毕业设计太阳能热水器智能控制系统开题报告PPT

1、杭州电子科技大学信息工程学院毕业设计(b y sh j)开题报告共十四页太阳能热水器水温水压控制系统设计(shj)制作学生(xu sheng)姓名 申沛东学号 12918222所在院系 电子通信专业班级 电子信息工程2班指导老师 刘建岚 2015年10月14号共十四页一、综述本课题国内外研究动态(dngti)，说明选题的依据和意义我国在太阳能热水器的发展迅猛，已经一跃成为太阳热水器第一生产大国，但现状是我国很多企业生产的太阳热水器仍然有着功能(gngnng)单一、数字化低、智能化低的不足。近几年来，市场上陆续出现了一些太阳能热水器监测系统的性能不稳定：比如检测误差大、显示器乱码，还有的与电辅助

2、加热装置不能很好配合和太阳能利用率较低等问题，严重影响了用户的日常使用也从而影响到太阳热水器的销售业绩惨淡。所以我认为太阳热水器，有着广阔的发展前景，一款好的监测系统能让整个太阳热水器提高不止一个档次，让企业乐开了花，也给百姓生活带去了方便，是一种双赢的研究。因此，在太阳能热水器水位监测水温检测方面的研究发，应引起足够重视，加大投入一定力量研究开发高质量、性能好的测控产品。在西方，尤其是美国、德国、以色列这些国家在太阳能热水器方面的研发一直比较活跃。以美国欧沃斯利诺依斯公司的发明的全玻璃真空管太阳集热器最为普及，使用了高真空技术，使集热器的热损失比普通平板式太阳能集热器的热损失降低了一大块（该

3、集热器选择性吸收涂层的吸收阳光的效率83%）。另一方面还设计专门开发了用于太阳能热水器的先进的应用软件，从而使太阳能热水器技术水平领先我国不少。共十四页二、研究(ynji)的基本内容 本研究是对市场上现有的产品的仿制，要能够实现太阳能热水器的完整功能。本研究以单片机为核心配合传感器、显示(xinsh)器件、电磁阀、电加热器、报警器等外围器件，采集热水器储水箱中的水位、水温信号，通过控制电动机的运转、电加热器加热来控制储水器的水位、温度，并完成水位、水温显示(xinsh)，时间显示(xinsh)，溢水报警灯功能。另外配有键盘，柯实现手动上水、手动电加热、设置水位、温度等功能。共十四页拟解决的主要

4、(zhyo)问题1、在软件程序的控制下如何实现时间、温度和水位的实时显示功能，并实现时间设定、水温设定等功能。2、如何实现对按键值的读取及处理。3、自动模式下如何实现对通道的切换(qi hun)及对其内温度的数码管动态显示。 4、整个系统共分为主程序、键盘扫描、显示、温度水位采集、时钟和电加热等模块，各个模块的功能如何编程实现。共十四页三、研究步骤、方法(fngf)及措施1、系统(xtng)硬件设计单片机系统温度传感器水位传感器按键电路振荡电路复位电路显示电路报警电路共十四页（1）、单片机模块 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。

5、使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统 可编程Flash，使得 AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个6向量 2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模

6、式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 （2）、温度传感器模块 温度传感器模块采用线式数字温度传感器DS18B20，它具有体积小,分辨率高,转换快等优点。再加上DS18B20 独特的单线总线结构,在实现测控系统的温度检测方面(fngmin)就较好地利用了DS18B20 的独到特点,使系统得到了极大的简化。数字化温度传感器DS1820测温范围为- 55+125 ，增量值为0.5 共十四页（3）、水位传感器模块 采用一个液位传感器，当液面水位到达最高水位是，传感器经过采

