基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计毕业论文开题报告
基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计
基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计太阳能热水器控制系统是一种利用太阳能来加热水并保温的设备。
基于单片机的太阳能热水器控制系统能够监测系统状态，并根据需要自动地调节工作参数，实现高效能的利用太阳能热水器。
该系统的设计涉及多个方面，包括传感器、执行元件、控制算法和人机交互界面等。
首先，传感器部分。
在太阳能热水器系统中，常用的传感器包括温度传感器、光照传感器和压力传感器。
温度传感器可以用来测量水温，光照传感器可以用来检测太阳光强度，压力传感器可以用来监测水流状态。
这些传感器的数据可以通过单片机进行采集和分析。
其次，执行元件部分。
太阳能热水器系统中常用的执行元件包括电磁阀和水泵。
电磁阀用于控制水的流动方向，水泵用于实现水的循环。
在系统的运行过程中，单片机可以根据采集到的数据来控制这些执行元件的开关状态，以实现对水的流动和供暖的控制。
第三，控制算法部分。
太阳能热水器控制系统需要进行一系列的控制算法设计，包括针对太阳能热水器的启动和停止控制，水的加热和供暖控制等。
通过合理的控制算法设计，可以最大限度地提高太阳能热水器的工作效率，提升整个系统的性能。
最后，人机交互界面部分。
太阳能热水器控制系统需要一个人机交互界面，使用户可以进行相关参数的设置和监控。
在设计上，可以采用液晶显示屏和按键来实现用户的交互操作。
通过人机交互界面，用户可以方便地设置系统的工作模式、温度设定等，同时可以实时地监测系统的运行状态和各项参数。
综上所述，基于单片机的太阳能热水器控制系统设计包括传感器的选择和布置、执行元件的控制和驱动、控制算法的设计和优化以及人机交互界面的设计等方面。
这些设计要求兼顾系统的可靠性、高效性和便利性，以实现对太阳能热水器的精确控制和高效利用。
通过优化设计，可以将太阳能热水器的效能最大化，提供可靠的热水供应。
毕业设计开题报告-基于单片机的太阳能充电器的设计
哈尔滨工业大学毕业设计（论文）开题报告题目名称：基于单片机的太阳能充电器设计与调试学院：机电学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：XX学号：XX指导教师：XX职称：教授2019年12月25日毕业设计（论文）开题报告实施方案：太阳能充电系统的充电电路是太阳能充电板在阳光的照耀下产生电荷，用1000uF 电容存储太阳能电池板的电荷，经过LM1117-5稳压芯片给TP4056芯片提供电源和充电电池充电。
充电时，充电指示灯点亮，当充电完成后，充电指示灯熄灭。
利用ADC0832转换器采集充电电池的电压并在液晶LCD1602上显示充电电压值。
充电电池电压低于3V 时，报警指示灯闪烁。
系统总体框图如图1所示。
图1 整体设计框图可行性分析：在此之前国内外研究太阳能智能追光系统已经有一段的时间并且取得了相应的成果，因此基于单片机的太阳能智能追光系统具有很大的现实可行性。
我在学校单片机原理及控制技术、C 语言、电力电子技术等专业课的课程设计中，积累了一定的实践经验，为本次毕业设计的完成奠定了较好的基础。
机械结构方面：外壳选用高强度金属外壳，易加工、外形比较小、重量比较轻，能容纳电池。
技术方面：（1）市面现有采集精度、速度的太阳能板种类多、精准度高、体积小，便于安装、调试。
（2）有相关论文资料，可以独立完成此项设计。
充电电池单片机STC89C52升压5V 输出ADC0832液晶显示电源模块太阳能充电电路充电保护查阅相关文献确定研究方向完成硬件电路设计及元器件的选型熟悉软件使用，完成软件设计实物设计与制作实物调试与完善（）。
基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计
基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增加，太阳能作为一种清洁、可持续的能源形式，已经引起了广泛的关注和应用。
太阳能热水器作为一种常见的太阳能应用产品，其在节能减排、提高生活质量等方面具有显著的优势。
然而，太阳能热水器在实际使用过程中，仍存在一些问题，如水温控制不稳定、能效利用率不高等。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计方案。
该系统以51单片机为核心控制器，结合温度传感器、水位传感器、执行机构等硬件设备，实现了对太阳能热水器水温和水位的精确控制。
通过实时监测水温和水位信息，系统能够自动调整加热功率和补水流量，确保水温稳定在用户设定的范围内，同时避免了水资源的浪费。
系统还具有故障诊断功能，能够及时发现并处理潜在的故障问题，提高了系统的可靠性和稳定性。
本文首先介绍了太阳能热水器的工作原理和现状，分析了传统控制系统存在的问题和不足。
然后，详细阐述了基于51单片机的太阳能热水器控制系统的硬件组成和软件设计。
在硬件设计方面，本文介绍了各个硬件模块的功能和选型原则，包括温度传感器、水位传感器、执行机构等。
在软件设计方面，本文详细说明了系统的控制算法和程序流程，包括温度控制算法、水位控制算法、故障诊断算法等。
本文通过实验验证了系统的可行性和有效性，为太阳能热水器的智能化、高效化提供了有益的探索和实践。
本文的研究不仅有助于提升太阳能热水器的能效利用率和用户体验，还为其他可再生能源应用产品的智能化控制提供了有益的参考和借鉴。
本文的研究成果对于推动太阳能热水器行业的技术进步和产业发展具有重要的现实意义和应用价值。
二、太阳能热水器控制系统总体设计太阳能热水器控制系统的总体设计是确保整个系统高效、稳定运行的关键。
在设计过程中，我们充分考虑了太阳能热水器的实际应用场景和用户需求，以及51单片机的性能特点，从而构建了一个既实用又可靠的控制系统。
毕业设计---基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计
毕业设计---基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：基于单片机的太阳能热水器测控系统的设计学生姓名：田文帅学号：0605106428专业：自动化班级：自2006-4班指导教师：贾玉瑛高级工程师2内蒙古科技大学设计说明书（毕业论文）基于单片机的太阳能热水器测控系统的设计摘要众所周知，世界上的能源危机越来越严重，迫切需要找到新的能源来代替传统能源。
而太阳能以其能源干净，安全可靠，源源不断的来源备受人们青睐，在对太阳能的利用当中，太阳能热水器无疑是技术最成熟的。
本文结合实际太阳能热水器的具体应用，设计了以AT89S51单片机为核心，AD590温度传感器，OP07高精度运放大器，ADC0832芯片等元器件为基础的太阳能热水器的智能控制器，详细描述了它的工作原理和设计方案。
根据太阳能热水器对控制器的要求，给出了系统硬件设计及软件的实现方法，从而实现了自动与手动上水，自动与手动加热，温度水位显示等实用功能。
全文分为3大部分，第一部分是绪论部分结介绍本设计的目的要求以及市场前景分析和设计的思路方法。
第二部分是硬件电路的设计部分，详细介绍了硬件的电路图和硬件的控制原理以及控制方法。
