一种基于单片机控制的热水系统的制作方法

本实用新型涉及单片机控制的热水的技术领域，尤其涉及一种基于单片机控制的热水系统。

背景技术：

随着经济不断向前发展和生活水平的不断提升，我们对生活质量的要求也随之提升，所以在生活中一些智能家电的控制的要求与实用性不断提升，基于此有这样一种基于单片机控制的热水系统，可以根据热水系统的温度变化来自动改变对热水系统的温度的变化，实现了对热水的智能控制，不用人工去加热或者人工去通过观看温度计的变化来控制水温，这样既可以实现对热水的智能控制并且节省了人工成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种基于单片机控制的热水系统，采用了单片机单元控制的技术方法，解决了功能单一、使用控制芯片复杂性的技术问题，达到了性价比高、简单使用且又能满足需要的技术效果；采用四个温度传感器在热水系统的不同地方测温的设计方法，解决了单一温度传感器对整个热水系统测量不准确的技术问题，达到了可以均匀准确地测得温度的技术效果；采用电磁水阀来控制水进出的技术设计，解决了可以根据温度的变化来控制水温的技术问题，达到了智能控制水温的技术效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于单片机控制的热水系统，包括单片机单元、温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、温度传感器D、按键系统、显示模块、时钟电路、电磁阀和声光报警模块；温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C和温度传感器D的输入口与单片机单元的I/O口连接，按键系统的输入口与单片机单元的I/O口连接，单片机单元的I/O口与显示模块的输入口连接，单片机单元的I/O口与电磁阀的输入口连接，单片机单元的I/O口与声光报警模块的输入端连接，时钟电路的输出口与单片机单元的输入I/O口连接，电源模块的输入口与单片机单元的电源I/O口连接。

进一步优化本技术方案，所述单片机单元使用的是STC12C5204AD单片机，电源模块使用的是5V-1A的开关电源，显示模块使用的是LCD12864显示屏。

进一步优化本技术方案，所述温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、温度传感器D使用的是18B20温度传感器，温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、温度传感器D的VCC和GND口分别与单片机单元的VCC口和GND 口连接，温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、温度传感器D的通讯口与单片机单元的I/O口连接。

进一步优化本技术方案，所述时钟电路的时钟芯片使用型号是DS1302，DS1302的VCC2口与单片机单元的VCC口并经电容C2与单片机单元的GND口连接，DS1302的X1和X2口与晶振M1连接，DS1302的GND口与单片机单元的GND口连接，DS1302的5、6、7引脚分别与单片机单元的P2.4口、P2.5口和P2.6口连接。

进一步优化本技术方案，所述声光报警模块主要由NPN型的三极管Q4组成的，Q4的基极经阻值为10K的R9与单片机单元的P1.0口和阻值为5K1的R10的一端连接，R10的另一端与单片机单元的VCC口连接，Q4的集电极与蜂鸣器LS2和发光二极管D1连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、使用STC12C5204AD单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,这款单片机自带A/D转换口，不用使用额外的A/D转换芯片就可以实现模拟量对数字量的转换，精度还很高，具有极高性能价格比；

2、使用DS1302时钟芯片和按键可以设置加热时间和设置温度范围，调控范围大，控制温度的手段多种多样呀，当设置好时间和温度，此系统可以自动控制温度的变化，实现了相对较高的智能控制；

3、使用四个温度传感器的同时测量此热水系统的热水温度，可以全面准确得出热水的温度，此温度相对比较准确，相比单个温度传感器测量的结果更加准确，对整个热水系统的控制和温度的测量实现了最大化的智能控制效果。

附图说明

图1是本系统内部结构图；

图2是单片机单元的电路图；

图3是温度传感器的电路接口图；

图4是时钟电路图；

图5是按键系统电路图；

图6是电磁阀驱动电路图；

图7 是声光报警模块电路图；

图8是显示模块电路图。

图中，1、单片机单元；2、温度传感器A；3、温度传感器B；4、温度传感器C；5、温度传感器D；6、按键系统；7、时钟电路；8、显示模块；9、电磁阀；10、声光报警模块；11、电源模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一：如图1-8所示，一种基于单片机控制的热水系统，包括单片机单元1、温度传感器A2、温度传感器B3、温度传感器C4、温度传感器D5、按键系统6、显示模块8、时钟电路7、电磁阀9和声光报警模块10；温度传感器A2、温度传感器B3、温度传感器C4和温度传感器D5的输入口与单片机单元1的I/O口连接，按键系统6的输入口与单片机单元1的I/O口连接，单片机单元1的I/O口与显示模块8的输入口连接，单片机单元1的I/O口与电磁阀9的输入口连接，单片机单元（1）的I/O口与声光报警模块10的输入端连接，时钟电路7的输出口与单片机单元1的输入I/O口连接，电源模块11的输入口与单片机单元1的电源I/O口连接。

所述单片机单元1使用的是STC12C5204AD单片机，电源模块11使用的是5V-1A的开关电源，显示模块8使用的是LCD12864显示屏。所述温度传感器A2、温度传感器B3、温度传感器C4、温度传感器D5使用的是18B20温度传感器，温度传感器A2、温度传感器B3、温度传感器C4、温度传感器D5的VCC和GND口分别与单片机单元1的VCC口和GND 口连接，温度传感器A2、温度传感器B3、温度传感器C4、温度传感器D5的通讯口与单片机单元1的I/O口连接。所述时钟电路7的时钟芯片使用型号是DS1302，DS1302的VCC2口与单片机单元1的VCC口并经电容C2与单片机单元1的GND口连接，DS1302的X1和X2口与晶振M1连接，DS1302的GND口与单片机单元1的GND口连接，DS1302的5、6、7引脚分别与单片机单元1的P2.4口、P2.5口和P2.6口连接。所述声光报警模块10主要由NPN型的三极管Q4组成的，Q4的基极经阻值为10K的R9与单片机单元1的P1.0口和阻值为5K1的R10的一端连接，R10的另一端与单片机单元1的VCC口连接，Q4的集电极与蜂鸣器LS2和发光二极管D1连接。

如图1，当人为通过按键系统6给系统设定温度和时间时，则整个热水系统则开始加热，此时温度传感器A2、温度传感器B3、温度传感器C4和温度传感器D5监控整个系统的温度情况，若整个系统的温度已经达到我人为设定的温度时，则整个电路会发生声光报警，预示已经加热到一定温度无须再加热；如果没有人监控此系统，则过了人为设定的温度的时候，则启动电磁阀9向热水系统中注入凉水，来平衡热水系统里的温度，若达到所想要的温度，则关闭电磁阀9报警解除，这个过程中显示模块8会随时显示热水系统的温度。

图2使用STC12C5204AD单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,这款单片机自带A/D转换口，不用使用额外的A/D转换芯片就可以实现模拟量对数字量的转换，精度还很高，具有极高性能价格比；图3中，DS18B20测量温度准确，且接口电路简单，稳定高效。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。