電熱水暖恒溫自動控制系統(tǒng)的設(shè)計

電熱水暖恒溫自動控制系統(tǒng)的設(shè)計,電熱,水暖,恒溫,自動控制系統(tǒng),設(shè)計 浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書學(xué)生姓名 陳芝村 指導(dǎo)教師_ 濮陽檳_ _職稱_副教授_系別__信電系_專業(yè) 電氣技術(shù) 年級_ 03___班級 1 班 課題名稱___電熱水暖恒溫自動控制系統(tǒng)的設(shè)計 _________________________________________________任務(wù)與要求一、設(shè)計基本參數(shù)及技術(shù)要求：1、系統(tǒng)的基本參數(shù)：額定容積 60L 額定功率： 2.4 KW 額定電壓：220 V；2、采用 LED 顯示器顯示當(dāng)前水溫；3、恒溫溫度在 30-80℃之間任意設(shè)定；4、采用自動恒溫控制，全自動運行；5、具有缺水保護(hù)、超溫保護(hù)等自動保護(hù)功能。二、系統(tǒng)的工作環(huán)境：環(huán)境溫度 －10～80℃；相對濕度 ≤85%；空氣中不含有腐蝕性氣體；周邊沒有強磁場干擾。三、設(shè)計任務(wù)：1、查閱相關(guān)資料，在前 3 周內(nèi)完成開題報告及文獻(xiàn)綜述；2、至少翻譯一篇與本設(shè)計課題相關(guān)的外文資料；3、依據(jù)課題要求確定系統(tǒng)硬件框圖；4、畫出系統(tǒng)電氣原理圖，包括電源電路；5、依據(jù)電氣圖，查閱相關(guān)手冊，給出系統(tǒng)中主要元件的參數(shù)；6、依據(jù)電氣圖寫出系統(tǒng)工作原理；7、依據(jù)課題要求確定系統(tǒng)軟件流程框圖；8、依據(jù)系統(tǒng)硬、軟寫出系統(tǒng)資源分配表及各相關(guān)單元的初值；9、據(jù)系統(tǒng)軟件框圖編寫系統(tǒng)軟件（包括主程序和各種子程序） ；10、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書（要注明設(shè)計過程中所用的參考文獻(xiàn)）四、設(shè)計要求：1、系統(tǒng)設(shè)計時要進(jìn)行總體方案比較說明；2、要對系統(tǒng)電氣原理圖的工作原理進(jìn)行說明；3、要標(biāo)明系統(tǒng)設(shè)計中所應(yīng)用的電路或公式的出處；4、要對系統(tǒng)中的主要元器件說明選用依據(jù)；5、要在規(guī)定的時間內(nèi)，按畢業(yè)設(shè)計規(guī)定的格式完成設(shè)計任務(wù)。五、畢業(yè)設(shè)計的一般步驟：1、依據(jù)課題要求寫出開題報告；2、確定系統(tǒng)硬件框圖，畫出系統(tǒng)電氣原理圖；3、依據(jù)電氣圖，查閱相關(guān)手冊，給出系統(tǒng)中主要元件的參數(shù)；4、依據(jù)電氣圖寫出系統(tǒng)工作原理；5、依據(jù)課題要求確定系統(tǒng)軟件流程框圖；6、依據(jù)系統(tǒng)硬、軟寫出系統(tǒng)資源分配表及各相關(guān)單元的初值；7、據(jù)系統(tǒng)軟件框圖編寫系統(tǒng)軟件（包括主程序和各種子程序） ；8、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書（要注明設(shè)計過程中所用的參考文獻(xiàn)） 。六、推薦參考書：1、單片微型計算機實用系統(tǒng)設(shè)計人民郵電出版社 潘新民編2、單片機與控制技術(shù)北京航空航天大學(xué)出版社 楊寧編3、單片機應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù)北京航空航天大學(xué)出版社 余永權(quán)等編4、單片微型計算機原理、應(yīng)用與實驗復(fù)旦大學(xué)出版社 張友德編5、單片微型計算機原理與接口技術(shù)華中理工大學(xué)出版社 陳光東編開始日期___ 2006.2.15_____完成日期__ _2006.6.25____教研室主任(簽字)____________________ 年 月 日本任務(wù)書一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、系、教務(wù)處各一份。畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度：1、第一階段主要完成：翻譯一篇相應(yīng)的外文資料、開題報告、最小系統(tǒng)的設(shè)計及相應(yīng)的系統(tǒng)軟件設(shè)計；2、第二階段主要完成：硬件系統(tǒng)總體框圖、LED 顯示器、系統(tǒng)電源及相關(guān)的硬件電路的設(shè)計；3、第三階段主要完成：、軟件系統(tǒng)總體框圖、軟件流程圖及相關(guān)的軟件程序設(shè)計；完成系統(tǒng)缺水保護(hù)、傳感器故障保護(hù)、超溫保護(hù)等多種自動保護(hù)功能的設(shè)計。浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校信電系畢業(yè)設(shè)計（論文）前言近年來計算機技術(shù)發(fā)展日新月異，單片機由于其功能強、體積小、價格低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。隨著超大集成電路技術(shù)的發(fā)展，單片微機也隨之有了很大發(fā)展，各種新穎的單片機層出不窮，并已廣泛地應(yīng)用到人類生活的各個領(lǐng)域，成為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化不可缺少的重要工具。在本文中，我們將片機在生活中的家庭采暖問題上實現(xiàn)其功能的應(yīng)用。家庭采暖是一個日常生活中的實際問題。集中供熱方式的熱源固定，而且能夠 24 小時供暖，也算是比較方便、實惠的。