msp家用太阳能加热控温沐浴系统.doc

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1、论文格式***********************************************************注意：此为封面格式***********************************************************2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛项目报告题目：基于msp430的家用太阳能加热控温沐浴系统学校：西安电子科技大学指导教师：杨振江组别：本科组应用类别：控制系统类平台：（MSP430或Cortex-M或C2000）参赛队成员名单（含个人教育简历）：1.袁健威机电工程学院09级机械设计

2、制造及其自动化专业2.张朝扬机电工程学院09级机械设计制造及其自动化专业3.符修亮机电工程学院09级机械设计制造及其自动化专业********************************************************************注意：此为正文起始格式正文和附录中均不得大段复制源代码和原理图，只允许能充分体现创新方法或关键设计的少量源代码示例和原理图，滥用源代码和原理图的，评委有权扣分。正文+附录尽量控制在20页内，超过25页的部分不会被阅读*********************************************

3、************************题目：基于msp430的家用太阳能加热控温沐浴系统摘要（中英文）针对现在的太阳能加热，我们的系统分为三部分：信号输入部分，加热控制控制部分以及电机控制出水温度部分。信号输入部分我们采用便于现场控制的键盘输入和便于用户控制的红外输入，加热部分采用的是温度和容量可调的加热系统，而电机控制采用的是发展较为成熟的PID控制以及定位准确的步进电机控制。三个系统相互联系，总体上达到淋浴控温和加热目的。Thewaterheatingbathsystemisdesignedbasedonthesolarenergywaterhea

4、tingThesystemcanbedividedintothreeparts:definitionpart，heatingandheat–preservationpart，andsteppingmotortemperaturecontrollingpart。Foreasycontrol，weuseinfraredcontrollingandkeypadinputmethod。Forquicklyheating，wedefinedtwomodesforheatingandheat–preservation。Forquicklyandstablytemperatu

5、recontrollinginwateroutlet，weusePIDmethodinrunningsteppingmotor。1.引言简述系统设计的背景、目的、和所要解决的问题。随着进入节能时代，较好地利用各种的再生资源是我们设计产品的一个重要因素。太阳能，作为最容易获得的能量，渐渐开始成为各种绿色能源的首选。基于这个立场，我们基于太阳能加热的方案来设计出水温度的系统，利用电机控制冷水和热水的混合来达到控制出水温度的目的。再则考虑到晚上太阳能水箱热能散失导致温度下降热水供给不足的问题，我们可以需要给予系统加热的功能，解决晚上用户舒适洗澡的问题。在用户使用这个模

6、块，考虑到用户在使用的时候因为浴室的原因，用液晶显示可能模糊，所以我们选用的是数码管显示输出。为了便于用户的操作使用，我们采用红外控制，同时作为硬件调试和用户必要时的使用，我们增加用键盘对系统进行直接的控制值设置模块。考虑到现在的家庭一般都是3人家庭，在水位的设置上面，我们让用户可以对水位进行设定，分别是超低水位，一人，二人和三人水位。这样既可以节约到加热的时间，同时也可以节约到在晚上的时候热水洗澡而需要的加热热水的电费。至于电机控制模块，为了达到快，准，稳的要求，我们采用了现在比较成熟度PID模块来解决电机控制。我们利用msp43016x系列内部的DAC模块，

7、用利用数字PID方法算出输出电压，对步进电机来进行速度和方向的控制。从而达到了用户出水水温的快，准，稳。1.系统方案系统总框图：用户设定加热控制水位控制出水控制系统的总体构造思想是：用户可以在任意时候设定需要的目标值，例如水位，热水箱的温度，以及出水时候的温度。而对于系统，我们的做法是：水位超过的时候不给予进水，低于最低水位的时候为了保护系统必须关闭出水强行进水同时关闭加热控制。加热控制和水位控制并行操作，可以为用户节约时间。在超低水位时进行过热保护等措施。为了让洗澡时候的供水温度稳定，只有水位和热水温度到了设定的参数才准许用户开水洗澡。在出水控制这一模块，为了

8、更好地获得稳定快速的输出