热水供暖控制系统

1、将会产生不必要的材料浪费和环境污染。
所以本课题基于PLC的 空气源热泵热水器的控制系统设计，就是要结合二者的特点使热泵的优势和效能得到最 大程度的体现，从而达到缓解环境和能源问题的目的。
基于电机的功耗与其转速的立方成正比关系，所以本设计还用到了变频器，充分结 合了系统的特点，同时也达到了节能的目的。
在控制领域，PID调节以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便等特点成 为了工业控制的主要技术之一。
本文还结合了PLC自带的PID调节模块，来调节电 机的转速，既保证了合理供水，又降低了系统的功耗。
本设计完成的是PLC控制中的下位机部分，实现了整个水箱水的一个加热全过 程。
并结合变频器和PID调节达到节能的目的。
关键字：PLC;变频器;PID调节 基于 PLC 的空气源热泵热水器的控制系统设计 INTELLIGENT HEATING CONTROL SYSTEM -PLC-BASED AIR SOURCE HEAT PUMP WATER HEATER CONTROL SYSTEM ABSTRACT Environmental issues and energy issues 。

2、感应自动控制设计的重要环节，系 统设计应满足环保、实用及课题要求的总体技术方案。
这种专用感应控制装置 的设计可以提升专业知识的运用能力，促进科技向生活的转化及环保事业的发 展，对提高生活质量有重要作用。
数字逻辑电路控制器使近十几年来发展起来 的一种新型控制电路，具有功能齐全、控制简单、抗干扰能力强，价格便宜、 重量轻、耗电省等优点。
随着太阳能热水器的推广普及，在没有自来水的地方，如何使用水泵自动 启停抽水并保证连续供水是一个现实的问题。
由于太阳能热水器的注水箱大多 安装在房顶上，是否缺水不易观察，如果使用自动水位控制装置来控制水泵的 工作，就能够很好的解决这个问题，给广大的用户带来方便。
1.2 设计的内容和要求 1.2.1 内容 1、利用电导式传感器的三个电极设计一个太阳能热水器的水位报警器。
2、当水位处在高水位与底水位之间时，高水位与底水位的指示灯都处在熄 灭的状态。
3、当水位低于低水位时，电源导通，低水位指示灯点亮，微分电路将产生 脉冲，触发音乐集成电路工作。
随之扬声器发出报警声，告知主人水箱的水已 经空，单片机系统自动控制流向电磁阀往水箱注水。
4、当水位高于高水位时，。

3、包括 STC89C52、74LS377、DS18B20、ADC0809 等。
在 软件设计方面，采用 c 语言编程，是由于其易于为单片机所识别，执行速度快。
最后对软件调试进行了误差分析。
该智能电热水器设计完善，实现方案简单易行。
采用软件设计来控制，可以 实现智能检测水位及水温，智能加热，并且提高了整机的可靠性及准确性。
关键词：关键词：单片机，控制，智能 II ABSTRACT As technology make a good progress, the applications of single-chip microcomputer become mature all the time. The single-chip microcomputer integrates the various components in a chip, uses the internal bus structure, reduces the connection in different chips, enhanced greatly the reliability and anti-jamm。

4、统能测量并显示水温、设置水温范围，若水温不处于所设置的水温范围则报警，同时还 能对水位进行设置及加水， 先设置好需要加水的水位段数， 单片机会根据这个数进行判断 是否加水。
通过软硬件调试使以上所述功能都能正常实现。
本次设计是对水温水位控制系统的智能化改进， 采用单片机对其水温水位参数进行控 制，提高了电器的工作稳定性，同时引进了数字传感器对水温进行数据采集，这样也就提 高了系统的控制精度， 以其自身的控制精度高、 稳定性好和成本低的独特优点在今后将会 由广泛的实用价值，其基于单片机的改进方法也具用广泛的应用意义。
关键词：单片机；DS18B20；水温水位控制 II III Electric Water Heater Water Temperature-Level Control System Based on SCM Abstract With the improvement of peoples living standard, the use of various water heater is very popular. Control apparatus and 。

5、并且通过模数转换把这些信号送入单片机中。
把这些信号与单片机中内 部设定的值相比，以判断单片机是否需要进行相应的操作，即是否需要打开鼓风 机，是否需要开启补水泵，是否需要加快循环泵的转速等操作，从而实现单片机 自动控制的目的。
本设计用单片机控制易于实现锅炉供暖、而且有造价低、程序 易于调试、一部分出现故障不会影响其他部分的工作、维修方便、等优点。
关键词：关键词： 单片机（AT89C51），传感器，水位,温度，循环,自动控制 Based SCM design of heating boiler controlled syetemBased SCM design of heating boiler controlled syetem Abstract:Abstract:The systemic design bases controller of CMS water heating of a boiler , it mostly makes up of measuring water level ,measuring a water temperature ,controlling a 。