但也存在問題，如供熱不及時，能源浪費，中途能量損耗大，污染嚴(yán)重，收費一刀切，不便于分散居民使用等。近些年來，隨著人們的生活水平不斷提高，人們對生活品質(zhì)需求也越來越高，又由于電力資源的不斷豐富，電費價格下降，許多用戶開始用起了獨立的家庭電熱采暖器，這也滿足了人們對家用產(chǎn)品的方便、靈活、衛(wèi)生、安全和經(jīng)濟的要求。所以近幾年來，電熱式采暖系統(tǒng)越來越受人們的青睞。然而與此同時，也存在一些問題，經(jīng)市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)：1.現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的家庭水暖系統(tǒng)所用的大多是用簡單的開關(guān)控制，沒有做到恒溫控制；2.所用的交流接觸器所帶來的噪聲令用戶十分不滿意。針對以上問題，本設(shè)計將對其控制電路進(jìn)行改進(jìn)，來解決家庭電熱采暖器設(shè)計的不足，以滿足人們的需求。實現(xiàn)的功能是：要將系統(tǒng)原來的簡單的開關(guān)控制方法做改進(jìn)，做到恒溫控制。針對單片機在電熱水暖恒溫自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，本文共分 5 章，依次介紹了其 1.硬件電路設(shè)計方法及原則、2.單片機系統(tǒng)設(shè)計方案幾分析、3.溫度檢測與控制系統(tǒng)設(shè)計方案、4.系統(tǒng)軟件控制以及 5.單片機應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試。通過這 5 章對單片機在電熱水暖恒溫自動控制方面的介紹、設(shè)計與分析，讓我們了解到單片機在自動恒溫控制中的實際可行性和主導(dǎo)性。外文翻譯電熱水器安裝使用說明書為了避免熱水器過熱或超壓所帶來的危險，當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)規(guī)定可能要求安裝過熱和超壓保護(hù)裝置，但是，至少也要安裝一個由國家推薦的檢驗實驗室認(rèn)證的降溫減壓安全閥，并且在使用過程中，要對這些合格的裝置進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)，確認(rèn)符合美國燃?xì)鈪f(xié)會發(fā)布的《美國熱水供應(yīng)系統(tǒng)自動燃?xì)怅P(guān)閉裝置安全閥規(guī)定》中的 ANSI Z21.22 要求。這種安全法必須標(biāo)注不能超過的最大設(shè)置壓力和熱水器的最大工作壓力。這種閥門每小時排放高溫蒸汽 BTU 的能力必須超過熱水器每小時產(chǎn)生熱量的能力。 在熱水器上用于安裝安全閥的接口處安裝安全閥，并將安全閥朝向或連接管道使得安全閥的排泄口距離地漏口高 6 英寸高度的地方，或者任何結(jié)構(gòu)地面下方，不得接觸任何電源部件。在熱水起儲水罐和安全閥之間不需要安裝任何閥門。排泄管道必須能夠完全容納安全閥和排泄管的排泄物。在任何情況下，都不得限制或減少排泄管道的尺寸。排泄管道的終端開口必須靠近地漏或其他不會堵塞或凍結(jié)的地方。不要對排泄管攻螺紋、堵塞子或加蓋。在排泄管道出口和地漏之間要留下 6 英寸的距離。安裝完所有水管后，打開主要供水閥門，將熱水器儲水罐注滿水。打開幾個熱水水龍頭，讓熱水管道中的氣體在注水過程中排放出來。當(dāng)水從水龍頭流出時，關(guān)閉水龍頭，并檢驗管路系統(tǒng)中是否有泄漏現(xiàn)象。電路連接：在進(jìn)行電路連接之前，請確認(rèn)熱水器是否已經(jīng)注滿水，冷水進(jìn)口閥門是否處于開啟狀態(tài)。在連接前要檢驗額定面板上的電路圖。本電熱水器的生產(chǎn)以及電路的連接設(shè)計都符合美國 UL 認(rèn)證要求?？梢詫囟瓤刂蒲b置進(jìn)行人工設(shè)置，可根據(jù)設(shè)定的溫度自動開關(guān)電源。本款電熱水器還在工廠就預(yù)先安裝了能夠在溫度控制裝置失效的情況下切斷全部電源的裝置。溫度控制裝置在工廠就預(yù)先設(shè)置，并且按照電路圖所示進(jìn)行布線，固定在熱水器頂部面板入口內(nèi)。操作方法：在打開電源開關(guān)之前，要確保熱水器處于滿水狀態(tài)，冷水進(jìn)水閥門處于開啟狀態(tài)。如果在通電的過程中，電加熱棒沒有浸泡在水中，可能會導(dǎo)致電加熱棒燒壞。打開電源開關(guān)后，本電熱水器的完全自動操作。溫度控制器預(yù)先設(shè)置在"熱" 的位置，這種設(shè)置所提供的熱水水溫最高為49℃，可以避免燙傷事故的發(fā)生。注意：人體在 57℃水溫下持續(xù) 5 秒鐘，將會導(dǎo)致燙傷。對于管道系統(tǒng)內(nèi)的任何水龍頭，本熱水器均可提供高溫?zé)崴?。在使用熱水時，一定要小心，要注意防止?fàn)C傷事故的發(fā)生。某些設(shè)備需要高溫?zé)崴ɡ缦赐霗C和自動洗衣機） 。為了防止可能發(fā)生的燙傷事故，請在熱水管道系統(tǒng)上安裝一個防燙傷調(diào)節(jié)閥門。這種閥門能夠通過調(diào)節(jié)冷熱水的混合比例來降低排放出的熱水的溫度。如果需要安裝這種閥門，請向有用資格證書的管道工咨詢。 通過調(diào)節(jié)溫度控制器，可以改變熱水器的水溫設(shè)置。在調(diào)節(jié)溫度控制器的溫度設(shè)置之前，請首先關(guān)閉電源開關(guān)，切斷電源。將熱水器上的入口面板拆卸下來，把溫度控制器的外部絕緣層拿下來。使用螺絲刀移動溫度控制器的指示器將溫度調(diào)節(jié)到自己所需要的溫度，然后把絕緣層重新放在原先的位置，確保溫度控制器被絕緣層完全包裹，接著把入口面板重新蓋上。這時熱水器可以重新工作，可以重新打開電源開關(guān)。 安全提示：對工廠原裝的熱水器增加電源功率和／或增加電源電壓可能導(dǎo)致熱水器和／或電路系統(tǒng)產(chǎn)生變化。對電熱水器未經(jīng)授權(quán)的更改可能會對生命和財產(chǎn)造成危害，而且也導(dǎo)致質(zhì)量保證條款失效。