太阳能热水器的智能控制器-毕业设计

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1、目目 录录 1 1 绪论绪论 1 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 2 系统组成及工作原理系统组成及工作原理 . . 4 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 3 硬件设计硬件设计 9 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 4 系统软件设计系统软件设计 20

2、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 5 系统调试系统调试 3030 6 6 结论结论 3232 参考文献参考文献 3333 致致 谢谢 3434 附录附录 A A 电路原理图电路原理图 3535 附录附录 B PCBB PCB 图图 3636 附录附录 C C 程序代码程序代码 3737 1 1 1 绪论绪论 1.11.1 太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析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

3、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

4、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。太阳能热水器是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， 太阳能热水器能够将太阳辐射能转换热能， 供生产和生活使用。 他主要由平板集热器、 蓄水器和连接管道等部件组成， 可分循环式、 直流式和闷晒式。 当今社会发展日新月异，人们衣食住行也在不断的提高。现有电热型热水器费用 昂贵及燃气型的不安全性，且排放二氧化碳污染大气，北方用煤气取暖造成城市空气 环境污染，这些都是太阳能热水器良好的外部生存环境。太阳能热水器 克服了上

5、述 缺点，他是绿色环保产品。它使用简单、方便。太阳能热水器顺呼时代发展的要求， 满足人们对环保绿色产品的需求。在人类文明程度日益提高的今天，它是现代文明社 会的最佳选择。应该注意到，集体单位对太阳能热水器的用量很大。新建商住楼安装 热水器，已是房屋开发公司计划之内的事，配套热水器的商品房销势更好5。 此款热水器包括主、从两大系统：主系统的特点是在晴好的天气利用太阳光能为 热水器加热；从系统相当于电热水器，它在无光照的情况下利用电辅助加热。它充分 利用太阳能的丰富的免费的资源的优势， 同时考虑到在阴天及夜间无法利用太阳能的 缺点，充分发挥太阳能热水器和电热水器的各自优势，这是世面上大部分热水器所

6、不 能比拟的。 2 1.21.2 太阳能热水器的应用及意义太阳能热水器的应用及意义 当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会 经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实 行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻 求经济发展的新动力。太阳能作为一种可再生的新能源，越来越引起人们的关注。中 国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。 太阳能（Solar Energy） ，一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。 自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物 件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太 阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太 阳能发电一种新兴的可再生能源。 广义上的太阳能是地球上许多能量的来源， 如风能， 化学能，水的势能等。 利用太阳能的优缺点 优点： (1)没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开 发和利 用，且无须开采和运输。 (2)开发利用太阳能不会污