太阳能热水器水位水温无线控制系统设计
太阳能浴室水温水位控制系统设计
太阳能浴室水温水位控制系统设计摘要:由于对于含量丰富且清洁环保的太阳能的开发，以及太阳能热水器的广泛使用和对其性能及设计的标准提高，特提出了太阳能浴室水温水位的控制系统设计。
本设计是针对太阳能水箱内的温度恒温控制目标，基于PLC控制设计PID 算法实现对出水口的水温的恒温调节及储水箱的水位调节。
本设计的主要内容有：控制原理和控制系统流程图；水位的确定及实验曲线分析；水温恒定的控制及合适的温度偏差分析；西门子S7-200可编程控制器件的硬件掌握；PID参数的整定及各个参数的控制性能的比较；应用PID控制算法所得到的实验曲线分析；整定各个系统各个部分的介绍和应用PLC语句编程来控制水箱水位和出水口水温。
关键词：恒温调节、水位调节、PLC控制、PID算法Solar bathroom water temperature water level control system designAbstract:Because of rich content and clean environmental protection for the solar energy development, and the wide use of solar energy water heater and the performance and design of measures to improve, especially puts forward the solar bathroom water temperature water level control system design. This design is aimed at solar tank temperature thermostatic control target, based on PLC control design PID algorithm for the outlet water temperature thermostat and store water tank water levelcontrol. The design of the main contents are: control principle and control system flow chart, The determination of water level and the experimental curve analysis; Water temperature constant control and suitable temperature deviation analysis; Siemens S7-200 programmable control device hardware control, PID parameter setting and various parameters of the control performance comparison; Application of PID control algorithm the experimental curve analysis.Key words: thermostat、Water level control、PLC、PID一、设计目的和意义太阳能是21世纪人类最看重的环保清洁能源之一，晕含量相当的大并且易于开发，是人类未来环保能源的重点发展对象。
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：太阳能热水器智能控制系统 精品
摘
本文设计了一个太阳能热水器智能控制系统。它以89C52单片机为核心，配合电阻型4档水位传感器、负温度系数NTC热敏电阻温度传感器、8255A扩展键盘和显示器件、驱动电路（电磁阀、电加热、报警）等外围器件，完成对太阳能热水器容器内的水位、水温测量、显示；时间显示；缺水时自动上水，水溢报警；手动上水、参数设置；定时水温过低智能电加热等功能。
Regarding the process of the water level sensor and water temperature sensor resistance data this system uses the method of the unique RC electric sufficient and discharging. Compared to using the A/D converter, the electric circuit is simple, the production cost is low. Specially it is suitable for the water level and the water temperature measuring requested unprecise situation.
关键词：太阳能，热水器，控制器，89C52，RC充放电
Abstract
This article has designed a intelligence control system for solar-powered water heater. It take the89C52 microcontroller integrated circuit as the core, the coordinate 4 grades of waters level resistance sensor, the negative temperature coefficient NTC thermistor temperature sensor,the8255Aexpansion keyboard and the demonstration component, the actuate circuit (solenoid valve, electric heating, warning) and other periphery component, completes to the water level and temperature measure and demonstrate; the time demonstrate; lack of water automatically upstream, the water overflow warn; fixed time intelligencely electric heat.
