太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計說明

1、WORD59/60 SKIPIF 1 5攝氏度，T2T1）為止。如若T1=N，那么循環(huán)水集熱過程結(jié)束，進入冷水集熱控制過程。（3）冷水集熱控制此時熱水箱溫度已達到了N，冷水要進入太陽能集熱器，這時溫度為T3，和當日的設(shè)定溫度值相比較，若T3N則將已加熱的水送入熱水箱，每天的控制時段大概為中午太陽較強時。具體控制過程如下：關(guān)閉循環(huán)水閥門F1，打開冷水閥門F2，熱水閥門F3處于可控狀態(tài)。若T3N，打開熱水閥門F3并將保持一段時間，若T3N閥門F3繼續(xù)保持打開狀態(tài)，否則關(guān)閉F3?？梢?，這個過程充分利用太能轉(zhuǎn)化為熱能，方便快捷。（4）水箱加熱控制當光線很弱或遇上陰雨天氣，這個過程熱水箱的加熱系統(tǒng)將發(fā)揮

2、最大作用，設(shè)定熱水箱溫度為T1，將它和設(shè)定值N相比較，從而控制是否打開電加熱，控制時段為全天，具體過程如下： 若T11000次）Flash ROM32個雙向I/O口硬件看門狗WDT電路3個16位可編程定時/計數(shù)器時鐘頻率0-33MHz兩個串行中斷5128bit部RAM2個外部中斷源置時鐘振蕩器中斷激活睡眠模式3級加密位雙重數(shù)據(jù)存儲器軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能3.3.2數(shù)碼管顯示：由單片機的定時器To做16位計數(shù)器（為便于數(shù)據(jù)處理，這里只用低8位計數(shù)值，即寄存器TL0中的值）。一邊記錄脈沖數(shù)量，一邊以厘米為單位由四位數(shù)碼飛管顯示出來。四位數(shù)碼管采用動態(tài)掃描方式顯示。長度計量儀采用0.5英寸共陽極連接

3、的LED數(shù)碼管。 SKIPIF 1 0 LED數(shù)碼管由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。右圖為LED數(shù)碼管外形和引腳圖，其中7只發(fā)光二極管分別對應(yīng)a-g筆段，構(gòu)成“日”字形，另一只發(fā)光二極管DP作為小數(shù)點，因此這種LED顯示器稱為八段數(shù)碼管。（如圖3-3所示）圖3-3 LED數(shù)碼管共陽極型LED數(shù)碼管，是將各段發(fā)光二極管的陽極連在一起，作為公共端com,應(yīng)接高電平。ag、Dp各筆段中，某筆段接低電平時發(fā)光，高電平時不發(fā)光。為了節(jié)省單片機I/O口的數(shù)量，將各位數(shù)碼管的ag對應(yīng)筆畫并聯(lián)起來分別與單片機的P2.0P2.7引腳連接。顯示時，由P2口依次輸出各位數(shù)字的筆段碼，并依次由P1.0、P1

4、.1、P1.2、P1.3輸出低電平位選信號接通數(shù)碼管的公共端，輪流進行，循環(huán)不止，由于循環(huán)的頻率較高（約50Hz），加上人眼的視覺暫留，既保障了各位數(shù)字的對應(yīng)顯示，又不會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，實現(xiàn)動態(tài)掃描顯示。本系統(tǒng)需顯示水溫，測量圍為099 0C，用四個八位LED數(shù)碼管顯示。1）LED結(jié)構(gòu)和顯示原理。LED（Light Emitting Diode）顯示器是由發(fā)光二極管作為顯示字段的顯示器件，最常見的是由7段型發(fā)光二極管（ag7段）和1個圓點型發(fā)光二極管（常以dp表示，主要用來顯示小數(shù)點）組成的LED顯示器，其排列形狀如下圖所示。這種LED顯示器也可稱為7段數(shù)碼顯示器（或8段數(shù)碼顯示器）。LED顯示