第三部分为设计的软件设计部分，描述了设计的软件程序。
关键词：单片机、太阳能热水器、温控系统I内蒙古科技大学设计说明书（毕业论文）A b s t r a c tThe solar energy water heater with the advantages of clean energy by the welcome of people. Based on the practical application of solar water heater, design with AT89S51 as the core, the temperature sensor AD590 to OP07,High precision operation amplifier, ADC0832 chips on the basis of components of the solar energy water heater only controller, a detailed description of its working principle and design scheme. According to the requirement of solar water heater of controller, system hardware design and software realization method, so as to realize the automatic and manual, automatic and manual heating water, water temperature display and practical function.The letter divides into three parts, the first part is introduced and the introduction section design requirement and market analysis and design method of thinking. The second part is part of the hardware circuit design, detailed introduces the hardware circuit and control principle of hardware and the control method. The third part is the design of the software design, describes the design of the software program.In winter, the demand for water heater is very big, the solar energy water heater is the main source of water, and so can namely is an energy and renewable energy, which is rich in resources, can use free, and no transport. No pollution to environment and solar water heater detection controller is muti _ function development orientation.Keywords: SCM, solar water heater, the temperature control systemII内蒙古科技大学设计说明书（毕业论文）目录摘要 (I)A b s t r a c t...............................................................I I 目录..................................................................I I I 第1章绪论 (1)1.1太阳能热水器的概况 (1)1.2太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析 (2)1.2.1太阳能热水器的节能和经济效益分析 (7)1.2.2太阳能热水器的环境效益分析 (7)第2章系统硬件设计 (10)2.1控制系统组成及工作原理 (10)2.1.1系统的组成 (10)2.1.2控制装置的工作原理 (12)2.2主要原器件选择及硬件电路的设计 (12)2.2.1A T89S51高性能8位单片机 (12)2.2.2数码管显示原理 (16)2.3A T89S51单片机的最小系统 (19)2.4A T89S51单片机时钟电路 (19)2.5A T89S51单片机复位电路 (20)2.6水位检测电路的硬件设计 (21)2.7水温检测电路的硬件设计 (21)2.8键盘电路的硬件设计 (28)2.9驱动电路的硬件设计 (29)2.10显示电路的硬件设计 (32)2.11控制系统原理图 (33)第3章软件设计 (34)3.1主程序流程图 (34)3.2水温控制上水程序 (35)3.3温度显示子程序 (36)3.4键盘处理程序 (37)结束语 (38)第四章参考文献 (39)第五章附录 (41)5.1主程序流程图 (41)5.2中断子程序 (42)5.3温控进水程序 (42)5.3.1温度检测程序 (42)5.3.2水温控制上水程序 (43)5.4温度显示子程序 (44)5.5键盘处理程序 (46)5.6基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计程序 (47)致谢 (58)III内蒙古科技大学设计说明书（毕业论文）第1章绪论1.1太阳能热水器的概况设计的目的及意义：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。
基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计
基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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。
《基于单片机的智能热水器设计开题报告1100字》
（2）智能热水器的硬件设计
（3）智能热水器的的软件设计
（4）智能热水器的系统测试
预期目标
完成智能热水器的总体设计，通过STC89C51单片机为核心进行系统设计，最后完成系统软件设计以及测试。
三、设计（论文）的研究重点及难点：
开题报告
设计（论文）题目
基于单片机的智能热水器设计
设计（论文）题目来源
自选
设计（论文）题目类型
起止时间
一、设计（论文）依据及研究意义：
