智能型太陽能熱水器控制器外文翻譯

1、 淮 陰 工 學 院畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯系 （院）：電子與電氣工程學院專 業(yè)：電氣工程及其自動化姓 名：吳 健學 號：1101205122外文出處：2009 International Conference on Energy (用外文寫)and Environment Technology附 件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導教師評語：吳健同學所譯外文文獻與課題緊密相關，中文譯文語句通順，專業(yè)用語符合標準，語句表述基本符合中文習慣。完成的工作量適中，格式符合規(guī)范要求。成績?yōu)橹小?014年3月15日簽名： 附件1：外文資料翻譯譯文太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)的設計與應用摘要：太陽

2、能熱水器智能控制系統(tǒng)由四大模塊組成，由數(shù)據(jù)采集模塊，單片機控制模塊，調整模塊和人機交互模塊組成?；谟布蛙浖脑O計，使得自動檢測與控制問題得到解決。智能控制檢測的研究和創(chuàng)新成果可以幫助現(xiàn)有產品來提高他們的功能，降低成本，提高性能價格比。關鍵詞：太陽能熱水器；硬件設計；檢測與控制一、引言與燃氣熱水器和電熱水器相比，太陽能熱水器具有無污染，節(jié)約能源等優(yōu)點，是真正的綠色產品等。目前，有許多品牌的太陽能熱水器，它們在自動檢測與控制都有一些問題。本設計主要集中在以下三個方面：（1）自動檢測水溫（2）自動檢測和控制水位，在不增加成本的情況下提高精度（3）控制的最高水的數(shù)量，根據(jù)水位，水溫和天氣使它方便使

3、用。這是一種更安全、更節(jié)省時間和節(jié)約用水的智能控制二、太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)的結構圖1 系統(tǒng)電路圖太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)由四個模塊組成。數(shù)據(jù)采集模塊是用來收集壓力和溫度信號，轉換后送給單片機。單片機控制模塊分析和處理數(shù)字信號的數(shù)據(jù)采集模塊，根據(jù)設計的程序來控制信號?？刂菩盘枌⑥D達執(zhí)行模塊。執(zhí)行模塊控制水位來實現(xiàn)自動上水。人機交互模塊用來實現(xiàn)實時顯示和監(jiān)測的相關的溫度信號和壓力上限報警。電路系統(tǒng)圖如圖1所示。三、規(guī)則和系統(tǒng)的電路設計及制作硬件電路主要包括89C51單片機，A/D轉換器ADC574，溫度檢測電路，壓力檢測電路，水位限制電路，報警電路和通信電路。A. A/D轉換圖2 單極接線圖目

4、前有許多種類的A / D轉換器。然而，他們有著不同的精度，速度和價格。該ADC574轉換器中使用12位逐次逼近型轉換器，它由AD公司制作。它的轉換速度是25微秒、轉換精度為0.05%。ADC574轉換器用于在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應用。因為有緩沖三態(tài)輸出可以連接在AD574芯片單片機的數(shù)據(jù)總線電路上，它不需要附加的邏輯接口電路。單極性輸出接線圖如圖2所示。B. 溫度檢測電路智能溫度檢測電路包括溫度傳感器、A/D 轉換器、內存和接口電路。DS18B20溫度傳感器是一個先進的溫度傳感器，是一種改進的智能溫度傳感，是繼DS1820 傳感器提出后美國達拉斯半導體公司新出的產品。它比 DS1820 在檢測溫度

5、的精度、轉換時間、傳輸距離、決議等大為改善。其特點是：特殊的單線接口模式不需要使用任何外部元件使用時間電纜得電，電壓是從+3V到+5.5V測得的溫度從55到125。測量精度為0.5通過編程實現(xiàn)數(shù)字讀數(shù)9-12位模式用戶可以自己設定的上限和下限的易失性報警它可以支持的功能，多點網絡。多個DS18B20可以被安裝在只有三線并行實現(xiàn)溫度的多點測量負壓的特征。當電源兩極相反，溫度計不會因為加熱燃燒，但它不能正常工作因為DS18B20單線通信功能是通過分時有嚴格的時隙的概念，它是讀寫在時間序列重要。通過系統(tǒng)的變化的DS18B20操作必須按協(xié)議執(zhí)行C. 壓力檢測電路MPX5100傳感器具有X型應變元素、溫

6、度補償電路、校正網絡和放大處理電路在同一芯片中。不需要補償電路和放大器來超過輸出電壓。它具有優(yōu)越的性能而且使用方便。壓力檢測電路如圖3所示。MPX5100A，由+5V電源供電，被用來監(jiān)視的液體的壓力。C1和C2是電源去耦電容。C3是輸出端的噪電容。集成的硅壓力傳感器的輸出電壓第一次轉變成數(shù)字信號通過A/D轉換器，然后發(fā)送到主處理機(uP)工作得出測量的壓力值。圖3 壓力檢測電路D. 水位限制電路水位限制電路，由正常上限（IC1）集成電路和探測電極，在水箱有4處電極，每個電極連接到IC1的輸入通道（1-4通道）1-4腳通過電阻R1-R4分別。有發(fā)光二極管LED1-LED4連接（13）-（16），

