水利用率因为它既不需要提前预热 也不需保温省去了大量的额外开支给用户带来真正的实惠。即热式产品作为新型环保 产品在我国广泛使用已是大势所趋符合现代消费潮流。切迹象都在预示着快热式的春毕业论文设计用纸 佳木斯大学教务处 天就要来临了。 本设计研究的内容和所做的工作 用位数码管显示出水温度能显示设定功率档位。 二温度测试显示范围为精度为。 三设置个功率档位指示灯档个灯亮档个灯亮档个灯全亮 档无功率输出档位灯不亮。 四设置个轻触按钮分别为电源开关键键和键。加热功率分为 档按键依次递增至档按键依次递减至。 五出水温度超过时停止加热并蜂鸣报警温度降至以下时恢复。 六内胆温度超过时停止加热防止干烧。 毕业论文设计用纸 佳木斯大学教务处 第章元件选择 软件实殃以简化硬件结构。但必须注意由 软件实现的硬件功能般响应时间比硬件实现长且占用时间。 四系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用芯片单片机构成低功 耗系统时系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。毕业论文设计用纸 佳木斯大学教务处 五可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的部分它包括芯片器件选择 去耦滤波印刷电路板布线通道隔离等。 六单片机外围电路较多时必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时系统工作不 可靠可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。 七尽量朝单片方向设计硬件系统。系统器件越多器件之间相互干扰也越强 功耗也增大也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强 真正的片上系统已经可以实现如公司新近推出的系列产品在块芯 片上集成了核大容量存储器两个串口看门狗 上电复位电路等等。 共阳极数码管的结构和工作原理 共阳极数码管共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到起形成公共阳极 的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极接到当字段发光二极 管的阴极为低电平时相应字段就点亮。当字段的阴极为高电平时相应字段就不亮。 其他元件的介绍 的晶振晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常个系统共用个晶 振便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振而通过电子调整 频率的方法保持同步。晶振用种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工 作以提供稳定精确的单频振荡。在通常工作条件下普通的晶振频率绝对精度可达百 万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在定范围内调整频率称为 压控振荡器。 双向可控硅可控硅也称作晶闸管它是由四层半导体构成的元件有三个电 极阳极阴极和控制极。可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制以小电 流控制大电流并且不象继电器那样控制时有火花产生而且动作快寿命长可靠性好。 在调速调光调压调温以及其他各种控制电路中都有它的身影。毕业论文设计用纸 佳木斯大学教务处 可控硅分为单向的和双向的符号也不同。单向可控硅有三个结由最外层的 极和极引出两个电极分别称为阳极和阴极由中间的极引出个控制极。单向可 控硅有其独特的特性当阳极接反向电压或者阳极接正向电压但控制极不加电压时它 都不导通而阳极和控制极同时接正向电压时它就会变成导通状态。旦导通控制电 压便失去了对它的控制作用不论有没有控制电压也不论控制电压的极性如何将直 处于导通状态。要想关断只有把阳极电压降低到临界值或者反向。双向可控硅的 引脚多数是按的顺序从左至右排列电极引脚向下面对有字符的面时。 加在控制极上的触发脉冲的大小或时间改变时就能改变其导通电流的大小。与单向 可控硅的区别是双向可控硅极上触发脉冲的极性改变时其导通方向就随着极性的变 化而改变从而能够控制交流电负载。