太阳能热水器自动上水控制系统设计
太阳能热水器自动上水控制系统设计摘要如何很好的节约和利用能源，特别是可持续能源，一直是人类所面临的问题。
所以研究智能化家庭住宅里的能源如何被更有效地节约和利用，也有着十分现实和长远的意义。
而家用太阳能热水器就是一个节约能源，有效利用能源的典型。
该太阳能热水器智能控制系统主要是由AT89C51单片机控制、DS18B20温度传感器、独立键盘、LED数码管和报警系统五大部分组成。
该系统能测量并显示水温、设置水温的范围，如果水温不处于所设置水温的范围则报警。
同时还能对水位进行设置及加水，预先设置好需要加水的水位段数，单片时机根据这个数来进行判别是否需要加水。
通过Protues软件仿真以上所述的功能都能正常实现。
关键词: 太阳能热水器，传感器，温度控制，水位控制Solar energy water- heater auto last water control the systemdesignAbstractHow good economize and make use of energy, especially can keep on energy, have been the problem that the mankind face.So study intelligence to turn how the home energy in the residence is be more availably economized and make use of, also have pretty much reality and farsighted meaning.But the household-use solar energy water- heater is an economy energy, effectively make use of the typical model of energy.The solar energy water- heater intelligence controls system mainly from the AT89 C51 list slice the machine control, the DS18 B20 temperatureses spread a feeling machine, independent keyboard, LED figures tube and report to the police system five greatest parts to constitute.The system can measure and show water temperature and establish the scope of water temperature, if the water temperature doesn't is placed in to then report to the police the scope of establishing the water temperature.Can also carry on a constitution and fill with water to the water level at the same time, in advance establish to need to add the water level number of water so much, list slice the opportunity carry on if the discretion needs to fill with water according to this piece.It is normal to carry out to imitate through a Protues software really above the functions said all ability.Keyword: solar energy water- heater, spread a feeling machine, temperature control, the water level controls学习文档仅供参考目录摘要-------------------------------------------------------------ⅠAbstract ----------------------------------------------------------Ⅱ第一章绪论-----------------------------------------------------1第二章太阳能热水器介绍----------------------------------------22.1太阳能热水器的概述 -----------------------------------------22.2太阳能热水器的分类 ------------------------------------------22.3我国太阳能热水器的发展历史 ----------------------------------3 第三章系统方案设计---------------------------------------------4第四章硬件设计--------------------------------------------------64.1AT89C51介绍 -------------------------------------------------6第五章软件设计----------------------------------------------------24第六章仿真及调试--------------------------------------------------256.1.1KEIL C51介绍------------------------------------------25结语---------------------------------------------------------------27参考文献-----------------------------------------------------------28致谢----------------------------------------------------------------29学习文档仅供参考第一章绪论随着全球人口和经济的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。
太阳能热水器自动温度控制器设计
太阳能热水器自动温度控制器设计
引言
目前，市场上销售的太阳能热水器大多没有自动控制功能，使用起来不
灵活方便，为此，为太阳能热水器加装自动控制功能，具有广泛的市场。