5、中的發(fā)光二極管根據(jù)其連接的方法有共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。共陰極結(jié)構(gòu)：把各段發(fā)光二極管的陰極連接在一起構(gòu)成公共陰極，如圖a所示。使用時，公共陰極接地，根據(jù)要求需點亮發(fā)光二極管的陽極輸入高電平，不需點亮的發(fā)光二極管的陽極輸入低電平。共陽極結(jié)構(gòu)：把各段發(fā)光二極管的陽極連接在一起構(gòu)成公共陽極，如圖b 所示。使用時，公共陽極接+5V，根據(jù)要求需要點亮發(fā)光二極管的陰極輸入低電平，不需點亮的發(fā)光二極管的陰極輸入高電平。通過控制7個段的發(fā)光二極管的亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以與其他符號。2）字段碼。為了顯示各個數(shù)字或字符，就需要為LED提供相應(yīng)的代碼，因為這些代碼是控制各段的亮或滅，供顯示器顯示字

6、形的，所以稱為字段碼（也可以稱為段選碼或字形碼）。七段發(fā)光二極管再加上1個小數(shù)點位，共計8段，因此提供給LED顯示器的字段碼正好1個字節(jié)。各代碼位的對應(yīng)關(guān)系如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0DpGfedcba下圖所示為共陰極LED所顯示的不同字符的字段碼，測量圍為099 0C，當溫度超出圍時，顯示器均顯示F。顯示字符共陰極字段碼03FH106H25BH34FH466H56DH67DH707H87FH96FHF71H3）N位LED顯示器。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，實際使用的LED顯示器有多個，N位LED顯示器的顯示要從兩個方面來控制：其一是控制N位的字段顯示（即顯示什么字符）；其二是

7、控制字位（即哪一位到哪一位亮）。由LED的顯示原理可知，要使某N位LED顯示器的某一位顯示某個字符，就必須將此字符轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的字段碼來控制該位的8個段，同時，該位的字位線也要控制有效，這要通過一定接口來實現(xiàn)。LED顯示器有兩種顯示方式，即靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。N位LED顯示器有N根字位選線（簡稱：“位選線”）和N*8根字段選線（簡稱：“段選線”）。根據(jù)顯示方式不同，位選線和段選線的連接方式也不同。各種字符的字段碼的獲取方法有兩種：即軟件譯碼和硬件譯碼法。目前通常所用的各種型號的單片機開發(fā)系統(tǒng)或?qū)嶒炑b置普遍采用軟件譯碼。當單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的LED顯示器位數(shù)較多時，為了簡化電路降低成本，本設(shè)

8、計采用動態(tài)顯示的方式。動態(tài)顯示方式的接口電路的連接方法是：將所有LED位的段選線（a dp）同名并聯(lián)，即所有a段并聯(lián)，所有b段并聯(lián)。依次類推，然后由一個8位I/O接口來控制各個段，而所有位的位選線則由另外一個相應(yīng)的I/O接口線來控制。這樣用兩個8位I/O接口就能控制8位LED顯示器。LED顯示器是由電流型控制器件，其工作電流為2mA20mA，使用時須加限流電阻。本設(shè)計中限流電阻選用1K。動態(tài)掃描顯示控制方式就是逐個地循環(huán)點亮各位顯示器，即在某一瞬間，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)（共陽極的為高電平，共陰極的為低電平）其它各位的位選線處于段開狀態(tài)，同時段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字段碼。這樣在

9、每一個瞬間，8位LED中只有選通的那一位LED顯示出字符，而其它7位則是熄滅的。同樣，在下一瞬間，只顯示下1位LED。如此繼續(xù)下去，等8位LED都顯示完畢后，在循環(huán)進行。雖然這些字符是在不同的瞬時輪流點亮的，但由于人眼的視覺殘留效應(yīng)，看到的是8位穩(wěn)定顯示的字符，與靜態(tài)顯示的效果完全一樣。所以為了簡化電路、降低成本，此系統(tǒng)中采用動態(tài)顯示方式。3.3.3數(shù)字溫度傳感器DS18B20主要特性與測溫原理一線式數(shù)字溫度傳感器DS18B20是DS1820的更新?lián)Q代產(chǎn)品(由美國DA IIAS公司生產(chǎn))。它具有體積小,分辨率高,轉(zhuǎn)換快等優(yōu)點。由于每片DS18B20 含有唯一的硅串行數(shù), 所以在一條總線上可以掛