而单向可控硅经触发后只能从阳极向阴极单方向 导通所以可控硅有单双向之分。 三极管三极管是种控制元件主要用来控制电流的大小以共发射极接法为例信 号从基极输入从集电极输出发射极接地当基极电压有个微小的变化时基极 电流也会随之有小的变化受基极电流的控制集电极电流会有个很大的变 化基极电流越大集电极电流也越大反之基极电流越小集电极电流也越小 即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多这 就是三极管的放大作用。的变化量与变化量之比叫做三极管的放大倍数 表示变化量。三极管的放大倍数般在几十到几百倍。 三极管在放大信号时首先要进入导通状态即要先建立合适的静态工作点也叫建 立偏置否则会放大失真。 在三极管的集电极与电源之间接个电阻可将电流放大转换成电压放大当基极电 压升高时变大也变大在集电极电阻的压降也越大所以三极管集 电极电压会降低且越高就越低。 继电器继电器是种电子控制器件它具有控制系统又称输入回路和被控制 系统又称输出回路通常应用于自动控制电路中它实际上是用较小的电流去控制较 大电流的种自动开关。故在电路中起着自动调节安全保护转换电路等作用。电磁 继电器的工作原理和特性电磁式继电器般由铁芯线圈衔铁触点簧片等组成的。 只要在线圈两端加上定的电压线圈中就会流过定的电流从而产生电磁效应衔铁 就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯从而带动衔铁的动触点与静触 点常开触点吸合。当线圈断电后电磁的吸力也随之消失衔铁就会在弹簧的反作用毕业论文设计用纸 佳木斯大学教务处 力返回原来的位置使动触点与原来的静触点常闭触点吸合。这样吸合释放从而 达到了在电路中的导通切断的目的。对于继电器的常开常闭触点可以这样来区分 继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点称为常开触点处于接通状态的静触点称 为常闭触点。 振荡电路能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路。般由电阻电感电容等元件 和电子器件所组成。由电感线圈和电容器相连而成的电路是最简单的种振荡电路 振荡电路主要是用来稳定频率和选择频率。 此外电路中还用到的自鸣式蜂鸣器稳压器轻触小按纽热保险丝 多谐振荡器热敏电阻等元件。 毕业论文设计用纸 佳木斯大学教务处 第章方案论证 按快热式电热水器的功能要求决定采用如图所示的模块组成系统主要包括电源电 路单片机控制器温度检测电路按键输入电路数码管及指示电路报警电路和 加热控制电路。 温度检测 按键输入 电源 单片机 显示 蜂鸣报警 加热控制 图快热式电热水器系统组成框图 快热式电热水器为了达到快热的效果取消了储水罐使冷水在进入加热管后立 即被加热着就要求加热管有较大的功率。家用电热水器般采用方便可靠的电热丝加 热方法。根据热学及流体力学原理结合实际实验室测试可以得到水温与流量加热功 率之间的关系如表所列 功率 温度 表水温与流量加热功率之间的关系 对于加热功率的控制最简单的方法是由若干不同功率的电热丝组合得到几种加热功率 题目快热式家用电热水器的设计 学院信息电子技术学院 年级级 专业电气工程及其自动化 姓名 学号 指导教师摘要 佳木斯大学教务处 摘要 随着生活节奏的加快快热式电热水器省时的特性越来越被生活忙碌的人群所认可。 随着用电环境的改善不少新建楼房都可以安装即快热式电热水器这催生了即热式电热 水器的快速增长。 本设计的快热式电热水器系统以单片机为核心辅以键盘显示电路利用热敏电阻 对热水器出口温度进行检测将温度转换成频率并将其反馈到单片机用单片机测出频 率大小从而间接测出温度值温度频率转换电路简单可靠成本低廉。对于加热功率 的控制本文采用了双向可控硅控制单片机通过光耦给可控硅触发信号控制可控硅的 导通角从而控制电热丝的有效加热功率。为了在关机和超温保护的状态下能可靠地关断 加热电源电路中加入了继电器来控制加热电源。其中串联在继电器线圈回路的熔丝为 时热保险丝会熔断防止加热管干烧。与电热丝并联的发光管用来指示电热 丝的工作状态。 快热式电热水器它体积小重量轻要使用热水时即开即热无须等待省去了加 热多余的热水因此它具有省时省电省水的优点。正是基于以上原因快热式电热水 器在今后有着极为广阔的发展前景。 关键词单片机温度双向可控硅继电器 佳木斯大学教务处 目录 佳木斯大学教务处 目录 摘要 第章绪论 选题目的和意义 国内外发展情况 本设计研究的内容和所做的工作