1 自动控制系统技术要求
（1）设定温度的范围为25℃至65℃。
（2）输入信号为水温传感器产生的温度信号；水位传感器产生的水量
信号。
（3）输出信号为控制水温电信号（控制加热电热管）和控制水流量
调节阀信号（控制加水电磁阀）。
（4）配有输入功能键盘：完成自动/手动、手动加水键、手动加热键、
温度设定键、水位档选择键。
（5）具有两位LED 数码显示电路，显示温度设定值、实际温度测量值，六个发光二极管指示六档水位（10%、30%、50%、70%、90%、100%）。
2 系统硬件设计及原理
太阳能热水器加装自动控制功能，主要是加装一个数据采集系统和一个
电脑控制板。
根据太阳能热水器的技术要求及经济方面的考虑，我们选用
89C51 单片机为核心控制器,组成热水器温度控制系统。
系统由89C51 单片机、数据采集系统、水位选择电路、温度显示系统、水位指示系统、加水电磁阀控
制电路、加热电热管控制电路、报警讯响电路、复位电路、晶振电路、键盘电
路组成。
硬件系统组成粗略框架如数据采集系统是非常重要的一部分，它通过水。
太阳能热水器温度控制系统-毕业设计
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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
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添加标题
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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
太阳能热水器水位温度测试系统设[1]
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Xxxx学院毕业设计（论文）（2011届）题目:太阳能热水器水位温度测试系统设计系别：专业：班级：学生姓名：指导教师2011年月日毕业设计（论文）任务书专业班级电气自动化学生姓名题目太阳能热水器水位温度测试系统设计选题依据：为了巩固三年来所学的专业知识，结合毕业实习，特选择“太阳能热水器水位温度测试系统设计”这一课题作为毕业设计的内容。
要求（技术要求）：1. 根据控制要求和工作流程，写出设计主要思路。
2. 主要任务为软硬件方面的设计。
任务书发给日期：2011年 3 月 6 日毕业设计（论文）工作时间2011年3月 6 日至2011 年6月 4 日指导教师（签名）：教研室主任意见（签名）：系部主任意见（签名）：注：此表一式一份，与毕业设计（论文）装订，由各系部归档。
摘要摘要：近年来，随着常规能源紧缺的问题越来越严重，环保及可持续发展的呼声日趋高涨，太阳能的利用越来越引起人们的重视，太阳能产业的发展势头迅猛。
据中国家电市场联合调研课题组公布的《２００６~２００８年中国太阳能热水器市场竞争调查报告》显示，经过近２０年的快速发展，我国太阳能热水器行业将迎来高速发展的黄金时期。
本文给出了一种基于单片机的太阳能热水器智能控制方法，可以实现对水温和水位的自动和手动控制，配备显示屏和设置键盘，超出设置上限报警。
关键字：单片机；水温；水位；显示屏；智能控制；引言自动控制学科有自动控制技术和自动控制理论两部分组成。
近几十年来，自动控制技术迅猛发展，在工农业生产，交通运输，国防建设和航空，航天事业等领域中获得广泛的应用。
随着生产和科学技术的发展，自动控制技术至今已渗透到各种科学领域，成为促进当今生产发展和科学技术进步的重要因素。
比如在生活方面的温度调节、湿度调节、自动洗衣机、自动售货机、自动电梯、空气调节器、电冰箱、自动路灯、自动门、保安系统等。
在工业方面主要分为两大类：一类是气体、液体、粉体、石油化工制药、轻工食品、建材等行业。
太阳能热水器水位控制电路设计
毕业设计开题报告电子信息工程太阳能热水器水位控制电路设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着现代科技的发展，人们对于能源的利用率越来越高，太阳能就是其中最无偿且最环保的一种，怎么样合理、高效、最大范围地利用太阳能已经成为21 世纪最炙手可热的研究之一。
太阳能热水器是其中应用范围最广的一种途径[1]。
但随着太阳能热水器的迅速推广，太阳能热水器环保、省电、安全等优势深受消费者喜爱，广大消费者对太阳能热水器特别是太阳能热水器控制系统的要求也越来越高了，很多国内外太阳能热水器商家为了使自己的产品能在市场上有一席之地，在不断提高太阳能热水器性能的同时，也不断加大力度满足消费者对于太阳能使用方便的要求，于是太阳能热水器的智能化程度也一年比一年高。
但是大部分太阳能热水器还是存在着使用不便和小毛病多等问题，归根到底还是技术水平低同时厂家为了以低成本创造高效益的目的下造成的。
目前，我国已经成为世界上最大的热水器生产国年产量差不多是全世界其他地方生产的总和，而现在太阳能热水器在全部热水器生产数量上占据半壁江山，并且增长速度非常迅猛，因为电热水器以节能、安全、无污染、卫生等优势迅速在世界各地普及和应用在各个家庭和单位[2]。
近几年来，我国太阳能热水器的技术也突飞猛进，“真空集热管” 在世界上已经处于领先地位，所以成为政府大力提倡使用的产品之一。
但我国的太阳能热水器控制器水平一直不高，尚且处于研究和开发阶段。
这种太阳能热水器只有温度和液位的显示功能且误差很大，当天气原因导致光不足时就会给用户带来很大的不便，既而浪费大量的电能[3]。
正是因为现在太阳能热水器存在着那么多问题，而太阳能热水器又是生活中需要用到的，所以我觉得在这方面如果能设计出更廉价、更耐用、更安全的太阳能热水器的水位控制系统将是一件很有意义的事[5]。
国内外研究动态我国在太阳能热水器的发展迅猛，已经一跃成为太阳热水器第一生产大国，但现状是我国很多企业生产的太阳热水器仍然有着功能单一、数字化低、智能化低的不足近几年来，市场上陆续出现了一些太阳能热水器监测系统的性能不稳定：比如检测误差大、显示器乱码，还有的与电辅助加热装置不能很好配合和太阳能利用率较低等问题，严重影响了用户的日常使用也从而影响到太阳热水器的销售业绩惨淡[7]。
毕业设计论文答辩热水器水温水位控制的设计
、电源局部
电源局部由由整流电路、滤波电路、稳压电路 等组成，其原理图如以下图所示。
热水器水温水位控制装置原理图
五、软件设计
➢ 系统主程序流程图 ➢ 正常工作状态子程序流程图 ➢ 设定预置水位子程序流程图 ➢ 设定预置温度子程序流程图
本设计为用户
提供了三个工作 状态, 按K1切换 工作状态，其三 个状态分别为正 常工作、设定预 置温度、设定预 置水位。其程序 流程图如下图。
在必要时可以手动上水,当水位到达设定水位时， 系统自动报警，提示用户关闭手动上水。
水温水位在正常时由8位LED数码管同时显示。 如果系统接触不良，在LED上显示--℃。.
