【毕业设计.论文】基于单片机的太阳能热水器课程设计.docVIP

摘 要 随着人们生活水平的不断提高，全球人口和经济规模的不断增长，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人们所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。太阳能具有储量的“无限性”、存在的普遍性，并且几乎不产生任何污染。鉴于此，人们在大力的发展太阳能产业。太阳能热水器顺应时代发展的要求，满足人们对环保绿色产品的需求。在人类文明程度日益提高的今天，它是现代文明社会的最佳选择。 本文提出了一种新型的太阳能热水器控制系统设计方案。本设计采用MSC-51系列单片机AT89S52作为中央处理器，采用DS1302实时时钟，12864点阵式液晶显示屏等模块，完成时间温度水位的显示，以及时间和温度的设定等功能。 关键字：太阳能热水器；单片机；实时时钟；液晶显示屏  目录 1 智能仪器仪表的简介 1 1.1智能仪器仪表简介 1 1.2智能仪器仪表的作用 1 1.3本课题的背景和意义 1 2 系统设计简介 3 2.1 方案论证 3 2.2 总体设计 4 2.2.1太阳能热水器的组成与工作原理 4 2.2.2系统总体流程图 5 3 太阳能热水器控制系统的硬件设计 6 3.1 主控芯片模块 6 3.1.1 主控芯片模块电路 6 3.1.2 主控芯片简介 7 3.2 实时时钟模块 9 3.2.1 实时时钟模块电路 9 3.2.2 实时时钟简介 10 3.3 温度传感器模块 11 3.3.1 温度传感器模块电路 11 3.3.2 温度传感器简介 12 3.4 液晶显示模块 14 3.4.1 液晶显示模块电路 14 3.4.2 液晶显示屏简介 15 3.5 键盘输入模块 17 4 设计语言及软件介绍 19 4.1 汇编语言介绍 19 4.2 wave6000软件介绍 19 5 系统软件设计 20 5.1 概述 20 5.2 系统程序设计模块 20 5.3 初始化程序 21 5.4 按键检测及处理程序 22 5.5读取温度的程序 24 5.6控制源程序 25 5.7调试及仿真 29 结 论 33 参 考 文 献 34  1 智能仪器仪表的简介 1.1智能仪器仪表简介 仪器仪表（英文：instrumentation）仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能，例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表，和电动调节仪表，以及集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表。 1.2智能仪器仪表的作用 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们所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。人们在大力的发展太阳能产业。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维持二三百年。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。 太阳能具有：①储量的“无限性”太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×10 的23 次方kW，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×10 的13 次方千亿t。②太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。 在世界范围内，太阳能热水器技术已很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断地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，我国是世界上太阳能热水器生产量和销售量最大的国家。 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。 1.3本课题的背景和意义 资源是社会经济发展的物质基础，经济愈发展，对资源的依赖性愈强。许多资源（如煤、石油、天然气等）是不可再生的，而且在利用过程中给人类生存环境带来极大污染，人类繁衍生息的物质和环境基础受到严峻挑战。加强清洁、可再生资源的开发利用，已引起全世界的普遍重视。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生资源，有节能、环保、安全和永续利用等优点，理应成为开发利用的首选。其中太阳能热水器作为家庭生活用品，其开发利用在我国已走过了二十多年的