?基本硬件電路圖如圖2（a）~（c）所示。在本系統(tǒng)中，RA0~RA3用于七段碼顯示，RB6 控制水閘開(kāi)關(guān)，RB7控制電加熱管，RC3~RC5用于按鍵設(shè)計(jì)和讀取水量，RC0~RC2用于跟DS1820通信進(jìn)行水溫測(cè)量，RB0~RB1對(duì)七段碼進(jìn)行掃描，RB2~RB5 LED指示燈顯示，RC6漏電檢測(cè)，RC7控制揚(yáng)聲器用于報(bào)警和指示。

1．水溫測(cè)量電路測(cè)溫元件采用DALLAS的單線數(shù)字溫度傳感器DS1820。DS1820提供九位溫度讀數(shù)，測(cè)量范圍-55℃~125℃，采用獨(dú)特1-WIRE 總線協(xié)議，只需一根口線即實(shí)現(xiàn)與MCU 的雙向通訊，具有連接簡(jiǎn)單，高精度，高可靠性等特點(diǎn)。在工作時(shí)，通過(guò)總線向其提供電源，單片機(jī)發(fā)出指令碼讀取溫度值。 鍵盤與水量測(cè)量電路由于在本系統(tǒng)中，只要求顯示四個(gè)檔位的水量值，因此水量傳感器采用的是開(kāi)關(guān)式傳感器，當(dāng)水量達(dá)到某一檔時(shí)會(huì)拉低該檔電平，接口電路與按鍵按下類似。因此在電路設(shè)計(jì)中，將水量檔位信號(hào)與按鍵通過(guò)一片74HC148優(yōu)先編碼器連接到單片機(jī)的I/O 口上。按鍵的優(yōu)先權(quán)高于水量信號(hào)，水量高檔位信號(hào)優(yōu)先權(quán)高于低檔位信號(hào)，以保證能優(yōu)先響應(yīng)按鍵。

2．顯示電路溫度采用二位七段碼顯示，顯示范圍0℃～99℃。水量采用一位七段顯示，顯示1、2、3、4，四檔水位。對(duì)溫度和水量進(jìn)行循環(huán)掃描顯示。四個(gè)LED 用于當(dāng)前按鍵功能設(shè)定。

3．水溫和水量控制電路 單片機(jī)通過(guò)光電耦合對(duì)繼電器進(jìn)行控制，用來(lái)切斷或接通加熱管電源，關(guān)閉或打開(kāi)水閥，從而達(dá)到對(duì)水溫和水量的控制。

4．漏電檢測(cè)及報(bào)警電路由于熱水器工作在潮濕的場(chǎng)合，因此需具備漏電檢測(cè)與報(bào)警功能。漏電檢測(cè)由漏電檢測(cè)線圈的輸出經(jīng)整形后輸入到RC6 口，電路原理圖如圖3（a）所示。當(dāng)漏電流超過(guò)一定閾值時(shí)，比較器輸出低電平，否則保持高電平，再通過(guò)一單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路產(chǎn)生如圖3（b）所示波形，低電平保持時(shí)間t可由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進(jìn)行調(diào)整設(shè)定。在本系統(tǒng)中t 為10ms，由于PIC16C57 沒(méi)有中斷功能，因此程序中必須每隔一定時(shí)間（小于10ms）對(duì)RC6 口進(jìn)行查詢，以檢測(cè)是否漏電，一旦檢測(cè)到RC6 變低，經(jīng)過(guò)確認(rèn)后切斷加熱管電流，同時(shí)進(jìn)行報(bào)警。報(bào)警電路還在傳感器出現(xiàn)故障、超溫時(shí)報(bào)警提示。 PIC16C57 本身具有看門狗定時(shí)器，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，能自動(dòng)進(jìn)行掉電保護(hù)和系統(tǒng)復(fù)位。