四、硬件的实现
➢ 水温检测局部 ➢ 水位检测局部 ➢ 智能控制器局部 ➢ 执行器局部 ➢ 显示局部 ➢ 电源局部
、水温检测局部
图4.5.1 电磁式继电器外形图
电磁继电器的特性参数
1.额定工作电压或额定工作电流：指继电器工 作时线圈需要的电压或电流。 2.直流电阻：指线圈的直流电阻。 3.吸合电流：指继电器能够产生吸合动作的最 小电流。要使继电器可靠吸合，给定电压可以 等于或略高于额定工作电压。一般不要大于额 定工作电压的倍。否那么会烧毁线圈。
一、概述 二、系统方案的设计 三、系统的工作原理 四、硬件的实现 五、软件的设计 六、结束语
一、系统的概述
太阳能是目前最为“干净〞的能源之一。 随着消费者环保和绿色意识的提高，太阳能 热水器已经开始走进千家万户。这里介绍一 种低本钱、高性能、全自动的太阳能热水器 控制器。它用数字方式显示水温、水位；全 自动水位控制，水位低于设定值或水温高于 设定值时自动上水，上水到规定水位时自动 停止上水〔水位水温的上限可由用户自行设 定)；可以通过触摸键手动上水、停水；水温 低于设定值时自动加热；系统还有故障显示 和故障报警功能.
太阳能热水器水位水温控制设计
设计系统的整体结构图如图所示：
硬件电路设计方面：
（1）主机电路
主机电路是以Atmel 公司 生 产的At89S52为核心，选取 一定的晶振频率构成。 AT89S52是一种低功耗、 高性能CMOS 8位微控制器， 具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用高密度非易失 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。
（2）温度传感和水位采集模块
温度传感器模块采用是Dallas公司生产的采用1-Wire总线技术的 典型产品DS18B20，该传感器检测温度范围为-55℃~+125℃，内置 E2PROM，具有限温报警功能他可以将被测温度直接转换成数字量， 可以方便地通过串行总线实现读取，通过编程，DS18B20可以实现912位的温度度数。由于DS18B20可以有数据线本身提供电源，因此 单片机与其连接时，需要一根数据线和地线，由于每片DS18B20内部 都有一个独特的片序列号，所以一条单总线上可以挂接多片DS18B20， 特别适合构成多点温度测控系统。
2. 应用前景与现状
根据中国商业联合会的统计，在城市电网大范围改造和城市住房市场大规模启动的带动 下，今后几年我国热水器市场将呈现强劲增长势头。目前，太阳能热水器控制器一直处于 研究与开发阶段，市面上大多数的热水器的控制系统功能单一，操作复杂，可靠性差等问 题。很多控制器具有温度和水位显示功能，却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，但都不是全智能化的，本课题采用单片机控制系统对水温与 水位进行检测和控制。
❖ 显示实时的水温和水位，实现上下限温度的 设置
❖ 具有高低水位的控制功能 ❖ 实现上下限温度、水位的控制和报警，同时
太阳能热水器温度控制系统设计
太阳能热水器温度控制系统设计目录1引言 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究的目的和意义 (2)1.2.1 国内研究现状 (2)1.2.2 国外研究现状 (3)2 太阳能热水器温度控制系统总体介绍 (5)2.1 系统总体方案 (5)2.2 系统功能 (5)2.3 系统结构 (5)2.3.1 设计结构 (5)2.3.2 组成结构 (5)3 太阳能热水器温度控制系统硬件设置 (7)3.1 系统主要芯片介绍 (7)3.1.1 AT89S52单片机 (7)3.1.2 晶振电路 (8)3.1.3 复位电路 (8)3.1.4 LCD1602液晶显示屏 (9)3.1.5 DS1302时钟芯片 (9)3.2 单片机初始化程序 (10)3.3 太阳能热水器温度控制系统流程图 (11)4调试 (13)4.1 硬件调试 (13)4.2 软件调试 (13)4.3 温度控制系统的仿真调试 (13)4.3.1 仿真运行情况 (14)5 结语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (20)附录A电路原理图 (20)附录B系统程序 (21)1引言随着科技的发展，人们在享受现在化生活带来的巨大便利的同时，也越来越受到过量使用化石能源所带来的环境污染加剧和燃油价格上升所带来的困扰。
大规模使用化石燃料带来的环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除。
例如，温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。
这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。
