基于单片机的太阳能热水器智能控制系统设计开题报告

1、精品文档你我共享 XXXXXXX 学院 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名: XXXX 学号: XXX AAAAAA 电气工程及其自动化 设计（论文）题目: 基于单片机的太阳能热水器智能控制 系统设计 XXX 指导教师: 20XX年X月XX 日 业设计（论文）开题报告 1.结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述： 文献综述 摘要 在资源紧张，环境污染的大背景下,太阳能热水器与传统的燃气热水器和电热水 器相比有着无可取代的优势，而太阳能热水器的控制系统受技术等方面的限制而有着局 限。本课题是以51系列单片机为核心，并采用12864液晶显示模块，热电

2、偶温度采集 模块，4X4行列式键盘，水位采集模块等数控原件，完成整个热水器的智能控制系统的 设计。 关键词 太阳能热水器单片机控制系统 1选题背景与意义 1.1 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：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。 环境污染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

3、。 太阳能具有：储量的“无限性”太阳能每秒钟放射的能量大约是1.6X 1023 KW/ 年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892X1013千亿吨。太阳能对于地球 上的绝大多数地区具有存在的普遍性， 可就地取用。开发利用时几乎不产生任何污染。 鉴于此，太阳能必将在世界能源结构转换中担纲重任，成为理想的替代能源。 在世界范围内，太阳能热水器技术已经很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能 不断的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

4、国是世界上太阳能热水器生产量和销售量最大的 国家。 1.2 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

5、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 定的市场前景。 2太阳能热水器的应用前景及技术发展 2.1应用前景 现在太阳能热水器技术成熟，对于太阳能的利用率较高，节省能源损耗，并且以其 绿色环保，安全等优异性能，受到了人们的欢迎，尤其是带辅助电加热功能的太阳能热 水器，它以太阳能为主，电能为辅的能源利用方式，使太阳能热水器能全年全天候使用, 更是被越来越多的人所接受。 2.2技术发展 我国对太阳能利用研究的历史可追溯到1958年，而在上世纪70年代末起，我国加 大研发与生产太阳能集热器。1979年前后我国有些单位迎头研发全玻璃

6、真空管集热器。 清华大学在世界上开创用单个铝阴极通过磁控溅射制备红外低发射率低层、铝一氮化铝 吸收太阳光的陶瓷薄膜和淡化铝减反膜三个部分。使用真空管的集热器可在严寒、低太 阳辐射下利用，很适合多种气候。到了 2001年到2006年太阳能热利用产业快速发展。 真空管型，硼硅玻璃，吸气剂生产量均占世界前列，并形成配套的产业链。 然而，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，很多控制器具有温度和水位显示功能，却不具有温度控制功能，致使热水 器阴天的时候不能方便使用。即使热水器具有辅助加热功能，也可能由于加热时间不能 控制而产生过烧，从而浪费电能。 3本课题设计

7、内容 3.1 设计工具 度采集模块，4X 4行列式键盘，水位采集模块，1302时钟模块，电加热模块，以 及电热温度参数设置模块。 3.2设计目标 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 (1) 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； (2) 显示时间，可通过键盘设置时间参数; (3) 设置温度参数本设计采用MSC-51系列单片机作为中央处理器，采用12864液 晶显示模块，热电偶温后，自动控制电辅助设备加热。 3.3 系统设计 本设计以MSC-51系列单片机作为中央处理器，采用由 4X

8、4行列键盘输入加热时 间，水温设置等要求，利用温度采集模块和水温采集模块进行对热水器中的水位和水温 的信息采集，这些信息经由数据处理模块处理后，一旦水温打不到预设的水温要求是便 会启用电加热模块，对水进行加热，并将水温显示在显示模块上，而当水温达到设置要 求时便会触发报警模块，并同时停止加热。而如果在这个过程中水位没有达到预设时的 要求时热水器也会进行注水，直至预设时的水位后停止注水。 3.4系统流程图 键盘输入 模块 12864显示模 块 1302时钟模 块 数据处理模块 MSC-51系列单 片机 电加热模块 温度采集模 块 水位采集模块 报警模块 参考文献 1李念强，单片机原理及应用M.北

9、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 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 阎石，数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社，1997 周润景，袁伟亭，景晓松，Proteus在MCS-51 &ARMS统中的应用百例M.电子 工业出版社，2006 王长胤， 殷为民， 徐龙坤， 王俊杰， 3 4 7 8 9 文军，单片机原理及应用M.武汉：武汉大学出版社，1993 太阳能水温水位仪J.家用电子，1999( 1)： 37-38 辅助加热式太阳能热水器J.家用电器，1997 (2):9

10、-10 基于89C51单片机的太阳能热水器只能控制器的设计J.郑州轻工业 2005( 8): 67-68 MCS-51单片机原理及实用技术M.北京：人民邮电 学院学报：自然科学版， 10 张振荣，晋明武，王投平， 出版社，2000: 64-120 11 戴佳，戴卫恒，51单片机C语言应用程序设计实例精讲M.北京：电子工业出 版社，2006 李广第，单片机基础M.北京：北京航空航天大学出版社，2001 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) 张小娟，Mecha nical&ElectncalEngin eeri ng Tech no logy.

11、机电工程技术，2009 (3) 15 Dreamtech Software Team, Programmi ng for Embedded Systems-Crack ing the 12 13 14 Code,Hu ngry Mi ndsJ.2002.4 业设计(论文)开题报告 2 .本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径) (1)要研究的问题 基于单片机的太阳能热水器在软件程序的控制下如何完成时间、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。 (2)拟采用的研究手段 1302时钟模块、电 硬件设计：太阳能热水器控制系统的主体部分为51系列单片机芯片，其外围电路

12、由键盘输入模块、显示模块、热电偶温度采集模块、水位采集模块、 加热模块、以及电热温度参数设置模块构成。单片机部分主要用于控制和处理各功能模 块的工作，实现时间设定、水位显示、加热等功能。 软件设计：太阳能热水器控制系统的最大特点是所有功能模块均由软件控制以完成 各自功能。本系统包括主程序模块、键盘扫描模块、显示模块、温度水位采集、时钟模 块、电加热模块等模块。 业设计（论文）开题报告 指导教师意见： 1.对“文献综述”的评语: 2.对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测: 指导教师: 所在专业审查意见: 负责人： 年 月 日 出师表 两汉：诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂，

13、今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。 然侍卫之臣不懈于内, 忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士 之气，不宜妄自菲薄，弓I喻失义，以塞忠谏之路也。 宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以 昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中 之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。 能”是以众议举宠为督：愚以为营 将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰 中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣 论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、 信之，则汉室之隆，可计日而待也 臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾 臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于 危难之间，尔来二十有一年矣。 先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，