太阳能热水器控制系统毕业论文
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。
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。
太阳能供热工程智能控制系统毕业论文
毕业设计论文太阳能供热工程智能控制系统摘要目前, 太阳能热水器技术上比较成熟，但热水控制器的功能还有可开发的潜力,市面在售的控制器绝大部分只具备温度和水位显示功能,不具备温度水位的自动控制功能。
虽然有的控制器配有电加热辅助装置,但都不是全智能型的,给用户使用带来许多不便。
太阳能单片机控制系统是对其水温与水位的不同进行检测和控制。
本次设计对太阳能控制系统做出全面的了解，对其结构及原理了解详尽。
对于水温与水位的检测和控制进行了重点介绍。
本次设计有驱动电路能够防水管冻裂，还能够在必要时手动控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
该控制系统是以AT89C51单片机为基础，实现了检测、控制与显示等功能。
文中详细地描述了控制电路的设计过程，包括：键盘与LED显示电路、驱动电路、水温、水位控制电路等。
对于软件设计采用模块化结构，包括主程序、键盘中断子程序、DS12887更新周期结束中断子程序、LED显示子程序和提前加热时间计算子程序等。
关键词：单片机，太阳能热水器，水位检测，温控系统ABSTRACTAt present,Solar energy water heater technology more mature, but hot water controller function and its development potential，most of the market in the sale of the controller only has the temperature and water level display, do not have the temperature of the water level control function. Although some of the controller is equipped with electric heating system, but not all of the intelligent type, and caused much inconvenience to users.Solar SCM control system is its water temperature and water level detection and control of the different. The design of the solar control system to make a full understanding of detailed understanding of its structure and principle. The water temperature and water level detection and control were highlighted. The design of a drive circuit to water pipe cracking, but also manual control when necessary.System design including the hardware design and software design two parts. This control system based on AT89C51, realized the inspection, control and display, and other functions. This paper describes in detail the design process of the control circuit, including: the keyboard and LED display circuit, drive circuit, water temperature, water level control circuit, etc. The software design using modular structure, including the main program, keyboard interrupt subroutines,DS12887 update cycle ends interrupt subroutines, LED display subroutines and early heating time subroutines, etc.Keywords：Microcontroller，solar water heaters，water level detection, temperature control system目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析 (1)1.2太阳能热水器的研究及意义 (2)1.3本课题研究的主要容 (4)第二章太阳能控制系统 (5)2.1控制系统组成 (5)2.2控制装置的工作原理 (9)第三章硬件设计 (10)3.1主要原器件介绍 (10)3.1.1AT89C51高性能8位单片机 (10)3.1.2数码管显示 (12)3.1.3数字温度传感器 (16)3.1.4 ADC0832转换器 (18)3.1.5 继电器 (19)3.1.6 电磁阀与晶闸管 (22)3.1.7 OP07低噪声单运放 (22)3.1.8晶振 (23)3.2水位检测电路的硬件设计 (23)3.3水温检测电路的硬件设计 (24)3.4 键盘电路的硬件设计 (25)3.5驱动电路的硬件设计 (27)3.6显示电路的硬件设计 (27)第四章软件设计 (30)4.1软件设计原理及设计所用工具 (30)4.2显示子程序 (32)参考文献 (34)结束语 (35)致 (36)附录 (37)第一章绪论目前，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。
