太阳能热水器智控仪.doc

编号 毕业论文 题 目 太阳能热水器自控仪 学生姓名 学 号 系 部 专 业 班 级 指导教师 顾问教师 二〇一二年六月摘 要 本文是设计一个太阳能热水器自控仪。该太阳能热水器自控仪系统主要由AT89C51单片机，AT24C02存储器，独立按键，二位数码管，八个发光二极管和报警系统组成。该系统可以设置和测水温，若水温不处于所设置的范围就会报警。同时还能对水位进行设置，进行手动上水。实现上水测量、显示、报警等功能，并以电磁阀为阀门开关全自动加热，上水。通过proteus软件仿真以上所述功能都能正常实现。整个系统精度高，耐高温性强，易于调整，测试方便。该系统与传统的太阳能热水器控制系统相比较，具有结构简单，使用方便，抗干扰能力强等特点。 关键词：太阳能热水器 AT89C51单片机 温度控制 水位控制 目录 摘 要 I 第一章 绪论 1 1.1前言 1 1.2太阳能热水器应用与意义 1 第二章 系统总体设计 3 2.1系统控制方案和要求 3 2.2太阳能热水器系统要求 3 2.3太阳能控制系统的方案分析 4 2.3.1 控制方案 4 2.3.2 单片机资源分配 4 第三章 太阳能热水器控制器系统的硬件设计 7 3.1系统硬件设计 7 3.2单片机模块 7 3.3水温检测模块 9 3.4水位检测模块 9 3.5键盘接口模块 10 3.6显示模块 11 3.7电磁阀及其驱动电路 12 第四章 太阳能热水器控制系统的软件设计 13 4.1系统设计思想 13 4.2水温、水位测量子程序 14 4.3键盘检测子程序 14 4.4显示检测子程序 16 4.5 AT24C02操作程序 16 第五章 太阳能热水器控制系统整体调试 19 5.1 Proteus仿真环境 19 5.2太阳能热水器控制系统整体调试过程 19 第六章 总结与展望 21 致 谢 23 参考文献 25  第一章 绪论 1.1前言 地球上的不可再生能源总有一天会消耗殆尽，所以开发和有效利用太阳能这样的环保且资源丰富的能源有着重要的意义。太阳能热水器就是太阳能开发和利用的一大产业，所以完善太阳能热水器也成为最近的研究热门课题。目前太阳能热水器效率和功能上还存在着比较多的问题，例如不可缺水、空晒情况下上水会爆炸；春、秋天，水温升高造成水变成水蒸气蒸发，造成热能损失；冬天水温不够，导致热水器成为了摆设。现在人们对家用电器的要求越来越趋向数字化、自动化、智能化。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。 随着太阳能热水器的迅速推广，太阳能热水器商家为使自己的产品能在市场上生存和发展，在不断提高太阳能热水器热水性能的同时，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越来越高。 本设计是针对上述问题设计的温度控制系统，由AT89C51单片机和一些外围设备，充分运用软件和硬件结合的方法实现了当前水位高度显示、水箱温度显示，以及当水位下降到最低刻度线时自动上水三种主要功能，很好的解决了一些太阳能热水器的通病。 1.2太阳能热水器应用与意义 资源是社会经济发展的物质基础，经济愈发展，对资源的依赖性愈强。许多资源（如煤、石油、天然气等）是不可再生的，而且在利用过程中给人类生存环境带来极大污染，人类繁衍生息的物质和环境基础受到严峻挑战。加强清洁、可再生资源的开发利用，已引起全世界的普遍重视。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生资源，有节能、环保、安全和永续利用等优点，理应成为开发利用的首选。其中太阳能热水器作为家庭生活用品，其开发利用在我国已走过了二十多年的历程，生产技术成熟，具有明显优点： （一）从节能环保的角度讲，使用太阳能热水器不会对环境造成污染，同时为国家节约了大量能源，社会效益明显，是国家重点推广项目，使用前景广阔。 （二）太阳能热水器的使用寿命较长，使用太阳能热水器经济实惠。若使用合理，其寿命可达15年甚至更长。据测算，使用１平方米太阳能热水器，相当于每年节约310度电。太阳能热水器的费用只有燃气热水器的七分之一，电热水器的六分之一。购置太阳能热水器一次性投资3000元左右，使用5至6年就可实现与其热水器的支出对比平衡。按照装置寿命15年计算，其经济效益是十分明显的。 （三）太阳能热水器集热效果好，集热时间更长。只要阳光能照射到的地方，就可以使用太阳能热水