太阳能热水器论文论文

XXX科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：基于单片机太阳能热水器控制系统的设计学生姓名：学号：专业：自动化班级：指导教师：基于单片机太阳能热水器控制系统的设计摘要今天，环境问题、能源问题日益突出，给我们的生活带来了极大的压力。尽管这些年新兴能源已经得到了很好的发展，但是依旧还是无法解决日趋严峻的能源压力。由于不可再生资源的逐渐减少我们很自然会把目光对准一些可再生资源，这里就不得不提到太阳能，太阳能对我们目前而言可谓是一种取之不尽用之不竭的宝藏，然而由于我们目前的科学技术手段还不能充分的利用太阳能。在本设计中我会给大家介绍一种目前已经算是比较成熟的太阳能应用技术，他就是太阳能热水器。太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎。本文结合实际太阳能热水器的具体应用，通过软硬件设计，实现以51系列单片机为核心器件，扩展外围接口电路，如键盘与显示等。实现按设定时间自动上水、手动上水以及上水期间有音量提示；阴冷天按照设定温度要求可自动加热等功能。关键词：单片机；太阳能；热水器SolarenergywaterheaterbasedonMCUcontrollerdesignAbstractAbstract:Today,environmentalissues,energyissueshavebecomeincreasinglyprominent,togiveourliveshasbroughtgreatpressure.Althoughtheseyearsemergingenergyalreadyobtainedtheverygooddevelopment,butstillcannotsolvetheincreasinglyseriousenergypressure.Asaresultofnon-renewableresourcesaregraduallyreducednaturallywewillfocusonsomerenewableresource,itwillhavetosolarenergy,solarenergytoourcurrentcharacteritmaybesaidisaninexhaustibleinexhaustibletreasure,howeverduetoourcurrentscientificandtechnicalhandparagraphwasnotverygooduseofitstenoneortwo.InthisdesignIwillgiveyouapresentisalreadyrelativelymaturesolarenergyapplicationtechnology,heisthesolarwaterheater.thesolarenergywaterheaterwithitsmanyadvantagesiswelcomeofpeople.Throughthesoftwareandhardwaredesign,realizationto51seriesmicrocontrollerasthecoredevice,peripheralexpansioninterfacecircuit,suchasthekeyboardanddisplay.Accordingtothesettimerealizeautomaticsheungshui,manualsheungshuiandsheungshuiduringthevolumetip;Colddaytemperaturecanbesetaccordingtorequirementsheatingetc.Function.Keywords:SCM,Solarenergywaterheater.目录第一章前言..............................................................................................................................11.1太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析.............................................................11.2太阳能热水器的应用及意义.....................................................................................2第二章设计思路及仿真软件..................................................................................................32.1方案设计.....................................................................................................................32.2关于Proteus................................................................................................................3第三章太阳能热水器控制系统硬件设计..............................................................................93.1各单元模块功能及设计.............................................................................................93.2基于AT89C51单片机及其外围电路单元................................................................93.3水位检测和温度检测接口电路...............................................................................113.3.1上水及排空控制电路和辅助加热电路........................................................133.3.24X4矩阵键盘设计.........................................................................................143.3.3显示接口电路的设计....................................................................................173.4特殊元件介绍...........................................................................................................193.4.1AT89C51芯片.................................................................................................193.4.2温度传感器DS18B20...................................................................................263.4.374LS164简介.................................................................................................29第四章控制系统的软件设计................................................................................................314.1主程序设计...............................................................................................................314.2LED显示子程序.......................................................................................................314.3键盘中断子程序.......................................................................................................32参考文献…………………………………………………………………………...……34附录1…………………………………………………………………………………...36第一章前言1.1太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析目前，我国已经成为全球最大的太阳能热水器生产销售国家之一，年产量几乎是全世界所有的国家生产量之和，已经有100多家生产太阳能热水器的厂家遍布全国各地。但是最为核心的控制系统我们目前却还是一直处在研究与开发的初级阶段，这是个很尴尬的事情。我们的控制系统只是简单有一些显示温度和显示液位的功能，而并没有很强的温度控制功能，不能满足需要，因为当遇到各种由光照条件不足的情况下，我们的用户使用起来就非常的不方便；即便是一些有辅助加热功能的热水器，也由于不能很好的控制加热温度加热时间等而产生各种问题，由此大大的浪费了能源。本设计将重点解决这一问题，这款控制系统我们以AT89C51这一十分常用的单片机作为我们检测控制的核心元件，不但可以很好的实现对时间、温度和水位所有系统参数实时显示和控制，还可以根据用户需要自行实现时间、温度的设定以及控制等强大功能。对于大滞后参数温度我们采用采用模糊控制，这样控制系统就可以根据当地天气状况的实时条件应用系统的辅助加热装置实现在预定时间加热蓄水箱内水的水达到用户预先设定的温度，这样就实现了24小时内都有热水供应的用户需求。目前，太阳能热水器是我们已知的最为常见，最为成熟的一种成熟型产品，他有着十分广阔的市场前景和巨大的经济效益，现在已经得到了十分迅的推广以及应用，太阳能热水器所必须的热能，为我们使用，方便快捷。当今社会发展日新月异，人们衣食住行生活水平也在不断的提高。现在市场上用的电热型热水器虽然也应用很广但是应为费用比较昂贵以及他在安全性的局限性远无法和我们绿色低碳的太阳能热水器比。这样的市场背景就极大的方便了阳能热水器壮大和发展。因为太阳能热水器并没有上述缺点，他是绿色低碳环保型产品。这一款热水器他包括主、从两部分系统：主系统的最大特点是在光照条件足够的情况下利用阳光能加热；而从系统就是相当于现有的电热水器。在由于光照条件不足的情况下用电加热它在无光照的情况下利用电辅助加热。它充分利用太阳能的丰富的免费的资源的优势，同时考虑到在阴天及夜间无法利用太阳能的来满足用户需求。这就很好的解决了现有市场热水器的一些尴尬问题，方便了人们的日常生活。1.2太阳能热水器的应用及意义我们都知道，可再生资源，太阳能是一种非常环保且储量及其庞大的新型能源。随着我们现在经济以及科技的发张能源问题已经日益严重，目前我们拥有的传统能源的储量在迅速的减少，而且这一趋势还将日益严重，这就迫使我们尽量开发新能源，而太阳能毫无疑问是一个绝佳的选择，太阳能以其种种优势今后必将成为我们的主要能源。当然太阳能也有其局限性和其自