oA太陽熱水器水位水溫控制畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告答辯ppt

1、太陽能熱水器水位、水溫控制器設(shè)計(jì)太陽能熱水器水位、水溫控制器設(shè)計(jì)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(biāo)及要求三、目標(biāo)及要求四、主要參考文獻(xiàn)四、主要參考文獻(xiàn)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(jì)的迅猛增長(zhǎng)，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(rèn)識(shí)，“低碳經(jīng)濟(jì)”這一概念開始進(jìn)入人們的視野。在這種歷史條件下，為了實(shí)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(yīng)用與發(fā)展。太陽能熱水器是我國太陽能利用中應(yīng)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(diǎn)受到人們的歡迎，它的技術(shù)比較成熟，造價(jià)比較低廉，同時(shí)給人們提供節(jié)省資源，保護(hù)環(huán)境，絕對(duì)安全的熱水。2. 應(yīng)用前景與現(xiàn)狀應(yīng)用前景與現(xiàn)狀 根據(jù)中國商業(yè)聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)，在城市電網(wǎng)大范圍改造和城市住房市場(chǎng)大規(guī)模啟動(dòng)的帶動(dòng)下，今后幾年我國熱水器市場(chǎng)將呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)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(fù)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(dòng)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(jī)控制系統(tǒng)對(duì)水溫與水位進(jìn)行檢測(cè)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(duì)控制器的要求與特點(diǎn)，提出了一種基于單片機(jī)的太陽能熱水器智能控制器的設(shè)計(jì)方法，給出了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)方法。本設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本裝置電路簡(jiǎn)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(chǎng)前景。二、研究的思路和方案 本課題設(shè)計(jì)基于單片機(jī)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(bào)警器等外圍器件，采用44行列鍵盤輸入加熱時(shí)間，水溫設(shè)置等要求，利用水位采集模塊和溫度采集模塊對(duì)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(shí)現(xiàn)以控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和電加熱輔助系統(tǒng)來控制儲(chǔ)水箱中的水位、水溫并完成水位、水溫實(shí)時(shí)顯示的功能，一

4、旦水溫達(dá)不到預(yù)設(shè)的水溫要求，便會(huì)啟動(dòng)電加熱輔助系統(tǒng)，對(duì)水進(jìn)行加熱，并將水溫顯示在顯示模塊上，而當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定的上下限便會(huì)觸發(fā)報(bào)警模塊，而如果這個(gè)過程中水位沒有達(dá)到預(yù)設(shè)的要求時(shí)，熱水器會(huì)進(jìn)行注水，直至預(yù)設(shè)時(shí)的水位。 主要包括兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)：硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖如圖所示：硬件電路設(shè)計(jì)方面：（1）主機(jī)電路 主機(jī)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(gòu)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(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)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(chǔ)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(shù)的典型產(chǎn)品ds18b20，該傳感器檢測(cè)溫度范圍為-55+125，內(nèi)置e2prom，具有限溫報(bào)警功能他可以將被測(cè)溫度直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，可以方便地通過串行總線實(shí)現(xiàn)讀取，通過編程，ds18b20可以實(shí)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(jī)與其連接時(shí)，需要一根數(shù)據(jù)線和地線，由于每片ds18b20內(nèi)部都有一個(gè)獨(dú)特的片序列號(hào)，所以一條單總線上可以掛接多片ds18b20，特別適合構(gòu)成多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng)。 水位采集使用市場(chǎng)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(cè)量電路，它的工作原理是，水面每接觸一個(gè)鋼針就會(huì)多并聯(lián)一個(gè)電阻，電阻隨水位變化而規(guī)律的變化。利用單片機(jī)的一個(gè)口周期性的給電容電路充放電，然后用單片機(jī)監(jiān)測(cè)電容兩端電壓的變化，因?yàn)殡娙蓦妷旱纳仙蛳陆禃r(shí)間t=rc，所以用單片機(jī)記錄這個(gè)時(shí)間就能判別電阻的變化，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為水位的變化進(jìn)行顯示及其他動(dòng)作。公 共水 位425kr儲(chǔ)水箱充 放 電 口檢 測(cè) 口（3）時(shí)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(duì)太陽能 熱水器狀態(tài)的直觀顯示,也有用于人對(duì)系統(tǒng)控制 的鍵盤電路（4）時(shí)鐘模塊。給系統(tǒng)提供時(shí)間顯示和參考時(shí)間。（5）驅(qū)動(dòng)電路。包括電加熱

7、輔助系統(tǒng)、上水電磁、 報(bào)警電路，是整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行部分。軟件程序設(shè)計(jì)方面：v軟件流程圖 開始 初始化 采集水位水溫信息 超限報(bào)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(shí) 程序返回程序代碼： 1.主程序 2.子程序程序代碼 3.報(bào)警程序 4.延時(shí)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(shí)物。三、目標(biāo)及要求v顯示實(shí)時(shí)的水溫和水位，實(shí)現(xiàn)上下限溫度的設(shè)置v具有高低水位的控制功能v實(shí)現(xiàn)上下限溫度、水位的控制和報(bào)警，同時(shí)具備電輔助設(shè)備加熱功能主要參考文獻(xiàn)v1段曉飛太陽能發(fā)展前景及應(yīng)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(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)m中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社第四版v3劉海成單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與實(shí)踐m北京航天航空大學(xué)出版社，2009：495-500 v4宋戈，黃鶴松，等51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)范例大全m北京：人民郵電出版