太阳能热水器温度控制系统-毕业设计
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 系 统 概 述
03 硬 件 设ห้องสมุดไป่ตู้计
04 软 件 设 计
05 系 统 测 试 与 优 化
06 结 论 与 展 望
Part One
单击添加章节标题
研究太阳能热水器 的温度控制与物联 网技术的结合
THANKS
汇报人：
测试环境：室内温度、光照 强度、水箱容量等
测试结果：系统稳定性、准 确性、响应速度等
优化方案：根据测试结果， 调整系统参数，提高系统性
能
优化方案与实施
优化目标：提高太阳能热水器的温度控制精度和稳定性 优化方案：采用PID控制算法，实现温度闭环控制 实施步骤：搭建测试平台，进行参数调整和优化 优化效果：提高温度控制精度，降低温度波动，提高系统稳定性
Part Five
系统测试与优化
测试环境与设备
测试环境：室内、室外、晴天、 阴天、雨天等不同环境
测试设备：温度传感器、控制 器、太阳能热水器、数据采集 器等
测试方法：模拟实际使用环境， 进行长时间连续测试
测试指标：温度控制精度、响 应时间、稳定性、安全性等
测试过程与结果
测试方法：模拟实际使用环 境，记录温度变化、系统响 应时间等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
自动开关机：根据设定时间自动开 关热水器
远程控制：可以通过手机APP远程 控制热水器的运行状态
系统组成
太阳能集热器：收 集太阳能并将其转 化为热能
储水箱：储存热水， 保持水温稳定
太阳能热水器自动控制系统毕业设计
太阳能热水器自动控制系统绪论太阳能热水器已经进入千家万户，太阳能热水器给人们的生活或工作提供了很大的便利，但是还存在着很大的不足。
比如夜间用水，太阳能即便有很强的保温设备，但收到外接温差的影响，内部温度还是会下降。
如何实现热水的实时供给，成为一个研究的方向。
本课题根据上述问题，提出解决方案，重在研究自动加热系统，完善太阳能热水器的功能，提高使用性。
本设计使用STC89C52系列单片机作为主节制模块,实现太阳能自动控制系统设计，该系统由八个基本模块组成，实现对太阳能水箱水位、温度的实时检测并报警，通过按键调整时间设置，切换夜间自动加热和手动加热等多种功能。
本设计进行了proteus仿真，验证可行之后，通过软件绘制电路原理图，然后根据电气路焊接实物，在实物上完成所有预期功能。
关键词：单片机太阳能自动控制软件仿真ABSTRACTThe design is designed based on STC89C52 microcontroller to control the smart car automatic tracing system is easy to use, which covers the design of modules and software of automatic tracing smart car hardware on the main part. The smart car automatic tracing system is based on C52 microcontroller based controller core, then the four road to pavement of injection tube of infrared detection system to detect the track, then the signal detected by the real-time feedback transmission for C52 mcu. C52 microcontroller receives the detection signal, compares the relative software according to internal procedures,obtained through the analysis results to control the drive motor running, driving direction which drives rotation control to control the wheels of the car car, allowing the car to travel to their own along the track laying. In this way, the automatic tracing smart car is basically can be completed along the self laying