据统计，市场上有四台热水器。燃气加热器，太阳能热水器，电热水器和空气加热器。其中，空气热水器是全面的。由于价格高，空气能热水器的普及率不高。大多数家庭使用其他三个。在安全方面，人们更喜欢选择电热水器和太阳能热水器。如果通风不足，家用气体中的二氧化碳泄漏或燃烧会导致安全问题，电气和太阳能热水器几乎没有问题。尽管太阳能热水器没有受到污染，但由于天气和安装位置以及缺乏有效的温度控制，它们的使用越来越少。电热水器的优点：不受地理位置的限制。与太阳能热水器相比，安装方便，安全性低。电热水器一般安装在室内，不受雨雪影响，更安全不受雨雪侵蚀。电热水器种类繁多，包括旋转按钮、触摸屏、红外遥控器、按钮等控制方式。根据不同的控制方法，价格是不同的，价格比较为人所接受。在这样一个信息时代，在这个瞬息万变的社会中，人们需要越来越多的高水准生活。人们总是喜欢并支持智能设备，智能热水器也是如此。随着科学技术在快速变化的社会中的快速发展，热水器技术日趋成熟。目前，热水器产品已不再是一种简单的热水器，而是一种充满科技创新的现代智能家用电器。随着人民生活条件的改善，人越来越富裕，国家越来越富裕，人们的生活水平越来越高。智能家电在人们的生活中越来越受欢迎，其份额也在不断增加，有许多类型的热水器与家庭生活密切相关。
基于单片机的智能电热水器系统设计毕业论文开题报告
第五，温度检测电路。本设计采用温度传感器DS18B20采集电热水器的实时温度,提供给AT89S51的P3.2口作为数据输入。
第六，水位检测电路。水位检测为三个并联的不同阻值的电阻，将不同阻值所分得的电压经PTB1转换后，可判断出水位信息（高、中、低、干烧）。
成绩：____________指导教师签字：____________
2011年3月16日
教研室意见：
教研室主任签字：
2011年3月18日
二、题目主要内容及预期达到的目标
本设计以基于单片机的智能电热水器系统设计为题，用单片机做控制器、通过水温水位的检测，来实现家庭用电热水器的智能化控制。该系统要求具有水温、水位的自动检测和控制，能实时显示水温、水位状态，具有漏电检测功能、预设功能、全天24小时均能使用的优异性能。
本设计题目预期达到的目标是采用AT89S51作为智能电热水器的控制芯片，通过选用电源模块、单片机模块、键盘模块、数码管及指示灯显示模块、水温、水位检测模块、报警输出模块，来实现更方便更节能，按照用户的使用习惯提前预先加热，让使用者随心享用热水、而在非用水时间则启动中温保温方程式，根据设定温度计算出最节能的保温温度，
本选题目的是基于人们对现代家庭舒适、便利、安全以及多元化信息服务的需要，基于AT89S51单片机设计具有智能特征的电热水器控制器。
选用AT89S51单片机作为控制芯片，就是为了实现电热水器的智能化，持续稳定的热水供应，自动断电的安全功能，使人们洗浴时能放心享受，利于人们的身体健康，其务实性能快速满足人们对现代生活快节奏的需求。
[9]张洪润. 单片机应用设计200例. 北京航天航空大学出版社,2006.7
基于单片机的太阳能热水器控制系统分析及设计报告
系统分析及设计报告一．系统分析图1 热水器装置简图1-集热器2-下降水管3-循环水箱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，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，而平板行集热器是直接将太阳辐射传给液体或气体，是一个复杂的传热过程。
热水器不论在什么样的天气里，都能够在设定的时间向用户提供设定温度的热水，从而给用户带来便利。
当控制器在设定的时间使水温达到设定温度时，将通过声光报警提醒用户。
二．设计方案本设计以MSC-51系列单片机AT89C51作为中央处理器，采用由4 x4行列键盘输入加热时间、水温设置等要求，利用温度采集模块和水温采集模块进行对热水器中的水位和水温的信息采集，这些信息经由数据处理模块处理后，一旦水温达不到预设的水温要求，便会启用电加热模块，对水进行加热，并将水温显示在显示模块上，而当水温达到设置要求时，便会触发报警模块，并同时停止加热。
而如果在这个过程中水位没有达到预设时的要求，加热器也会进行注水，直至预设时的水位后停止注水。
1．硬件设计太阳能热水器控制系统的主体部分为单片机AT89C51芯片，其外围电路由键盘输入模块、显示模块、热电偶温度采集模块、温度和水位采集模块、光敏电阻测量光照强度模块、电加热模块、以及电热温度参数设置模块构成。
基于单片机的太阳能热水器控制器
分类号: 编号：毕业论文（设计）太阳能热水器控制器设计The design of controller for solar water heater申请学位：工学学士院系：光电信息科学技术学院专业：姓名：学号：指导老师：太阳能热水器控制器设计姓名：导师：年05月日烟台大学烟台大学毕业论文（设计）任务书院（系）：光电信息科学技术学院[摘要]该太阳能热水器控制器是基于C51单片机设计和实施的，它以AT89C51单片机作为检测和控制中心，由主控芯片模块、DS18B20 温度检测及显示模块、水位检测及显示模块、时钟模块、报警模块和电磁阀控制模块、辅助加热模块等模块组成。
它通过DS18B20温度检测及显示模块实时检测和显示水温，通过水位检测及显示模块实时检测和显示水位，通过时钟模块实时显示时钟并在设定的时间给主控芯片特定的信号，通过电磁阀控制模块实现热水器的自动及手动上水，通过辅助加热模块实现太阳能热水器自动及手动加热，当水位过低且水温过高时通过报警模块报警，而主控芯片则负责协调其他各模块的工作。
[关键词] 太阳能热水器控制器；AT89C51单片机；DS18B20[Abstract] The designing of this solar water heater controller is based on C51 single-chip microcomputer, The AT89C51 MCU is used as it’s detection and control center, It consists of a main control chip module, DS18B20 temperature detection and display module, the water level detection and display module, clock module, alarm module and the electromagnetic valve control module, auxiliary heating module and etc. It is through the DS18B20 temperature detection and display module Detect and display the water temperature in time. It is through the water level detection and display module Detect and display the water level in time. It is through the clock module display time and at the given time, it will give the main control chip module a specific signal. It is through the electromagnetic valve control module to realize the automatic and manual water heater. It is through the auxiliary heating module to heat water automatically and manually. when the water level is too low and the temperature is too high the alarm module will give an alarm, the responsibility of the main control chip is to Coordinate the work of other modules.