时间控制器原理图
基于单片机的电热水器定时控制器设计―中国传动网
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┆当前位置：正文基于单片机的电热水器定时控制器设计
200741315:14:00
深圳市朗助机电有限公司
供稿
1引言
传统的大容量电热水器加热的时间比较长，如果热水器一直开着，则耗能耗电。定时开关控制器可有效解决这些问题，使电热水器使用起来更加舒适省电。这样电热水器不仅可以充分利用闲置的时间，避免用户使用时长时间等待，减少不必要保温，也可以更加节约电能，特别对低谷及高峰用电有差价地区，利用晚间低谷用电开机加热，白天用电高峰关机保温，能大量节约电费开支。本文中的定时控制器主要是以单片机at89c2051作为核心控制元件，通过外围电路控制热水器的电源，以达到定时开关机的目的。
2硬件组成及工作原理
本系统加电后即进入正常计时状态，用户可以随时进行校准时间动作以及设定热水器开关的时间，控制器将会在设定的开关时刻通过单片机的输出端口控制输出继电器动作，进而控制热水器的启闭。硬件原理图如图1所示。
图1定时控制器硬件原理图
系统的核心为单片机at89c2051，at89c2051为20脚300mil封装，带有2kflashe2prom的单片机，除了少了两个并口外，兼容mcs51系列单片机所有功能。具备体积小、功能强、运行速度快等特点。通过p3.7口连接一个键盘电路来实现人工对参数的自由设定。通过串口连接6位led数码管，分别显示小时、分钟和秒。系统定时启动是通过p3.0口完成的。程序开始时这三个口的输出状态是低电平，892051通过程序查询p3.0口输出的on或off状态预置时间是否已到，如果已到时间，则改变相应的输出状态，就完成了对外部电路的控制。
2.1显示电路
主要由七段共阳显示译码器74ls47、3线8线译码器74hc138、7个pnp型三极管和六个数码管组成。通过89c2051的p1.4～p1.7口将要显示字符的bcd码输出到74ls47的四个输入端，译码后输出相应的笔段驱动led数码管（共阳）。led数码管显示采用动态扫描方式，即在某一时刻，只有一个数码管被点亮。数码管的位选信号由89c2051的p3.3～p3.5输出，经74hc138译码后通过三极管放大，驱动相应的数码管。
2.2键盘电路
键盘电路跟显示电路一样，采用扫描方式，利用动态显示时的数码管驱动位置信号来判断相应按键的状态。单片机的p3.3～p3.5口输出的bcd码经译码器译码后，相应y口呈低电平，而89c2051的p3.7口平时为高电平（由于有上拉电阻），当某一键按下时，p3.7被下拉为低电平，这时单片机利用程序查询p3.7是否为低电平，如果p3.7为低电平，就读回单片机p3.3～p3.5口的值（从缓冲区读取），就可判断是那个按键按下，然后调用相应的处理程序进行处理。