基于单片机的太阳能光伏自动跟踪控制系统的设计

1、日 毕业设计方案毕业设计方案 济南大学 - 1 - 学院学院 信息科学与工程学院 专业专业 电子信息科学与技术 学学生生 学号学号 设计题目设计题目 基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计与实现 一、选题背景与意义一、选题背景与意义 1、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：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。
环境污染温室效 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：储量的“无限性”太阳每秒钟放射的能量大约是 1.610 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 1.89210 的 13 次方千亿 t。
太阳能。

2、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：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。
环境污染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：储量的“无限性”太阳每秒钟放射的 能量大约是 1.610 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 1.89210 的 13 次方千亿 t。
太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在。

3、能源的急剧膨胀，而煤炭、石油和天然 气三大化石能源日渐枯竭，全球面临着严重的能源危机。
因此，全球都在积极开发利 用可再生资源。
自 20 世纪 50 年代太阳能电池的空间应用到如今的太阳能光伏集成建筑，世界光 伏已经走过了近半个世纪的历史。
由于太阳能资源分布相对广泛、蕴藏丰富，光伏发 电系统具有简洁、安全、寿命长以及维护量小等诸多优点，光伏发电被默认为将是 21 世纪最重要、最具活力的新能源。
再在世界各国尤其是美、日、德等发达国家先后发 起的大规模国家光伏发展计划和太阳屋顶计划的刺激和推动下，光伏工业近几年保持 着平均 30%以上的高速增长。
其中，以光伏集成建筑为核心的光伏并网发电市场已经超 过离网应用，近几年的增长速度都在 40%以上，成为世界光伏工业的最主要发动机，并 网光伏发电已经成为光伏发电领域研究与发展的最新亮点。
1.2 国内外太阳能光伏发电应用的现状 随着科技的进步和环保意识的增强，清洁的绿色能源逐渐受到了人类的重视。
其 中，太阳能无疑成为最受青睐的绿色能源。
太阳能的应用领域非常广泛，但最终可归 结为太阳能热利用和光利用两个方面。
太阳能可以转换成多种其它形式的能量，比如 。

4、据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文文 献献 综综 述述 摘要摘要 在资源紧张，环境污染的大背景下,太阳能热水器与传统的燃气热水器和电热水 器相比有着无可取代的优势，而太阳能热水器的控制系统受技术等方面的限制而有着局 限。
本课题是以 51 系列单片机为核心，并采用 12864 液晶显示模块，热电偶温度采集 模块，44 行列式键盘，水位采集模块等数控原件，完成整个热水器的智能控制系统的 设计。
关键词关键词 太阳能 热水器 单片机 控制系统 1 1 选题背景与意义选题背景与意义 1.1 1.1 背景背景 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 所认识， “低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。
人们在大力发展太阳能产业。
能源问题将更为突出：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持续二三百年。
环境污染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。

5、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：关键词：单片机；太阳能；热水器 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） II Solar energy water heater based on MCU controller design Abstract Abstract: Today, environmental issues, energy issues have become increasingly prominent, to give our lives has brought great p。

6、p实现对蓄水加热装置的远程控制。
3.完成 STC89C52 单片机控制系统电路设计；并且完成按键电路、信 息采集电路、显示电路等功能模块电路及接口电路的设计。
4.完成系统下位机的软件设计和硬件设计。
5.完成系统硬件焊接和调试，实现自动上水取水和远程操作功能。
6.撰写毕业设计说明书。
学 院 领 导 签字（盖 章） I 摘摘 要要 目前社会上，太阳能热水器的使用非常广泛，在其使用过程中不可避免的要 用到控制器来控制热水器的工作，包括上水、加热、开关等。
但是市面上现有的 控制器存在很多缺点。
一般的控制器有加热，自动上水，水温水位等显示功能。
本文所制作的控制器是以单片机为核心，结合水位水温传感技术，完成全天候不 间断提供热水。
而且具备防止空烧和高低水温水位报警功能。
除此之外还增加了 远程操作功能。
在单片机控制的基础上基于安卓系统的蓝牙远程控制。
将手机与 控制器进行远程连接，通过调用 API 能够对附近蓝牙设备进行搜索，并且返回设 备的硬件地址、 建立连接和断开连接等工作来实现通过手机虚拟按键对控制器进 行上水、加热等操作。
在下位机选用 HC-06 蓝牙串口模块作为。

7、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。