[Key words] The Solar water heater controller ; AT89C51 MCU ; DS18B20目录1 绪论 (1)1.1 太阳能热水器应用的意义 (1)1.2 我国太阳能发展现状 (1)2 系统设计及仿真软件 (2)2.1 系统的总体结构设计 (2)2.2 设计功能要求 (2)2.3 设计思路 (2)2.4 仿真软件(proteus)简介 (3)3 AT89C51简介 (4)3.1 主要特性 (4)3.2 中断向量 (4)3.3 管脚说明 (4)3.4 内部结构 (6)4 控制器各模块电路设计 (7)4.1 主控芯片模块 (7)4.1.1 时钟电路 (7)4.1.2 复位电路 (8)4.1.3 单片机管脚分配 (9)4.2 DS18B20 温度检测及显示模块 (9)4.2.1 DS18B20芯片简介 (10)4.2.2 74LS245简介 (12)4.2.3 LED数码管显示 (13)4.3 水位测量及显示模块 (14)4.4 报警模块 (15)4.5 辅助加热模块 (16)4.5.1 继电器工作原理 (16)4.5.2 辅助加热模块工作原理 (17)4.6 电磁阀控制模块 (17)4.6.1 电磁阀工作原理 (18)4.6.2 电磁阀控制模块工作原理 (18)4.7 时钟模块 (18)4.7.1 电子表发声原理及控制器定时工作原理 (19)5 控制器软件程序设计 (20)5.1 软件设计分析 (20)5.2 主程序模块 (20)5.3 子程序模块 (21)5.3.1 DS18B20温度检测子程序设计 (21)5.3.2 DS18B20温度转化及显示子程序 (22)5.3.3 加热子程序设计 (23)5.3.4 上水子程序设计 (24)5.4 中断子程序设计 (25)5.4.1 外部中断0（设定温度+）子程序设计 (25)5.4.2 外部中断1（设定温度-）子程序设计 (26)6 调试与总结 (27)6.1 调试方法 (27)6.2 遇到的问题及解决办法 (27)6.3 总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)1 绪论1.1 太阳能热水器应用的意义迈入21世纪以来，随着经济的急速发展，对自然资源的需求缺口越来越大，人口基数过大使得将在很长一段时间保持人口数量的增长，而经济的高发展速度也将持续对资源的供应提出考验。
基于80C51单片机的太阳能热水器智能控制系统设计
基于80C51单片机的太阳能热水器智能控制系统设计摘要本文介绍了基于80C51单片机的太阳能热水器智能控制系统的设计。
该系统采用了多种传感器，包括温度传感器、光强传感器和水流传感器，以实时监测太阳能热水器的工作情况。
设计了一个基于PID算法的控制器，可以根据监测到的数据来自动调整热水器的工作状态，提高能源利用效率。
在实际测试中，该系统表现出良好的控制性能和可靠性，可以满足太阳能热水器的实际应用需求。
关键词：80C51单片机、太阳能热水器、智能控制系统、传感器、PID算法AbstractThis paper introduces the design of an intelligentcontrol system for solar water heaters based on the 80C51 microcontroller. The system uses multiple sensors, including temperature sensors, light intensity sensors, and flow sensors, to monitor the operation of solar water heaters in real time. A controller based on the PID algorithm isdesigned to automatically adjust the working state of thewater heater according to the monitored data to improveenergy utilization efficiency. In actual tests, the system showed good control performance and reliability, and can meet the actual application needs of solar water heaters.Keywords: 80C51 microcontroller, solar water heater, intelligent control system, sensors, PID algorithm1. 引言太阳能热水器是一种利用太阳能热能将水加热的设备，具有使用方便、能耗低等优点，在全球范围内得到广泛的应用。
基于单片机的太阳能热水器控制的设计毕业设计论文
Solar water heater due to the use of solar energy, pollution-free, easy to use, long-term use of low input costs and has been favored people. Introduced the design of a single-chip microcomputer 89C52 as the core consisting of solar water heater intelligent controller design method, given the system hardware design and software implementation. The design of single-chip microcomputer as the core 89C52, will come the temperature and water level detection sensor signal conditioning, A / D transformed into single-chip, on the one hand through the LED displays the current value of temperature and water level, while on the one hand, and the temperature and compare the water level settings, computing, according to results issued by the Shang Shui, heating instructions, of the water heater to control temperature and water level.