automatic tracing on the track to run.Keywords:STC89C52，Infrared system，Direct-current machine，Auto-tracking目录1概述 (4)1.1本课题的研究意义 (4)1.2本课题研究的应用前景与国内外进展 (4)1.2.1国内wai进展及应用前景 (4)1.2.2本论文的研究目标与研究内容 (4)2 系统总体设计 (4)2.1 系统设计规划 (4)2.2模块方案论证 (5)3 硬件设计 (6)3.1传感器检测模块 (6)3.1.1液位传感器原理与应用 (6)3.1.2水温传感器检测模块 (7)3.2液晶显示模块 (8)3.3单片机 (8)3.3.1单片机晶振模块 (9)3.3.2单片机复位模块 (9)3.3.3单片机P0口上拉电阻 (9)3.3.4最小系统原理图 (10)3.4时钟模块 (10)3.5光耦继电器模块 (11)3.6电源模块 (11)3.7按键模块 (12)4 软件设计 (13)4.1软件架构图 (13)4.2系统设计总流程图 (13)4.3水位检测软件设计 (14)4.4液晶显示软件设计 (15)4.5温度传感器软件设计 (16)4.6时钟模块软件设计 (17)4.7按键扫描软件设计 (18)5测试和分析 (19)5.1测试 (19)5.2性能分析 (20)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1概述1.1本课题的研究意义随着科技的进步，太阳能热水器逐步进入千家万户。
太阳能热水器控制器的软硬件设计毕业论文
年份
电热水器（%）
燃气热水器（%）
太阳能热水器（%）
2001
30
54.8
15.2
2003
44.23
37.57
22.2
2005
45.2
26.57
28.23
2007
42.3
19.2
38.5
2008
49.2
50.8
2009
43.3
56.7
1.2太阳能热水器控制器国内外现状
本论文的核心是设计一种太阳能热水器控制器，使热水器具有温度显示、水位显示、温度自动控制、水位自动控制和智能警报的功能．
温度检测部分通过DS18B20传感器来实现，DS18B20是一种数字式温度传感器，仅需要一条数据线与单片机连接来进行数据传输，而且不需要A/D转换模块，可以很大程度上简化电路．
水位检测部分通过干簧管水位传感器来实现，本论文共设计了四个检测点，分别对应水箱中的“下”、“中下”、“中上”、“上”的位置，当水没过检测点时，干簧管被磁化形成通路，对应的水位输出级会被拉低，单片机可以通过读各个检测点水位输出极的电平来判断水箱中水位．
在当时在市场上出现．到了20世纪70年代，世界性能源危机日益严重，迫使人们对太阳能的开发和利用越来越重视．许多国家开始投入到太阳能开发的行列，其中太阳能热水器是典型的代表性的产品．到了70年代末期，太阳能热水器在美国、澳大利亚、日本、德国等国家得到了很大的发展．在随后的十几年中，平板集热器型热水器在一些国家得到了较快发展．1975年美国欧文斯--伊利诺伊公司发明了全玻璃真空管太阳能热水器并推向市场[3]．当时，集热管的选择性吸收涂层平均阳光吸收率约为83%，后来由于采用了高真空技术，使得集热器的了损失比普通的平板式太阳能集热器热损失降低了两个数量级，从而太阳能热水器得到了进一步快速发展，到了上世纪90年代，这种热水器成为推广应用的主流产品．90年代末，为了进一步提高效率、提高性能，德国研制了热管式真空管太阳能热水器，一些国家研制了一些高质量的太阳能热水器专用的零部件，另一些国家为优化设计专门开发了太阳能热水器的应用软件．还有一些国家开始着手开发全天候使用的太阳能热水器控制器系统．总之在西方的发达国家，太阳能热水器领域的开发研究一直比较活跃．
太阳能热水器水位控制系统设计论文
太阳能热水器水位控制系统设计论文太阳能热水器是一种利用太阳能来产生热水的设备。
在太阳能热水器中，水位控制系统起着关键的作用，它能够确保热水器中的水位始终处于适当的范围内，保证热水器的正常运行。
本论文将对太阳能热水器水位控制系统进行设计与分析，以提高热水器的性能和可靠性。
第一部分：引言（150字）太阳能热水器已经成为一种常见的家用热水供应设备，具有环保、节能等特点。
然而，目前市面上的太阳能热水器水位控制系统存在一些问题，如水位控制不准确、系统复杂等。
因此，本论文旨在设计一种高效、稳定的太阳能热水器水位控制系统，以提高热水器的性能和可靠性。
第二部分：太阳能热水器水位控制系统原理分析（300字）水位传感器可以采用浮球式、电容式、电极式等多种形式，通过感知水位的上升和下降来实现对水位的控制。
传感器将水位信息传输到控制器中，控制器根据设定的水位范围来判断水位是否正常。
如果水位过高或者过低，控制器将输出相应的信号，使阀门打开或关闭，从而调节水位。
值得注意的是，太阳能热水器在不同的环境条件下，如温度、湿度等因素的变化可能会影响水位的控制精度。
因此，设计一个稳定可靠的控制系统至关重要。
第三部分：太阳能热水器水位控制系统设计（500字）3.1传感器选择根据太阳能热水器的实际需求，我们选择了电极式水位传感器进行水位的感知。
电极式水位传感器结构简单，稳定性好，适应能力强。
该传感器通过水的导电特性来感知水位的变化，具有较高的控制精度。
3.2控制器设计控制器是整个系统的核心，负责接收传感器的信号并进行处理，然后输出相应的控制信号给阀门。
在本设计中，我们选择了单片机作为控制器。
控制器需要能够接收水位传感器的信号，并进行信号的滤波和放大处理。