10、接多達248 2181014只DS18B20,再加上DS18B20 獨特的單線總線結(jié)構(gòu),決定了DS18B20 特別適合于大型的多路溫度實時測控系統(tǒng)的溫度檢測。溫度實時測控集裝箱的設(shè)計, 在實現(xiàn)測控系統(tǒng)的溫度檢測方面就較好地利用了DS18B20 的獨到特點,使系統(tǒng)得到了極大的簡化。（1）DS18B20的特性1）獨特的單線接口方式。DS18B20 在I/O處理器連接時,僅需要一個I/O 口即可實現(xiàn)微處理器同DS18B20的雙向通訊。2）DS18B20支持組網(wǎng)功能,多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的單線上,實現(xiàn)多點測溫。3）DS18B20 的測溫圍為: - 55+125,在-10+ 85時, 其精度

11、為+ 015。4）DS18B20的測溫結(jié)果的數(shù)字量位數(shù)從912位,可編程進行選擇。數(shù)字化溫度傳感器DS1820測溫圍為- 55+125 ，增量值為0.5 (9位溫度讀數(shù))，它主要由4個數(shù)據(jù)部件部分組成：64位ROM;溫度傳感器;非易失性的溫度告警觸發(fā)器TH 和TL；高速便箋存儲器64 位ROM用于存儲序列號，其首字節(jié)固定為28H，表示產(chǎn)品類型碼，后6個字節(jié)是每個器件的編碼，最后1個字節(jié)是CRC 校驗碼. 溫度告警觸發(fā)器TH和TL 存儲用戶通過軟件寫入的報警上下限值，高速便箋存儲器由9個字節(jié)組成，其中有2個字節(jié)RAM單元用來存放溫度值前1個字節(jié)為溫度值的補碼低8位，后1個字節(jié)為符號位和溫度值的補

12、碼高3位。（2）DS18B20 測溫原理DS18B20部結(jié)構(gòu)框圖,如圖3-4所示。 SKIPIF 1 0 圖3-4 DS18B20部結(jié)構(gòu)框圖DS18B20 的測溫原理：DS18B20 測量溫度采用了特有的溫度測量技術(shù)，它是通過計數(shù)時鐘周期來實現(xiàn)的，部計數(shù)器對一個受溫度影響的振蕩器的脈沖計數(shù),低溫時,振蕩器的脈沖可以通過門電路。而當?shù)竭_某一設(shè)置高溫時, 振蕩器的脈沖無法通過門電路。計數(shù)器設(shè)置為- 55。同時, 計數(shù)器復位在當前的溫度值時, 電路對振蕩器的溫度系數(shù)進行補償, 計數(shù)器重新開始計數(shù)直到回零。如果門電路仍未關(guān)閉, 則系統(tǒng)重復上述過程。（3）DS18B20的操作協(xié)議DS18B20單純通信功

13、能是分時完成的。單線信號包括復位脈沖,響應(yīng)脈沖,寫“0”,寫“1”,讀“1”。它們有嚴格的時隙概念。系統(tǒng)對DS18B20的操作以ROM命令(5個)和存儲器命令(6個)形式出現(xiàn)。對它的操作協(xié)議是： 初始化DS18B20發(fā)復位脈沖)發(fā)ROM功能命令處理數(shù)據(jù)發(fā)存儲器命令處理數(shù)據(jù)。各種操作都有相應(yīng)的時序圖。DS18B20在使用時，一般都采用單片機來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。只需將DS18B20 信號線與單片機1位I/O線相連，且單片機的1位I/O線可掛接多個DS18B20，就可實現(xiàn)單點或多點溫度檢測。DS18B20傳感器精度高、互換性好;它直接將溫度數(shù)據(jù)進行編碼，可以只使用一根電纜傳輸溫度數(shù)據(jù)，通信方便，傳輸距離

14、遠且抗干擾性好：與用傳統(tǒng)溫度傳感器組成的多點測溫系統(tǒng)相比可節(jié)省大量電纜，而且系統(tǒng)得以簡化，系統(tǒng)擴充維護十分方便。DS18B20 可以廣泛用于工廠工業(yè)過程、大型糧倉、釀酒廠，食品加工廠的溫度檢測以與賓館、儀器儀表室等處的溫度檢測和控制。3.3.4ADC0832轉(zhuǎn)換器ADC0832引腳圖（圖3-5）:ADC0832 是美國國家半導體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性強，性價比高而深受單片機愛好者與企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普與率。學習并使用ADC0832 可是使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機技術(shù)水平的提高。ADC0832 具有以下特點： 8位分辨