基于单片机的太阳能热水器温度控制系统
毕业设计（论文）学院名称学院名称专业名称专业名称学生学号学生学号学生姓名学生姓名指导教师教授姓名助理指导老师老师姓名202 年月基于单片机的太阳能热水器温度控制系统摘要随着时代的发展与技术的进步，运用单片机为主要技术手段的温度采集与控制系统的研发与应用取得了很大进步，对于在生产及生活中在温度的控制水平上有了很大的提高。
本文主要研究应用STC89C52单片机和DS18B20数字温度传感器的温度测量系统。
利用集成电路温度传感器DS18B20测量热水器水温，将被测的水温与已设定标准值比较，单片机通过使用LCD液晶显示器显示当前水位高低、当前水位、已设定的温度报警数值和当前被测的温度。
当温度过高时，系统会发出警报，同时关闭热水器加热装置。
当温度降到已设定最低温度时就继续给热水器加热装置通电，继续加温，如此反复监控温度。
这样就可以节约能源，提高能源的使用率。
针对系统的要求和特点，在上述硬件电路及实现方法的基础上，设计了基于单片机的电热水器温度控制系统。
关键词：STC89C52;LCD1602;温度控制;DS18B20Based on single chip microcomputer waterheater’s temperature control system designABSTRACTWith the rapid development of microcomputer measurement and control technology and widely used, with the single chip processor as the core temperature gathering and control system of research and application to a large extent, improve the production control of the temperature level in the life. The main research based on the AT89C51 single chip microcomputer and DS18B20 digital temperature sensor temperature measurement system. The water heater temperature using integrated circuit temperature sensor DS18B20 measurement, and compare the water temperature with the setting of the measuring. Than through the use of the LCD display shows upper and lower limit of water level , the current level , pre-set temperature alarm value and the current temperature . When the temperature more than set alarm temperature, the system will alarm sound, and shut down the water heater burner at the same time. Wait for the temperature to a lower value when can back to the water heater burner electricity, continue to heat, so temperature monitoring. So you can save energy, improve energy utilization rate. In accordance with the requirements and features of the system, on the basis of the hardware circuit and the realization method of using assembly language, the water heater temperature control system based on single chip microcomputer is designed.Key words: AT89C51;LCD1602; Temperature control;DS18B20目录摘要 (II)ABSTRACT............................................................................................................................................ I II 1绪论 .. (1)1.1课题背景及研究意义 (1)1.2太阳能热水器的应用及意义............................................................. 错误!未定义书签。
基于单片机的太阳能热水器控制系统设计
学号
毕业设计（论文）
基于单片机的太阳能热水器控制系统设计
教学系：信息工程系
指导教师：
专业班级：自动化
学生姓名：
二零一四年六月
毕业设计(论文)任务书
学生姓名
专业班级
自动化
指导教师
工作单位
华夏学院信息工程系
设计（论文)题目
基于单片机的太阳能热水器控制系统设计
设计(论文）主要内容：
太阳能热水器是太阳能利用中最常见的一种装置,经济效益明显。太阳能热水器控制系统能测量并显示水温，同时还能对水位进行设置，可以根据天气情况利用辅助加热装置使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的.以单片机为核心器件按照太阳能热水器的不同功能对电路模块进行设计，再进行软件设计，其主要功能包括：
2．基本内容和技术方案：
太阳能热水器是太阳能利用中最常见的一种装置,经济效益明显。太阳能热水器控制系统能测量并显示水温，同时还能对水位进行设置，可以根据天气情况利用辅助加热装置使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度,从而达到24小时供应热水的目的。以单片机为核心器件按照太阳能热水器的不同功能对电路模块进行设计，再进行软件设计，其主要功能包括：
基于单片机的太阳能热水器的控制系统的设计
基于单片机的太阳能热水器的控制系统的设计摘要本文对基于单片机的太阳能热水器控制系统设计进行了概述。
太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备，具有环保、节能的特点。