然后，根据设定的水位范围来判断水位是否正常。
如果水位超过设定的上限或者低于设定的下限，控制器将输出开启或关闭阀门的控制信号。
在设计控制器时，我们需要考虑到系统的实时性、可靠性和成本等因素。
(完整版)太阳能热水器控制毕业设计论文
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 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。
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(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。
太阳能热水器智能控制器-毕业设计剖析
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 HeaterByChen KangSupervised bySenior Engineer Qu BoSchool of AutomationNanjing Institute of TechnologyJune, 2015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ABSTRACTIn 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 the automatic 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 detectingcircuit of temperature and water level, The alarm circuit, The power supplyDesign 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 hardwareHardware 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 SoftwareAnd 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 (4)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 (23)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：软件程序清单第一章绪论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）。
基于单片机的太阳能热水器控制的毕业设计论文
基于单片机的太阳能热水器控制的设计毕业论文目录摘要 ........................................................................................................ 错误！未定义书签。
ABSTRACT ............................................................................................. 错误！未定义书签。
1 绪论 (1)1.1 太阳能热水器的概述 (1)1.2 太阳能热水器的背景 (2)1.3 太阳能热水器的研究现状 (2)1.4 本设计的主要任务及内容 (3)1.5 系统的主要功能 (3)2 系统总体方案的设计 (4)2.1系统总体结构框图的设计 (4)2.2温度检测电路设计 (4)2.3模拟/数字转换电路 (7)2.3.1 ADC0809的内部结构 (8)2.3.2 信号引脚 (9)2.3.3 ADC0809与单片机的接口设计 (9)2.4单片机的控制系统 (10)2.4.1 AT89C52的主要特性 (11)2.4.2 AT89C52的引脚说明 (12)2.4.3 振荡特性 (15)2.4.4 最小系统应用电路 (15)2.5键盘控制电路 (17)2.5.1 键盘设计的分类及其特点 (17)2.5.2 按键的确认 (17)2.5.3 重键与连击的处理 (17)2.5.4 按键防抖技术 (18)2.5.5 少量功能键的接口技术 (19)2.5.6 矩阵键盘的接口技术 (20)2.5.7 本设计键盘的硬件连接 (21)II2.6LED显示电路 (21)2.6.1 8255的介绍 (21)2.6.2 LED显示原理 (23)2.6.3 并行接口动态显示 (26)2.7继电器控制电路设计 (27)3 软件部分设计 (30)3.1程序流程图设计 (30)3.1.1 主程序流程图 (30)3.1.2 显示程序流程图设计 (32)3.1.3 键盘中断流程图 (32)3.1.3 键盘中断流程图 (33)3.1.4 A/D转换程序流程图 (33)3.2软件程序设计 (34)4 分析和总结 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附I 图总电路图 (45)附II 仿真电路图 (46)基于单片机的太阳能热水器控制器的设计 11 绪论1.1太阳能热水器的概述随着社会的发展,对能源的需求在快速增长，使不可再生能源的贮量不断减少，同时燃用不可再生能源而带来的全球性污染和生态环境的破坏日益严重，开发利用新型清洁能源的问题越来越受到世界各国的重视。
