基于单片机的太阳能热水器控制的毕业设计论文Word下载.doc

基于单片机的太阳能热水器控制的毕业设计论文Word下载.doc

《基于单片机的太阳能热水器控制的毕业设计论文Word下载.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的太阳能热水器控制的毕业设计论文Word下载.doc（50页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

本文设计的太阳能热水器是以89C52单片机为检测控制核心，不仅实现了温度、水位两种参数的实时显示功能，而且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。

实际应用结果表明，该控制器和以往的显示仪相比具有性价比高、温度控制与显示精度高、使用方便和性能稳定等优点，提高了我国太阳能应用领域控制水平，具有可观的经济效益和社会效益。

太阳能热水器因利用太阳能、无污染、使用方便、长期使用投入费用低等特点而备受人们青睐。

本设计介绍了一种以89C52单片机为核心构成的太阳能热水器智能控制器的设计方法,给出了系统硬件设计及软件实现方法。

本设计以单片机89C52为核心，将来自温度和水位检测传感器的信号经过调理、A/D转化后送入单片机，一方面通过LED显示当前温度和水位值，另外一方面与温度和水位设定值进行比较、运算，根据结果发出相应的上水、加热指令，对热水器的温度和水位进行控。

关键词:

太阳能热水器，单片机AT89C52，硬件设计，软件设计

DesignofSolarWaterHeaterControllerBasedonMCU

ABSTRACT

Atpresent,Chinahasbecometheworld'

slargestproducerofsolarwaterheater,withanannualoutputofaroundandaroundtheworld.However,matchingwithsolarwaterheatercontrollerhasbeeninresearchanddevelopmentstage.Thecontrollernowonlydisplaythetemperatureandlevel,butalsoforthesub-display.Hedidnothaveatemperaturecontrolfunction,whenduetobadweatherandlackoflight,itwillbringinconveniencetothewaterheater.Inviewofdomesticsolarwaterheatermarketexpansion,anditsmatchingcontrollerisanurgentneedtoimprovethesituation,developedasetofsolarwaterheatercontroller.Inthispaper,solarwaterheaterisdesignedforthedetectionofsingle-chipcontrol89C52core,notonlyoftemperature,waterlevelinthetwoparametersinreal-timedisplayandtemperaturesettingandcontrolfunctions.Controlleraccordingtoweatherconditionscanmakeuseofauxiliaryheatingdevicesothatthetemperatureinsidethewatertoreachpre-settemperature,soastoachievea24-hourhotwatersupplypurposes.Practicalapplicationresultsshowthatthecontrollerandcomparedtothepreviousdisplayinstrumentwithhighperformance-priceratio,temperaturecontrolanddisplayhighprecision,easy-to-useandperformanceadvantagesofstability,improvedcontrolofourlevelofsolarenergyapplications,withconsiderableeconomicbenefitsandsocialbenefits.

Solarwaterheaterduetotheuseofsolarenergy,pollution-free,easytouse,long-termuseoflowinputcostsandhasbeenfavoredpeople.Introducedthedesignofasingle-chipmicrocomputer89C52asthecoreconsistingofsolarwaterheaterintelligentcontrollerdesignmethod,giventhesystemhardwaredesignandsoftwareimplementation.Thedesignofsingle-chipmicrocomputerasthecore89C52,willcomefromthetemperatureandwaterleveldetectionsensorsignalconditioning,A/Dtransformedintosingle-chip,ontheonehandthroughtheLEDdisplaysthecurrentvalueoftemperatureandwaterlevel,whileontheonehand,andthetemperatureandcomparethewaterlevelsettings,computing,accordingtoresultsissuedbytheShangShui,heatinginstructions,ofthewaterheatertocontroltemperatureandwaterlevel.