6、 指导教师：指导教师： 二二 O 一六一六 年年 6 月月 蒸汽蒸汽/ /热水型换热器数字热水型换热器数字 PIDPID 控制系统的设计与仿真控制系统的设计与仿真 摘要：摘要：在当今社会的工业领域之中， 换热器已经逐渐成为一种标准的工艺设备， 并且已经广泛的应用于动力工程领域和一些其他的过程工业部门。
本次实验是要求以 控制输入蒸汽流量来达到输出热水温度的稳定。
但是，由于被控对象为蒸汽流量，故 存在大惯性、参数时变、纯滞后等非线性特点，所以利用传统的 PID 控制不能满足其 动态、静态特性的要求。
单一的控制方式和现在制造工艺的限制，导致目前换热器普 遍存在效果差，效率低的现象同时也造成了能源的浪费。
如何改变这样的现状，提高 换热器的控制效果及效率，对于缓解能源紧张的状况具有长远的意义。
本课题是通过 PID 控制系统来调节换热器的输入（蒸汽流量） ，来控制输出（热水温度） ，同时也引 入了 smith 预估器来解决时滞问题，通过建立数学模型来求取被控对象的传递函数， 从而建立 simulink 模型，通过 MATLAB 仿真得到其阶跃响应曲线。

7、制系统的硬件、软件框架，并详细说明理由及思路； 2. 显示水温，电加热水温可任意设定； 3. 设置温度参数后，自动启动电辅助设备加热； 4.说明书撰写格式应符合课程设计说明书统一书写格式 。
时间安排：时间安排： 1.系统框架、控制方案设计，2 天； 2.硬件系统设计，3 天； 3.软件系统设计，3 天； 4.编写设计报告，3 天。
指导教师签名：指导教师签名： 年年 月月 日日 系主任（或责任教师）签名：系主任（或责任教师）签名： 年年 月月 日日 II 摘要摘要 在在太太阳阳能能热热利利用用技技术术中中，太太阳阳能能热热水水器器是是技技术术上上比比较较成成熟熟、造造价价比比较较低低廉廉的的产产品品，同同 时时给给人人们们提提供供不不耗耗能能源源、保保护护环环境境、绝绝对对安安全全的的热热水水而而受受到到人人们们的的欢欢迎迎。
目目前前, ,太太阳阳能能热热水水器器控控制制器器还还一一直直处处于于研研究究与与开开发发阶阶段段, ,市市面面在在售售的的控控制制器器绝绝大。

8、 指导教师职称： 2013 年 5 月 目目 录录 摘要： I Abstract. II 引言 . 1 第一章 系统方案设计 . 3 1.1 水温水位控制系统的设计任务和要求 3 1.2 系统总体方案的选择 . 3 1.3 温度传感器的选择 4 1.4 水位传感器的选择 5 第二章 元器件介绍及硬件电路设计 . 6 2.1 元器件介绍 . 6 2.1.1 温度传感器 6 2.1.2 单片机 AT89C52 8 2.1.3 LCD1602 液晶屏 9 2.1.4 超声波测距仪 . 10 2.1.5 键盘 . 11 2.2 硬件电路设计 11 2.2.1 温度采集电路 . 11 2.2.2 温度控制电路 . 12 2.2.3 LCD1602 液晶显示电路 12 2.2.4 水位监测电路 . 13 2.2.5 键盘电路 . 14 2.2.6 水位控制电路 . 14 2.2.7 语音播报电路 . 15 第三章 系统软件设计 17 3.1 程序结构说明 . 17 3.2 程序流程图 . 17 3.2.1 主程序 . 17 3.2.2 LCD1602 显示程序流程图 。

9、下，家用电 器和办公设备的智能化，遥控化，模糊控制化已成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片 机来实现的，同时在使用单片机的前提下我们也还要用到 A/D 数模转换，本文介绍了一种基于 单片机控制的电热水器控制系统， ，可以设置上加热温度，方便使用。
关键词关键词：单片机，数字控制，温度计， DS18B20，AT89S52 1 1 绪论绪论 1.1 课题背景和意义： 随着人们生活水平的提高，热水器越来越受到人们的青睐。
由于燃气热水器易受水压限制，而 且安全性较差。
每年使用燃气热水器造成的爆炸、中毒等事故也屡有所闻。
消费者对燃气热水 器怀有一定的惧怕感。
而电热水器越来越受到人们的认可。
采用 MCS-51 单片机对热水器水温进 行控制,具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、 造价低和开发周期短等优点,为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件。
1.2 国内外研究现状： 电热水器在中国的历史已经有 10 多年了， 期间也经历了数次起落的过程， 在上个世纪的最后几 年，随着国外品牌的进入和国内一些大家电厂的目光转向电热水器，储水式电热水器能适应任 。