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 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
太阳能热水器控制系统毕业论文本文由逆流悲伤的幸福贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
1扬州市职业大学毕业设计(论文) 毕业设计(论文)设计(论文)题目：太阳能热水器控制系统系专班姓学别：业：级：名：号：指导老师：完成时间：电子系通信技术 08 级 (2) 班徐心蓓 0806020226 周绍平 2011 年 4 月2目录………………………………………………………………………………………………摘要……………………………………………………………3 第一章：第一章：绪论太阳能热水器的应用及前景……………………………………………4 太阳能热水器的应用及前景……………………………………………4 ……………………………………………第二章：设计目的与第二章：设计目的与设计思路设计目的………………………………………………………………………………………………………………………………5 2.1 设计目的……………………………………………………………… 5 设计要求………………………………………………………………………………………………………………………………5 2.2 设计要求……………………………………………………………… 5 2.3 设计思路……………………………………………………………… 5 设计思路………………………………………………………………5 ………………………………………………………………第三章第三章：太阳能热水器控制系统的组成及原理控制系统的组成........................................................................................................................... 3.1 控制系统的组成............................................................... 6 控制系统的原理........................................................................................................................... 3.2 控制系统的原理 (8)第四章第四章：硬件电路的设计4.1 检测电路的设计水温检测电路设计……………………………………………………9 ............................................................①水温检测电路设计............................................................9 水位检测电路设计 (10)②水位检测电路设10 驱动电路设计…………………………………………………………电路设计…………………………………………………………11 4.2 驱动电路设计…………………………………………………………11 键盘电路设计…………………………………………………………电路设计…………………………………………………………12 4.3 键盘电路设计…………………………………………………………12 显示电路设计…………………………………………………………13 ………………………………………………………… 4.4 显示电路设计…………………………………………………………13 系列单片机简介……………………………………………………... 4.5 51 系列单片机简介............................................................14 数字温度传感器简介 (17)4.6 数字温度传感器简介…………………………………………………17第五章第五章：软件设计控制软件设计…………………………………………………………19 控制软件设计…………………………………………………………19 …………………………………………………………参考文献…………………………………………………………参考文献…………………………………………………………22 心得体………心得体会…………………………………………………………23 附录3摘要太阳能热水器很早就被人们所熟知，广泛应用于人们的日常生活。
但太阳能热水器很早就被人们所熟知，广泛应用于人们的日常生活。
目前,太阳能热水器控制器还一直处于研究与开发阶段, 是目前,太阳能热水器控制器还一直处于研究与开发阶段,市面在售的控制器绝大部分只具备温度和水位显示功能, 的控制器绝大部分只具备温度和水位显示功能,不具备温度水位的自动控制功能。
太阳能热水器控制系统的设计方案有很多，动控制功能。
太阳能热水器控制系统的设计方案有很多，统的设计方案有很多本设计采用 MSC-51系列单片机作为中央处理器，采用12846液晶显示模块， MSC-51系列单片机作为中央处理器，采用12846液晶显示模块，本课系列单片机作为中央处理器 12846液晶显示模块题的设计基于单片机的软件控制下完成时间、温度、水位的显示。
题的设计基于单片机的软件控制下完成时间、温度、水位的显示。
