太阳能智能控制器的软件设计-毕业设计

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1、*******学院电子信息工程系毕业设计说明书题目：太阳能热水器智能控制器的软件设计姓名：学号：专业：指导教师：2017年月日摘要太阳能是现在社会巨大的能源，人们利用太阳能可以节省好多的能源，所以要好好利用太阳能，发挥它应有的作用。太阳能热水器因利用太阳能、无污染、使用方便、长期使用投入费用低等特点而倍受人们的青睐，得到很好的发展。C语言对单片机编程有诸多优点，例如：便于移植、句法检查时错误少、坚固性好、头文件种类诸多，能够方便快捷使用各种函数等。本设计以AT89C51单片机作为控制器，使用C语言编写程序，设计了一款智能太阳能热水器。通过数字温度传感器检测当前水的温度，由于是数字信号

2、就直接送入单片机AT89C51内，通过单片机的处理在LED数码管上显示当前的温度值。另外一路是在水箱中的四个电极分别代表不同的水位从而得到水位的高低，并且通过LED灯显示水位的高低。按键用来设定想要控制的温度值，单片机在内部通过比较设定的温度和当前温度，当前温度小于设定温度时就会闭合电磁开关，开启加热装置。高于设定温度时断开开关停止加热。自动上水方面是设置水位的上限和下限，水位低于下限时就会闭合电磁开关，开始上水，当水位高于上线时就会自动断开电磁开关，停止上水。温度和水位值在时时检测，达到控制目的。关键词：太阳能热水器、C语言、单片机、传感器、智能控制53目录第一章绪论51.1太阳能

3、热水器的发展概况及市场竞争分析51.2课题背景及意义5第二章系统总体设计与部分原理介绍62.1系统总体硬件框图与工作原理62.280C51单片机结构与特点62.2.1单片机的组成62.2.280C51单片机的引脚描述及片外总线结构72.3数码管显示92.4.1数码管简介92.4.2数码管的实现方法102.4.3锁存器与数码管显示方法112.4键盘输入设计132.5.1键盘输入方法132.5.2键盘输入的抖动与去抖的方法132.5电磁继电器的原理15第三章系统软件设计163.1主函数的分析173.2DS18B20温度传感器的软件设计193.3键盘输入函数的分析233.4显示函数的分析2

4、63.5中断加热子函数的分析303.6软件调试31第四章硬件电路仿真结果324.1温度仿真324.1.1温度显示仿真32534.1.2温度控制仿真324.2水位仿真344.2.1水位显示仿真344.2.2水位控制仿真35第五章总结36谢辞37参考文献：37附录一：系统硬件原理图38附录二：整体程序代码3953第一章绪论1.1太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析未来，我国热水器行业发展将呈现三大趋势：一是热水器产业是传统产业，竞争比较激烈，城市市场已经十分普及，加之受到房地产调控政策的出台的影响，热水器市场增长放缓。但随着人们的需求不断提高，新型热水器将逐渐受到人们的青睐。未来，热水器

5、市场的主要增长点将主要集中在人机互动的高技术含量、节能环保的新型热水器产品上。而随着农村城镇化、国家家电下乡、节能补贴等政策的出台，农村市场需求将放量，未来有很大的增长空间。 二是近些年人们对热水器需求量不断增长，热水器潜力巨大，这一产业将成为国内热水器行业下一个阶段的另一热点。另一方面，当前，智能化、个性需求化等新型热水器市场整体拥有率比较低，未来，热水器生产企业应抓住升级换代的契机，加快新型产品概念的推广。未来，更多种类的智能化热水器将不断进入消费者的家庭。 三是热水器品牌格局已经初步形成，二线品牌生存压力十分明显，各热水器企业对细分市场的建设仍需努力。随着科学技术的发展及人们的

6、需求，热水器日渐趋于高端化和智能化。未来几年热水器行业将进入发展的黄金时期。但值得注意的是，当前智能化热水器发展迅猛，但缺乏统一规划和协调，因此热水器未来发展的主要方向是智能化。在太阳能利用技术中，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。1.2课题背景及意义随着太阳能热水器的迅速推广，广大消费者对太阳能热水器特别是太阳能热水器控制器的要求越来越高，太阳能热水器商家为使自己的产品能在市场上生存和发展，在不断提高太阳能热水器热水性能的同时，也不断加大力度满足消费者对于太阳能使用方便的要求，于是太阳能热水器的智能化

7、程度越来越高。本系统完全跟随太阳能热水器本身智能化程度和成本的要求，为太阳能热水器提供了一套智能化程度高、性能良好、使用方便、经济实惠的智能控制系统。第二章系统总体设计与部分原理介绍532.1系统总体硬件框图与工作原理经过对所要设计的控制系统的功能要求进行分析，可以得到系统的总体硬件设计框图，如图2-1所示。由系统的总框图可以看出该系统的工作原理为：单片机89C51作为控制核心并协调整个系统的工作，通过数字温度传感器检测当前水的温度，由于是数字信号就直接送