10、高温性强，易于调整，测试方便。
测试结果表明，误差小于 2%， 达到设计要求。
关键词：AT89S51 单片机，水温水位，传感器，检测与控制 电热水器水温水位控制系统设计 第 II 页 THE SYSTEM FOR CONTROL THE TEMPERATURE AND LEVEL OF THE ELECTRIC WATER HEATER ABSTRACT This system is design to measure and control the water lever and temperature for the water-heaer.Its composed of two sensor (a digital chip DS18B20 and a lever sensor),display,buzzer and so on,all these component are control of the core chip AT89S51. This system can display the lever and the temperature in the water_ca。

11、热水锅炉的温度显示、控制及报警、实现了温度的实时显示及控制。
锅 炉水温控制部分采用了 AT89S52 单片机、DS18B20 温度传感器以及步进电机来 实现，通过温度传感器 DS18B20 采集环境温度，以单片机为核心控制部件将采 集到的温度通过串口通信 MAX232 输入到电脑中，在电脑中通过 C 语言编程来 控制单片机的工作方式，将程序下载到单片机中，通过设定温度与给定温度的比 较来控制电机的正反转来模拟升温和降温使系统工作在设定的温度范围之内， 当 温度高于设定值时，通过电机正转来模拟开大冷水阀，进而使水温降低；当温度 低于设定值时，通过电机反转来模拟关小冷水阀，进而使水温升高；直到在规定 的温度范围内进行恒温加热。
本次课设通过 Labview 来绘制人机交互界面设置温 度的上下限。
并且通过该界面可以实时显示当前的温度值，发出报警信号等，便 于操作人员观察。
关键词：AT89S52 单片机 DS18B20 温度传感器 串口通讯 Labview 步进电机 2 一一 设计任务、要求和技术指标设计任务、要求和技术指标 1.1 设计任务 系统构成： 系统主要由温度传感器，单片机控制系。

12、 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 学 号： 指导老师： 完成时间： I 基于 PLC 的太阳能热水器自动控制系统的设计 摘 要 本课题研究了可编程控制器（PLC）在太阳能热水器自动控制系统中的应用。
重点研究了系统的硬 件构成及系统软件的设计过程。
指出了 PLC 设计的关键主要是能满足基本控制功能, 并考虑维护的方 便性、系统可扩展性等。
在本文中经研究确定出了系统的各个工序，绘制了系统的工艺流程图；进行了 系统的 I/O 分配和 PLC 的选型； 根据系统设计要求设计绘制了系统的控制梯形图； 绘制出了控制系统电 气原理图和接线图等。
通过用 PLC 对太阳能热水器自动控制系统的改造， 大大减少了系统对其它元器件的使用， 使系统接 线简单、检修维护方便快捷、可靠性提高，增进了系统的先进性。
关键词关键词: PLC；太阳能；自动控制系统；热水器 II Design of Solar W。

13、水器由于以石油、天然气为燃料,而燃料供应量又难 以满足人们日益增长的需求，且不利于环境，因此电热水器越来越受到消费者的青睐. 根据中国商业联合会前不久的统计，电热水器的市场份额在销售数量和销售收入两个方 面都已经超过了长期以来占优势的燃气热水器。
该中心预计，在城市电网更大范围改造和城 市住房市场大规模启动的带动下，今后几年我国电热水器市场将呈现强劲增长势头。
一般来说，燃气热水器具有价格低、加热快、出水量大、出水温度稳定等优点，但必须 分室安装，且须由专业人员安装，并且燃气热水器不易调温，需定期除垢，在使用中还易产 生有害气体，特别是使用液化石油气和人工煤气型的直排式燃气热 水器，会产生轻度油烟， 严重时甚至会危及生命。
因此，燃气热水器是一种人命关天的特殊产品，即使有百分之一的 疏忽，带给用户的危险将是百分之百。
据不完全统计，仅上海、北京两地，1997 年由此造成 的中毒事故即超过 200 起，全国直排式热水器事故发生率仅排在交通和工业事故之后，列第 三。
而太阳能热水器，则因为其受外部环境影响较大、销售地域性强、产品工业化难度大等 因素其市场占有率很低。
电热水器具有干净、卫生、不。

