太阳能热水器水位报警器

1、太阳能热水器水位报警器的设计太阳能热水器水位报警器的设计 姓 名：* 指导老师： * 专业：计算机通信工程水位报警器设计的主要步骤水位报警器设计的主要步骤l确定水位报警器设计的基本方案l进行水位报警器的仿真与实现l进行水位报警器的实物制作与实现l本设计在未来的发展趋势及扩展1.水位报警器设计的基本方案水位报警器设计的基本方案l完成水位报警器的原理分析及电路初步设计l完成水位报警器的仿真l完成水位报警器的实物制作2.水位报警器的仿真与实现水位报警器的仿真与实现l2.1水位报警器仿真电路的设计（1）单片机模块 如图所示，本设计采用AT89S52单片机，采用P1.0 、P1.1、 P1.2接口来连接

2、传感器模拟模块，即传感器模拟模块输出的信号经上述接口传送到单片机，然后由单片机输出一系列指令经过上图所示的P2.0至P2.4口输出到声光报警电路。以上就是水位报警仿真电路中的单片机模块。2.水位报警器的仿真与实现水位报警器的仿真与实现l2.1水位报警器仿真电路的设计（2）传感器模拟模块 对于该模块，主要是模拟传感器的感知状态，即：高水位，中水位，低水位三种状态 ，由于Proteus ISIS中没有水位传感器这一类元器件且本着电路应简单易理解的原理，本人最初的想法是用三个开关来模拟三种水位，但是后来又仔细琢磨了一番，此种设计虽简单易理解，但是却没有体现出电导式水位传感器的基本特性，因此，本人又通

3、过查阅相关资料并请教了我们的指导老师，最终确定了该模块的电路仿真。 2.水位报警器的仿真与实现水位报警器的仿真与实现l2.1水位报警器仿真电路的设计（3）声光报警模块模 如上图所示，电路中共有三个发光二极管，黄色、绿色、红色各一个，还有两个蜂鸣器、两个三极管、两种不同阻值的5个电阻，初步设计目标是这样的：三个不同色的发光二极管以及两个蜂鸣器顺序连接到单片机的P2.0至P2.4口，接收来自单片机的信息，当水位高时，黄色的发光二极管亮且蜂鸣器1响；当水位正常时，绿色的发光二极管亮；当水位较低时，红色发光二极管亮且蜂鸣器2响。 2.水位报警器的仿真与实现水位报警器的仿真与实现l2.2水位报警器仿真电

4、路调试与实现 水位报警仿真电路各个模块设计好后，整体电路就如图C-14所示：仿真电路制作好并确认无误后，根据B2 B1 B0不同的三种状态利用WAVE6000软件编写相应程序（先关程序见论文附件）来模拟完成水位报警功能。 2.水位报警器的仿真与实现水位报警器的仿真与实现l2.2水位报警器仿真电路调试与实现 （1）水位较低时2.水位报警器的仿真与实现水位报警器的仿真与实现l2.2水位报警器仿真电路调试与实现 （2）水位正常时 2.水位报警器的仿真与实现水位报警器的仿真与实现l2.2水位报警器仿真电路调试与实现（3）水位较高时3.水位报警器的实物制作与实现水位报警器的实物制作与实现l3.1硬件电路

5、的设计与完善 理论上，按照仿真电路所制作的电路图进行实物制作未尝不可，但是现实生活中传感器输出的一般是模拟信号，而本设计所用单片机自身并没有AD转换功能，它只能处理数字信号，因此，在实物制作时，会在传感器与单片机之间加一个AD转换电路，在本设计中，采用的是ADC0832芯片，这样，水位传感器感知的模拟信号就可以经过ADC0832转换成单片机所能处理的数字信号，从而转换成相关指令输出到声光报警电路，完成水位报警功能。如图C-18所示，即为单片机与ADC0832的接口电路：3.水位报警器的实物制作与实现水位报警器的实物制作与实现l3.1硬件电路的设计与完善3.水位报警器的实物制作与实现水位报警器的

6、实物制作与实现l3.2硬件电路的基本框架图3.水位报警器的实物制作与实现水位报警器的实物制作与实现l3.2电路中各元器件的认识与选购（1）水位传感器，1个，液滴式，7元；（2）电阻，5个，不同阻值，1元；（3）三极管，2个，NPN，1 元；（4）压电式蜂鸣器，2个，有源，1 元；（5）发光二极管，3个，不同色，1元；（6）单片机最小系统，1个，11.5元；（7）ADC0832，1个，串行，6.8元；（8）AT51/AVR/USB下载器 ，1个，15.5元；（9）AT89S52，1个，4.2元；（10）杜邦线，1咂，3.1元；（11）万能板，5连孔，5.1元；3.水位报警器的实物制作与实现水位报

7、警器的实物制作与实现l3.3水位报警电路的焊接与测试 在将所需元器件购买齐全后，开始电路布局，进行手动焊接，焊接完成后利用keil软件进行程序的编写，以完成水位报警的功能，相关程序可见论文附件，在此只展示硬件电路的图片，如右图所示：（1）水位较低时，红灯亮：3.水位报警器的实物制作与实现水位报警器的实物制作与实现l3.3水位报警电路的焊接与测试（2）水位居中时，绿灯亮 :(3)水位较高时，黄灯亮：4.本设计在未来的发展趋势及扩展本设计在未来的发展趋势及扩展l本次设计是一次普通的电子实验，没有太多的更好更新的科技元素在里面，但我想随着科技的日新月异，此报警器一定大有发展前途，并且会随人们的意愿向着智能化方向发展。 l现在的报警器已不是一个单纯的报警装置，它已演变成一个集自动上水与自动控温等智能化功能于一身的电气系统。在这种报警系统中变压及整流系统更加完美，电压更加稳定，不受供电线路电压不稳定的影响。所使用的元器件则更加精良，有更好的抗疲劳强度，增长了系统的使用寿命。系统所使用的传感器已不再是传统的石墨电极做成的电导式传感器，它装备了传感更加灵敏的红外传感器。使得系统的性能更加优越。在系统的声光报警系统中，报警器设计的更为人性化与智能化，比如声音报警的音乐是可