基本显示目标为：本显示目标为：显示水温和水位，电加热水温可任意设定；（1）显示水温和水位，电加热水温可任意设定；显示时间，可通过键盘设置时间参数；（2）显示时间，可通过键盘设置时间参数；设置温度参数后，自动控制电辅助设备加热；（3）设置温度参数后，自动控制电辅助设备加热；关键词：单片机，太阳能热水器，关键词：单片机，太阳能热水器，自动控制4绪论太阳能热水器的应用及前景太阳能热水器应用较好的国家有西班牙、以色列、意大利、希腊、德国、荷兰、澳大利亚、日本、美国等国家。
一些国家利用太阳能热水器除了提供家庭热水外，还用于采暖、空调及泳池加热等领域，其中美国的太阳能热利用主要用于泳池加热。
目前太阳能热水器已在我国城乡开始推广使用，主要供应生活和洗浴热水，我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和应用国。
太阳能热水器节能减排，实现能源替代，效果显著。
经过两年多的实践，人们认识到太阳能热利用是投资少、见效快、经济实用、节能减排，实现我国能源替代的一个好产业，国家也正大力扶持和支持，学校、宾馆、饭店、洗浴中心纷纷建设太阳你洗浴系统，太阳能热水器的市场存在扩大空间。
新农村建设与建筑节能也为太阳能热水器的应用推广带来机遇。
但是市面上绝大多数的控制器结构简单，功能单一，智能化程度低下，用户界面不人性化，只具有水位显示功能，不具有温度显示功能。
并且当水位加到一定的程度的时候也没什么措施，只能通过手动的方法来控制水位的高度。
因此根据以上要求为核心，开发出一种太阳能热水器智能控制系统，解决了目前市面上太阳能热水器控制系统存在的问题。
5第二章设计目的与设计思路2.1 设计目的本设计具有很强的实用性,用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术对生产实际中的太阳能热水器的水温的控制以及水位的显示。
本装置电路简单、实用性强、性价比高、水温控制灵活，水位显示直观醒目。
可广泛应用于家庭生活对太阳能热水器的水位显示与水温控制。
具有良好的市场前景。
2.2 设计要求1、能够根据水位和水温两个条件控制是否需要进水，每次只进整个水箱的四分之一水量，也可以在手动状态下自由进水（上满时自由停止）或停止进水。
2、控制系统具有手动和自动切换功能；3、具有水温和水位显示功能；4、具有进水超水位和超水温报警指示；5、用水时若水温达不到设置值时，可手动起动加热装置，这样可在很大程度上节约电能；6、用水时可自由调节水温；7、控制系统具体管道排空功能，这样防止冬天时因水管内有积水而在夜间冻裂水管。
2.3 设计思路水位由潜入储水容器不同深度的水位电极和潜入容器底部的公共电极（导线）检测；并由四个绿色 LED 发光二极管显示：若无水则绿灯不亮；若有四分之一储水箱的水亮一盏绿灯；通过观察绿灯点亮的数量可识别水位的高低，这里取 5 段显示，也可根据需要进行增减。
水温由四个 LED 数码管显示，前三个数码管显示的为温度最后一个数码管我们只用到了四段码显示为温度的符号 C，水温有效值最多可显示为99.9℃。
6太阳能控制系统的组成及工作原理第三章太阳能控制系统的组成及工作原理3.1 控制系统的组成系统组成：本系统主要由控制器、自动控制阀、手动控制阀、水位检测电极、水温检测传感器、电阻加热丝、储水箱等组成。
(1) 控制器：主要通过里面的电磁阀控制 YV1 和YV2 的通断，控制水温检测传感器检测水温、控制水位检测传感器检测水在水箱中的位置以及控制电阻加热丝加热。
(2)自动控制阀：主要通过控制器控制，当水箱中的水的实际温度大于所设置的温度时，自动阀就自动打开往水箱中上水，直到上到上一个目标水位为止。
(3)手动控制阀：当自动阀损坏时，可以通过手动阀进行上下水。
(4)水位检测电极：主要用来检测水箱中水的位置，主要把水箱分成四等分，一共有五个电极，接地的电极放在最水箱的最底下，其余分别放在四等分点上，比如当水箱中的水在第一等分和第二等分之间，则显示水箱中有四分之一的水，当超过第二等分，则显示二分之一的水。
(5)水温检测传感器：主要用来检测水箱中水的实际温度。
(6)电阻加热丝：主要用来加热水箱中水，使其达到用户所需要的温度。
太阳能热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能：晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。
系统组成示意图7（1）早晨水温控制由于清晨太阳光较弱，所以太阳能热水器从系统发挥作用。
为了提供温度不低于 30 摄氏度的水，热水器在清晨 4-7 点之间对水箱进行电加热，具体控制过程如下：首先，关闭冷水阀门 F2 和循环水阀门 F1，然后微机开始进行水箱的温度采集，同时进行温度的比较，当水箱的温度小于 30 摄氏度时，电热器 D 接通进行加热，同时微机继续对热水箱的温度进行采集。
当温度加热到大于 30 摄氏度时电热器断开，如此反复循环保证了温度的稳定。
（2）循环水集热过程早晨水温控制之后（7～9 点），设定当日的水箱温度 N（由两位BCD 次齿轮开关设定），输入微机，再利用微机控制系统，通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度 N。
具体控制过程如下：打开循环阀门 F1，关闭冷水进水阀门 F2，热水阀门 F3 处于空控状态。
然后开始比较温度，若（T3-T1>5 摄氏度，T2>T1）为止。
如若 T1=N，那么循环水集热过程结束，进入冷水集热控制过程。