1. 研究目的与意义
在日常生活当中,大多数人使用的电热水壶存在诸多的隐患与不变,例如:只要接通电源,就开始加热,直到水沸腾后通过蒸汽来产生声音报警。这种设计有下面几个方面的不足:如水壶中没水,电源误接通时也会一直加热,容易引起事故;当只需要加热指定温度时,不能及时给出声音报警信号;当水加热沸腾后不能自动停止工作。电热水壶是家家户户都用的,因此本设计具有广泛的应用价值。
随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用,其相应的应用也愈来愈成熟,采用以单片机为核心的温度采集与控制系统可以在很大程度上提高对于电热水壶温度的控制水平,能够在一定程度上消除普通电热水壶的弊端,更为安全实用。
本课题要求完成一个电热水壶控制器的电路设计。用mc-51单片机作为控制芯片,管理整个电热水壶的工作情况,构成一个闭环控制系统。
2. 课题关键问题和重难点
1.关键问题:
1)对于温度检测电路的设计问题,整个温度检测电路包含温度传感器等,关键问题在于将接受的温度信号转化为电流信号,然后通过显示屏显示出来;
2)解决在特定温度的蜂鸣报警电路;
3. 国内外研究现状(文献综述)
电水壶在1891年诞生于芝加哥。现代人的生活节奏起来越快,简约的国际潮流全面兴起,人们的饮水方式也趋于简约。除了写字楼及个别家庭在使用饮水机消费纯净水或蒸馏水外,绝大多数的家庭仍然是饮用烧开的自来水。而早前流行于欧美发达国家的即热式电热水壶,因其省时、节能、美观、便捷、安全的特点,在进入市场后,迅速受到广大消费者青睐。各大b2c商场及家电连锁卖场的小家电专柜有林林总总的产品可供选择,价格从几十元到上百元不等。
快速电水壶曾经历了一次较大的更新换代。第二代产品与第一代产品相比,壶身采用了隐藏式发热盘、壶身与电源底盘分离设计、电源底盘可以收纳电源线等方面改进。
从长远来看,电热水壶产品的发展趋势如下:
4. 研究方案
方案1:此方案是采用传统的二位模拟控制方法,选用模拟电路,用电位器设定给定值,采用上下限比较电路将反馈的温度值与给定的温度值比较后,决定加热或者不加热。由于采用模拟控制方式,系统受环境的影响大,不能实现复杂的控制算法使控制精度做得教高,而且不能用数码显示和键盘设定。
方案2:采用单片机8051为核心。采用了温度传感器ad590采集温度变化信号,a/d采样芯片将其转换成数字信号并通过单片机处理后去控制温度,使其达到稳定。使用单片机具有编程灵活,控制简单的优点,使系统能简单的实现温度的控制及显示,并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统还具有控制精度高的特点。
比较上述两种方案,方案2明显的改善了方案1缺点,并具有控制简单、控制温度精度高的特点,因此本设计电路采用方案2。
5. 工作计划
第1周:接受任务书,领会课题含义,查找和阅读相关资料,理解课题,掌握工作原理;
第2周:继续查阅相关资料,并翻译不少于3000字的外文文献,论证设计的可行性,研究设计方案和设计思路;
第3周:确定设计方案和关键技术,拟定采取的解决措施,撰写毕业设计开题报告;