15、率； 雙通道A/D轉(zhuǎn)換； 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容； 5V電源供電時輸入電壓在05V之間； 工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32S； 一般功耗僅為15mW； 8P、14PDIP（雙列直插）、PICC 多種封裝； 商用級芯片溫寬為0C to +70C，工業(yè)級芯片溫寬為40C to +85C；芯片圖：圖3-5 ADC0832程序:程序占用資源有累加器A，工作寄存器R7,通用寄存器B 和特殊寄存器CY。通道功能寄存器和轉(zhuǎn)換值共用寄存器B。在使用轉(zhuǎn)換子程序之前必須確定通道功能寄存器B 的值，其賦值語句為“MOV B,#data”（00H03H）。運行轉(zhuǎn)換子程序后的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)值被放入B 中。

16、子程序退出后即可以對B 中數(shù)據(jù)處理。 3.3.5繼電器（relay）的工作原理和特性 當輸入量(如電壓、電流、溫度等)達到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導通或斷開的電器。可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器與非電量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。1、電磁繼電

17、器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。2、熱敏干簧繼電器的工作原理和特性熱敏

18、干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關(guān)。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導熱安裝片、塑料襯底與其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動開關(guān)動作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。 3、固態(tài)繼電器（SSR）的工作原理和特性固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實現(xiàn)輸入輸出的電隔離。固態(tài)繼電器按負載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。 繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)1、額定工作電壓是指繼電器正常

19、工作時線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。2、直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。3、吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。4、釋放電流是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠遠小于吸合電流 5、觸點切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用

20、時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。繼電器的電符號和觸點形式 3.3.6電磁閥與晶閘管電磁閥是控制元件，主要用來控制氣缸。也有分析儀器或者別的噴槍用來直接控制氣體。電磁閥分為氣動、液壓兩種，工作方式都是一樣的，只是介質(zhì)不一樣。工作原理就是在一個閥體上開幾個孔，然后用電磁感應(yīng)控制閥桿的運動來控制堵哪個孔，或者讓哪個孔出氣。以此達到控制的目的晶閘管可控的導電開關(guān)，與二極管相比，不同之處是正向?qū)ㄊ卓刂茦O電流控制OP07低噪聲單運放：OP07功能簡介:Op07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的單運算放大器集成電路。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對于OP07A最大為25V），所以O(shè)P07在

21、很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施。OP07同時具有輸入偏置電流低（OP07A為2nA）和開環(huán)增益高（對于OP07A為300V/mV）的特點，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號等方面。 OP07特點：超低偏移： 150V最大 。 低輸入偏置電流： 1.8nA 。 低失調(diào)電壓漂移： 0.5V/ 。 超穩(wěn)定，時間： 2V/month最大 高電源電壓圍： 3V至22V晶振：為給單片機提供工作所需要的時鐘信號，本設(shè)計中采用了6MHZ的晶振。故系統(tǒng)中CPU執(zhí)行的每一個機器周期為2us.3.4 AT89S51單片機的最小系統(tǒng) ：4. 4.7F 10K6M

22、20pf+5V Vcc EA GNDAT89S51 RST XTAL1 XTAL220pf+5V圖3-6 AT89S51單片機最小系統(tǒng)所謂最小系統(tǒng)，即指使單片機能正常工作的所需的最少的電路，即應(yīng)包含CPU與輔助電路、ROM、RAM與I/O端口等電路。由于AT89S51部已經(jīng)包含4KB的Flash Memory程序存儲器，所以無需再擴展片外程序存儲器。在AT89S51的基礎(chǔ)上，加復位電路、時鐘電路、EA引腳信號與電源即可。結(jié)合資料與所學過的容，得到如圖2-4所示的單片機最小系統(tǒng)。圖3-6中，晶體振蕩器的頻率選6MHZ，復位電路采用上電復位，電路參數(shù)如圖中所示，以滿足系統(tǒng)復位時兩個機器周期的高電平