环境污染的人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。
例如城市的空气污染造成空气污浊，人们的发病率上升等等；水污染使水环境质量恶化，饮用水源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。
太阳能热水器水位控制系统设计论文
摘要本设计主要设计了一个基于单片机的太阳能热水器水位控制系统。
设计以单片机为核心，配合电阻型4档水位传感器、8255A扩展键盘和显示器件、以及电磁阀、报警等外围器件，从而完成对太阳能热水器容器内的水位测量及控制；时间显示；缺水时自动上水；水满报警；手动上水等功能。
本文主要进行时钟电路、电源电路、键盘输入电路、传感器电路、显示电路的设计，以及硬件选择和系统软件设计。
本文在已有的太阳能热水器的技术的基础上，采用单片机对热水器水位控制，通过合理的选择和设计，提高了水位传感器的控制水平，改善了热水器的实际使用功能，从而使太阳能热水器水位控制达到了较为理想的效果。
关键词：太阳能热水器，水位控制，单片机，传感器AbstractThis article mainly designed a monolithic integrated circuits, the control system of the solar water heaters . It take the microcontroller integrated circuit as the core, the coordinate 4 grades of waters level resistance sensor, the 8255A expansion keyboard and the demonstration component, the solenoid valve, warning，and other periphery component, thus completes to the water level measure and demonstrate; the time demonstrate; lack of water automatically upstream, the water overflow warn，manual water function and so on.This article mainly for clock circuit, power supply circuits, the keyboard to enter the circuit, sensor circuit, display of the circuit design，and hardware and system choice of software design.This article in the given solar water heaters technology on the basis of a monolithic integrated circuits to control through the water heater and reasonable options and design, and improve the control of the sensor and improved the actual use to make solar water heaters under the water came to a desirable effect.Key word：Solar water heaters，The water control ，Monolithic integrated circuits，Sensors目录摘要 0Abstract（英文摘要） (I)第一章绪论 .................................................................................错误！未定义书签。
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太阳能热水器控制装置的设计
一、设计目的
目前在洗浴与采暖系统中广泛采用集热器与水箱相结合的方法，达到节能的目的。
为此需要设计一种控制装置，以实现太阳能热水器水位、水温自动检测、根据需要自动控制。
装置为现有太阳能热水器配套相应控制器，达到方便用户，环保节能的效果。
二、太阳能热水器控制系统组成
以洗浴系统为例，图为太阳能热水器控制系统组成框图。
在热水器储热水箱底部和顶部，在集热器入口和出口，各安放一只铂电阻温度传感器，负责检测4点温度，在水箱顶部安装连杆浮球电接点液位开关，检测水位。
在水箱内部插入三组电加热器，在集热器进水管道绕保温加热丝，在集热器进水管接循环泵。
水箱上水采用浮球自动上水（即始终使水位处于满水位）。
控制器以PIC单片机PIC16F877为核心芯片，扩展接口电路。