KEYWORDS：

Solarwaterheater,single-chip,hardwaredesign,softwaredesign

目录

摘要 I

ABSTRACT II

1绪论 1

1.1 太阳能热水器的概述 1

1.2 太阳能热水器的背景 2

1.3 太阳能热水器的研究现状 2

1.4 本设计的主要任务及内容 3

1.5 系统的主要功能 3

2系统总体方案的设计 4

2.1系统总体结构框图的设计 4

2.2温度检测电路设计 4

2.3模拟/数字转换电路 7

2.3.1ADC0809的内部结构 8

2.3.2信号引脚 9

2.3.3ADC0809与单片机的接口设计 9

2.4单片机的控制系统 10

2.4.1AT89C52的主要特性 11

2.4.2AT89C52的引脚说明 12

2.4.3振荡特性 15

2.4.4最小系统应用电路 15

2.5键盘控制电路 17

2.5.1键盘设计的分类及其特点 17

2.5.2按键的确认 17

2.5.3重键与连击的处理 17

2.5.4按键防抖技术 18

2.5.5少量功能键的接口技术 19

2.5.6矩阵键盘的接口技术 20

2.5.7本设计键盘的硬件连接 21

2.6LED显示电路 21

2.6.18255的介绍 21

2.6.2LED显示原理 23

2.6.3并行接口动态显示 26

2.7继电器控制电路设计 27

3软件部分设计 30

3.1程序流程图设计 30

3.1.1主程序流程图 30

3.1.2显示程序流程图设计 32

3.1.3键盘中断流程图 32

3.1.3键盘中断流程图 33

3.1.4A/D转换程序流程图 33

3.2软件程序设计 34

4分析和总结 42

致谢 43

参考文献 44

附I图总电路图 45

附II仿真电路图 46

45

基于单片机的太阳能热水器控制器的设计

1绪论

1.1太阳能热水器的概述

随着社会的发展,对能源的需求在快速增长，使不可再生能源的贮量不断减少，同时燃用不可再生能源而带来的全球性污染和生态环境的破坏日益严重，开发利用新型清洁能源的问题越来越受到世界各国的重视。

太阳能作为一种取之不尽的清洁能源，经过了几起几落的开发、研究之后，现在又进入了一个新的开发利用阶段，各种太阳能转换设备层出不穷，其中太阳能热水器就是其中的一种主要的转化设备，其核心部分是集热器，目前，太阳能热水器上使用的集热器有平板型、真空集热管和热管真空管三种类型。

平板型集热器的价格相对较低，普通平板集热器的热效率受工质温度和环境温度的影响比较大，冬季不能正常使用。

真空集热管的热工性能非常优良,其热效率受工质和环境温度的影响比较小,可在高温工质和低温环境下正常使用。

真空集热管中的玻璃金属真空管的耐高温、承压、耐热冲击等性能均好于全玻璃真空管,但玻璃与金属封接技术成功率低,价位相对较高。

全玻璃真空管的价格相对较低,其生产量和市场的需求量都在不断增加,但在直接加热水时,存在着炸管、结垢严重等问题。

长期使用热效率会有所降低。

热管真空管的价格高于全玻璃真空管，但其具有单向导热和等温传热的特性，通过热管向周围散失的热量非常少。

同时,管内封存的少量防冻工作液长期循环工作，管内不结垢、不冻结、不炸管、启动快、集热效率高，在置换破损的真空管时不影响系统正常运行，是目前值得积极研究推广使用的产品。

集热器的性能和造价在一定程度上决定了太阳能热水器的推广和使用，决定了太阳能热水供应系统的形式。

最早出现的强迫循环方式是定时循环方式，即每隔一定时间启动循环水泵进行一次冷热水循环来采集太阳能，该方式能够加快太阳能的采集速度，但是每隔一定时间进行循环并不能准确跟踪太阳能的变化，当可利用的太阳能很少甚至没有时还会启动循环水泵,致使水泵做无用功,加大系统功耗。

随后出现了定温循环方式，即在集热器的出口水温达到一设定值时进行循环来采集太阳能。

随着计算机在各种智能控制系统应用中的不断深入与蓬勃发展，单片机更以其小巧的外形、较高的性价比、灵活的控制方式广泛地应用在这一领域。

本设计所介绍的太阳能热水器自动控制系统，将低价位的单片机引太阳能热水器中，以单片机作为核心部件，实时采集温度和水位数据,进行温差跟踪循环充分利用太阳能进行加热，同时考虑到太阳能的间歇性自动进行能源转换，有效地启动一种辅助能源进行加热，通过智能控制达到全天候不间断提供热水。

目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便等问题，很多控制器只具有温度和水位显示功能，不具有温