23、的要求。由于CPU的部已含有程序存儲器，所以EA引腳接高電平。圖3-7時鐘電路3.5 AT89S51單片機時鐘電路該水位自動顯示控制器采用AT89C51單片機，機有一高增益反相放大器，構(gòu)成自激振蕩電路，振蕩頻率取6MHz,外接6MHz晶振，兩個電容C1、C2取20pF，以便于起振蕩的作用。 右圖中XTAL1為部時鐘工作電路的輸入，XTAL2為來自反向振蕩器的輸出。3.6 AT89S51單片機復位電路該水位自動顯示控制器采用上電復位電路，由R14、C3構(gòu)成復位電路，在上電瞬間，產(chǎn)生一個脈沖，AT89S51將復位。為保證可靠復位，脈沖寬度應(yīng)大于兩個機器周期，這取決于R、C時間長數(shù)。取電容C=10u

24、F，電阻R=10K。圖3-9水位檢測電路3.7水位檢測電路的硬件設(shè)計實驗證明，純凈水幾乎是不導電的，但自然界存在的以與人們?nèi)粘Ｊ褂玫乃紩幸欢ǖ腗g2+、Ca2+等離子，它們的存在使水導電。本控制裝置就是利用水的導電性來完成的。我們把儲水箱大致分為四個等份，水位由潛入太陽能熱水器的儲水箱不同深度的水位電極和潛入儲水箱底部的公共電極（導線）進行檢測；由單片機依次使各水位電極呈現(xiàn)高電平，由公共電極所接的三極管進行電位轉(zhuǎn)換，水位到達的電極，轉(zhuǎn)換電位為低（0）；水位沒有到達的電極，轉(zhuǎn)換電位為高（1）；每檢測一位便得到一位數(shù)據(jù)，5個電極檢測一遍以后便得到了5個串行數(shù)據(jù)，然后把這5個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為字節(jié)一路

25、送發(fā)光二極管；在這里我們可以用發(fā)光二極管亮的盞數(shù)來顯示水位的高低。（若沒有發(fā)光二極管亮則表示箱沒有水或者只有少量的水，若有一個發(fā)光二極管燈亮則表示箱有四分之一箱的水，以此類推，若有四個發(fā)光二極管亮，則表示水箱水是滿的。）當水位未達到a時，即ha時、這時傳感器的總阻值為4R，對應(yīng)，系統(tǒng)處于缺水狀態(tài)。當ahb時，傳感器電阻阻值為3R，對應(yīng)，系統(tǒng)處于20%水位。當bhc時，傳感器電阻阻值為2R，對應(yīng)，系統(tǒng)處于50%水位。當ch設(shè)定5否 是 液位是否最高否NM，且r中含有s，則圖像標準誤差函數(shù)為:如果r(m，n)與9相對應(yīng)，則有E(m，n)=伍否則E(m，n)0。某一閩值，就可以認為找到了匹配點，即此

26、坐標為目標位置。本系統(tǒng)所跟蹤的對象為由圖像傳感器采集的太斑圖像。程圖如圖9.3所示。實際上只要E(m，n)小于比較法定位子程序的流就目標看，它的灰度值高能于背景很好區(qū)分，且占圖像整體面積小。上述的跟蹤算法對于本系統(tǒng)來說就顯得很繁瑣，且需要較大存儲空間。基于目標物體的特點，本系統(tǒng)在對所采集圖像的像素點灰度值逐個比較，就可以求出整幅圖像的最大值點與其坐標值，這個點既是真正的光點，通過對其位置的調(diào)整就可以實現(xiàn)系統(tǒng)對太線的自動跟蹤。在系統(tǒng)調(diào)試階段，在微處理器外部擴展了數(shù)據(jù)存儲器，可以保存一幅圖像數(shù)據(jù)，所以采用質(zhì)心跟蹤算法。其流程圖如圖9.4所示。9.2.6系統(tǒng)主程序系統(tǒng)主程序如圖9.5所示。首先對微處

27、理器初始化，分配存儲空間，初始化其各個功能寄存器使其正常工作;再按照設(shè)計要求初始化圖像傳感器。N幅圖像后，圖像傳感器采集接收屏的圖像數(shù)據(jù)，并輸出到微處理器處理;為了避免圖像傳感器中電子噪聲的干擾，首先對采集到的圖像進行中值濾波，去除其中的電子噪聲，并判斷是否有光斑，若沒有光斑則繼續(xù)采集圖像，若存在光斑則由定位子程序得到光斑的位置坐標;得到光斑位置坐標后，顯示坐標值并判斷其是否在接收屏的中心，若不在中心，微控制器控制執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)得到的坐標值調(diào)整成像機構(gòu)位置，使成像機構(gòu)與入射光線垂直，否則繼續(xù)采集接收屏的圖像。第五章.系統(tǒng)調(diào)試5.1軟件調(diào)試 軟件的調(diào)試主要通過Keil uVision3軟件進行操作