14、主要说明了太阳能热水器智能控制系统的研究现状和本课 题的主要任务，第二章对系统的整体结构作了简单介绍，第三章重点介绍了水 位水温测量电路，第四章介绍了时钟电路，第五章介绍了显示和键盘电路，第 六章对其他电路作了介绍，第七章是对水位测量电路的硬件调试。
本系统对于水位传感器、 水温传感器的电阻数据的处理均采用独特的 RC 充 放电的方法。
它与使用 A/D 转换器相比，电路简单、制造成本低。
特别适用于 对水位、水温要求不精确的场合。
关键词：太阳能，热水器，控制器，89C52，RC 充放电 英文摘要 Abstract This article has designed a intelligence control system for solar-powered water heater. It take the 89C52 microcontroller integrated circuit as the core, the coordinate 4 grades of waters level resistance sensor, the negative temperature co。

15、了太阳能热水器智能控制系统的研究现状和本课 题的主要任务，第二章对系统的整体结构作了简单介绍，第三章重点介绍了水 位水温测量电路，第四章介绍了时钟电路，第五章介绍了显示和键盘电路，第 六章对其他电路作了介绍，第七章是对水位测量电路的硬件调试。
本系统对于水位传感器、 水温传感器的电阻数据的处理均采用独特的 RC 充 放电的方法。
它与使用 A/D 转换器相比，电路简单、制造成本低。
特别适用于 对水位、水温要求不精确的场合。
关键词：太阳能，热水器，控制器，89C52，RC 充放电 Abstract This article has designed a intelligence control system for solar-powered water heater. It take the 89C52 microcontroller integrated circuit as the core, the coordinate 4 grades of waters level resistance sensor, the negative temperature coefficient。

16、 学生姓名： 孔 骏 指导教师： 吴爱萍 副教授 2013 年 3 月 说 明 1根据南京工程学院 毕业设计 (论文 )工作管理规定 ，学生必须撰写 毕业设计（论文）开题报告 ，由指导教师签署意见、教研室审查，院系分管教学领导批准后实施。
2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。
3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。
其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词，须注出全称。
4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分 析及描述，应不少于 2000 字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。
5开题报告检查原则上在第 2 4 周完成，各院系。

17、目录目录 摘要摘要2 AbstractAbstract .3 第一章第一章 系统设计系统设计4 1.1 项目概要项目概要 4 1.2 设计任务和要求设计任务和要求 4 第二章第二章 硬件设计硬件设计 .5 2.1 硬件设计硬件设计概要概要 5 2.2 信息处理模块信息处理模块 5 2.3 温度采集模块温度采集模块 6 2.3.1 传感器传感器 DS18B20DS18B20 简介简介 .6 2.3.2 实验模拟电路图实验模拟电路图 。

18、要要 本论文设计介绍了 MCS-51 系列单片机为控制芯片，对电热水壶工作进行 控制的方法。
通过电加热电路对水进行加热，并对水的温度进行采样，采样信 号通过 ADC0809 将数字量送入单片机系统， 经微机处理后， 结合键盘控制实现 LED 显示，并可实现对水的温度的控制和超过水温的报警系统。
单片机控制热水壶的硬件构成包括 8051 芯片、8255 芯片、地址锁存器等 组成的单片机控制电路、温度检测电路、A/D 转换电路、光电隔离电路、键盘 及显示电路和温度加热电路。
整个系统的关键电路是单片机控制电路，完成信 号的输入和输出的转换，即可将温度检测电路采样的输入信号通过 A/D 转换器 ADC0809 进行处理加工后输出到显示器进行显示，并可以通过控制器控制温 度，同时当水加热超过指定的温度以后，蜂鸣器工作报警。
关键词 单片机 温度控制 控制器 正文第 1 页 共 36 页 Design of control system for electric heating kettle Abstract The thesis introducts the method of use the。

19、盘显示及接口电路、模数转换电路、水位及水温检测电路、报警电路 进行了详细介绍。
还详细介绍了设计中应用到的主要芯片的性能和特点，包括 AT89C51、DS18B20、ADC0809 等。
在软件设计方面，采用汇编语言编程，是由 于其易于为单片机所识别，执行速度快。
该热水器节能控制系统设计完善，实现 方案简单易行。
采用软件设计来控制。
本系统可实现水量的自动检测，水温在预置时间下的自动加热实现节能，并 且在用水不安全下实现报警，具有一定的使用价值。
关键词：AT89C51 单片机；热水器；传感器；节能 II Abstract The design use AT89C51 single chip microcomputer as the core to design energy-saving water control system. This design is to realize intelligent electric water heater single-chip microcomputer control the possibility of analysis, the use。