毕业设计(论文)太阳能热水器控制电路设计

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毕业论文——太阳能热水器

1绪论在我设计太阳能热水器的控制系统之前，首先了解一下太阳能热水器的组成与工作原理，了解一下太阳能热水器的基本构架和工作过程，以及太阳能热水器发展概况和深远利用价值。

1.1太阳能热水器的组成与工作原理图1.1热水器装置简图1-集热器2-下降水管3-循环水管4-补给水箱5-上升水管6-自来水管7-热水出水管热水器主要由集热器、循环管道和水箱等组成，图中为典型的热水器装置图。

图中集热器1按最佳倾角放置，下降水管2的一端与循环水箱3的下部相连，另一端与集热器1的下集管接通。

上升水管5与循环水箱3上部相连，另一端与集热器1的上集管相接。

补给水箱4供给循环水箱3所需的冷水。

集热器吸收太阳辐射后，集热器内温度上升，水温也随之升高。

水温升高后，热水的比重减轻，便经上升水管进入循环水箱上部。

而循环水箱下部的冷水比重较大，就由水箱下流到集热器下方，在集热器内受热后又上升。

这样不断对流循环，水温逐渐提高，直到集热器吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高。

这种热水利用循环加热的原理，因此又称循环热水器。

集热器是一种利用温室效应，将太阳能辐射转换为热能的装置，该装置与一般热水交换器不一样，热交换器通常只是液体到液体，或是液体到气体的热交换过程，而平板行集热器时直接将太阳辐射传给液体或气体，是一个复杂的传热过程。

平板型集热器结构形式很多，世界上已实用的集热器就有直管式、瓦楞式、扁管式、铝翼式等二十多种。

1.2太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析我国自78年引进全玻璃真空集热管的样管以来，经过20多年的努力，攻克了热压封等许多技术难关，已经建立了拥有自主知识产权的现代化全玻璃真空集热管产业，用于生产集热管的磁控溅射镀膜机已有745台，产品质量达到世界先进水平，产量雄居世界首位。

1978年中国诞生第一台太阳能热水器，到1986年卧式磁控溅射镀膜机的设计制造，是在政策扶持下的研究开发阶段。

1987年，我国制造了第一支全玻璃真空集热管。

太阳能热水器控制电路的设计_杨永刚

（水槽 2）也一致时，流经铜管内的水进出口的温度变化量，就反映了焓的变化量，也就反映了铜管对外的传热量，温度变化量大，就反映铜管对外的传热量大，反之就小。同样温度、压力、流量的水同时流经不同的铜管，这些铜管出口水的温度不同，就反映了温度的变化量的差异，变化量大，传热量就大，也就反映换热性能好，反之就差。
据水位的不同改变铝板的电容值，构成振荡电路。将水位信
号变换成不同的振荡频率，然后送入单片机处理。二是温度
显示和键盘电路。这部分用于系统和人的信息交互。采用
键盘输入要确定的水位和温度区间，输出通过 LED 数码管来
显示。三是驱动电路。上下水电磁阀、加热器、报警电路，是
整个系统的执行部分。
（一）单片机控制系统。AT89S51 单片机是一种低功耗高
性能的 COMS8 位微控制器，内置 4KB 可在线编程闪存。该
器件采用 Atmel 公司的高密度非易失性存储技术生产，其指
令与工业标准的 80C51 指令集兼容。它的应用范围广，可用
于解决复杂的控制问题，且成本较低。AT89S51 的主要特性
有：兼容 MCS51 产品，4K 字节可擦写 1000 次的在线可编程
Industrial & Science Tribune 2012（ . 11）.14
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产业与科技论坛 2012 年第 11 卷第 14 期
三、太阳能热水器智能控制系统的结构
电路控制系统主要由 AT89S51 单片机和一些外围设备组
成，充分运用软件和硬件结合的方法实现了当前水位高度显
示、水箱温度显示，以及当水位下降到最低刻度线时自动上水
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太阳能热水器温度控制系统-毕业设计论文

太阳能热⽔器温度控制系统-毕业设计论⽂毕业设计（论⽂）题⽬太阳能热⽔温度控制系统院别电⽓⼯程学院专业电⽓⾃动化技术班级姓名学号指导教师（职称）⽇期摘要随着社会的发展，节能技术的不断改⾰创新，太阳能成为新时代可持续发展战略中带有绿⾊标志的新型能源。

近年来，随着⼈们购买⼒的提升，太阳能热⽔器⼰经变成我们⽇常⽣活中必不可少的设备，太阳能控制器的使⽤率逐年上升。

太阳能热⽔温度控制器的硬件包括单⽚机处理器部分、⽔位和温度信息采集部分、继电器执⾏部分、显⽰部分控制部分。

根据设计系统的稳定性、精确性、节能性、适应性等原则，进⾏硬件部分设计。

控制系统的软件是服务于硬件的，系统将实时采集到的数据与相应的设定值进⾏⽐较、判断，结果是控制循环⽔泵或上⽔电磁阀的⼯作，实现各种智能控制同时，软件还要兼顾到操作⼈员⽅便地选择⼯作⽅式、设置和修改各种设定值，因为⼈们可以根据天⽓情况及⽤户的需要选择定时加热状态、⾃动加热状态软件还要设定以太阳能为优先使⽤的能源，只有在太阳能没有将⽔温加热到⽤户要求的温度下，才启动辅助能源进⾏加热。

