太阳能热水器设计.docVIP

摘 要 众所周知，太阳能是取之不尽，用之不竭，没有污染的巨大能源。随着世界上煤、油、气的储量日益减少，能源危机已日益增长，环境污染的危机已威胁着生态平衡，太阳能开发利用的课题已提到人类的面前。有人预测：二十一世纪太阳能将由辅助能源上升为主要能源。但由于太阳能的分散性、季节性和地区性又给太阳能利用带来重重困难，有些技术难点尚未突破，产品造价偏高（如光电池）。因而尚未被人们大规模的使用。当今社会发展日新月异，人们衣食住行也在不断的提高。现有电热型热水器费用昂贵及燃气型的不安全性，且排放二氧化碳污染大气，北方用煤气取暖造成城市空气环境污染，这些都是太阳能热水器良好的外部生存环境。太阳能热水器 克服了上述缺点，他是绿色环保产品。它使用简单、方便。太阳能热水器顺呼时代发展的要求，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。应该注意到，集体单位对太阳能热水器的用量很大，新建商住楼安装热水器，已是房屋开发公司计划之内的事，配套热水器的商品房销势更好。 在太阳能热利用技术中，太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉的产品，同时给人民提供不耗能源、保护环境、绝对安全的热水而受到人们的欢迎。 目前,太阳能热水器控制器还一直处于研究与开发阶段,市面在售的控制器绝大部分只具备温度和水位显示功能,不具备温度水位的自动控制功能。虽然有的控制器配有电加热辅助装置,但都不是全智能型的,给用户使用带来许多不便。单片机控制系统是对其水温与水位的不同进行检测和控制。 关键词：单片机，太阳能热水器，温控系统 目 录 前言…………………………………………………………………………1 第1章 设计思路及要求……………………………………………………3 1.1本设计的目的和意义………………………………………………3 1.2设计要求和目的……………………………………………………3 1.3本设计实现思路及方法………………………………………………3 第2章 硬件设计…………………………………………………………4 2.1控制系统组成及工作原理………………………………………………4 2.2主要原器件介绍…………………………………………………………7 2.2.1 AT89S51高性能8位单片机……………………………………7 2.2.2数码管显示………………………………………………………8 2.2.3数字温度传感器DS18B20主要特性及测温原理………………11 2.2.4 ADC0832转换器………………………………………………13 2.2.5 继电器的工作原理和特性……………………………………14 2.2.6 电磁阀与晶闸管………………………………………………15 2.3 AT89S51单片机的最小系统…………………………………………17 2.4 AT89S51单片机时钟电路…………………………………………17 2.5 AT89S51单片机复位电路…………………………………………18 2.6水位检测电路的硬件设计…………………………………………18 2.7水温检测电路的硬件设计…………………………………………19 2.8 键盘电路的硬件设计…………………………………………21 2.9驱动电路的硬件设计…………………………………………21 2.10显示电路的硬件设计………………………………………………22 第3章 软件设计…………………………………………………………24 3.1软件设计原理及设计所用工具…………………………………………24 3.2显示子程序………………………………………………………………26 第4章 系统功能…………………………………………………………28 4.1系统能实现的功能………………………………………………………28 4.2系统功能测试……………………………………………………………28 总结…………………………………………………………………………29 参考文献…………………………………………………………………………30 附录1…………………………………………………………………………………31 附录2…………………………………………………………………………………34 前 言 目前，中国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国，年产量约为世界各国之和，已有一百多家太阳能热水器生产厂。但是与之配套的太阳能热水器控制器却一直处在研究与开发阶段。这种控制器只具有温度和液位显示功能， 而且为分段显示，温度显示误差为10%，水位显示误差为25%。这种显示器(还称不上控制器)不具有温度控制功能，当由于天气原因而光强不足时，就会给热水器用户带来不便；即使热水器具有辅助加热功能，由于加热时间不能控制而产生过烧，