为了提高太阳能热水器的效率和控制其运行，设计了基于单片机的控制系统。
该控制系统通过测量太阳能热水器的温度和日照强度，并根据设定的参数控制太阳能热水器的加热和停止加热，以实现太阳能的最大利用。
控制系统的设计包括硬件和软件两个部分。
硬件部分主要包括传感器、单片机和执行器。
传感器用于测量太阳能热水器的温度和日照强度，单片机作为控制核心负责处理传感器数据和控制执行器的操作。
执行器根据控制信号进行加热和停止加热操作。
软件部分主要是单片机的程序设计，包括数据处理算法和控制逻辑的编写。
设计的控制系统能够实现太阳能热水器的智能控制，提高其加热效率，并确保其在不适宜的气候条件下停止加热，节约能源。
通过该系统的应用能够更好地利用太阳能资源，减少对传统能源的依赖，具有很大的推广价值和应用前景。
关键词：太阳能热水器，单片机，控制系统太阳能热水器凭借其环保、节能的特点，逐渐成为人们热水供应的主要选择。
然而，目前市场上大部分的太阳能热水器存在着热水温度控制不稳定、能量利用效率不高等问题，因此有必要设计一个基于单片机的控制系统来解决这些问题。
本文旨在基于单片机设计太阳能热水器的控制系统，通过对太阳能热水器的工作原理和控制策略进行研究，提高热水温度的稳定性和能量利用效率，提供更加舒适和可靠的热水供应。
在接下来的文章中，我们将首先介绍太阳能热水器的背景和研究意义，然后探讨太阳能热水器的工作原理和相关技术，最后给出基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计方案。
本文详细描述了基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计方案。
在设计该控制系统时，我们将实施以下关键步骤：选取合适的单片机：根据项目需求和资源限制，我们选择了一款适合的单片机作为控制中心。
我们评估了单片机的处理能力、资源消耗和可靠性等因素，以确保其适合于本系统的设计。
基于单片机的家用热水器控制器的设计开题报告(DOC)
毕业论文（设计）开题报告论文题目：基于单片机的家用热水器控制器的设计系部名称：信息工程系专业班级：自动081 学生姓名：xxx 学号：............指导教师：xxx 教师职称：讲师20 年月日毕业论文（设计）开题报告一、文献综述：一、背景及意义：目前热水器已成为日常生活中不可缺少的家用电器，设计制造更实用、更方便、更安全、更节能的热水器是产品设计师和生产厂商不断追求的目标。
快热式家用电热水器无需储水罐，热水即开即用，无需预热，减少了电能的浪费，应用价值极高。
另外还具有体积小、使用安全、安装方便等优点。
设计采用数码管显示水温，有功率档调节，出水温度自动控制。
系统硬件电路设计包括加热控制、温度检测等电路的设计，系统程序设计包括主函数程序、显示扫描子函数程序、按键扫描处理子程序、加热控制函数程序与温度检测函数程序等的设计。
热水器是一种可供洗手间、厨房、浴室使用的家用电器。
具有无污染、安全、保温时间长、使用方便等优点。
随着人民生活水平的不断提高和我国电力工业的不断发展,电热水器得到不断普及。
目前市场上有两种电热水器,连续水流式和贮水式。
前者虽具有加热速度快和体积小等优点,但功率太大,大多数家庭的供电线路难以承受。
而市场上贮水式电热水器大多数采用机械式控制器,存在控温精度低、加热时间长、可靠性差、功能单一等不足。
针对上述情况,利用先进的单片机作为控制器的核心,结合模糊控制技术,可设计出一种多功能的电热水器控制器。
对于家用电热水器来说，硬件系统是它的最基本的框架，是系统的所有功能的丛础。
热水器控制电路数控部分采用AT89S51单片机作为控制核心。
硬件的选择和所选硬件的性能对系统的功能实现以及系统的精度都有直接的影响，系统的设计成功与否很大程度上取决于硬件系统的设汁。
本系统硬件方案论证包括单片机、温度检测传感器、加热控制驱动电路、电源电路、及键盘和显示等电路的选择。
二、主题热泵热水器是继电热热水器、燃气热水器以及太阳能热水器之后出现的新型热水器，它避免了电热水器漏电、干烧及燃气热水器使用时易产生煤气中毒等安全隐患，克服了太阳能热水器受天气影响大等缺点，具有高效节能、安全环保、全天候运行、使用方便等优点[1]。
基于单片机的太阳能热水器智能控制系统
基于单片机的太阳能热水器智能控制系统一、本文概述随着能源危机和环境保护问题的日益突出，太阳能作为一种可再生、无污染的能源，受到了广泛关注和应用。
太阳能热水器便是其中的一种典型应用，其利用太阳能将水加热，既节能环保，又能降低生活成本。
然而，传统的太阳能热水器控制系统大多采用简单的温度控制，无法实现更为智能、高效的能源利用。
为此，本文提出了一种基于单片机的太阳能热水器智能控制系统。
该系统以单片机为核心，结合传感器技术、控制算法以及通信技术，实现对太阳能热水器的高效、智能控制。
系统能够实时监测太阳能热水器的水温、水位以及太阳辐射强度等信息，并根据这些信息智能调整热水器的运行状态，以达到最佳的能源利用效果。
该系统还具有远程监控功能，用户可以通过手机或电脑远程查看热水器的运行状态，并进行远程控制，极大提高了使用的便捷性。
本文将对基于单片机的太阳能热水器智能控制系统的硬件设计、软件编程、控制算法等方面进行详细介绍，并通过实验验证该系统的性能。
本文的研究不仅有助于推动太阳能热水器技术的智能化发展，也为其他领域的智能控制系统设计提供了有益的参考。
二、系统总体设计太阳能热水器智能控制系统的总体设计目标是实现高效、智能、自动化的热水供应。
该控制系统基于单片机，通过集成传感器、执行器和智能算法，实现对太阳能热水器工作状态的实时监控和智能控制。
在硬件设计方面，系统主要由单片机、温度传感器、水位传感器、电磁阀、水泵、显示器和通信模块等组成。
单片机作为核心控制器，负责采集传感器数据、执行控制命令和与用户交互。
温度传感器和水位传感器分别用于监测热水器内的水温和水位，为控制算法提供实时数据。
电磁阀和水泵用于控制热水的进出和循环，确保热水器在不同工作状态下都能稳定运行。
显示器用于显示当前的水温和水位信息，方便用户查看。
通信模块则用于实现系统的远程监控和控制，提高系统的灵活性和可扩展性。
在软件设计方面，系统采用模块化编程思想，将控制算法、传感器数据采集、用户交互等功能分别封装成独立的模块。
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。
太阳能热水器毕业设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告一、课题意义：太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎。