在對熱水器進(jìn)行更動之前，請與當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商和供電部門聯(lián)系。 為了便于熱水器的現(xiàn)場安裝和能源的節(jié)約，冷水出口和熱水出口接頭組件都在工廠安裝。不要拆卸這些接頭組件。 熱水器上的水連接管徑都是 3/4"（俗稱：６分管）錐管螺紋接頭。 安全閥排泄管終端距離地漏高度為 152mm。 如果使用焊接管道，不要在熱水器頂部的螺紋接頭上加熱。在將熱水器接頭的轉(zhuǎn)接頭與水管系統(tǒng)連接之前，先把轉(zhuǎn)接頭焊接在水管系統(tǒng)上。如果螺紋接頭包含塑料襯墊，則不要在這種螺紋接頭上焊接。 注意：如果把溫度控制器的溫度調(diào)節(jié)到高于工廠預(yù)置的溫度，將可能導(dǎo)致嚴(yán)重的燒傷和消耗更多的能源。水溫越高，燙傷的危險就越高。如果需要把熱水器的水全部排干，應(yīng)該首先關(guān)閉電源開關(guān)，關(guān)閉冷水進(jìn)口閥門，打開熱水水龍頭讓空氣進(jìn)入管道系統(tǒng)，并且打開排水閥。排水閥上有螺紋，可連接標(biāo)準(zhǔn)軟管。對于櫥柜類型熱水器，前部面板必須拆卸下來，以便連接排水閥。注意：長期（一般是兩星期以上）沒有使用的熱水器所連接的熱水管道系統(tǒng)可能會產(chǎn)生氫氣。氫氣是特別易燃的氣體。在這種情況下，為了避免傷害事故的發(fā)生，建議在打開熱水器的電源開關(guān)之前，廚房熱水水龍頭要先打開幾分鐘。如果有氫氣存在，在水流動的時候，可能會有異常的聲響好像有空氣從管道內(nèi)排出。這時，在開啟的水龍頭附近不能吸煙或由其它明火。維護(hù)：如果供水中斷，必須立即關(guān)閉電源。在冰凍的季節(jié)，如果住宅沒有人居住，應(yīng)該關(guān)閉熱水器電源、水源，將熱水器內(nèi)的水全部排光，以免在熱水器儲水罐內(nèi)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。為了保證熱水器熱效率達(dá)到最佳狀態(tài)，延長儲水罐的使用壽命，要把內(nèi)膽內(nèi)的水排干凈，使得排水閥流出的水是清水。至少每個月要排水一次。如果沒有這樣做，可能會導(dǎo)致熱水器運轉(zhuǎn)有噪音，在內(nèi)膽底部沉淀石灰和水垢。檢查降溫減壓安全閥是否被石灰堵塞。反復(fù)扳動安全閥的把手幾次，直到安全閥能夠正常泄水，操作靈活，并且沒有泄漏。安全事項：扳動降溫減壓安全閥把手，熱水將在壓力下釋放出來。要確保任何釋放出來的熱水不會導(dǎo)致任何人體傷害或財產(chǎn)損失。應(yīng)該定期檢查陽極棒，為了延長熱水器的使用壽命，在必要時，更換陽極棒。 服務(wù)：當(dāng)熱水器內(nèi)的熱水溫度超過 88℃時，熱水器上的超高溫自動跳閘裝置會自動切斷電源，也可以人工切斷電源。如果經(jīng)過合理的時間，仍然沒有產(chǎn)生熱水，請檢查保險絲是否燒斷。如果保險絲正常，請給維修人員打電話，讓維修人員在重新設(shè)置超高溫控制裝置之前，全面檢查包括溫度控制器在內(nèi)的全部元件。情與當(dāng)?shù)氐墓艿拦зR電力供應(yīng)公司聯(lián)系，更換配件或任何您認(rèn)為有問題的部件。請要求廠家和經(jīng)銷商檢驗所更換的配件是否符合要求。為了延長內(nèi)膽使用壽命，本熱水器安裝了組合型陽極棒/熱水出口螺紋接頭。這種陽極棒因定期檢查，如果需要的話要進(jìn)行更換。如果需要有關(guān)更換陽極棒的信息資料，請與面板上的廠商聯(lián)系。水的軟化裝置可能增加陽極棒的損耗。如果 使用軟化（或經(jīng)過磷酸鹽處理）的水，應(yīng)該更加經(jīng)常檢查陽極棒。 本熱水器采用金屬鎂陽極棒，有利于延長內(nèi)膽的使用壽命。無論什么原因拆卸這種陽極棒，都使得本熱水器的質(zhì)量保證無效。ELECTRIC WATER HEATER Installing and Operating InstructionsThe reduce the risk of excessive pressures and temperatures in this water heater, install temperature and pressure protective equipment required by local codes, but not less than a combination temperature and pressure relief valve certified by a nationally recognized testing laboratory that maintains periodic inspection of production of listed equipment or materials, as meeting the Requirements for Relief Valves and Automatic Gas Shutoff Devices for Hot Water Supply Systems, ANSI Z21.22, available from the American Gas Association, 1515 Wilson Blvd., Arlington, VA 22209. This valve must be marked with a maximum set pressure not to exceed the marke working pressure on the water heater. This valve must also have an hourly rated temperature steam BTU discharge capacity not less than the hourly input rating of the water heater. Install the valve into the opening provided and marked for this purpose in the water heater, and orient it or provide piping so