大学生实践创新训练计划项目申请表

1、PAGE 21PAGE 9金陵科技学院大学生创新立项申请表项目名称称智能节能能热水器器项目类型型（）个人人项目 （）团队队项目项目实施施时间起始时间间：20010年年6月 完成时时间：220111年6月申请人或或申请团团队姓名年级学校所在院系系/专业联系电话话E-maail主持人朱剑零八金陵科技技学院机电工程程15199584433990吴映阳零八金陵科技技学院机电工程程1891147889688794511514479m成 员员金陵科技技学院金陵科技技学院金陵科技技学院导 师姓名年龄单位行政职务务/专业业技术职职务一、申请请理由（包括自自身具备备的知识识条件、自己的的特长、兴趣、已有的的实践

2、创创新成果果等智能能节能热热水器 能解决决家用或或者集体体宿舍热热水器使使用中热热能浪费费问题从从而实现现电能节节约，为为使用者者节约开开支，为为国家节节约能源源做贡献献。本方方案设计计简单，操作方方便，安安全实用用。很好好的将所所学知识识应用于于创新设设计。朱剑 机电工工程学院院学院 08电电气工程程及其自自动化知识条件件：电子子电路的的设计，电路板板的制作作，能够够用Auuto CADD制作图图像，利利用大学学物理的的知识进进行热能能分析。特长：电电子电路路设计兴趣：平平时关注注生活将将所学知知识应用用于生活活。吴映阳 机电工工程学院院 088 电气气工程及及其自动动化 知识识条件：电子电

3、电路的设设计，电电路板的的制作，能够用用Autto CCAD制制作图像像，利用用大学物物理的知知识进行行热能分分析，单单片机，多种电电子元件件传感器器的应用用。 特长长：电子子电路设设计 兴趣趣：将所所学的电电学知识识用于生生活，自自己搞小小发明 已有有成果：西瓜采采摘传送送装配系系统，高高枝剪，游中国国机器人人二、项目目方案（包括项项目的训训练目标标、前期期准备、组织实实施、过过程管理理、实践践环节、教师指指导、项项目结题题等）本方案通通过应用用时序电电路，逻逻辑电路路，锁存存器，触触发器，计时器器存储器器单片机机的使用用从而实实现以下下功能：1 使用用高清晰晰度数码码管实时时显示水水温，范

4、范围01O2；(2)可用键键盘方便便地设定定水温，并显示示设定的的温度；(3)按设定定温度加加热t!I11应水温温，并具具有保温温功能。系统统利用集集成温度度传感器器AD5590完完成温度度测量并并转换成成模拟电电压信号号，经由由AD转换器器ADCC08004转换换成数字字信号送送到ATT89CC51单片片机中，单片机机将采集集到的温温度值与与通过键键盘设定定的温度度值进行行比较，根据比比较结果果，控制制加热器器的开断断，同时时将温度度值实时时显示在在LEDD显示器器上。控制制器电路路设计本系统选选择ATT89CC51作为为主控制制器，PP0口作作为ADDC08804转转换数据据的输入端，PP

5、14接ADCC08004的INTTR端检检测数据据转换是是否结束束，P110P1 3的输输出信号接接到译码码器74447上上作为数数码管的的显示数数据，PP15P17则作为为4个数码码管的位位选信号号控制。P2口用用来连接接矩阵键键盘，实实现电热热水器加加热水温温的动态态设定。P31用于控控制加热热器电路路的通断断，P33 2连连接加热热状态指指示灯，P3 3连接接电源状状态指示示灯，PP36用于控控制ADDC转换换器的启启动，PP37用于控控制读取取ADCC的转换换结果。键盘显显示接口口电路设设计系统中键键盘的功功能主要要用于用用户输入入和修改改设定的的温度。键盘设设计122个按键键其中中0

6、9数字键键用于温温度的输输入和修修改。功功能键一一个(号键)，具有有双重功功能，第第一次按按为“设定”温度，用于进进入设定定温度模模式，第第二次按按为“确认”设定温温度，用用于设定定温度输输入结束束后的确确认。#号键未未定义，可用于于其它扩扩展。键键盘采用用行列式式设计，12个按按键排成成3 XX 4矩矩阵。设设计中用用单片机机P2口的的P20P23接键盘盘的4根行线线，P22 5P2 7接3根列列线AD5990测温温电路设设计AD5990 测测温范围围为一555+1500。满足足人们日日常生产产和生活活中的温温度范围围；电源源电压可可在4VV6V范围围变化，可以承承受444V正向向电压和和2