关键词：太阳能热⽔温度控制单⽚机传感器⽔温⽔位AbstractWith the development of the society, continuous reform and innovation of energy-saving technology, solar energy into a new era of sustainable development strategy in the new energy with green logo. In recent years, with the raise of people's purchasing power, solar energy water heater has become in our daily life indispensable equipment, solar controller utilization rate increased year by year.Solar hot water temperature controller hardware including the single chip processor parts, water level and temperature data collection, the relay parts, display control part. According to the design of system stability, accuracy, energy saving, adaptability principle, hardware design.Software is in the service of the hardware of the control system, the system will be collected in real-time data comparing with the corresponding value, judgement, the result is to control the circulating water pump or water solenoid valve, to achieve a variety of intelligent control at the same time, the software gives priority to the operator to easily choose the way to work, set up and modify various Settings, because people can choose according to the weather conditions and the needs of the users regularly heating, automatic heating state software also set to gives priority to the use of solar energy, not only in the solar energy heat the water temperature to the temperature of the user requirements, to launch the auxiliary energy for heating. Keywords:Solar hot water temperature control; Single chip microcomputer; The sensor; Water level⽬录摘要 ....................................................................................................................................................... I 第1章绪论 (1) 1．1 太阳能热⽔器的发展背景 (1)1.1.1 太阳能热⽔器发展的政治法律环境 (1)1.1.2太阳能热⽔器发展的社会环境 (2)1.1.3 太阳能热⽔器发展的经济环境 (2)1.1.4 太阳能热⽔器发展的技术环境 (2)1.2 太阳能热⽔器及其控制系统发展现状 (3)1.3 本⽂所作的⼯作 (4)第2章⽅案选择 (5)2.1⽅案论证 (5)2.2系统的总体要求 (5)2.3 ⽅案选择实现 (6)第3章硬件电路芯⽚的选型 (7)3.1单⽚机选型 (7)3.2⽔温检测装置选型 (8)3.3⽔位检测装置选择 (15)3.4 显⽰器件选择 (16)3. 5 键盘模块的选择 (16)第4章硬件系统设计 (18)4. 1单⽚机最⼩系统 (18)4.1.1时钟电路 (18)4.1.2 复位电路设计 (19)4.2温度检测电路 (19)4.3⽔位检测电路 (20)4.4接⼝电路设计 (21)4.5 显⽰电路 (23)4.6报警电路 (25)4.7 键盘电路 (25)4.8辅助加热电路 (26)4.9控制电路 (27)第5章太阳能热⽔器中央控制器的软件设计 (29)5.1 系统总体软件设计 (29)5.1.1 主程序软件设计 (29)5.1.2 ⽔位检测⼦程序 (30)4.1.3 显⽰软件设计 (30)5.1.4 键盘软件设计 (30)第6章总结 (33)参考⽂献 (34)附录A 电路图 (35)第1章绪论1．1 太阳能热⽔器的发展背景在当今资源紧张不断威胁⼈们⽣活的时代，环保型的能源不断受到⼈们的重视，⽽太阳能是以它独有的优势引起了政府与民众的关注。

太阳能热水器控制电路设计

ｒｅａｎｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｉｓｓｅｔｉｎｉｎｔｅｒｎａｌｐｒｏｃｅｄｕｒｅ．Ｉｆｔｈｅｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｓｅｔｖａｌｕｅ，ｔｈｅｄｅｖｉｃｅｃａｎａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｓｕｐｐｌｙｗａｔｅｒ，ａｎｄｉｆｔｈｅｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｓｅｔｖａｌｕｅ，ｔｈｅｓｏｌｅｎｏｉｄｖａｌｖｅｃａｎｂｅａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｃｌｏｓｅｄｔｏｓｔｏｐｗａｔｅｒｉｎｇ；ｔｈｅｌｅｓｓｓｕｎｓｈｉｎｅ
ｔｈｅＤＳＩ８Ｂ２０ｄｉｇｉｔａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒ，ｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｏｆｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ，Ｔｈｅｌｉｍｉｔｏｆｗａｔｅｒ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴａｋｉｎｇｔｈｅＡＴ８９Ｃ５２ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒａｓｔｈｅｃｏｒｅ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｐｉｅｚｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅｔｙｐｅｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｓｅｎｓｏｒａｎｄ

毕业设计太阳能热水器控制电路

太阳能热水器控制电路设计一、系统设计1.设计原理太阳能热水器自动控制电路采用AT89S52单片机作为控制关键，外围加蜂鸣器控制电路、数码显示电路、水位检测电路、电机控制电路、按键电路、温度检测电路等。

