智能热水器控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着人们生活水平的提高，人们对热水器的要求越来越趋向于智能化和数字化，热水器在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，越来越受到人们的青睐。

市场上传统的机械式电热水器控制精度低，可靠性差，甚至存在一定的危险隐患，这种简单的电热水器已经不能够满足人们的需要了。

具不完全统计，我市城镇居民家庭以电热水器为主，占总量的60％以上；从前风光无限的燃气热水器渐渐地黯然失色，市场份额仅剩不足20％；新兴的太阳能热水器虽然受到安装条件的限制，但其安全、环保的性能受消费者青睐，发展态势迅猛，市场占有率已达到15％左右。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：① 单片机引脚接口：接口要一一对应，与按键相连接；② 温度传感器的选择：要选检测温度幅度大的，目标小的；③ 时钟模块：通过引脚与单片机传送数据； ④ 温度采集：温度传感器通过温度测温模块检测水温，并将最终温度输入单片机； ⑤ 液晶显示：单片机接收完各个模块采集的信息后传送给液晶显示器；难点：本次设计的任务主要是实现热水器控制系统的智能化，让人们对于复杂的系统有一个清晰的了解。

本系统大体上包括预设时间和预设上水量进行自动的到时上水并加热的功能，温度和水量的数据在液晶屏上显示。

并且时钟功能使人们可以洗澡的时候看时间，防止无意中带入手机等电子产品被水浇湿使这些电子产品损坏。

3. 国内外研究现状（文献综述）

对于传统的电热水器行业来说，要想出现本质性的突破几乎是不可能的，而在功能上不断提升，抓住人性化需求，却是一条可行之路。

而事实也正是如此。

阿里斯顿、比利奇、史密斯、海尔、美的争先恐后推出了超大液晶屏、电子线控、超薄时尚、双管加热、漏电保护器、防护墙、多口出水等新技术，尤其是海尔，甚至在电热水器上增加了按摩功能，专门的喷雾按摩喷嘴，让消费者可以足不出户就感受到按摩的快乐。

4. 研究方案

本系统包括单片机最小系统模块，电源模块，人机交互模块，漏电保护模块，声音提示模块，温度检测控制模块和水位检测控制模块等七个模块。

其中，单片机最小系统模块是该系统最为核心的部分，用于实现对其他模块的控制功能，首先通过人机交互模块设定系统的工作状态，即根据人们需要设定水位与温度值，接着通过水位检测控制模块检测水箱中水位并控制水量进出，然后通过温度检测控制模块对加热电阻进行控制，同时温度检测控制模块检测水箱中温度，并通过显示模块将实时测量的水位、温度信号值发送给液晶显示屏显示。

本系统确保电热水器能在安全状态下工作，实现对电热水器的智能控制图 1 智能热水器控制系统总体方案设计图

5. 工作计划

第1周：查阅相关资料，掌握单片机的工作原理；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；第4周：指导教师审阅开题报告，提出修改意见，学生整改并完成毕业设计开题报告，同时开始设计系统组成原理框图；第5周：继续设计系统组成原理框图，进行控制原理图设计；第6周：完善系统组成，进行元器件选择、参数计算等等；第7周：搭建、焊接硬件电路，并对硬件部分进行测试；第8周：软件结构和流程图设计，进行软件设计、程序调试；第9周：继续进行软件设计、程序调试以及仿真；第10周：电路硬件和软件部分联调，同时列写毕业论文大纲，准备起草论文；第11周：进行系统的整体调试，整理资料，撰写毕业论文；第12周：修改、完善毕业论文，本周末提交毕业论文； 第13周：指导教师审阅毕业论文，修改后准备毕业答辩；第14周：毕业设计答辩及成绩评定。