that any discharge from the valve will exit only within 6 inches above, or at any distance below the structural floor and cannot contact any live electrical part. No valve is to be placed between the relief valve and tank. The discharge line must be installed to allow complete drainage of both the relief valve and the discharge line. The discharge line must not be restricted or reduced in size under any circumstances. The end of the discharge line opening should terminate near a floor drain or other suitable location not subject to blocking or freezing. DO NOT thread, plug or cap the discharge line. Leave an air gap of approximately six (6) inches between the end of the discharge line and a drain pan.After the installation of all water lines, open the main water supply valve and fill the heater. Open several hot water faucets to allow air to escape from the system while the heater if filling. When water passes through the faucets, close them and check for possible leaks in the system.ELECTRICAL CONNECTIONS:Before any electrical connections are made,be sure that the heater is full of water and that the valve in the cold water supply line is open. Check the rating plate and wiring diagram before proceeding. This electric water heater was built and wired in accordance with the Underwriters' Laboratories' testing approvals requirements. The temperature limiting device is of the manual reset,trip-free type and has been factory installe to interrupt all ungrounded power supply conductors in the event of thermostat failure. Thermostats are factory set and wired in accordance with the wiring diagram fastened to the inside of the top access panel.The dealer in your area ordered this heater wired at the factory to comply with existing area codes, but local utility codes may require or allow other circuity. Consult your local power company to determine the correct electrical hook-up in order to meet local utility and building codes and in order to obtain the most economical rates. Also check to find out if you are required to obtain a permit before starting the installation. The following chart shows the recommended fuse size for the maximum heat wattage. The maximum wattage and rated voltage are shown on the heater data plate.The heater must be well grounded. A green ground screw is provided at the electrical connection point for connecting a ground wire.OPERATION:Before closing the switch to allow electric current to flow to the heater, make certain that the heater is full of water and that the cold water inlet valve is open. Complete failure of the heating elements will result if they are not totally immersed in water at all times. When the switch is closed, the operation of this electric water heater