oA太陽熱水器水位水溫控制畢業(yè)設計開題報告答辯ppt

1、太陽能熱水器水位、水溫控制器設計太陽能熱水器水位、水溫控制器設計一、選題的意義、研究現(xiàn)狀一、選題的意義、研究現(xiàn)狀二、研究的思路和方案二、研究的思路和方案三、目標及要求三、目標及要求四、主要參考文獻四、主要參考文獻一、選題的意義、研究現(xiàn)狀一、選題的意義、研究現(xiàn)狀1.課題的背景意義課題的背景意義 隨著全球人口和經(jīng)濟的迅猛增長，不可再生能源越來越少，而它所帶來的環(huán)境污染問題及其誘因逐漸為人們所認識，“低碳經(jīng)濟”這一概念開始進入人們的視野。在這種歷史條件下，為了實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展，太陽能這一可再生潔凈能源越來越被大力應用與發(fā)展。太陽能熱水器是我國太陽能利用中應用最廣泛，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最迅猛的太陽能產(chǎn)品，

2、它以其諸多的優(yōu)點受到人們的歡迎，它的技術比較成熟，造價比較低廉，同時給人們提供節(jié)省資源，保護環(huán)境，絕對安全的熱水。2. 應用前景與現(xiàn)狀應用前景與現(xiàn)狀 根據(jù)中國商業(yè)聯(lián)合會的統(tǒng)計，在城市電網(wǎng)大范圍改造和城市住房市場大規(guī)模啟動的帶動下，今后幾年我國熱水器市場將呈現(xiàn)強勁增長勢頭。目前，太陽能熱水器控制器一直處于研究與開發(fā)階段，市面上大多數(shù)的熱水器的控制系統(tǒng)功能單一，操作復雜，可靠性差等問題。很多控制器具有溫度和水位顯示功能，卻不具備溫度水位的自動控制功能。雖然有的控制器配有電加熱輔助裝置，但都不是全智能化的，本課題采用單片機控制系統(tǒng)對水溫與水位進行檢測和控制。3.課題研究的內(nèi)容 根據(jù)太陽能熱水器水溫水

3、位對控制器的要求與特點，提出了一種基于單片機的太陽能熱水器智能控制器的設計方法，給出了系統(tǒng)硬件設計及軟件實現(xiàn)方法。本設計具有很強的實用性。本裝置電路簡單，水溫控制精確靈活，水位顯示直觀醒目，節(jié)能環(huán)保，具有一定的市場前景。二、研究的思路和方案 本課題設計基于單片機at89s52為核心配合ds18b20溫度傳感器，led顯示器件，電磁閥，電加熱器，報警器等外圍器件，采用44行列鍵盤輸入加熱時間，水溫設置等要求，利用水位采集模塊和溫度采集模塊對熱水器中的水溫水位的信息采集，這些信息由數(shù)據(jù)處理模塊處理后，實現(xiàn)以控制電動機的運轉和電加熱輔助系統(tǒng)來控制儲水箱中的水位、水溫并完成水位、水溫實時顯示的功能，一

4、旦水溫達不到預設的水溫要求，便會啟動電加熱輔助系統(tǒng)，對水進行加熱，并將水溫顯示在顯示模塊上，而當水溫達到設定的上下限便會觸發(fā)報警模塊，而如果這個過程中水位沒有達到預設的要求時，熱水器會進行注水，直至預設時的水位。 主要包括兩個部分的設計：硬件電路設計和軟件程序設計設計系統(tǒng)的整體結構圖如圖所示：硬件電路設計方面：（1）主機電路 主機電路是以atmel 公司 生產(chǎn)的at89s52為核心，選取一定的晶振頻率構成。at89s52是一種低功耗、高性能cmos 8位微控制器，具有8k 在系統(tǒng)可編程flash 存儲器。使用高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80c51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上flash

5、允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 （2）溫度傳感和水位采集模塊 溫度傳感器模塊采用是dallas公司生產(chǎn)的采用1-wire總線技術的典型產(chǎn)品ds18b20，該傳感器檢測溫度范圍為-55+125，內(nèi)置e2prom，具有限溫報警功能他可以將被測溫度直接轉換成數(shù)字量，可以方便地通過串行總線實現(xiàn)讀取，通過編程，ds18b20可以實現(xiàn)9-12位的溫度度數(shù)。由于ds18b20可以有數(shù)據(jù)線本身提供電源，因此單片機與其連接時，需要一根數(shù)據(jù)線和地線，由于每片ds18b20內(nèi)部都有一個獨特的片序列號，所以一條單總線上可以掛接多片ds18b20，特別適合構成多點溫度測控系統(tǒng)。 水位采集使用市場上桑樂太

6、陽能的水位 采集方法，rc充放電式水位傳感器測量電路，它的工作原理是，水面每接觸一個鋼針就會多并聯(lián)一個電阻，電阻隨水位變化而規(guī)律的變化。利用單片機的一個口周期性的給電容電路充放電，然后用單片機監(jiān)測電容兩端電壓的變化，因為電容電壓的上升或下降時間t=rc，所以用單片機記錄這個時間就能判別電阻的變化，進而轉化為水位的變化進行顯示及其他動作。公 共水 位425kr儲水箱充 放 電 口檢 測 口（3）時間、水位、溫度顯示模塊和鍵盤電路這部分 用于系統(tǒng)和人的信息交互,有對太陽能 熱水器狀態(tài)的直觀顯示,也有用于人對系統(tǒng)控制 的鍵盤電路（4）時鐘模塊。給系統(tǒng)提供時間顯示和參考時間。（5）驅(qū)動電路。包括電加熱

7、輔助系統(tǒng)、上水電磁、 報警電路，是整個系統(tǒng)的執(zhí)行部分。軟件程序設計方面：v軟件流程圖 開始 初始化 采集水位水溫信息 超限報警程序水溫超限水位超限電輔助系統(tǒng) 數(shù)據(jù)顯示 延 時 程序返回程序代碼： 1.主程序 2.子程序程序代碼 3.報警程序 4.延時程序?qū)崿F(xiàn)方法： 先用proteus professional仿真軟件和keil軟件模擬，再做實物。三、目標及要求v顯示實時的水溫和水位，實現(xiàn)上下限溫度的設置v具有高低水位的控制功能v實現(xiàn)上下限溫度、水位的控制和報警，同時具備電輔助設備加熱功能主要參考文獻v1段曉飛太陽能發(fā)展前景及應用研究 j 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010（20）v2周荷琴，吳秀清微型計算機原理與接口技術m中國科學技術大學出版社第四版v3劉海成單片機及應用系統(tǒng)設計原理與實踐m北京航天航空大學出版社，2009：495-500 v4宋戈，黃鶴松，等51單片機應用開發(fā)范例大全m北京：人民郵電出版