基于单片机的智能热水器设计

摘  要 [资料来源：www.THINK58.com]

本文详细介绍了国内智能热水器系统的发展现状，发展中所面临的问题。从产品质量、性能及应用方面看智能热水器的差距；整个行业看国产智能热水器所存在的问题以及它的发展趋势。同时也详尽的介绍了此次设计中最重要的组成部件单片机的概念、工作原理及设备总体结构，其中包括MCS-51的发展历程，选型依据。设计了一种基于单片机MCS-51的智能热水器，介绍了所选用的8031、8255等单片机。 [版权所有：http://think58.com]

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关键词：智能热水器，单片机，传感器 [版权所有：http://think58.com]

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Abstract

This article introduced in detail the domestic intelligent water heater system's development present situation, in the development faces question. From the product quality, the performance and the application aspect look at the intelligent water heater's disparity; The entire profession looked the domestically produced intelligence water heater exists question as well as its trend of development. Simultaneously also in exhaustive introduction this design most important building block monolithic integrated circuit's concept, principle of work and equipment gross structure, including MCS-51 the development process, shaping basis. Has designed one kind based on the monolithic integrated circuit MCS-51 intelligent water heater, introduced selects 8031, 8255 and so on monolithic integrated circuits. [资料来源：http://www.THINK58.com]

 key word: Intelligent water heater, monolithic integrated circuit, sensor [资料来源：http://THINK58.com]

第1章  绪论

热水器是一种可供浴室，洗手间及厨房使用的家用电器。目前市场上热水器主要品种有电热水器、太阳能热水器、燃气热水器.就中国的具体情况而言,由于太阳能热水器的使用受天气原因的限制,使用范围狭窄；燃气热水器由于以石油、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。

以电作为能源进行加热的热水器通常称为电热水器。是与燃气热水器、太阳能热水器相并列的三大热水器之一。 [资料来源：http://think58.com]

1.1  电热水器的分类 [资料来源：http://www.THINK58.com]

电热水器按储水方式可分为即热式和容积式（又称储水式或储热式）两种；容积式是电热水器的主要形式，按安装方式的不同，可进一步区分为立式、横式及落地式，按承压与否，又可区分为简易式（敞开式）和承压式（封闭式），按容积大小又可区分为大容积与小容积式。

即热式电热水器一般需20、甚至30安培以上的电流，即开即热，水温恒定，制热效率高，安装空间小。内部低压处理的优质即热式电热水器，可以在安装的时候增加分流器，可为多个龙头供水，功率较高的产品安装在浴室，即能用于淋浴，也能用于洗漱，一般家庭使用节能又环保。根据市场的需求，即热式电热水器又进一步分化为淋浴型和厨用型（多称为小厨宝）。

储热式电热水器又分为敞开式和封闭式两类。早期的储热式电热水器多为敞开式或开口式的，其结构简单，体积不大，靠吊在高处的压力喷淋，水流量较小，但价格较低，适合于人口少，家境不很富裕，仅做洗浴使用的家庭购买。敞开式电热水器由于没有对内胆设计承压性能，故不能向其他管路多处供水，功能有限。封闭式电热水器的内胆是密封的，水箱内水压很大，其内胆可耐压，故可多路供水，既可用于淋浴，也可用于盆浴，还可用于洗衣、洗菜，价格相对较贵，一般在千元左右。储热式电热水器可自动恒温保温，停电时可照样供应热水。目前国内市场上的电热水器主要是封闭储热式电热水器，它不必分室安装，不产生有害气体，干净卫生，且可方便地调温。 [资料来源：THINK58.com]

封闭储热式电热水器的工作原理非常简单，它们使用一根电加热管，通电之后给水提供热量。内胆储存热水并承载压力0.6MPa（约6kg/cm2），外壳保温。产品间的区别首先体现在加热管上，有浸没型的，即直接与要加热的水接触，也有隔离型的。加热管有1.2、1.5及2.5KW等功率可供选择。加热管由一个温控器来控制，能设定所需温度并保持内胆中的水温恒定，且在40℃～75℃范围内可调。定时产品系列的时间控制系统能带来最大限度的能源节省，再配以分时电表，可节省大量电费。有的产品还具备大屏幕液晶显示屏、单键飞梭的操作界面和实时故障监测功能。电热水器必须安装压力安全阀，以确保超压泄压。为了尽可能减少热量散失，在壳与内胆之间还采用了聚氨酯或高密度泡沫塑料的加厚保温层。

根据安装方式的不同，电热水器可分为壁挂容量从8升到500升的都有。落地式的容量较大，通常供集体或工业使用；壁挂小容量的还有台下式品种，它们的进出水管接头位于上端而不是下端，所以应当在靠近地面的位置挂墙安装。主要品牌目前有阿里斯顿、史密斯、海尔、万家乐、比利奇、帅康等，名牌产品的质量、服务均较可靠。

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