基于单片机的太阳能热水器智能控制系统项目设计方案

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1、基于单片机的太阳能热水器智能控制系统项目设计方案1研究背景和社会现状以及设计任务1.1研究背景和社会现状随着现在社会环境日益恶劣的情况下，环保成了现在的社会的主题，然而热水器也成了各家的必备设施，太阳能热水器也正占了热水器的一个重要部分。现在有多种自然资源，如核能、风能，但是最为干净并且普遍人类生活的还是太阳能。从长远看来，现在全球已探明的石油产量只能用到21世纪中期，天然气也只能用到21世纪中期，300年后也会把煤炭资源用光，这些资源不仅会慢慢消失最重要的一点对环境的影响也非常严重，温室效应也是现在社会的一大难题。然而太阳能却是无限的资源，太阳每年放出的热量到达地面的能量相当于

2、1.892×10的三次方千亿的煤资源。如今的热水器技术已经成熟，并且在不断的取代燃气热水器和电热水器，2000年日本的热水器比往年翻了一倍。在以色列更是有规定，所有现期建的房屋必须装配太阳能热水器。据统计，我国更是使用量，销售量和生产量排在首位的国家。但是现在一般市场上的热水器大部分功能单一，操控不方便，虽然有温度显示和水位显示功能，但是却没有温度控制功能和预约功能，使人们不能方便的使用热水器并且导致浪费。安全问题和能源问题是如今社会非常关注的问题。在家庭应用上大可分为三类热水器：燃气热水器，太阳能热水器，电热水器。燃气热水器在最近的一氧化碳中毒事故中占三分之一。电热水器更是浪费

3、了大量的电力。然而太阳能热水器，它节能环保，安全性能良好等优势让人们更加的青睐。本次我选择太阳能热水器只能控制系统这个课题，是为了让大家了解一下如今社会的能源现状，让大家知道可持续发展这系统个观念，最主要的是太阳能在新技术上的应用。如今太阳能已经进入了千家万户，控制更是最重要的一部分，尽可能节能环保并且操作简单也是这次设计的一个重要意义。1.2设计任务53本次设计的任务主要是实现太阳能控制系统的智能化，让人们对于复杂的系统有一个清晰的了解。本系统大体上包括可以预设时间和预设上水量进行自动的到时上水并加热的功能，温度和水量的数据在液晶屏上显示。并且时钟功能使人们可以洗澡的时候看时间

4、，防止热门无意中带入手机等电子产品被水浇湿使这些电子产品损坏。本系统还可以切换手动和自动模式，让喜欢手动或者自动的人都有选择。并且系统还有电辅助功能，当太阳光不足而致使温度提升不到预定温度时通过电辅助的功能使水温加热。总之就是让人们方便并且合理的使用热水器，减少不必要的浪费和意外。2系统设计方案2.1设计思想本次设计是通过89C51对各个模块进行控制，最后实现？？？功能。首先可以手动预定好水位和温度。接着水位传感器检测是否少于最低水位和预定水位，如果低于要求的话打开电磁阀进行上水，反之不上水。最后通过温度传感器检测温度是否到达预设的温度，如果没有到达目标，通过89C52发出信号给

5、电辅助加热装置进行加热。2.2系统结构框图设备是由89C51单片机、键盘输入模块、时钟模块、显示模块、水位采集模块、温度采集模块、电加热模块共同构成的。本系统遥控接收模块、水位采集模块、温度采集模块、时钟模块、键盘输入模块是输入端。显示模块、电磁阀控制模块、电加热模块作为输出端。系统整体结构框图如图2.2键盘输入模块时钟模块数据处理模块AT89C52系列单片机遥控接收显示模块电磁阀控制水位水温控制电路水位采集模块电加热温度采集模块图2.2系统整体结构框图533器件选择3.1单片机的选择本次设计为基于单片机的太阳能热水器智能控制系统，单片机是设计的最为重要的一部分，是本控制系统的核

6、心，一切工作都是单片机在发出命令。然而现在市场上有各种型号的单片机，因此需要选择合适并且性价比高的单片机进行设计。经过比较最终选择了单片机AT89C52，本单片机是一种性价比很高的一种，不仅耗电量低而且功能强大。采用8位微控制器，具体解释是一类通过控制电压的放大器。经过查资料发现AT89C51是4位的，而且没有T2定时器，没有8位的单片机RAM容量大，功能明显不如本次选择的，所以不使用AT89C51。因此选用AT89C52单片机。C52有40个引脚，其中有4大组，每组有8个引脚。这四大组引脚是可以双向输出的，可以与其他模块相连接进行数据的传输。剩余的8个引脚包含通信口，读写口，计

7、时器和外中断口。实物图如图3.1图3.1AT89C52实物图3.1.1引脚介绍P0.0-P0.7引脚：显示屏与单片机的桥梁P1.0-P1.3引脚：与水位检测器相连接，使信号传输到C52中，对水位进行读取。P2.0-P2.3引脚：与四个按键分别相连，实现设定参数的功能。53P2.7引脚：DS1820温度传感器与之相连，通过P2.7输出到单片机。P3.4引脚：单片机通过P3.4引脚与电辅助加热装置连接，通过单片机处理发出信号控制加热装置。P3.5-P3.7引脚：时钟芯片DS1302发