基于单片机与蓝牙的恒温热水器的研究与设计.doc

摘要：热水器是人们日常生活必不可少的家用电器设备之一，热水器的温度检测和恒温控制是热水器的主要任务。本文通过模拟热水器温度控制系统来研究PID技术在单片机温度控制中的应用。

本文采用单片机作为设计系统的控制核心，显示器装置采用LCD1602液晶屏，温度传感器采用防水型TELESKY DS18B20数字温度传感器探头，加热器采用小型热水棒。本文利用MATLAB实现对控制系统的仿真来调节PID参数。系统可实现热水器温度的给定值设置，检测当前水温并显示，采用PID控制实现热水器温度的恒定控制。此外系统可通过蓝牙实现手机与单片机的通信，用来远程监测和设置温度。

关键词：温度控制；单片机；PID；蓝牙

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1恒温热水器的背景及意义-1

1.2恒温热水器的研究现状-1

1.3本文的主要工作-2

2.系统总体方案的设计-3

2.1系统设计方案-3

2.2系统方案选择-4

2.2.1测温模块的选择-4

2.2.2温度控制模块的选择-4

2.2.3调压模块的选择-5

2.2.4加热器的选择-6

2.2.5显示模块的选择-6

3. 恒温热水器温度控制系统的仿真设计-8

3.1被控对象模型-8

3.2仿真模型的建立-9

3.3 PID参数整定-10

4.系统的硬件电路设计-12

4.1单片机最小系统设计-12

4.2测温模块的设计-16

4.2.1 DS18B20的简介-16

4.2.2 DS18B20的硬件设计-17

4.3调压模块设计-18

4.4显示模块设计-18

4.4.1 LCD1602液晶屏简介-18

4.4.2 LCD显示模块的硬件设计-19

4.5按键模块设计-20

4.6蓝牙模块设计-21

5.单片机系统软件设计-23

5.1主程序设计-23

5.2测温程序设计-24

5.3显示程序设计-25

5.4 PID控制程序设计-25

6. 恒温热水器APP设计-27

7.系统调试及运行-29

结论-31

参考文献-32

致谢-34

附录-35