7、样电路报警。 （4）、显示电路以及报警 选用五位数码管显示，运用动态扫描对数码管进行扫描，并且运用7407集成芯片对数码管的位码进行驱动。此部分占用P0口，以及P2余下的几个端口。当障碍物的距离小于所设定的距离时，产生报警声，该部分用一个电阻，一个三极管，与5V蜂鸣器实现，占用P1口的一个端口。 （5）、复位电路 运用上电复位的原理(yunl)，对整个系统进行复位操作。 （6）、单片机的震荡源部分运用11.0592M的晶振加以解决。 （7）、键盘部分 用两个按键来实现所要实现的功能，一个按键，设置五个数码管位的选择，其后另外一个数码管实现上下限温度的加与减，此部分占用P1口的2个管脚。共十四页

8、2、系统软件设计 热水器不论在什么样的天气里，都能够在设定的时间向用户提供设定温度的热水，从而给用户带来便利。当控制器在设定的时间使水温达到设定温度时，将通过报警提醒用户。根据这一要求，STC89C52单片机和其开发应用系统(xtng)具有语言简洁、可移植性好、表达能力强、表达方式灵活、可进行结构化设计、可以直接控制计算机硬件、使用方便等诸多优点。控制软件采用模块化设计，由主程序、键盘中断子程序、A/D转换子程序、定时子程序、LED显示子程序等模块组成。主程序框图如图所示。（1）、主程序 进入主程序首先进行系统的初始化,然后进入中断程序，在中断程序里完成, 键盘中断子程序、A/D转换子程序等程

9、序，然后回到开中断的地方继续执行，然后读取读温度高低设定值及水位设定值，然后判断是否读温度值，是的话，温度判断，高了，或低了报警，如果吧判断温度的话，就读水位，然后判断水位，一定正常的话，则返回，再次读取读温度高低设定值及水位设定值等等。 （2）、键盘中断子程序 读取单片机的引脚是否为低，如果是按键按下，如果不是按键则没有按下。 （3）、定时子程序 定时一个程序，用于显示程序动态扫描的时间延时。 （4）、显示子程序 数码管的显示，运用动态扫描的方式，首先点亮一个LED显示器，延长一段时间在点亮下一个LED显示器,周而复始，3个LED轮流动态扫描。共十四页开始(kish)按键(n jin)检测是

10、否有按键按下水位测试数码管显示温度测试报警返回温度上下限设置YN 系统软件设计总图共十四页共十四页五主要参考文献： 1 万福君、潘松峰. 单片机原理系统设计与应用M. 科学技术大学出版社.2001. 2 王长胤、文军. 单片单板机原理及应用M .武汉：武汉大学出版社.1993. 3 赵亮，侯国锐. 单片机C语言编程与实例 J.人民邮电出版社.2007.(11):45-65 4 太阳能热水器智能控制器设计J.大学生电子设计竞赛组委会、第五届全国电子设计竞赛获奖作品选编.北京：北京理工大学出版社, 2003.(2):22-26 5 肖金球.单片机原理与接口技术M.北京：清华大学出版社.2003.6

11、 张超琦.单片机原理及实例 实践(shjin)篇M.上海：上海交通大学出版社.2006. 7 彭冬明.单片机实验教程M.北京：北理工版社.2007. 8 刘福才、刘丰、刘立伟. AVR单片机在太阳能热水器智能控制器中的应用J. 微计算机信息.1999.(8):66-72 9 金伟正. 单线数字温度传感器的原理及应用J. 电子技术应用.2000. 10 刘瑞新.单片机原理及应用教程M.机械工业出版社.2003 11 向奇汝.多功能温度控制器J 自动化与仪器仪表.1999.(11):45-51 12 武庆生、仇梅.单片机原理与应用M.电子科技大学出版.1998.12共十四页共十四页内容摘要杭州电子科技大学信息工程学院毕业设计开题报告。另外配有键盘，柯实现手动上水、手动电加热、设置水位、温度等功能。三、研究步骤、方法及措施。温度传感器模块采用线式数字温度传感器DS18B20，它具有体积小,分辨率高,转换快等优