数码管实时切换显示目前温度与目前液位，当液位过高时，蜂鸣器报警，并且电机反转模拟排水过程；当液位过低时，蜂鸣器报警，并且电机正转模拟进水过程。

本系统设计简朴，成本低，性能优良，具有一定旳稳定性和实用性。

三、硬件电路设计1.基本原理框图图一：原理框图（1）太阳能热水器控制装置重要构成由CPU、显示电路、按键电路、蜂鸣器电路、电机电路、液位检测电路、温度检测电路、电源电路构成，如图一。

（2）太阳能热水器控制装置旳工作原理接通电源后，显示目前水位，水位被分为16个点。

并且显示目前温度。

液位显示与温度旳显示切换进行。

当水位显示低于或等于1时，蜂鸣器报警，并且电机正转，表达进水；当水位显示高于或等于15时，蜂鸣器报警，并且电机反转，表达排水。

液位检测运用CD40512.各部分电路原理（1）最小系统最小系统电路如图二所示。

图二：最小系统（2）显示电路采用LED数码管显示，该方案具有实现轻易、发光亮度大、驱动电路简朴等长处，其可靠性也优于LCD旳显示。

由6个数码管和6个74LS164构成，采用串行静态显示旳措施。

将数码管旳8个输入端与74LS164旳输出端Q0~Q7相连。

P1.0和74LS164旳CLK 连接，作为时钟；P1.4接74LS164旳A 端，作为显示数据旳输入端。

显示电路如图三所示。

C31104VCCC33104VCCC32104VCCC34104VCCC35104VCC图三：显示电路不过使用74LS164串显会出现消隐旳问题。

为了消除消隐，那么就必须在硬件上与软件上结合来消除消隐旳问题。

消隐电路如图四所示。

软件上，在传数据时，先传一种高电平，直到数据传完再传送一种低电平即可。

图四：消隐电路（3）按键电路键按下后，进行温度及液位检测旳切换，也可不使用。

太阳能热水器的智能控制器毕业设计

1 绪论 (1)1.1太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析 (1)1.2太阳能热水器的应用及意义 (2)2 系统组成及工作原理 (4)2.1系统设计要求 (4)2.2系统总体结构设计 (4)2.3太阳能热水器组成及原理 (6)2.4系统的组成框图 (7)3 硬件设计 (9)3.1最小系统板设计 (9)3.2按键及显示电路 (11)3.3温度采集模块电路设计 (11)3.5报警电路模块 (16)3.6继电器控制加热电路 (17)3.7水位检测接口电路 (18)3.8水位控制电路 (19)4 系统软件设计 (20)4.1软件设计分析 (20)4.2软件程序设计要求 (20)4.3主程序模块 (22)4.4中断服务程序设计 (22)4.5子程序模块 (23)5 系统调试 (30)6 结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录A 电路原理图 (35)附录B PCB图 (36)附录C 程序代码 (37)1.1太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析目前，中国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国，年产量约为世界各国之和，已有一百多家太阳能热水器生产厂。

但是与之配套的太阳能热水器控制器却一直处在研究与开发阶段。

这种控制器只具有温度和液位显示功能，而且为分段显示，温度显示误差为10%，水位显示误差为25%。

这种显示器(还称不上控制器)不具有温度控制功能，当由于天气原因而光强不足时，就会给热水器用户带来不便；即使热水器具有辅助加热功能，由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费大量的电能。

本文设计的太阳能热水器控制器以80C51单片机为检测控制核心，采用DS12887 实时时钟，不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示和FUZZY控制功能，而且具有时间设定、温度设定与控制功能。

温度控制采用模糊控制，控制器可以根据天气情况利用辅助加热装置使蓄水箱内的水温在设定时间达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的。

太阳能热水器的智能控制器毕业设计

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太阳能热水器主要由集热器、保温水箱、支架、控制系统等部分组成。
控制系统用于控制集热器、保温水箱、支架等部分的工作状态，实现自动控制。
支架用于固定集热器和保温水箱，使其能够稳定地接受太阳辐射。
集热器吸收太阳辐射能，将太阳能转化为热能，加热水箱中的水。
优点：使用寿命长，维护成本低
自动控制：根据水温、水量等参数自动调节加热功率
定时控制：用户可以设定加热时间，控制器自动执行
安全保护：过热、过压、漏电等异常情况自动报警并切断电源
远程监控：用户可以通过手机APP实时查看热水器运行状态，远程控制加热过程
电源模块：选择合适的电源模块，如太阳能电池板、蓄电池等
安全性测试：测试智能控制器的安全性，如防雷、防电磁干扰等
智能控制：自动调节水温、水量，提高使用舒适度
节能环保：减少能源消耗，降低碳排放
安全可靠：自动检测故障，提高安全性能
远程控制：通过手机APP远程控制热水器，方便快捷
提高水温稳定性：智能控制器可以实时监测水温，自动调节加热功率，使水温保持稳定。
保温水箱用于储存热水，保持水温稳定。
家庭使用：安装在屋顶，提供热水
商业使用：酒店、学校、医院等场所的热水供应
工业使用：工厂、企业等场所的热水供应
农业使用：温室大棚、养殖场等场所的热水供应
优点：节能环保，可再生能源，无污染
缺点：受天气影响较大，阴雨天无法使用
缺点：安装成本较高，需要专业人员进行安装
编程语言：C++或Java等高级语言
功能模块：温度控制、水位控制、安全保护等