is automatic The thermostats are preset to the "HOT" setting to provide a water temperature of approximately 120oF to reduce the risk of scald injury.CAUTION: Scalding may occur within five (5) seconds at a temperature setting of 135oF.This water heater is capable of delivering high temperature hot water at any faucet in the system. Care must be taken whenever using hot water to avoid scalding injury. Certain appliances require high temperature hot water (such as dishwashers and automatic clothes washers). In order to prevent potential scald injury, install an antiscald tempering valve in the water system. Valves for reducing point of discharge temperature by mixing cold and hot water in branch water lines are available. A qualified plumber should be consulted.The temperature of the water can be changed by adjusting the thermosta Before any work is done on the heater, disconnect all power to the heater by opening the switch at the main electrical circuit breaker of fuse box. Remove the access panels or front panel on table tops, fold the insulation outward away from the controls. Set the thermostats to the desired water temperature using a screw driver to move the thermostat pointer, replace the insulation making sure that the controls are well covered and that the plastic terminal shield has not been displaced; then replace the access panel. The heater is now ready for operation and the main switch can be closed. For Your Safety: Increasing the wattage and/or voltage from factory original equipment can require changes to the water heater and/or the electric service. Unauthorized modification of the water heater may create a hazard to life and property and will nullify the warranty. Contact your dealer or utility company before making any changes.CAUTION: INCREASING THE THERMOSTAT SETTING ABOVE THE PRESET TEMPERATURE MAY CAUSE SEVERE BURNS AND CONSUME EXCESSIVE ENERGY. HOTTER WATER INCREASES THE RISK OF SCALD INJURY.When necessary to completely drain the heater, shut to off the electric power supply to heater, close cold water inlet, open a hot water faucet to allow air to enter the system and open the drain valve, which is threaded to receive a standard hose coupling. On Table Top models, the front panel must be removed to gain access to the drain valve.CAUTION: Hydrogen gas can be produced in a hot water system served by this heater that has not been used for a long period of time (generally two weeks or more.) Hydrogen gas is extremely flammable. To reduce the risk of injury under these conditions, it is recommended that the hot water faucet be opened for several minutes at the kitchen sink before using any electrical appliance connected to the hot water system. If hydrogen is present, there