太阳能热水器的开题报告

•
3.设计任务
• 本课题设计的基于单片机的太阳能热水器在软件 程序的控制下完成时间、温度和水位的实时显示 功能，并能完成时间设定、温度设定等功能，具 体实现的功能目标为： • 显示水温和水位，电加热水温可任意设定； • 显示时间，可通过键盘设置时间参数； • 设置温度参数后，自动控制电辅助设备加热。
4.硬件设计内容
LED显示 P1 P2.4 P0 AT89S51 控制加热 控制上水 继电器 电磁阀 电 平 转 换 T0 T1 PKD P2.0 键盘输入 P2.3 DS18B20 DS18B20 水量数据采集
4.1.控制器系统原理
• 以单片机AT89S51为核心，温度传感器DS18B20 和水量控制传感器（干簧浮子传感器）形成测量 模块，LED为输出显示模块，键盘输入为输入模 块，单片机控制继电器和电磁阀，以此来实现设 计任务和要求。
5.3.键盘防抖模块
• 键盘扫描子程序先判断按键值，在转入相应子程 序，键盘防抖模块放在子程序中。方法：在单片 机第一次检测到有键按下时，执行一段延时，再 确认该键电平是否保持闭合状态电平，如果是， 确认为有键按下，如果不是，则认为没有键按下。 从而消除抖动的影响。
6.论文进度
• 3日6日 查询可实现太阳能热水器控制电路设 计一些书籍资料，确定采取何种器件与方式实现 系统控制 • 3月15日－4月30日 完成论文的初稿，根据设 计思路一边完善设计结构一边着手进行实际装置 的测试组装 • 5月1日－5月20日 根据测试结果修改部分 内容，尽量实现设计目标 • 5月23日－5月31日 分组答辩、定稿
百例[M].电子工业出版社，2006 [6]王长胤，文军，单片机原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，1993 [7]殷为民，太阳能水温水位仪[J].家用电子，1999（1）：37-38 [8]徐龙坤，辅助加热式太阳能热水器[J].家用电器，1997（2）：9-10 [9]宫亚梅，基于Proteus和Keil的单片机课程设计[J].济南职业学院学报， 2008（5） [10]张小娟，Mechanical&Electrical Engineering Technology.机电工程 技术，2009（3） [11] Dreamtech Software Team,Programming for Embedded SystemsCracking the Code,Hungry Minds[J].2002.4
2.目的及意义
能源问题与安全问题是现代社会各界普遍关注的焦点之一。 目前市场上存在三种样式的热水器：电热水器、燃气热水 器和太阳能热水器。近年来，在一氧化碳中毒事故中，由 燃气热水器造成的约占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，以及各国在节能能源上 的措施，在太阳能革新上运用的新技术。此外，太阳能热 水器已经走进千家万户，控制系统是太阳能的核心，可以 尽可能做到节能环保，作这样一个设计，不仅可以考察自 己大学四年的专业课的理论与动手实践能力，产品也具有 一定的市场前景。
键盘扫描程序
5.1软件设计思路
• 系统开机后，先初始化，然后分别调用采样子程 序、显示子程序、比较子程序、判断控制子程序， 最后键扫描子程序，如此循环。其中比较控制子 程序首先对所采集温度与设定的温度比较，如果 等于设定值，则跳到判断水量;如果小于设定值， 用T0定时加热；如果大于设定值，则用T0定时上 水。 • 然后判断水量，如果小于默认值，则用T1定时上 水；如果大于或等于默认值，则跳过，继续执行 下面的键扫描程序。
4.2.温度传感器
• 温度传感器DS18B20需要外加+5V的电压， 出来的信号为数字信号，可以被单片机直 接读取。测量温度范围为-55~125摄氏度， 精度为正负0.5摄氏度。
4.3.水位传感器
• 干簧浮子传感器，有8个离散的检测点，为电压型 传感器，工作电压为12V。采用密集型断点采集 方法，其输出信号在0~5V之间。8个点的检测值 送入单片机进行水量转换，并显示在LED上。用 ADC0809与单片机相连，ADC0809是美国生产 的பைடு நூலகம்A\D模数转换器。把模拟信号转化为数字信号， 输入单片机。
7.参考文献
[1] 李念强，单片机原理及应用[M]. 北京：机械工业出版社，2007 [2] 孙育才，MCS-51系列单片机微型计算机及其应用[M].4版。南京：东南大学 出版社，1997 [3] 张涛，王金岗，单片机原理与接口技术[M].北京：冶金工业出版社，2007 [4] 阎石，数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，1997 [5]周润景，袁伟亭，景晓松，Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用
太阳能热水器控制电路设计
姓名：黎秋宝 学号：0811121209 班级：08信科2 指导老师：徐国旺
1.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：①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。②环境污 染③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。
4.4.LED显示以及键盘输入
• 数码管有3个，**C表示温度显示，**L表示水量显 示。P2.0~P2.3为键盘输入端。数码管采用延时 交替显示温度和水位，根据延时时间的不同来判 断是温度显示还是水位显示。考虑选用4*4键盘， 其中将考虑到防抖动。
5.软件框图
开始
系统初始化
采样程序 比较程序 Y 是否控制 控制程序
8.鸣谢
• 感谢指导老师给予的帮助以及在座各位老师的指 正和建议。 • 谢谢大家！