太阳能热水器温度控制系统的设计..doc

课程设计任务书 学生姓名： 黎德刚 专业班级： 自动化0801 指导教师： 张 锐 工作单位： 自动化学院 题 目: 太阳能热水器温度控制系统的设计 初始条件： 设计一个太阳能热水器温度控制系统，实现水温的自动检测及低于某一温度时自动启动辅助加热装置。同时用户可以自定义加热温度。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 构建计算机控制系统的硬件、软件框架，并详细说明理由及思路； 显示水温，电加热水温可任意设定； 设置温度参数后，自动启动电辅助设备加热； 4.说明书撰写格式应符合《课程设计说明书统一书写格式》。 时间安排： 1.系统框架、控制方案设计，2天； 2.硬件系统设计，3天； 3.软件系统设计，3天； 4.编写设计报告，3天。 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 摘要 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，同时给人们提供不耗能源、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。 本文设计了一个基于集成温度传感器AD590的温度测试仪设计（LCD），它的主要功能是利用集成温度传感器AD590作为传感元件，集成放大器作为放大电路，A/D转换器作为数据采集器件，单片机作为数据处理器件，数码管作为显示器件。设计最终目的为了要实现一个能对重量信息进行实时数据采集、处理及显示，并可用键盘设定阈值。 关键词：单片机 太阳能热水器 温控系统 目录 摘要 II 引言 1 1 设计目的与要求 2 1.1 设计目的 2 1.2 设计要求 2 2 设计思路 3 3 硬件设计 4 3.1 传感器的选择 4 3.2 放大电路 4 3.3 数据采集电路 5 3.4 显示电路 6 3.5 按键部分 8 3.6 加热部分 9 4 软件设计 10 4.1 总程序流程设计 10 4.2 监控子程序的设计 11 4.3 显示子程序的设计 11 4.4 键盘扫描子程序的设计 12 总结体会 13 参考文献 14 附录1：总电路图 15 附录2：本科生课程设计成绩评定表 16 引言 在世界范围内，太阳能热水器技术已很成熟，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。1/3；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，可以让我更好的认知可持续发展问题，看清目前的能源现状，以及各国在节约能源上的措施，在太阳能革新上运用的新技术。 太阳能热水器温度控制系统的设计 1 设计目的与要求 1.1 设计目的 通过本次课程设计使学生初步了解计算机控制技术在生产生活中的应用领域，了解如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。这是对学生学习《计算机控制技术》基本功的综合训练。本课程设计以太阳能热水器温度控制系统的设计为例，运用课程所学内容，进行一次计算机控制系统的设计演习，使学生具备一定的开发计算机控制系统的能力。 设计过程中会涉及到一些检测，数据转换，数据处理显示等模块，如何选择元器件以及熟练掌握这些器件的使用也是课程设计的一个目的。 1.2 设计要求 本课题设计的基于单片机的太阳能热水器 为保证一天24小时都能提供热水，系统设计思路如下：当日照条件比较好的时候由太阳能对水进行加热，水自动升温，当用户用水时发现水温过高时可以利用冷热水出水阀来调节从而降低水温到适宜温度；若日照条件比较差（比如夜晚或者阴雨天）时，CPU 根据数据采集系统采集的数据,当发现水温低于30 ℃时,自动启动电加热并通过自动控制使水温恒定。如果当用户用水时觉得30 ℃不理想，想要更高的水温，这时可以启动手动加热，设定需要的温度,系统启动电加热装置加热到设定温度并保持恒