7、0VV反向电电压，因因而器件件反接也也不会被被损坏；AD5590产产生的电电流与绝绝对温度度成正比比，具有有非常好好的线性性输出性性能，温温度每增增加1，其电电流增加加1 AA。ADC模模数转换换电路设设计AD5990测温温电路输输出的电电压信号号为模拟拟信号，要进行行数码显显示和温温度控制制，还需需将此信信号转换换成数字字信号。为此我我们通过过ADCC08004将输输入的模模拟值转转换成数数字值，然后再再经ATT89CC51单片片机处理理。加加热器控控制电路路设计该部分采采用了单单片集成成可控硅硅驱动器器件MOOC30041，作为对对加热器器的驱动动和控制制。MOOC30041芯芯片是一一种

8、集成成的带有有光耦合合的双向向可控硅硅驱动电电路，它它由输入入和输出出两部分分组成，其内部部集成了了发光二二极管、双向可可控硅和和过零触触发电路路等器件件。其工工作过程程是：当当单片机机的P33 1口输出出低电平平时，MMOC330411输入部部分的发发光二极极管导通通，发出出足够强强度的红红外光去去触发输输出部分分，即控控制可控控硅的导导通，从从而打开开加热器器；同理理，当PP31 11：3输出为为高电平平时，MMOC330411输入部部分的发发光二极极管截止止，可控控硅断开开，关闭闭加热器器。4程序设设计系统主程程序在主程序序中，系系统上电电自动复复位以后后首先进进行初始始化，清清除温度度

9、缓存区区中的数数据，然然后启动动ADCC08004转换换温度传传感器输输入的电电信号，同时检检测是否否有键按按下设定定温度，有则键盘扫扫描处理理子程序序，没有有则待AADC数数据转换换结束读读入累加加器A，然后后进行十十进制数数据转换换调整，输出给给温度显显示电路路。键盘扫描描处理子子程序当主程序序检测到到有键按按下时，就转到到键盘扫扫描子程程序扫描描按键值值，取得得按键值值之后，判断是是否按下下号键(温度设设定完完成键)，不是是则回到到主程序序，是则则进入温温度设定定模式，LEDD显示设设定的温温度值。进入温温度设定定模式后后。再进进行键盘盘扫描，判断按按下的键键值，如如果是号键，则说明明设

10、定完完毕，不不是则更更新设定定温度显显示缓冲冲区的数数据。定时器中中断子程程序定时器TT0每50mms中断断一次，比较采采集的电电热水器器温度和和设定的的温度，低于设设定温度度时，使使P31输出低低电平，电热器器加热，高于设设定温度度时，使使P31输出高高电平，电热器器停止加加热。2、各按按钮作用用开/关：用于热热水器的的开关。洗澡：需需要洗澡澡的人按按一次，在计数数器上会会计数一一次。开始洗澡澡： 用用于节能能器清除除上一个个人洗澡澡计数，下一个个人开始始洗澡，若不按按此按钮钮则喷头头不出水水。第一一个洗澡澡的人按按下按钮钮无记录录清除，最后一一个人按按下按钮钮后热水水器停止止加热。清除：此

11、此按钮用用于按下下按钮但但突然又又不想洗洗澡的人人，按下下此按钮钮后可消消除一次次记录。温水：此此按钮用用于出温温水，以以解决在在洗澡时时又有人人想用温温水的问问题。若有人按按下按钮钮没洗澡澡，则电电路会通通过设定定时间如如2小时时之后自自动关闭闭热水温水ON/OFF清除洗澡时间3内外外胆设计计在原有的的电热水水器的水水桶中，新加一一个小型型水桶，容量约约为外桶桶水量的的60%，加热热时对小小桶加热热,使得小小桶水温温达到880，外胆胆水不加加热，这这样使得得温差产产生的热热交换发发生在热热水器内内部。大大桶中的的水温从从中心到到边缘梯梯度递减减，使得得大桶边边缘与外外界的温温度差较较低，从从而降低低与外界界的热交交换，减减少能源源的浪费费由图可知知，当温温度接近近室温时时释放的的能量是是非常少少的，而而且时间间更长，所以将将有利于于能源的的节约和和充分利利用！所所以内胆胆与外界界之间多多了一个个外胆，这样的的话内胆胆与外胆胆之间的的温度差差比起内内胆之接接与外界界接触小小了许多多，这样样的话对对于温度度的散失失起到减减弱的作作用外胆内胆由于时间间限制还还有很多多细节工工作没有有完善，我们会会继续努努力进行行研究，希望能能得到学学校支持持。主程序流流程图键盘扫描描处理子子程序流流程图定时器中中断子程程序流程程图三、预期期