28、，對程序編寫過程中的錯誤進行查找，找出錯誤，進行修改，然后再進行編譯直至編譯成功，生成HEX文件，才能下載到單片機里，繼而實現(xiàn)相應(yīng)功能。第六章.系統(tǒng)功能6.1系統(tǒng)能實現(xiàn)的功能本系統(tǒng)通過單片機控制各個電路模塊以實現(xiàn)對溫度，水位的檢測，以與對整個熱水器的智能化控制。6.2系統(tǒng)功能測試 設(shè)計前期通過KEIL軟件和PROTEUS仿真軟件的聯(lián)調(diào)，對設(shè)計功能進行仿真，均達到了預(yù)期的設(shè)計效果，設(shè)計后期，硬件制作完畢后，將仿真成功后的程序通過單片機下載程序，寫入單片機，再根據(jù)顯示模塊的各個端口連接方式，正確地將單片機跟顯示模塊連接，最后都實現(xiàn)了設(shè)計的功能。6.3系統(tǒng)功能分析該控制器和以往顯示儀相比具有性能價格

29、比高、溫度控制與顯示精度高、使用方便和性能穩(wěn)定等優(yōu)點。單片機控制系統(tǒng)具有低價、智能的優(yōu)勢，能夠根據(jù)需求的不同而作相應(yīng)的調(diào)整，更加個性化。同時，使用單片機控制系統(tǒng)能夠節(jié)約能源，保護設(shè)備，延長設(shè)備的使用時間。該熱水器具備以下特點：結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、操作維護簡便。熱源取之不盡用之不竭，不需要運輸，節(jié)省燃料。無污染，不會對周圍環(huán)境造成任何影響。熱水產(chǎn)量受季節(jié)、地區(qū)緯度、采熱面積、采熱器類型、環(huán)境溫度、供水溫度、風速、日照實際等因素影響較大。該系統(tǒng)加裝減壓閥后可與鍋爐配套使用，解決冬季用水。不用考慮玻璃蓋的防凍裝置。該系統(tǒng)加裝減壓閥后可與鍋爐配套使用，解決冬季用水。不用考慮玻璃蓋的防凍裝置。該熱水器裝

30、置置于浴室屋訂占地面積較大，同時增加了建筑物的載荷。在試制和安裝過程中我們體會到只有注意以下幾個方面才能保證熱水器的正常運行，第一是循環(huán)管道水流方向不允許有反坡現(xiàn)象，拐彎要和緩，管道要清潔無阻塞。第二是冷水箱、熱水箱、集熱器與熱水保溫的相對位置與標高合理，符合水流規(guī)律，第三是補充給熱水箱的水流不允許沖擊，第四是電磁閥的選擇與安裝位置要合理，保證動作靈敏可靠。總之，無論從市場或技術(shù)抑或價格的角度來說，此款熱水器具有很大的優(yōu)勢。它市場前景廣闊、技術(shù)先進、價格合理、高度智能化，方便省事，是當前市面上熱水器的升級產(chǎn)品。它不但適合于城鄉(xiāng)民宅需求，還適用于寫字樓、餐飲、娛樂、商業(yè)服務(wù)浴室、理發(fā)店、旅館、招待所、托兒所、敬老院與外貿(mào)出口等各種需求。第七章.參考文獻1福才、豐、立偉 AVR單片機在太陽能熱水器智能控制器中的應(yīng)用。微計算機信息，1999，4。2 王長胤、 文軍 單片單板機原理與應(yīng)用M 大學， 1993。3 向奇汝 多功能溫度控制器J 自動化與儀器儀表，1999 4 何立民 單片機中、高級教程 航空航天 19995 郭廷瑋 太陽能利用和前景 科學普與 19866萬福君、松峰 單片機原理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用 科學技術(shù)大學 20017 永雄、沙河、向河 電子線路CAD實用教程 電子科技200