太阳能水位、水温即时监控系统开题报告.doc

中 北 大 学 毕业设计开题报告 学 生 姓 名： 白晓玉 学 号： 0605024203 学 院、系： 信息与通信工程学院 光电工程系 专 业： 光信息科学与技术 设 计 题 目： 太阳能水位、水温即时监控系统 指导教师: 赵灵冬 2010年3月15日 毕 业 设 计 开 题 报 告 1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 1 研究的背景和意义 太阳能热水器产业经历了近二十年的发展历程，这个产业是我国科技成果转化的产物，与其他科技产业不同，太阳能热水器拥有完全的自主创新技术，与国际同步。正因为如此，目前这个产业从产品的核心技术到零部件基本实现国内自主生产，一直拥有较好的市场空间和盈利水平。据统计，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。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。随着太阳能热水器集热管的改进，太阳能热水器的集热效果大大增强，太阳能热水器已经成为百姓家里日常洗澡、取暖、用热水的不可缺少的能源装置。 但目前市售的太阳能热水器产品仍存在着很多不足之处，如受季节和天气的影响较大，不能实现全年的正常使用，提供的热水量不够充足等，而且大部分没有配备全自动的水位、水温显示及控制仪器，虽然配有电加热辅助装置，但都不是自动的，致使用热水时不知道水温及用水量的多少，带来许多不便。尤其是在冬天太阳光较弱时不能及时监控太阳能热水器的水温，适时启动电加热器，只好等几个小时才能洗澡。由于对水位的监控不够及时准确，储水箱蓄水量不足引起的空烧空晒，不但会损坏热水器，甚至引起火灾，给用户造成很大的安全隐患。 随着人们生活节奏日益加快、安全意识不断提高，人们要求太阳能热水器更加智能化、人性化，不但希望太阳能热水器的监控系统更加安全，更加希望能够实现四季的正常使用，阳光充足时不消耗常规能源，阳光不足时及时启动电加热，按照用户的不同设定，可实现自动上水，随时随地监控太阳能热水器等。这就需要一种监控即时性更高、警报功能更灵活、使用过程更便利的太阳能热水器监控系统。 在现代社会科学技术水平迅猛发展,特别是计算机技术、无线通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的发展,促使工业自动化控制向着智能化、无线化方向发展在世界范围内，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国际上，太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展，目前其产品的发展方向仍注重提高集热器的效率，如将透明隔热材料应用于集热器的盖板与吸热间的隔层，以减少热量损失；聚脂薄膜的透明蜂窝已在德国和以色列批量生产。每天早上起来要先给太阳能热水器上水，机器可能空晒干烧所仪表，实际上只是一个水位水温仪，只能提醒用处也不大。～。 我国目前较为先进的太阳能热水器功能：1）显示及工作状态，水温水位任意设定2）自动上水，防空晒干烧，安全自检，水满及缺水自动报警3）自动控制电辅助加热， 太阳的光能不能满足水温要求时，自动启动电辅助加热。4）户外管道自动防冻功能，当管道内水温低于4度时，启动电热带，防止管道结冻，实现冬季管道无需排空5）异常自动报警，漏电保护等功能。。例如：以8031 单片机为检测控制核心的太阳能热水器，采用DS1302实时时钟，实现了温度、水位两种参数的实时显示功能，具有温度设定与控制功能。控制器可以根据天气情况利用辅助加热装置（电加热器）使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的。以89C51单片机为检测控制核心，采用DS12887实时时钟，设计了一种太阳能热水器微控制器，不仅实现了时间、温度和水位参数的实时显示，而且具有时间设定、温度设定、水位设定与控制功能，停电后再来电时也不用重新设定。以AT89C52单片机为监控核心设计的智能控制器，能实现在用水时，若水温达不到设定值，可以用电自动加热至设定温度，当水位低于警戒值时自动上水至设定值，从而实现了热水器的全自动及节能。 3 技术原理和设计思路 3.1 基本技术原理 1）AT89C51 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简