太阳能热水器控制仪设计毕设

摘
本课题的目的是结合太阳能热水器的具体应用，设计一种用于太阳能热水器的检测控制系统，以更好的实现对太阳能热水器的监控与控制。太阳能热水器作为太阳能利用中最常见的一种装置，经济效益明显，正在迅速的推广应用。根据太阳能热水器特点以与对控制器的要求，本文提出了一种基于单片机AT89C52的太阳能热水器智能控制器的设计方法。
论文通过对整体设计方案，硬件电路，软件程序的设计分析，实现了太阳能热水器的水温水位的检测与控制，具有实际的意义。
关键词：太阳能热水器；传感器；DS12887；单片机； FYD12864-0402B
Abstract
The purpose of this study is to introduce a kind of solar water heater detection based on the application of solar water heater，achieving to do the better monitoring and controling of the solar water heater. Solar water heater，as one of the most common use of the solar energy utilization. The economic benefit is obviously and the popularization and application is rapidly. According to the characteristics of solar water heater and the requirement of the controller，here shows a design method of the solar water heater intelligent controller based on the clock chip DS12887.

(完整版)太阳能热水器控制毕业设计

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中华人民共和国教育部毕业设计论文题目：太阳能热水器中央控制器的设计与实现学生：指导教师：学院：专业：2007年6月摘要当今计算机技术在飞速发展，微机应用日益普及深入，微机在通信自动化、工业自动控制、电子测量、信息管理和信息系统等方面得到广泛的应用。

嵌入式计算机系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应应用系统对功能，可靠性，成本，体积，功效等严格要求的专业计算机系统。

其最初应用是基于单片机的。

单片机小巧灵活，成本低，易于产品化。

它面向控制，能针对性的解决从简单到复杂的各种控制任务。

目前，国内的太阳能热水器还处于研发阶段，这种控制器只具有温度和水位的显示功能，不具有温度控制功能。

由于加热时间不能控制而导致过烧，从而浪费大量电能。

本设计是以89c51单片机为检测控制中心，采用ds12887实时时钟，实现了温度，水位，时间三种参数的实时显示功能。

关键词：单片机；太阳能热水器；智能控制；水位；温度；时间；The Design and realization of the Solar-powered water ----输入端；Qn-----输出端；、LE为控制端，该片如何工作由功能表定，表中L为低电平、H为高电平、Z为高阻抗（相当开路）³为任意电平，一般将接低电平，LE接ALE就能正常工作。

2.6 IO接口电路8255A(1）总线接口部分CS ——片选线输入A1、A0 ——RD ——WR ——端口选择线（选片内四个端口寄存器）读信号线写信号线（2）内部逻辑部分（3）外设接口部分可由编程决定三个端口的功能输入输出其它A口 8位锁存缓冲 8位锁存双向B口8位锁存缓冲 8位锁存C口 8位锁存缓冲 8位锁存可分成两组分别作A口、B口的选通联络线2、8255A的端口操作A1 A0 选中0 0 PA口0 1 PB口1 0 PC口1 1 控制寄存器二、8255A的工作方式及方式选择1、8255A的工作方式（1）方式0 ——基本输入输出方式A口、B口、C口均有此方式，无选通，是单片机与外部设备之间的直接数据通道。

毕业设计太阳能热水器控制电路

太阳能热水器控制电路设计一、系统设计1.设计原理太阳能热水器自动控制电路采用AT89S52单片机作为控制核心，外围加蜂鸣器控制电路、数码显示电路、水位检测电路、电机控制电路、按键电路、温度检测电路等。

数码管实时切换显示当前温度与当前液位，当液位过高时，蜂鸣器报警，并且电机反转模拟排水过程；当液位过低时，蜂鸣器报警，并且电机正转模拟进水过程。

本系统设计简单，成本低，性能优良，具有一定的稳定性和实用性。

三、硬件电路设计1.基本原理框图图一：原理框图（1）太阳能热水器控制装置主要组成由CPU、显示电路、按键电路、蜂鸣器电路、电机电路、液位检测电路、温度检测电路、电源电路组成，如图一。