will probably be an unusual sound such as air escaping through the pipe as the water begins to flow. There should be no smoking or open flame near the faucet at the time it is open.MAINTENANCE:Shut off the electric power whenever the water supply is turned off. Shut off the electric power, water supply and drain the heater completely to prevent freezing whenever the building is left unoccupied during the cold weather months. In order to insure efficient operation and long tank life, drain the heater through the drain valve until water runs clear. Drain it at least once a month. Failure to do this may result in noisy operation and lime and sediment buildup in the bottom of the tank. Check the temperature-pressure relief valve to insure that the valve has not become incrusted with lime. Lift the lever at the top of the valve several times until valve seats properly without leaking and operates freely.SAFETY WARNING: When lifting lever of temperature/pressure relief valve, hot water will be released under pressure. Be certain that any released water does not result in bodily injury or property damage. The magnesium anode rod should be inspected periodically and replaced when necessary to prolong tank life.SERVICE:The manual reset, trip-free temperature limiting devices on this heater will cut off all power to heater if temperature of water exceeds 190oF. If there is no hot water after a reasonable period of time, check the main fuse box. In the event that the fuses have not blown, call a serviceman; have him check the entire circuit including the elements and thermostats before resetting the temperature limiting device. Heater must be disconnected from power supply before servicing switch. Consult the plumber or electric service company in your area for all service,replaceme parts or any questions you might have regarding this heater. Insist on factory inspected and approved replacement parts.A combination anode rod/hot water outlet nipple has been installed to extend tank life. This rod should be inspected periodically and replaced when necessary. Contact manufacturer listed on rating plate foreplacement anode information. The use of a water softener may increase the speed of anode consumption. More frequent inspection of the anode is needed when using softened (or phosphate treated) water.電熱水暖恒溫自動控制系統(tǒng)的設(shè)計 信 電 系 畢業(yè)設(shè)計 (論 文 ) 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 )開 題 報 告信電 系 電氣 專業(yè) 03 級 1 班課題名稱：電熱水暖恒溫自動控制系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文) 起止 時間：2006　年 　2 月 　17 日～ 　6 月 8 日(共 　15　周)學(xué)生姓名： 陳芝村 學(xué)號： 37 指導(dǎo)教師： 濮陽檳 報告日期： 2006.3.2 1．本課題所涉及的問題在國內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述 信 電 系 畢業(yè)設(shè)計 (論 文 ) 家庭采暖是一個日常生活中的實際問題。