大学生实践创新训练计划项目申请表

1、金陵科技学院大学生创新立项申请表工程名称智能节能热水器工程类型()个人工程(2)团队工程工程实施时间起始时间：2021年6月完成时间：2021年6月申 请 人 或 申 请 团 队姓名年级学校所在院系/专业联系 E-m主持人朱剑零八金陵 科技 学院机电工映阳零八金陵 科技 学院机电工程18914789687945151479成员金陵 科技 学院金陵 科技 学院金陵 科技 学院师导姓名年龄单位行政职务/ 专业技术 职务、申请理由包括自身具备的知识条件、自己的特长、兴趣、已有的实践创新成果等智能节能热水器 能解决家用或者集体宿舍热水器使用中热能浪费问题从而实现电能节约,为使

2、用 为国家节约能源做奉献.本方案设计简单,操作方便,平安实用.很好的将所学知识应用于创新设朱剑 机电工程学院学院08电气工程及其自动化知识条件：电子电路的设计,电路板的制作,能够用 Auto CAD制作图像,禾U用大学物理的 分析.特长：电子电路设计兴趣：平时关注生活将所学知识应用于生活.吴映阳 机电工程学院08电气工程及其自动化知识条件：电子电路的设计,电路板的制作,能够用 Auto CAD制作图像,禾U用大学物理的 分析,单片机,多种电子元件传感器的应用.特长：电子电路设计兴趣：将所学的电学知识用于生活,自己搞小创造已有成果：西瓜采摘传送装配系统,高枝剪,游中国机器人二、工程方案包括工程的

3、练习目标、前期准备、组织实施、过程治理、实践环节、教师指导、项 本方案通过应用时序电路,逻辑电路,锁存器,触发器,计时器存储器单片机的使用从而实现以1使用高清楚度数码管实时显示水温,范围 0102C ； 2可用键盘方便地设定水温,并显示设定的 设定温度加热t!l1应水温,并具有保温功能.系统利用集成温度传感器AD59完成温度测量并转换成模拟电压信号,经由 A/D转换器ADC080转 送到AT89C5单片机中,单片机将采集到的温度值与通过键盘设定的温度值进行比拟,根据比拟结果 的开断,同时将温度值实时显示在LEE显示器上.限制器电路设计本系统选择AT89C5作为主限制器,P0口作为ADC080转

4、换数据的输入端,P1. 4接ADC080的 INTR端检测数据转换是否结束,P1. 0P1 3的输出信号接到译码器7447上作为数码管的显示数据,P1. 5P1. 7那么作为4个数码管的位选信号限制. 矩阵键盘,实现电热水器加热水温的动态设定.P3. 1用于限制加热器电路的通断,P3 2连接加热状3连接电源状态指示灯,P3. 6用于限制ADC专换器的启动,P3. 7用于限制读取ADC勺转换结果.键盘/显示接口电路设计系统中键盘的功能主要用于用户输入和修改设定的温度.键盘设计12个按键.其中09数字键用于修改.功能键一个号键,具有双重功能,第一次按为“设定温度,用于进入设定温度模式,第 认设定温

5、度,用于设定温度输入结束后确实认.#号键未定义,可用于其它扩展.键盘采用行列式键排成3 X 4矩阵.设计中用单片机P2口的P2. 0P2. 3接键盘的4根行线,P2 5P2 7接3根列线AD59测温电路设计AD590测温范围为一 55C+150C.满足人们日常生产和生活中的温度范围；电源电压可在 4V 可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会被损坏； AD59C产生的电流与绝对温度成 常好的线性输出性能,温度每增加1C,其电流增加1 A.AD模数转换电路设计AD59测温电路输出的电压信号为模拟信号,要进行数码显示和温度限制,还需将此信号转换成数字 们通过ADC080将输入的模

6、拟值转换成数字值,然后再经 AT89C5单片机处理.加热器限制电路设计该局部采用了单片集成可控硅驱动器件 MOC304,1作为对加热器的驱动和限制.MOC304芯片是一种 耦合的双向可控硅驱动电路,它由输入和输出两局部组成,其内部集成了发光二极管、双向可控硅 路等器件.其工作过程是：当单片机的 P3 1 口输出低电平时,MOC304俞入局部的发光二极管导通 度的红外光去触发输出局部,即限制可控硅的导通,从而翻开加热器；同理,当P3. 1 1: 3输出为高电 输入局部的发光二极管截止,可控硅断开,关闭加热器.4程序设计系统主程序在主程序中,系统上电自动复位以后首先进行初始化,去除温度缓存区中的数

7、据,然后启动 ADC08, 器输入的电信号,同时检测是否有键按下设定温度,有那么键盘扫描处理子程序,没有那么待 AD数据转 加器A,然后进行十进制数据转换调整,输出给温度显示电路.键盘扫描处理子程序当主程序检测到有键按下时,就转到键盘扫描子程序扫描按键值,取得按键值之后,判断是否按下 设定/完成键,不是那么回到主程序,是那么进入温度设定模式,LEE显示设定的温度值.进入温度设进行键盘扫描,判断按下的键值,如果是号键,那么说明设定完毕,不是那么更新设定温度显示缓冲定时器中断子程序定时器T0每50m中断一次,比拟采集的电热水器温度和设定的温度,低于设定温度时,使P3. 1输出器加热,高于设定温度时

8、,使P3. 1输出高电平,电热器停止加热.2、各按钮作用开/关：用于热水器的开关.洗澡：需要洗澡的人按一次,在计数器上会计数一次.开始洗澡：用于节能器去除上一个人洗澡计数,下一个人开始洗澡,假设不按此按钮那么喷头不出 澡的人按下按钮无记录去除,最后一个人按下按钮后热水器停止加热.去除：此按钮用于按下按钮但忽然又不想洗澡的人,按下此按钮后可消除一次记录.温水：此按钮用于出温水,以解决在洗澡时又有人想用温水的问题.假设有人按下按钮没洗澡,那么电路会通过设定时间如2小时之后自动关闭3.内外胆设计在原有的电热水器的水桶中,新加一个小型水桶,容量约为外桶水量的60%,加热时对小桶加热到达80°

9、C,外胆水不加热,这样使得温差产生的热交换发生在热水器内部.大桶中的水温从中央 减,使得大桶边缘与外界的温度差较低,从而降低与外界的热交换,减少能源的浪费由图可知,当温度接近室温时释放的能量是非常少的,而且时间更长,所以将有利于能源的节约 所以内胆与外界之间多了一个外胆,这样的话内胆与外胆之间的温度差比起内胆之接与外界接触 样的话对于温度的散失起到减弱的作用由于时间限制还有很多细节工作没有完善,我们会继续努力进行研究,希望能得到学校支持主程序流程图C_村)I!1叫“冷DC艸矗抓I键盘扫描处理子程序流程图定时器中断子程序流程图入n-丄保护丁见场X|販设餐IH列1可|V当断繭座孑存设加血曙-怜s4加热狀占订虫TF返何I1r即热踹旳丄匕1r|热状泰灯灭1N三、