智能家居即热式热水器控制系统——通讯模块设计.doc

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1、智能家居即热式热水器控制系统 通讯模块设计1. 系统设计说明热水器是常见的家用电器，是提供家庭淋浴用水、热水或饮用水的电热家电。目前市场上主要有电热水器、太阳能热水器、燃气热水器等三种。就我国的国情而言，太阳能热水器的使用受天气影响较大，适用范围较窄；燃气热水器的使用依赖燃料，不环保；而电热水器具有安全、无污染、使用方便、节能节水等优点，越来越受消费者的青睐。目前市场上的 电热水器分为连续水流式和贮水式。前者虽然具 有加热速度快和体积小的优点，但需要的功率大，大多 数家庭供电线路难以承受。而后者大多数采用机械式 控制器，功率要求较低、安全性高，但存在加热时间长、 精度低、可靠性差、控制不方便等

2、不足。为了提高 贮水式电热水器操作的方便性与可靠性，本文设计了 一种家用智能电热水器控制系统，本系统在家用贮水 式电热水器上进行改进，可以实现人机交互、水位控 制、温度控制、漏电保护及声音报警等功能，本系统工 作可靠稳定、抗干扰能力强，大大提高了电热水器的安 全性、智能化和数字化。2.系统的组成及工作原理本系统包括单片机最小系统模块，电源模块，人机 交互模块，漏电保护模块，声音提示模块，温度检测控 制模块和水位检测控制模块等七个模块。其中，单片 机最小系统模块是该系统最为核心的部分，用于实现 对其他模块的控制功能; 电源模块为系统提供 5 V 直 流电; 人机交互模块实现单片机和外部的信息传递

3、; 漏 电保护模块用于检测是否有漏电现象，保证热水器安 全稳定工作; 声音提示模块用于发音提示热水器当前 水位状态; 温度检测控制模块实现对水温的检测与控 制; 水位检测控制模块实现对水位的检测与控制。 系统结构框图如图 1 所示。本系统的控制过程如下: 首先通过人机交互模块设定系统的工作状态，即根据人们需要设定水位与温 度值，接着通过水位检测控制模块检测水箱中水位并 控制水量进出，然后通过温度检测控制模块对加热电 阻进行控制，同时温度检测控制模块检测水箱中温度， 并通过显示模块将实时测量的水位、温度信号值发送 给液晶显示屏显示。本系统确保电热水器能在安全状 态下工作，实现对电热水器的智能控制

4、。1杨鸿勋. 即热式热水器综合性能测试技术与装置研究D.中国计量学院,2013.2韩婷婷. 基于单片机和PID控制的即热式热水器的研制J. 工业控制计算机,2010,(06):103-104.3邓中祚. 智能家居控制系统设计与实现D.哈尔滨工业大学,2015.4申斌,张桂青,汪明,李成栋. 基于物联网的智能家居设计与实现J. 自动化与仪表,2013,(02):6-10.5王在峰,张杰,侯保荣,孙虎元,宋积文,陈胜利. 即热式热水器底部加强板阴极保护系统电场数值模拟J. 广西科学院学报,2015,(03):192-196+201.6. 即热式电热水器知识讲座(3)J. 现代家电,2005,(09

5、):36-37.7朱迪奇. 物联网智能家居网关设计与实现D.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院),2015.8吴建军. 智能家居系统软件设计与实现D.电子科技大学,2014.9马苗玲,任作新. 基于模糊控制的即热式热水器温控系统的设计J. 长治学院学报,2007,(05):53-55.10黄洪波. 即热型电磁涡流热水器的研制D.广西大学,2003.11俞红杰. 即热式电热水器模糊温度控制器的研制D.浙江工业大学,2005.12郭稳涛,何怡刚. 智能家居远程监控系统的研究与设计J. 计算机测量与控制,2011,(09):2109-2112.13. 即热式电热水器J. 消费电子,2016,(01):86.