由温度传感器、液位开关实现各点信号的提取。
温度信号经过电桥电路、放大电路变为标准信号送入单片机，A/D转换后变为数字量，由单片机计算各点温度。
水位信号直接送入单片机I/O口。
单片机进行数据处理，各点温度由数码管显示器显示，水位由阵列LED指示。
水位上下限和各点水温及温差上下限由键盘设定。
当水位低于下限值时，自动开启电磁阀上水，直到上水至上限值关闭电磁阀；当水温低于下限时，接通电加热器加热，
直到加热到设定上限温度停止；当管道温度过低时，接通电加热带保温，直到温度达到设定温度；当集热器出口温度与水箱温度温差超过设定上限值时，开启循环泵，水循环。
由于水箱电加热器功率达到40～60KW，需要380V供电，供电电流达到100A以上，需要3组电加热器加热。
控制器采用大功率固态继电器或大功率交流接触器。
可利用谷时电（夜晚）对水箱进行加热，控制器可定时设置加热时间，也可定时上水。
加日历时钟芯片，设定时间与日历时钟芯片读出时间比较，到时，加热或上水。
三、设计要求
室外控制器负责检测水温、水位，并按控制要求进行控制。
将水温、水位等传送（无线）给室内控制器。
室内控制器负责、水温、水位的设定显示，电加热器、电热带、电磁阀等控制，出现故障报警。
两个控制器采取无线方式通信。
1、系统功能
（1）显示
•水温0℃～99℃显示
•0～9.9m水位显示
•时：分北京标准时间显示
（2）设置与控制
•水位设置：设置上水停止水位。
•手动上水：当水位低于设置水位时，按上水键，上水指示灯亮，上水至设置水位。
水位高于设置水位时，上水至100%停止。
在上水过程中，按停止键停止上水。
•缺水上水：当水位低于25%时，缺水声光报警，延时10秒，自动上水至设置水位。
•水温设置：设置电加热器加热温度。
••手动随时加热：当水温低于设置温度时，加热至设置温度后自动停止，在加热过程中，按停止键停止加热。
•管道保温：管道温度传感器检测管道温度低于0℃时，自动启动电热带，同时管道保温指示灯亮。
（3）保护报警
•水满报警：上水到100%，蜂鸣器报警。
•缺水报警：水位低于25%时，蜂鸣器报警。
•防炸管保护：为防止空晒造成炸管现象，温度高于95℃时不自动上水，可手动上水至设置值。
•防干烧保护：当水位低于25%，控制器自动上水至设置水位，然后启动电辅助加热器加热到设置温度。
•掉电保护：系统停电后，所设置的数据、功能输出保持，北京时间实时更新。
•看门狗保护
（4）检测
•传感器断线等故障检测
水流检测：当有热水流动时，关闭电辅助加热器，关闭电磁阀停止上水。
传感器检测水温、管道温度和水箱液位，实时处理显示与报警。
2、设计要求
（1）系统总体方案设计（室内室外控制器组成框图）
（2）设计室内控制器与室外控制器硬件电路
（3）设计室内控制器与室外控制器应用程序
（4）室内控制器与室外控制器无线通信系统研究与设计
铂电阻温度传感器选型与接口电路设计
液位传感器选型与接口电路设计
模拟量、开关量信号调理电路设计
A/D转换电路设计
单片机与最小系统设计
键盘电路设计
显示电路设计
LED驱动电路设计
日历时钟电路设计
数据存储电路设计
看门狗电路设计
驱动控制电路设计
保护报警电路设计
电源电路设计
软件：相应采集、处理、显示、控制应用程序设计
3、解决的关键技术：
①大功率加热器驱动控制电路设计与实现
②系统的稳定性可靠性设计与实现
③根据系统不同功能要求，设计相应应用程序。
四、工作进程
1、查阅资料及调研：完成课题的调研。
确定研究构想与思路、主要研究内容及
拟解决的关键技术，实施路线及可行性分析，确定课题进展计划。
2、软硬件设计：完成控制器各模块硬件电路设计与应用程序编写，进行模块调
试。
3、实验联合调试
4、设计电路板的原理图及底图，设计控制器面板图，制作控制器面板和线路板。
控制器实验调试。
5、控制器柜制作，控制器的安装，控制器现场联调.
单片机采用MICROCHIP公司的PIC系列单片机。
（学习软硬件）看相关书籍，下载开发工具软件。
PIC开发工具软件：汇编语言采用MPLAB IDE V7.50
C语言采用MPLAB C18C编译器
编写一些程序进行软仿真学习，学习语言熟悉软件，为设计奠定基础。
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出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。
后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。
受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。
今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。
若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。