5  系统仿真与调试 19

结  论 24

参考文献 25

致  谢 26

附录 27

1  前言

中国是人口大国，同时也是热水器生产大国，伴随着人们生活水平的提高，智能化的电热水器逐渐走进千家万户。在电热水器拥有庞大的消费市场的同时衍生了很多问题，如漏电，环保等一系列问题。近些年来，多次出现电热水器漏电伤人甚至致死事件，由此消费者一直很关注这其安全性。 所以对热水器的改良和智能化设计是大势所趋。

现如今，热水器已经绝对不是一个单单的加热器，而是含有高科技的现代化家电产品。随着我国人民对物质文化要求的提高，智能化家用电器在人们日常生活中占有越来越大的比重，因此，家庭生活密切相关的热水器种类层出不穷，花样翻新。正是在这样的环境下，本设计选择基于PSoC的电热水器水温控制的设计研究。

本设计主要是对市场现有产品的仿造，要能够拥有电热水器的完整功能。以PSoC3为主体配合传感器、显示器件、继电器、电加热器、报警器等外围器件，收集热水器储水箱中的水位、水温信号，通过控制电动机的运行、电加热器加热来控制储水器的水位、温度。利用键盘上开关按钮进行调节水温的最大和最小限度，手动控制上水和加热，设置水位水温功能。采集热水器储水箱中水位和水温信号，并完成水位和水温的显示和缺水报警系统。2  系统设计方案源:自/优尔-·论,文'网·www.youerw.com/

2.1  设计原理

2.1.1  系统原理

利用热敏传感器和水位传感器用来采集温度和水位以传送到控制中心。根据接收到的水位信息进行手动和自动上水控制。当水位倒流及由高到低时，表示出现缺水状态状况，此时蜂鸣器报警，缺水指示灯亮，继电器开始工作，热水器容器上水，当水位上升超过“低”水位后，缺水指示灯熄灭，蜂鸣器停止报警，继电器继续工作直至水位到达预置水位，停止上水；当水温低于设定的最低温度时，加热继电器工作，当温度高于设定最高温度的时加热继电器停止工作。此系统是是一个多子系统的综合性控制系统，设计过程当中是分块实现设计调试，最后进行综合实现，如下就从各子系统的工作原理进行分别进行阐明。

2.1.2  子系统工作原理

（1）温度控制系统

此温度控制系统要保持温度在一定的范围内，首先采用低功耗单线数字的温度传感器DS18B20对温度进行采样，并将采样到的温度值通过I2C总线送入到PSoC芯片中进行处理来控制水温，利用按键输入水温值，当温度高于输入的温度值范围后蜂鸣器报警。本控制系统通过PSoC内部的LCD实时采集热水器内部水温，温度范围控制在0~99摄氏度，并用两位数显示出来。

（2）水位控制系统

水位控制系统是采用自制的3根导线对水位的数据进行采集的，并通过PSoC的I2C总线送入PSoC芯片处理加工，通过显示器灯亮来表示此时的水位值。此系统共有3个水位挡，即低、中、高三档，当热水器里没有水或者系统发出错，则蜂鸣器报警。

通过查阅资料显示，纯净水是几乎不导电的，但自然界中人们使用的水一般都会含有一些的Mg2+、Ca2+等离子，这些离子的存在使水导电。此控制装置就是利用水的导电性来实现的。 

当水位未到达a时，即h<a时、这时候传感器的总阻值R为3R，此时系统处于缺水状态。