7、IC1指示工作狀態(tài)的引腳。水位限制電路如圖4所示。圖4 水位檢測電路E. 液晶顯示電路EDM12864B是128（行）64（列）點陣液晶由大連桑松泰克公司生產的?？刂乞寗釉撘壕э@示芯片為HD61202和HD61203，有著有64行驅動端口。LCD驅動的行和列由HD61203HD61202組合一起。每一塊有64個64位HD61202顯示內存。RAM的每一點對應的液晶顯示屏上的一個點?！?”是指“開啟”，“0”的意思是“關閉”。在EDM128634B上，兩個HD61202液晶芯片各自控制的左半屏幕和右半屏幕。F. 采樣保持器AD582A/D 轉換器的時候共享傳輸，將多通道模擬信號發(fā)送到單一通道，控

8、制系統(tǒng)需要單一的芯片來在同一時間處理該字段獲取值。否則將有一個大的錯誤。AD582由一種高性能緩沖放大器、模擬開關與低泄漏電阻和結型FET放大器組成。期望電容從外連接，其他組件都集成在一個芯片中。采樣持有人如圖5所示。ADC574和采樣保持器的連接圖G. 報警電路嗡嗡聲報警接口電路設計驅動壓電蜂鳴器連接89C51。壓電蜂鳴器需要大約10mA的電流驅動。它可以由7406個或7407個TTL系列集成電路驅動的低水平，或晶體三極管。在圖6中，PB0連接到晶體管的基極輸出端。當PB0顯示在高水平，晶體管開放，由于在壓電蜂鳴器的兩端電壓為+5V，壓電蜂鳴器發(fā)出聲音。當PBO顯示在低電平，三極管閉合，蜂鳴

9、器停止發(fā)聲。利用三極管驅動蜂鳴器報警電路當需要更響亮的聲音時，可以使用更大的功率揚聲器，然后還需要相應的電力驅動。H. 接口通信電路對于網絡和通信的要求，此設備設計有全雙工串行端口，這樣可以輕松地將檢測到的數(shù)據(jù)上載到控制中心。本設計采用MAX232CPE接口芯片作為串行通信電路。I. 太陽能熱水器控制裝置的電源單片機和8155的設備需要+5V直流工作正常；繼電器需要+12V直流；溫度傳感器需要±15V直流電壓；液晶顯示器需要-12V直流電壓；ULN2004需求+ 9V直流.根據(jù)設計要求，對78系列三端集成穩(wěn)壓器可用于出口的±5 V, ±12 V, ±15

10、V, ±9V。J. 復位電路根據(jù)MCS-51單片機的引腳定義和功能，RST為復位信號輸入端。當RST引腳連續(xù)出現(xiàn)兩個機器周期的高電平，單片機將完成復位操作。寄存器芯片中的地位是在表1顯示復位后。MCS-51必須重置在重新啟動時。在它重置PC=000H點到程序存儲器0000H地址。CPU將從地址單元0000H重新啟動程序。表1 芯片寄存器復位地址（X是不確定的）復位不會影響到RAM中的數(shù)據(jù)。此外，如果系統(tǒng)工作異?；蛴衅渌闆r下可手動復位。復位是通過外部復位電路可分為自動復位和手動復位功能。復位電路如圖7所示。（a）自動復位 （b）手動復位圖7 復位電路在圖7 (a)，C=10uF， R

11、=8.2k當f0=12MHz；C=20uF，R=1k當f0=6MHz。在圖7(b)，C=20uF，R1=1k和 R2=0.2k。在此設計中圖7(b)手動復位被使用。四、軟件系統(tǒng)簡介圖8 主程序流程圖圖9 智能控制流程圖由于采用模塊化結構，整個程序由主程序，顯示子程序，定時采樣子程序，報警子程序等。主程序的流程圖如圖8所示，智能控制的流程圖如圖9所示。五、結論采用單片機AT89C51作為控制核心，太陽能熱水器實現(xiàn)對溫度的測量顯示功能，水位顯示，溫度控制，水位控制，存儲，超壓報警。本系統(tǒng)可以提高現(xiàn)有產品的功能，降低成本，開放市場從而經濟效益高。參考文獻：1 吉宗楠單芯片的外部設備實用手冊輸入裝置的

12、體積北京航空航天大學出版社，19982 王箏嚴太陽能熱水器自動溫度控制器的設計儀器設備的用戶200453 馮裕昌單芯片多功能控制系統(tǒng)的設計儀器儀表技術與傳感器2004114 劉潤華，劉李山模擬電子技術石油大學出版社，20035 Z.F.Huang, C.S.Liu and R.W.Liu. “Node Fault Diagnosis and Design of Testability”, IEEETrans On CAS-30, 1999.523 5296 P.F.Galeect. “FaultLocationBaseOnTravelling Waves.Developments in Power System