（2）太阳能热水器控制装置的工作原理接通电源后，显示当前水位，水位被分为16个点。

并且显示当前温度。

液位显示与温度的显示切换进行。

当水位显示低于或等于1时，蜂鸣器报警，并且电机正转，表示进水；当水位显示高于或等于15时，蜂鸣器报警，并且电机反转，表示排水。

液位检测利用CD40512.各部分电路原理（1）最小系统最小系统电路如图二所示。

P10/TP11/T P12 P13P14 P15 P16 P1712 INT114 T1 VCCEA/VP X1 X2 RXD 10 ALE/P 30TXD VCC 14 VCC 14 A A Q7 13 h1 Q7 13 h2 B VCC B Q6 12 g1 Q6 12 g2 Q0 Q0 Q5 11 f1 Q5 11 f2 Q1 Q1 6 Q4 10 e1 VCC 6 Q4 10 e2 VCC Q2 Q2 Q3 CLEAR 9 Q3 CLEAR 9 CLK 8 74164-CLK CLK 874164-CLK GND GND 164B VCC 14A Q7 13 h3VCC VCC B Q6 12 g3 Q0 Q5 11 f3 Q16 Q4 10 e3VCCQ2 Q3 CLEAR9 CLK8 74164-CLKGND VCC 14 AQ7 13 h4 BQ6 12 g4 Q0Q5 11 f4Q16 Q4 10 e4VCCQ2 Q3 CLEAR9 CLK 8 74164-CLKGND VCC h4a5 VCC 14 AQ7 13 h5 BQ6 12 g5 Q0Q5 11 f5 Q1 6 Q4 10 e5VCCQ2Q3 CLEAR 9 CLK8 74164-CLKGND VCCS1C1 10uF+RSTR2 1KCY130p Y11 2 3 4 5 MOSI 6 MISO 7 SCK 813 1531 19 18 U2INT0 T0A T89S52P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28CY2 11.0592M RES 9 17 30p16RESET R D WR11 PSEN 29图二：最小系统（2）显示电路采用 LED 数码管显示，该方案具有实现容易、发光亮度大、驱动电路简单等优点，其可靠性也优于 LCD 的显示。

(完整版)太阳能热水器控制毕业设计论文

其最初应用是基于单片机的。

单片机小巧灵活，成本低，易于产品化。

它面向控制，能针对性的解决从简单到复杂的各种控制任务。

目前，国内的太阳能热水器还处于研发阶段，这种控制器只具有温度和水位的显示功能，不具有温度控制功能。

由于加热时间不能控制而导致过烧，从而浪费大量电能。

本设计是以89c51单片机为检测控制中心，采用ds12887实时时钟，实现了温度，水位，时间三种参数的实时显示功能。

关键词：单片机；太阳能热水器；智能控制；水位；温度；时间；The Design and realization of theSolar-powered water ----输入端；Qn-----输出端；、LE为控制端，该片如何工作由功能表定，表中L为低电平、H为高电平、Z为高阻抗（相当开路）×为任意电平，一般将接低电平，LE接ALE就能正常工作。

毕业设计(论文)-基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计

山西大学工程学院毕业设计（论文）题目基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计系别电力工程系专业电气工程及其自动化班级电本0824姓名指导教师下达日期2012年2月20日设计时间自2012年2月20日至2012年5月25日毕业设计（论文）任务书一、设计题目：1、题目名称基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计2、题目来源自备二、目的和意义通过对一个基于单片机的能实现太阳能热水器控制系统的设计，从而达到学习、了解单片机的各方面的应用，太阳能热水器的工作原理及实现方法。

系统由主控制器AT89C51、时钟电路DS1302、显示电路、按键电路、和复位电路等部分构成，能实现时钟（时、分、秒）显示的功能及对温度的显示与控制等。

三、原始资料太阳能热水器说明书四、设计说明书应包括的内容1、太阳能热水器的发展2、太阳能热水器的组成及工作原理3、控制系统的软、硬件实现4、编写的控制程序等。

五、设计应完成的图纸1、太阳能热水器控制系统的原理图2、太阳能热水器控制系统的PCB图六、主要参考资料1、太阳能热水器说明书2、《单片机原理、应用及c51程序设计》清华大学出版社七、进度要求1、设计阶段第1 周（2 月20 日）至第14 周（5 月26 日）共14 周2、答辩日期第14 周（2012 年 5 月26 日）3、实习阶段第15 周（5 月28 日）至第18 周（6 月22 日）共 3 周八、其它要求针对现场对太阳能热水器的要求进行控制系统方面的设计，主要包括水温显示、定时上水、防冻功能、恒温控制、时钟显示的功能等。

基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计摘要太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎。

本文结合实际太阳能热水器的具体应用，在介绍太阳能、单片机的特点基础上，详细描述了太阳能热水器的工作原理和设计方案。

这里根据太阳能热水器对控制器的要求与特点，提出了一种基于单片机的太阳能热水器智能控制器的设计方法，给出了系统硬件设计及软件实现方法。

毕业设计太阳能热水器自动上水控制系统设计

第一章选题背景1.1 课题旳设计背景传感器技术、数字电子技术与自动控制技术在生产过程、科学研究、现实生活应用、医疗卫生、环境保护事业及其她各个领域旳应用十分广泛。