集中供熱方式的熱源固定，而且能夠24h 供暖，也算是比較方便、實惠的。但也存在問題，如供熱不及時，能源浪費，中途能量損耗大，污染嚴(yán)重，收費一刀切，不便于分散居民使用等。近些年來，隨著人們的生活水平不斷提高，人們對生活品質(zhì)需求也越來越高，又由于電力資源的不斷豐富，電費價格下降，許多用戶開始用起了獨立的家庭電熱采暖器，這也滿足了人們對家用產(chǎn)品的方便、靈活、衛(wèi)生、安全和經(jīng)濟的要求。所以近幾年來，電熱式采暖系統(tǒng)越來越受人們的青睞。然而與此同時，也存在一些問題，經(jīng)市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)：1.現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的家庭水暖系統(tǒng)所用的大多是用簡單的開關(guān)控制，沒有做到恒溫控制；2.所用的交流接觸器所帶來的噪聲令用戶十分不滿意。針對以上問題，本設(shè)計將對其控制電路進(jìn)行改進(jìn)，來解決家庭電熱采暖器設(shè)計的不足，以滿足人們的需求。實現(xiàn)的功能是：要將系統(tǒng)原來的簡單的開關(guān)控制方法做改進(jìn)，做到恒溫控制。根據(jù)中國現(xiàn)實國情，建設(shè)資源節(jié)約型社會，是一項審時度勢的重要決策，是中國的必然選擇。我國的國情是人口眾多、資源匱乏、環(huán)境承載力已接近極限，需要科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，讓科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新為其發(fā)揮重要的作用。在自然界中，人類以其完善，可靠，靈活的調(diào)節(jié)機構(gòu)而臨“物竟大擇，適者生存”的挑戰(zhàn)，因而研究智能控制的一個直觀的途徑便是從人自身尋找答案，人在決策以及控制中表現(xiàn)出來的具有周期性的規(guī)律是控制模仿的原型。這正是重慶大學(xué)周其鑒教授早在 80 年代提出的:智能控制的基本思想在于仿人、仿智。仿人智能控制以人的智能和自動控制理論為基礎(chǔ)，總結(jié)人的控制經(jīng)驗，以產(chǎn)生式規(guī)則描述其啟發(fā)與直覺推理以及控制行為。智能電熱水暖機最獨特的創(chuàng)新是：改變了世界傳統(tǒng)水暖“鍋爐加熱、管道傳熱、暖氣片散熱”的固有供暖模式，實現(xiàn)了熱水供暖，卻不用鍋爐、管道、暖氣片的目的。與傳統(tǒng)水暖產(chǎn)品比較，投資節(jié)省 2---3 倍，使用節(jié)能 30—60％，節(jié)約鋼、銅、鋁、鐵等金屬能源材料 30 多倍。電熱鍋爐就是將電能轉(zhuǎn)換成熱能的供熱設(shè)備，因其技術(shù)先進(jìn)、自動化程度高，具有良好的環(huán)保效果和經(jīng)濟效益，產(chǎn)品深受廣大用戶和環(huán)保部門的歡迎。雖然我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電力供應(yīng)十分充足。于供暖產(chǎn)品數(shù)來說，水暖系統(tǒng)以其溫馨的特性，最具有產(chǎn)品競爭里，因為水暖使室內(nèi)空氣不干燥，比較舒適，有益于身心健康，倍受人們的青睞。所以，世界水暖產(chǎn)品（方式）市場占有率在 80％左右。相對與中外世代熱水供暖，都要在室內(nèi)外安裝鍋爐、管道、暖氣片。利用鍋爐將水加熱，通過進(jìn)水管道將高溫水送到房間的暖氣片里，由暖氣片以自然對流的方式向房間散熱，再通過回水管道將低溫水送回到鍋爐里加熱，從而達(dá)到取暖的目的的工作原理。從另一方面反應(yīng)出了傳統(tǒng)水暖模式投資大、耗能高、安裝麻煩、溫度和用熱量不能自主控制、使用不便、占用使用面積和空間、影響室內(nèi)美觀等的弊端。而智能電熱水暖機的供暖方式是：每個房間一臺由微電腦控制的容水式自動加熱散熱裝置（規(guī)格為 51*9*31CM，功率為 1350W，可滿足 25 平方米以內(nèi)的房間供暖） 。該裝置將加熱、散熱、水溫、室溫、時間、風(fēng)量、用熱量、安全等信息，采用微電腦數(shù)字信息技術(shù)由用戶自主設(shè)置并全程監(jiān)控，讓人們在采暖中既得到了省錢、環(huán)保、節(jié)能的實惠，又最大限度地享受到自由、方便、舒適、健康的高品質(zhì)生活。該技術(shù)在國內(nèi)外供暖（水暖）產(chǎn)品中具有新穎性、獨創(chuàng)性。與市場上國內(nèi)外所有的水暖產(chǎn)品（方式）比較，具有非常明顯的高效、節(jié)能、環(huán)保、省錢、實用、方便的特點。產(chǎn)品的問世，為現(xiàn)代建筑和用戶提供了一種前所未有的全新供暖模式，必將引發(fā)一場采暖領(lǐng)域的革命，成為今后采暖的主流。 智能電熱水暖機給用戶和開發(fā)商帶來很大的經(jīng)濟效益和社會效益。從世界取暖的發(fā)展趨勢看，原則上應(yīng)該有如下幾點： 信 電 系 畢業(yè)設(shè)計 (論 文 ) 1、投資省。2、高效節(jié)能。3、節(jié)約能源、資源。4、分戶供暖（含集中供暖分戶計量）可節(jié)能 30％左右。5、水暖不干燥，有益于身體健康。 6、用電環(huán)保。7、智能化。8、不用安裝，節(jié)省空間。2．設(shè)計(論文)要解決的問題和擬采用的研究方法完成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計需要經(jīng)歷以下幾個步驟：1：提出目標(biāo)課題：明確要解決的問題，給出相關(guān)參數(shù)，性能要求。2：進(jìn)行可行性論證：從技術(shù)角度分析“課題”的先進(jìn)性、可靠性及通用性。查閱國內(nèi)外有關(guān)資料；從經(jīng)濟角度分析“課題”的市場需求、成本大小、所需元件的供應(yīng)情況及產(chǎn)品的銷售情況。