在太阳能热利用技术中，太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉的产品，同时给人民提供不耗能源、保护环境、绝对安全的热水而受到人们的欢迎。
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,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。
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。
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。
本设计具有很强的实用性,用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。
二、主要设计内容：1、采用单片机系统实现上下限温度的控制和报警，并进行温度的实时显示。
2、能够实现上下限温度的设置。
3、要求具有高低水位的控制功能。
三、设计方案：1、系统硬件设计图3-1 系统硬件设计总图复位电路 单 片 机 系 统 温度传感器 水位传感器 按键电路 振荡电路显示电路 报警电路（1）、单片机模块AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。
使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的 8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得 AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个6向量 2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
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毕业设计（论文）开题报告题目基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计专业名称飞行器制造工程班级学号088106311学生姓名洪兵旺指导教师肖洁填表日期2012 年 3 月20 日一、选题的依据及意义：1、依据太阳能资源丰富, 既可免费使用, 又无需运输, 对环境无任何污染. 由此可见使用家用太阳能热水器解决中低温用水无论是经济设益, 还是节能减排效应, 都是非常明显的. 对促进可再生能源的开发利用, 增加能源供应, 改善能源结构, 保护环境, 实现经济社会的可持续发展起到积极的作用, 是一项惠及子孙后代、利国利民的绿色工程.随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人们所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。
人们在大力的发展太阳能产业。
能源问题将更为突出：①从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020 年，天然气也只能延续到2040 年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。
②环境污染③温室效应引起全球气候变化。
因此，人类在解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。
太阳能具有：①储量的“无限性”太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×10 的23 次方kW，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×10 的13 次方千亿t。
②太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。
③发利用时几乎不产生任何污染。
鉴于此，太阳能必将在世界能源结构转换中担纲重任，成为理想的替代能源。
然而，目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便等问题，很多控制器具有温度和水位显示功能，却不具有温度控制功能，致使热水器阴天的时候不能方便使用。
即使热水器具有辅助加热功能，也可能由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费电能。
2、意义能源问题与安全问题是现代社会各界普遍关注的焦点之一。
目前市场上存在三种样式的热水器：电热水器、燃气热水器和太阳能热水器。
近年来，电热水器的大规模用电，并不能给人们的正常生活带来便利，作为后来者的太阳能热水器，因其安全性好、节能、绿色环保等优点，近几年呈现出爆发式的发展趋势。
选择太阳能热水器这个课题，不仅可以让我运用大学四年所学的专业知识来学习、了解太阳能热水器控制系统的设计，起到巩固理论知识，增强动手能力和创新意识的作用。
更是理论结合实际的良好见证。
此外，太阳能热水器已经走进千家万户,控制系统是太阳能的核心,可以尽可能做到节能环保,作这样一个设计,同时产品具有很大的市场前景。
二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：目前,在世界范围内同，太阳能热水器控制已经进入智能化阶段, 市面上在售的控制器绝大部分具备温度、水位显示功能和自动控制功能. 有的控制器配备有辅助电加热装置, 自动实现了比较理想的人机交互界面.，并已形成行业，正在以优良的性能不断地冲击电热水器市场和燃气热水器市场。
2000 年太阳能热水器取代47000 套家用电热水器；2000 年日本太阳能热水器的拥有量将翻一番；以色列更是明文规定，所有新建房屋必须配备太阳能热水器。
目前，我国是世界上太阳能热水器生产量和销售量最大的国家。
太阳能热水器技术正在向更加方便、更加绿色、更加节能方向发展，为此，更加先进的硬件和更合理的软件被开发出来。
现在有太阳能热水器的水位分8 级，分辨率高，完全能满足用户的需求。
且还具有良好的用户界面，可以定时，随心所欲调节水温、水位。
当阳光不足时，系统可以启动电加热装置，对水进行加热到设定温度，从而达到全天24 小时供应热水，实现智能化。
三、研究内容及实验方案：1、（1）设计工具太阳能热水器控制系统的设计方式很多。
本设计采用MSC-51 系列单片机AT89S52 作为中央处理器，采用12864 液晶显示模块，热电偶温度采集模块，4x4 行列式键盘，水位采集模块，1302 时钟模块，电加热模块，以及电热温度参数设置模块。