传感器技术、控制逻辑电路旳设计及门电路芯片旳选择是感应自动控制设计旳重要环节，系统设计应满足环境保护、实用及课题规定旳总体技术方案。

这种专用感应控制装置旳设计可以提高专业知识旳运用能力，增进科技向生活旳转化及环境保护事业旳发展，对提高生活质量有重要作用。

数字逻辑电路控制器使近十几年来发展起来旳一种新型控制电路，具有功能齐全、控制简朴、抗干扰能力强，价格廉价、重量轻、耗电省等长处。

伴随太阳能热水器旳推广普及，在没有自来水旳地方，怎样使用水泵自动启停抽水并保证持续供水是一种现实旳问题。

由于太阳能热水器旳注水箱大多安装在房顶上，与否缺水不易观测，假如使用自动水位控制装置来控制水泵旳工作，就可以很好旳处理这个问题，给广大旳顾客带来以便。

1.2 设计旳内容和规定1.2.1 内容1、运用电导式传感器旳三个电极设计一种太阳能热水器旳水位报警器。

2、当水位处在高水位与底水位之间时，高水位与底水位旳指示灯都处在熄灭旳状态。

3、当水位低于低水位时，电源导通，低水位指示灯点亮，微分电路将产生脉冲，触发音乐集成电路工作。

随之扬声器发出报警声，告知主人水箱旳水已经空，单片机系统自动控制流向电磁阀往水箱注水。

4、当水位高于高水位时，高水位指示灯导通微分电路将产生脉冲，触发音乐集成电路，随之扬声器报警，告知主人水箱旳水已经注满，单片机系统自动控制控制阀断电，停止往水箱注水。

根据以上旳规定，该水位传感器报警器系统电路大体设计为下图1-1：图1-1 水位传感器控制原理图1.2.2规定1、当水位报警器接通电源时，主电路有对应旳电源指示灯点亮，指示电源正常。

2、当太阳能热水器水箱缺水，电路能发出光报警，单片机系统控制电磁阀向水箱中送水。

3、当水箱中旳水上升到需要旳高度时，电路发出光报警，单片机系统控制电磁阀断电，停止向水箱中送水。

太阳能热水器毕业论文论文

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文）题目：基于单片机太阳能热水器控制系统的设计学生姓名：康乐学号:0867106203专业：自动化班级：自2008—2班指导教师：贾玉瑛基于单片机太阳能热水器控制系统的设计摘要今天，环境问题、能源问题日益突出，给我们的生活带来了极大的压力。

尽管这些年新兴能源已经得到了很好的发展，但是依旧还是无法解决日趋严峻的能源压力.由于不可再生资源的逐渐减少我们很自然会把目光对准一些可再生资源，这里就不得不提到太阳能，太阳能对我们目前而言可谓是一种取之不尽用之不竭的宝藏，然而由于我们目前的科学技术手段还不能充分的利用太阳能.在本设计中我会给大家介绍一种目前已经算是比较成熟的太阳能应用技术，他就是太阳能热水器。

太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎. 本文结合实际太阳能热水器的具体应用，通过软硬件设计，实现以51系列单片机为核心器件,扩展外围接口电路，如键盘与显示等。

实现按设定时间自动上水、手动上水以及上水期间有音量提示；阴冷天按照设定温度要求可自动加热等功能.关键词：单片机；太阳能;热水器Solar energy water heater based on MCU controller designAbstractAbstract: Today，environmental issues, energy issues have become increasingly prominent, to give our lives has brought great pressure. Although these years emerging energy already obtained the very good development， but still can not solve the increasingly serious energy pressure。

As a result of non—renewable resources are gradually reduced naturally we will focus on some renewable resource， it will have to solar energy， solar energy to our current character it may be said is an inexhaustible inexhaustible treasure, however due to our current scientific and technical hand paragraph was not very good use of its ten one or two. In this design I will give you a present is already relatively mature solar energy application technology， he is the solar water heater.the solar energy water heater with its many advantages is welcome of people.Through the software and hardware design, realization to 51 series microcontroller as the core device， peripheral expansion interface circuit，such as the keyboard and display. According to the set time realize automatic sheung shui, manual sheung shui and sheung shui during the volume tip; Cold day temperature can be set according to requirements heating etc. Function.Keywords: SCM，Solar energy water heater 。

太阳能热水器智能控制器-毕业设计

太阳能热水器智能控制器-毕业设计太阳能热水器智能控制器-毕业设计南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）题目：太阳能热水器智能控制器设计专业：自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：起止日期：设计地点：2015年6月Graduation Design (Thesis) Research on the Design of Intelligent Controller of Solar Water Heater By Chen Kang Supervised by Senior Engineer Qu Bo School of Automation Nanjing Institute of Technology June, 2015 南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）摘要近年来，太阳能热水器的普及面已越来越广，其具有的方便、快捷、节能等特点深受广大用户的青睐。

而其智能控制器的逐步改进与完善日趋重要。

本文设计的太阳能热水器智能控制器，主要是针对家用太阳能热水器，它以单片机AT89S52、温度传感器DS18B20、液位传感器为核心，同时增加液晶显示、键盘输入、上下水电磁阀的操控及加热控制等电路。

