太阳能热水器自动控制系统--毕业设计

河河南南质质量量工工程程学学院院毕毕业业设设计计河河南南质质量量工工程程职职业业学学院院毕毕业业设设计计（（论论文文））题题目目太太阳阳能能热热水水器器自自动动控控制制装装置置的的设设计计系系别别机机电电工工程程系系专专业业班班级级学学生生姓姓名名学学号号指指导导教教师师定定稿稿日日期期22001111//33//115500河河南南质质量量工工程程职职业业学学院院毕毕业业设设计计（（论论文文））任任务务书书专业班级姓名学号指导教师设计（论文）题目太阳能热水器自动控制装置的设计主要研究内容太阳能热水器水位的检测和显示，温度的检测和显示，水位低时自动上水，太阳能加热和手动的电加热。主要技术指标或研究目标1、掌握太阳能热水器的工作原理及实现控制方法；2、太阳能热水器水位的检测和显示；3、太阳能热水器温度的检测和显示；4、太阳能热水器水温的设定和电加热器的控制；5、太阳能热水器上水水位的设定和控制；6、编写控制流程图及单片机控制程序基本要求实现太阳能热水器的自动上水及手动上水,水位的检测和设置主要参考资料及文献【1】《Protel99SE电路设计与制版》北京人民邮电出版社【2】《单片机原理与应用实例教程》北京交通大学出版社【3】《模拟电子技术基础简明教程(第二版)》[M].北京:高等教育出版社200511目目录录目录...................................................................1摘要...............................................................3第一章前言............................................................51.1太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析..........................5第二章设计思路及要求..................................................52.1本设计的目的和意义............................................52.2设计要求和目的................................................52.3本设计实现思路及方法..........................................6第三章硬件设计........................................................63.1控制系统组成及工作原理........................................63.2主要原器件介绍................................................93.2.1AT89S51高性能8位单片机...............................93.2.2数码管显示............................................103.2.3数字温度传感器DS18B20主要特性及测温原理..............133.2.4ADC0832转换器........................................153.2.5继电器的工作原理和特性................................153.2.6电磁阀与晶闸管........................................173.3AT89S51单片机的最小系统.....................................183.4AT89S51单片机时钟电路.......................................193.5AT89S51单片机复位电路.......................................193.6水位检测电路的硬件设计.......................................203.7水温检测电路的硬件设计.......................................213.8键盘电路的硬件设计...........................................223.9驱动电路的硬件设计...........................................223.10显示电路的硬件设计..........................................23第四章软件设计.......................................................244.1软件设计原理及设计所用工具...................................244.2显示子程序...................................................2622第五章系统功能.......................................................275.1系统能实现的功能.............................................275.2系统功能测试.................................................27第六章参考文献.......................................................29总结................................................................29附录1................................................................30附录2................................................................32附录3................................................................3333摘摘要要众所周知，太阳能是取之不尽，用之不竭，没有污染的巨大能源。随着世界上煤、油、气的储量日益减少，能源危机已日益增长，环境污染的危机已威胁着生态平衡，太阳能开发利用的课题已提到人类的面前。有人预测：二十一世纪太阳能将由辅助能源上升为主要能源。但由于太阳能的分散性、季节性和地区性又给太阳能利用带来重重困难，有些技术难点尚未突破，产品造价偏高（如光电池）。因而尚未被人们大规模的使用。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。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。关键词：单片机、太阳能热水器、温控系统44AAbbssttrraaccttAAsswweeaallllkknnoowwtthhaattssoollaarreenneerrggyyiissiinneexxhhaauussttiibbllee,,nnoommaajjoorrppoolllluuttiioonnssoouurrcceessooffeenneerrggyy..AAsstthheewwoorrlldd''ssccooaall,,ooiillaannddggaassrreesseerrvveessddwwiinnddlliinngg,,tthheeeenneerrggyyccrriissiisshhaassbbeeeennggrroowwiinnggppoolllluuttiioonnccrriissiisshhaasstthhrreeaatteenneeddtthheeeeccoollooggiiccaallbbaallaannccee,,ddeevveellooppmmeennttaanndduuttiilliizzaattiioonnooffssoollaarreenneerrggyyhhaassbbeeeennrreeffeerrrreeddttootthheehhuummaannssuubbjjeeccttbbeeffoorree..SSoommeehhaavveepprreeddiicctteedd::tthheettwweennttyy--ffiirrssttcceennttuurryywwiillllbbeeaassssiisstteeddssoollaarreenneerrggyyiinnccrreeaasseeddaasstthheemmaaiinnssoouurrcceeooffeenneerrggyy..HHoowweevveerr,,dduueettootthheeddiissppeerrssiioonnooffssoollaarr,,sseeaassoonnaallaannddrreeggiioonnaalluusseeooffssoollaarreenneerrggyyttoobbrriinnggtthheeddiiffffiiccuullttiieessaannddggaavveessoommeetteecchhnniiccaallddiiffffiiccuullttiieessnnoottyyeettaabbrreeaakktthhrroouugghh,,hhiigghhccoossttpprroodduuccttss((ssuucchhaasspphhoottoovvoollttaaiicccceellllss))..WWhhiicchhhhaassnnoottbbeeeennllaarrggee--ssccaalleeuussee..TThheerraappiiddddeevveellooppmmeennttooffttooddaayy''ssssoocciieettyy,,ppeeoopplleeaarreeccoonnssttaannttllyyiimmpprroovviinnggbbaassiiccnneecceessssiittiieessoofflliiffee..EExxiissttiinnggeelleeccttrriiccaannddggaasswwaatteerrhheeaatteerrssaarreeeexxppeennssiivveettyyppeeooffiinnsseeccuurriittyy,,aannddtthheeeemmiissssiioonnssooffccaarrbboonnddiiooxxiiddeeppoolllluuttiioonniinntthheeaattmmoosspphheerree,,hheeaattiinnggccaauusseeddbbyyggaassiinnnnoo