基于STM32的即热式电热水器智能温控系统设计开题报告

全文总字数：1588字

1. 研究目的与意义

随着人们生活水平的提高，各种热水器的使用已经相当普及。与之相配套的控制仪器也相继问世。即热式热水器是一种让通过机体的水流能够立刻转化成理想水温的热水器。然而，目前市场上的各种即热式热水器控制电路还与理想要求相距甚远。

温度控制广泛应用于工业自动化生产、家用电器以及现代通信等各个领域，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数。传统的温控方法是采用PID控制技术，但是难以满足一些特殊的场合。模糊控制理论作为智能控制理论的一个重要分支，具有一定的优越性，例如，不依赖控制对象精准的数学模型，减弱超调、防止振荡等优点，在工业生产中已得到广泛应用。

为满足用户针对热水器方便快捷、安全高效、即开即热的使用需求，在此基础上还可以实施远程控制，满足不同客户对热水器的不同需求，尽力完善用户体验，让智能家居系统更加完善更加全面，使智能家具系统能迈出全新的一步。

2. 国内外研究现状分析

作为热水器行业中的最新产品，即热式热水器无疑也是最有技术含量且最能体现现代科技水平的产品。即热式热水器这一行业在上世纪末起步，虽起步较晚，但无论国内外这十几年来的发展不可谓不迅猛高效，无论是在功能上还是技术上都是对储水式热水器的改革和替代，也因为即开即热、方便快捷这一优势使得其能逐渐在国内外市场上站稳脚跟，开拓发展。

在即热式热水器性能检测方面，以德国、日本和意大利等国一些企业技术比较先进。他们采用的主要手段是：工控机、数据采集卡、可编程控制器等来实现对即热式热水器的性能检测，这种方式的缺点是体积太大，价格昂贵。在国内，虽然即热式热水器正在高速发展，但其相应的性能测试手段却很落后、目前，国内普遍采用的测试方法是利用水银温度计、流量计、秒表等进行测试。这样不仅费时费力，还会造成人为误差，可以说即热式电热水器的综合性能测试装置的生产基本处于空白阶段。

在家居生活过程中常需对温度进行检测和监控。由于许多实践现场对温度的影响是多方面的，使得温度的控制比较复杂，传统的加热器电气控制系统普遍采用继电器控制技术，由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制，以至于控制系统的体积增大，耗电多，效率不高且易出故障，不能保证正常的工作，而且由于温度自身的一些特点，如惯性大、滞后现象严重、难以建立精准的数学模型等，传统的控制方式由于其控制精度不高、不能及时地跟踪对象特性变化等原因造成控制系统性能不佳。随着微型控制器技术的发展，传统继电器控制技术必然被微型控制器技术所取代。而微型控制器本身优异的性能使温度控制系统变的高效、经济、稳定且维护方便，这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有非常重要的意义。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）控制系统硬件总体设计：在硬件部分，以stm32为控制核心，设计外围电路，实现温度检测、温度控制、状态显示、功能设定等基本功能。

（2）控制系统软件总体设计：在软件部分，需要运用keil开发工具编写c语言程序，实现温度的检测、温度控制、状态显示与按钮状态输入等功能。并结合模糊控制理论，编写相关模糊控制算法。

4. 研究创新点

在此智能温控系统中，被控对象、测量装置、调节器和执行机构以串口方式和实际操作部分相连接，这样的话，系统中各个部分就能形成一个能即时进行信息交流的通信网络，能完成发布指令、接收指令、根据指令做出相应动作等一系列控制活动。