不仅可以实现水温水位的实时显示与设定自动控制功能，而且可以对缺水、过热等故障发出报警提示。

完成的工作主要有：(1) 实现最小系统电路、电磁阀、加热丝控制电路、水温水位检测电路、报警提示电路、电源电路等各个功能模块电路的设计；(2) 实现各个功能模块软件控制程序的设计；(3) 实现焊接和硬件电路的调试；(4) 实现软件程序的调试运行以及软硬件同步联调硬件设计电路使用Altium Designer 6.9软件，软件程序的设计和调试则使用Keil uVision4软件，二者结合使用，有效地解决了控制器从原理图的设计到仿真调试再到实物制作等一系列相关的问题。

关键词: 太阳能热水器；AT89S52；DS18B20；水温水位控制；软件硬件同步调试ABSTRACT In recent years, the popularity of the application of solar water heaters have been more widely, it has a convenient, fast and energy-saving features by the majority of users of all ages. Gradually improve and perfect their smart controller increasingly important. This design of a solar water heater intelligent controller DS18B20, mainly for domestic solar water heaters, which contains microcontroller AT89S52, temperature sensors, level sensors at the core, while expanding LCD, keyboard, solenoid valve and heating control circuit. Not only can achieve real-time display and set theautomatic control of water temperature, and can send out alarm on dry, overheating and other failures. Complete the work as bellows: (1) Completing The control system circuit, The driving circuit, The detecting circuit of temperature and water level, The alarm circuit, The power supply Design of each functional module circuits and roads etc; (2) The completion of each module software control program design; (3) Finishing the installation and commissioning of hardware circuit; (4) The synchronous alignment of software programs and hardware Hardware circuit design using Altium Designer 6.9 software, software design and debug programs using Keil uVision4 software, use a combination of both, to effectively solve the controller from schematic design to simulation debugging a series of related issues and then to the physical production, etc. Key words：Solar Water Heaters; AT89S52; DS18B20; The Control System Of Water Temperature And Water Level; The Alignment Of Software And Hardware . 目录第一章绪论1 1.1 课题诠释和选题依据1 1.1.1 课题诠释1 1.1.2 选题依据1 1.2 课题探究背景及国内外发展近况2 1.3 课题设计的初步分析与构思 3 第二章系统总体设计分析 5 2.1 设计目的及要求 5 2.1.1 设计目的5 2.1.2 设计要求5 2.2 系统整体设计框图及分析5 2.3 设计方案论证及选择7 第三章硬件电路设计10 3.1 AT89S52最小控制系统10 3.2 键盘输入电路和显示电路11 3.2.1.键盘输入电路12 3.2.2.显示电路12 3.3 水温水位检测电路14 3.4 电磁阀、加热丝控制电路17 3.5 报警电路和电源电路18 3.5.1 报警电路18 3.5.2 电源电路18 第四章软件程序设计20 4.1 程序设计原理分析20 4.2 主程序模块20 4.3 子程序模块22 4.3.1 按键处理子程序22 4.3.2 中断服务子程序24 4.3.3 水温采集子程序25 4.3.4 加热控制子程序25 4.3.5 内水箱补水子程序26 4.3.6 水位检测子程序27 4.3.7 外水箱补水子程序28 4.3.8 报警子程序29 4.4 程序调试分析29 第五章系统调试分析30 5.1 系统调试30 5.2 问题分析与解决31 第六章总结与展望32 6.1论文总结32 6.2 未来展望33 致谢34 参考文献35 附录A：硬件设计原理图与PCB图38 附录B：实物展示图41 附件：软件程序清单第1章绪论 1.1 课题诠释和选题依据1.1.1 课题诠释本次毕业设计选择研究的课题是：太阳能热水器智能控制器设计（Design of Intelligent Controller of Solar Water Heater）。

毕业设计-太阳能热水器控制电路设计.doc

2016届毕业设计题目太阳能热水器控制电路设计学院自动化及其电气工程学院专业电气工程及其自动化班级电气122学号1120320059学生姓名吕伟亮指导教师徐然完成日期2016年5月21日浙江科技学院本科毕业设计(2016届)题目太阳能热水器控制电路设计学院自动化与电气工程学院专业电气工程及其自动化班级电气122学号1120320059学生姓名吕伟亮指导教师徐然完成日期2016年5月21日浙江科技学院毕业设计、学位论文版权使用授权书本人吕伟亮学号1120320059声明所呈交的毕业设计、学位论文《太阳能热水器控制电路设计》，是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

本毕业设计、学位论文作者愿意遵守浙江科技学院关于保留、使用学位论文的管理办法及规定，允许毕业设计、学位论文被查阅。

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（保密的学位论文在解密后适用本授权书）论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着经济的发展、社会的进步，人们对于各种能源的需求量在不断的增长，不仅在中国甚至全球范围内的能源危机也日益突出，人们对能源的要求也越来越高，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题，其中太阳能作为一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的青睐。

与此同时经济的发展和人们生活水平的提高，大规模的家用电器的使用给环境带来了一系列问题。

因此将新能源与家用电器结合开发新型家用电器就成为当前家电行业的发展趋势。

而本次家用太阳能热水器控制电路的设计就正式如此。

它利用光伏并网发电技术为热水器提供电能，同时将多余的电能输送到电网；在太阳能供电不足时，电网又可为热水器进行补偿供电。

太阳能热水器控制仪设计(毕设)