2、设计方案本设计以MSC-51系列单片机AT89C51作为中央处理器，采用由4 x4行列键盘输入加热时间、水温设置等要求，利用温度采集模块和水位采集模块进行对热水器中的水位和水温的信息采集，这些信息经由数据处理模块处理后，一旦水温达不到预设的水温要求，便会启用电加热模块，对水进行加热，并将水温显示在显示模块上，而当水温达到设置要求时，便会触发报警模块，并同时停止加热。
而如果在这个过程中水位没有达到预设时的要求，加热器也会进行注水，直至预设时的水位后停止注水。
1、硬件设计太阳能热水器控制系统的主体部分为单片机AT89C51芯片，其外围电路由键盘输入模块、显示模块、热电偶温度采集模块、温度和水位采集模块、光敏电阻测量光照强度模块、电加热模块、以及电热温度参数设置模块构成。
单片机部分主要用于控制和处理各功能模块的工作，实现时间设定、水位和温度显示、加热等功能。
硬件框图如图1 所示。
（1）主控芯片模块电路单片机系统由AT89C51和一定功能的外围电路组成，包括为单片机提供复位电压的复位电路，提供系统频率的晶振。
这部分电路主要负责程序的存储和运行。
对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响振荡器频率的高低、谐振器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。
晶体可在1.2MHz～12MHz之间任选，电容C1和C2的典型值在20pF～100pF之间选择，但在60pF～70pF时振荡器具有较高的频率稳定性。
典型值通常选择为30pF左右，但本电路采用30pF。
AT89C51的复位是由外部的复位电路来实现的。
复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。
本设计中所用到的是上电按钮复位。
（2）光敏电阻测量光照强度模块本设计选用光敏来对光照强度进行测量，获取光能。
光敏电阻获取的是模拟信号，需通过ADC0809CCN将模拟信号转化为数字信号。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
在本设计中使用光敏电阻的好处在于，可选取用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
（3）温度传感器模块DS18B20是智能温度传感器，它的输入/输出采用数字量，以单总线技术，接收主机发送的命令，根据DS18B20内部的协议进行相应的处理，将转换的温度以串口发送给主机。
主机按照通信协议用一个IO口模拟DS18B20的时序，发送命令（初始化命令、ROM命令、功能命令）给DS18B20，并读取温度值，在内部进行相应的数值处理，用图形液晶模块显示各点的温度。
在系统启动之时，可以通过4×4键盘设置各点温度的上限值，当某点温度超过设置值时，报警器开始报警，从而实现了对各点温度的实时监控。
每个DS18B20有自己的序列号，因此本系统可以在一根总线上挂接了4个DS18B20，通过CRC校验，对各个DS18B20的ROM 进行寻址，地址符合的DS18B20才作出响应，接收主机的命令，向主机发送转换的温度。
采用这种DS18B20寻址技术，使系统硬件电路更加简单。
（4）液晶显示模块液晶显示模块以其微功耗、体积小、显示内容丰富、模块化、接口电路简单等诸多优点得到广泛应用。
液晶显示模块分字符型和点阵型两种，前者只能显示常用的字符，点阵型液晶显示模块除显示字符外还能显示各种图形和汉字。
12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集。
该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面，可以显示8×4行16×16点阵的汉字，可完成图形显示。
电压低功耗是其又一显著特点。
由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
（5）键盘输入模块键盘和显示电路是人机交互的重要手段。
控制键是用户干预系统运行的唯一接口，也是用户比较关心的问题。
为了实现控制器对时间与温度的设定及显示功能，本设计采用芯片8279配合SN74LS138N和SN74LS240P驱动4位数码管和LED管实现时间与温度的设定与静态显示。
数码管的段选码由B口和C口输出，经74LS240驱动后送给共阴极LED。
数码管的位扫描信号经74LS138译码驱动后提供给LED的公共极。
RL0~RL7提供了键盘列扫描接口，SL0~SL2盘的行扫描接口。
（6）智能加水设计中南地区天气多变, 日照量不充足, 尤其是春冬两季, 每天天气更是变化无常. 目前太阳能热水器加水是由用户预先估计天气情况设定加水量, 用户对一天的天气情况无法准确估计, 一旦加水太多, 天气变冷,水温不够热则不能使用( 温度要在45 摄氏度以上才方便洗澡、洗碗等) , 用辅助电加热又达不到节能目的.加水量太少, 天气变好时又不能充分利用光照生产更多的可用的热水, 因为水温低时, 真空管转换效率高, 升温快, 所以在低温时能尽量多加水就能充分利用光照最大量地生产热水. 对现有太阳能热水器的软件进行升级, 在现有功能的基础上, 增加智能控制模式. 在智能控制模式下控制器能根据天气情况自动加水, 在保证水温达到可用的前提下( 用户可自行设定最低温度T设, 比如设为50 c) 使可用的水量达到最大, 最大程度地满足人们的生活需要.智能控制过程: 每天早上控制器自动控制水箱水量达到1/ 3, 避免真空管空烧. 当条件1 成立即水箱内水温大于或等于T 设+ $ T( 用户可自行设定$T时, 控制器自动加水; 当条件2 成立, 即水箱水温小于或等于T设- $ T 时停止加水, 当水箱已加满水或用户定时到了认定时间则自动退出智能控制模式.在智能控制模式中不进行管道排空处理, 当退出智能控制模式时进行排空处理. 在智能控制模式中, 由于冷水从水箱上面加入, 避免了由底部进水, 冷水直接进入真空管导致真空管破裂的可能, 保险起见还可控制进行间歇式加水, 智能控制模式子流程图如图3 所示.（7）管道排空功能对现有太阳热水器管道进行改造,（图2）在热水器下的进水口下增加一个电磁阀3和一个三通, 三通的一头接至水箱的溢出口. 加水时, 打开电磁阀1, 通过三通从溢出口进水, 达到设定水量时电磁阀1 自动关闭, 控制器打开电磁阀2, 使管道中的水通过电磁阀2 流进备用水箱( 水箱通过排气口与外界保持气压一致) , 延时一段时间使电磁阀2 自动关闭, 备用水箱大小根据管道中的水量而定. 用热水时, 用户打开电磁阀3, 一开龙头, 马上就有热水可用了, 根据所需热水用量考虑管道的长度, 提前关闭电磁阀3, 管道中的热水会从排气口吸气, 使管道中的热水放光, 达到排空目的. 由于管道已排空, 还彻底解决了冬季太阳能热水器管道冻结甚至冻裂的问题, 备用水箱中的水可用于洗手、洗衣或冲厕所等2、软件设计太阳能热水器控制系统的最大特点是所有功能模块均由软件控制以完成各自功能。