3：確定系統(tǒng)的總體方案：系統(tǒng)的總體方案的好壞將直接影響整個開發(fā)系統(tǒng)的成本和功能，總體方案的設(shè)計大體上可從以下幾個方面考慮：根據(jù)“課題”的性能要求，提出合理可行的技術(shù)指標(biāo)并選擇合適的機型：是選擇 MCS-51 系列還是選用其他系列的單片機。確定系統(tǒng)硬、軟件的功能，因為有些功能既能可以由硬件來實現(xiàn)，也可以由軟件來完成；確定系統(tǒng)的硬件框圖和軟件框圖；大致確定系統(tǒng)的開發(fā)周期。4：著手進(jìn)行系統(tǒng)硬件電路及軟件程序的理論設(shè)計，在這一過程中主要考慮滿足系統(tǒng)硬件、軟件的基本的功能要求。5：借助于防真機對系統(tǒng)的硬件、軟件進(jìn)行仿真調(diào)試，以鑒定理論設(shè)計的正確性。6：安裝系統(tǒng)的硬件電路，并將調(diào)試通過的系統(tǒng)程序固化到程序存儲器中。7：對實際的單片機應(yīng)用系統(tǒng)作進(jìn)一步的實物調(diào)試，完成通過后則交付使用，從而完成單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。本設(shè)計的基本參數(shù)及技術(shù)要求是：1：系統(tǒng)的基本參數(shù)：額定容積 60L 額定功率 2.4KW 額定電壓 220V；2：采用 LED 顯示器顯示當(dāng)前水溫；3：恒溫溫度在 30-80 攝氏度之間任意設(shè)定；4：采用自動恒溫控制，全自動運行；5：具有缺水保護(hù)、超溫保護(hù)等自動保護(hù)功能； 信 電 系 畢業(yè)設(shè)計 (論 文 ) 3．本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路：本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題是：溫度檢測與自動控制 。關(guān)鍵詞：PT100 溫度傳感器 固態(tài)繼電器 單片機 WS2050 隔離二線制變送器解決思路：查閱一些關(guān)于溫度傳感器的資料利用溫度傳感器來檢測水溫并通過PID 控制設(shè)定恒定溫度，PT100 溫度傳感器通過 WS2050 隔離二線制變送器將模擬量溫度動到 ADC0809 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送 LED 顯示。溫度主要是通過固態(tài)繼電器調(diào)節(jié)負(fù)載阻值來控制。本課題以單片機為核心的控制系統(tǒng)完成對系統(tǒng)的控制并使其自動運行。在系統(tǒng)自動運行中，通過人機界面的 LED 顯示和鍵盤設(shè)置來時時了解電熱水暖自動控制系統(tǒng)的運行狀況和更改設(shè)置。 4．完成本課題所必須的工作條件(如工具書、實驗設(shè)備或?qū)嶒灜h(huán)境條件、某類市場調(diào)研、計算機輔助設(shè)計條件等等)及解決的辦法：本課題系統(tǒng)的工作環(huán)境：環(huán)境溫度：-10~80 攝氏度；相對濕度：小于等于 85%；空氣中不含有腐蝕性氣體；周邊沒有強磁場干擾。工具書：《單片機原理與應(yīng)用》 ， 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 ， 《單片機與控制技術(shù)》 ， 《全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽訓(xùn)練教程》 ， 《自動控制理論》 。實驗設(shè)備：DHJY1 型電熱水暖恒溫自動控制教學(xué)實驗系統(tǒng) 1 套（含溫度數(shù)字傳感器、8031 單片機系統(tǒng)） 、恒熱 28 升熱水器 CSFL028 水暖系統(tǒng) 1 套（含自動排氣閥、壓力表、泄氣閥、循環(huán)泵、單相閥、截止閥等） 、GTJ4-20A 單相固態(tài)繼電器 1 個、3KW 交流調(diào)壓器。計算機輔助設(shè)計條件：CAD 制圖。解決方法：根據(jù)環(huán)境的要求找個合適的場所對完成的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)試。根據(jù)任務(wù)書來查閱相關(guān)資料。如有條件最好能親自做下電熱水暖恒溫控制系統(tǒng)實驗。利用 CAD 來繪制硬件電路圖。 信 電 系 畢業(yè)設(shè)計 (論 文 ) 5．設(shè)計(論文)完成進(jìn)度計劃1、第一階段主要完成：翻譯一篇相應(yīng)的外文資料、開題報告、最小系統(tǒng)的設(shè)計及相應(yīng)的系統(tǒng)軟件設(shè)計；2、第二階段主要完成：硬件系統(tǒng)總體框圖、LED 顯示器、系統(tǒng)電源及相關(guān)的硬件電路的設(shè)計；3、第三階段主要完成：、軟件系統(tǒng)總體框圖、軟件流程圖及相關(guān)的軟件程序設(shè)計；完成系統(tǒng)缺水保護(hù)、傳感器故障保護(hù)、超溫保護(hù)等多種自動保護(hù)功能的設(shè)計。6．指導(dǎo)教師審閱意見指導(dǎo)教師(簽字)：　　　　　　 年 月 日7． 教研室主任意見教研室主任(簽字)：　　　　　 系(簽章)年 月 日說明：1. 本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)設(shè)計(論文)課題任務(wù)的學(xué)生在接到“ 畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書”、正式開始做畢業(yè)設(shè)計(論文)的第 2 周或第 3 周末之前獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。2.每個畢業(yè)設(shè)計(論文)課題撰寫本報告一份，作 為指導(dǎo)教師、教研室主任審查學(xué)生能否承擔(dān)該畢業(yè)設(shè)計(論文) 課題任務(wù)的依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查 。