摘要本课题的目的是结合太阳能热水器的具体应用，设计一种用于太阳能热水器的检测控制系统，以更好的实现对太阳能热水器的监控与控制。

太阳能热水器作为太阳能利用中最常见的一种装置，经济效益明显，正在迅速的推广应用。

根据太阳能热水器特点以及对控制器的要求，本文提出了一种基于单片机AT89C52的太阳能热水器智能控制器的设计方法。

本文在分析了解太阳能热水器及其控制器的发展和市场分布状况的基础上，描述了太阳能热水器控制器的组成及其工作原理。

论文完成了控制器的硬件设计和软件设计。

在硬件设计中，利用AT89C52单片机作为控制的中心环节，控制整个系统运作。

利用温度传感器DS18B20和分段式水位传感器作为水温水位测量环节，并将测量结果送单片机进行处理。

利用DS12887作为时钟芯片，以实现时间以及日期的显示。

选用液晶显示模块12864显示水温水位时间及日期，显示部分是人机交换的重要媒介之一。

在软件设计部分采用模块化结构，完成了包括主程序，水位检测子程序、LCD显示等子程序的设计。

系统主程序主要完成一些初始化功能，温度的检测以及控制辅助加热系统，同时完成信号转换及送显示功能；水位检测子程序完成水位测量及送数据功能；显示子程序完成水温水位及时间日期的显示功能；键盘扫描子程序实现功能转换及水温水位时间的设定。

论文通过对整体设计方案，硬件电路，软件程序的设计分析，实现了太阳能热水器的水温水位的检测与控制，具有实际的意义。

关键词：太阳能热水器；传感器；DS12887；单片机； FYD12864-0402BIAbstractThe purpose of this study is to introduce a kind of solar water heater detection based on the application of solar water heater，achieving to do the better monitoring and controling of the solar water heater. Solar water heater，as one of the most common use of the solar energy utilization. The economic benefit is obviously and the popularization and application is rapidly. According to the characteristics of solar water heater and the requirement of the controller，here shows a design method of the solar water heater intelligent controller based on the clock chip DS12887.In the analysis of the article about solar water heaters and control of the development and market condition on the basis of distribution, solar water heaters of the controller and the principle of work. The papers finish the control of the hardware and software design. In hardware design of AT89C52 monolithic integrated circuits to control center segments of the whole system. Use of the temperature sensors DS18B20 and sectional form sensors to measure the level as the water, and measurements taken for processing monolithic integrated circuits. Use DS12887 as the clock, to realize the time and date display. Use LCD modules 12864 show that the level of time and date, the display is part of the exchange of one of the man-machine important vehicle. In software design of structure, use modular completed include the program, the level of the inspection or subroutines LCD display design and so on. The main program of the system performs some of the initialization, the temperature of the inspection and control the heating system and the auxiliary signal to show complete the exercise and function testing programs；the water, the measurement and send data to display the functions；a subroutine to complete the water and time functions of the date display；scan a subroutine into the function and the time set.This paper on the overall design, software, hardware circuit analysis of designs, make the measurement and control of the solar water heater into realize, which has played a significant role in the daily life.Keywords: solar water heater; sensor; DS12887; MCU; FYD12864-0402BII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1太阳能热水器控制器的发展概况及市场分析 (1)1.1.1发展概况 (1)1.1.2市场分析 (1)1.2太阳能热水器控制器的应用及意义 (1)第2章控制器的组成及工作原理 (3)2.1太阳能热水器的结构及工作原理 (3)2.1.1 太阳能热水器的结构 (3)2.1.2 控制器结构及工作原理 (5)2.2控制器的总体设计 (6)2.2.1设计思想及实现功能 (6)2.2.2方案论证 (6)第3章控制器硬件设计 (8)3.1控制器原理框图 (8)3.2单片机外围电路 (8)3.2.1晶振电路 (9)3.2.2上电复位电路 (9)3.3控制器时钟接口电路设计 (10)3.3.1 DS12887时钟芯片简介 (11)3.3.2 时钟电路 (17)3.4温度检测电路设计 (18)3.4.1数字温度传感器DS18B20主要特性 (19)3.4.2温度检测电路设计 (20)3.5水位检测及键盘电路设计 (20)3.5.1水位检测电路设计 (20)3.5.2键盘电路的设计 (21)3.5.3总体电路设计 (21)3.7显示接口电路的设计 (21)3.7.1 FYD12864-0402B模块简介 (22)3.7.2 显示电路设计 (26)3.8光电隔离与辅助加热电路设计 (27)第4章控制器的软件设计 (31)4.1主程序设计 (31)4.2水位检测子程序 (33)4.3键盘扫描子程序设计 (33)4.4显示子程序设计 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录1：电路图 (38)附录2：部分程序 (39)第1章绪论1.1太阳能热水器控制器的发展概况及市场分析1.1.1发展概况当今社会发展日新月异，人们衣食住行也在不断的提高。