方案设计要求总体设计及其工作原理工作原理太阳能热水器的结构水位报警控制电路设计电源设计第章控制器硬件设计控制器原理框图单片机外围电路上电复位电路控制器时钟接口电路设计时钟芯片简介时钟电路温度检测电路设计数字温度传感器主要特性温度检测电路设计水位检测及键盘电路设计水位检测电路设计总体电路设计显示电路设计光电隔离与辅助加热电路设计第章控制器的软件设计主程序设计水位检测子程序设计键盘扫描子程序设计显示子程序设计第章结论参考文献致谢附录电路图太阳能热水器监控仪设计摘要本课题的目的是结合太阳能热水器的具体应用，设计种用于太阳能热水器的检测控制系统，以更好的实现对太阳能热水器的监控与控制。
太阳能热水器作为太阳能利用中最常见的种装置，经济效益明显，正在迅速的推广应用。
根据太阳能热水器特点以及对控制器的要求，本文提出了种基于单片机的太阳能热水器智能控制器的设计方法。
本文在分析了解太阳能热水器及其控制器的发展和市场分布状况的基础上，描述了太阳能热水器控制器的组成及其工作原理。
论文完成了控制器的硬件设计和软件设计。
在硬件设计中，利用单片机作为控制的中心环节，控制整个系统运作。
利用温度传感器和分段式水位传感器作为水温水位测量环节，并将测量结果送单片机进行处理。
利用作为时钟芯片，以实现时间以及日期的显示。
选用液晶显示模块显示水温水位时间及日期，显示部分是人机交换的重要媒介之。
在软件设计部分采用模块化结构，完成了包括主程序，水位检测子程序显示等子程序的设计。
系统主程序主要完成些初始化功能，温度的检测以及控制辅助加热系统，同时完成信号转换及送显示功能水位检测子程序完成水位测量及送数据功能显示子程序完成水温水位及时间日期的显示功能。
论文通过对整体设计方案，硬件电路，软件程序的设计分析，实现了太阳能热水器的水温水位的检测与控制，具有实际的意义。
关键词太阳能热水器传感器单片机无锡城市职业技术学院毕业设计论文第章总体设计系统设计方案论证设计方案方案基于的太阳能热水器控制系统本方案利用技术和语言，设计了基于的太阳能热水器控制系统，实现了系统的硬件电路及相关配套软件，使系统能够完成太阳能热水器温度水位参数的采集和对采集数据实时记录处理分析显示和控制等功能方案二基于的太阳能热水器控制系统本方案以公司的芯片作为数据处理器，将外界各种电路检测得到的环境信息进行综合处理和分析，智能化地解决太阳能热水器日常使用中普遍存在的问题。
方案三基于单片机的太阳能热水器控制系统本方案以单片机为核心控制整个系统，选用合适传感器及接口，显示电路，实现太阳能热水器的温度，压力，时间检测与控制。
另外，该系统为点加热系统，在阳光不足的情况下实现辅助加热。
综合三个方案的优缺点，从现实可行性，经济条件以及个人知识掌握情况考虑本设计选用第三种方案。
设计要求有级水位控制具有温度监测及显示的功能具有水位显示的功能具有自动上水的功能总体设计及其工作原理工作原理控制器主要由主控制器即单片机，温度检测单元，水位检测单元以及辅助加热单元组成。
各个单元发挥各自不同的作用及功能。
外接显示器以及按键作为人机交流介质。
太阳能热水器监控仪设计太阳能热水器控制器结构看似复杂，但总结重要部分，得出结构简图如下图所示图控制系统结构简图在图中，代表保温水箱中的温度传感器。
代表保温水箱中的水位自动控制系统。
代表冷水阀门。
代表循环水管阀门。
代表循环水管阀门。
代表热水阀门。
工作原理不用水时，阀门，关闭打开，热水在保温水箱和集热器中流动。
传感器实时检测温度。
用水时，阀门打开，传感器检测水位，当水位低于设定最小值时打开阀门给水箱供水。
当阳光不足时，温度传感器检测水温不在升高且达不到设定值，则发出命令启动从系统进行电加热。
整个系统循环运作，可以达到小时提供热水的目的。
太阳能热水器的结构现在市场上的太阳能热水器的结构复杂多样，但总和看来，主要有三个部分循环保温水箱集热器连接管道。
而各个部分发挥了不同的作用集热器出热水保温水箱集热器电加热系统太阳光自来水温度传感器水位自动控制系统冷水阀门循环水管阀门循环水管阀热水阀门无锡城市职业技术学院毕业设计论文系统中的集热元件。
其功能相当于电热水器中的电热管。
和电热水器燃气热水器不同的是，太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量，故而加热时间只能在有太阳照射的白昼。
保温水箱和电热水器的保温水箱样，是储存热水的容器。
因为太阳能热水器只能白天工作，而人们般在晚上才使用热水，所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来。
容积是每天晚上用热水量的总和。
采用同乐搪瓷内胆承压保温水箱，保温效果好，耐腐蚀，水质清洁，使用寿命可长达年以上。
连接管道循环水管将热水从集热器输送到保温水箱将冷水从保温水箱输送到集热器的通道，使整套系统形成个闭合的环路。
设计合理，连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最佳工作状态至关重要。
热水管道必须做保温处理。
管道必须有很高的质量保证，有年以上的使用寿命。
图为系统的总体结构。
但通常在实用的太阳能热水器系统中，需要外加个补给水箱，以保证冷水的正常连续供应。
图为典型实用热水器的装置简图。
图中标号分别代表为集热器下降水管循环保温水箱补给水箱上升水管自来水管热水出水管。
工作原理图中集热器按最佳倾角放置，下降水管的端与循环水箱的下部相连，另端与集热器的下集管接通。
上升水管与循环水箱上部相连，另端与集热器的上集管相接。
补给水箱供给循环水箱所需的冷水。
当集热器吸收太阳辐射后，集热器内温度上升，水温也随之升高。
水温升高后，水的比重减轻，太阳能热水器监控仪设计图系统总体结构图图热水器装置简图便经上升水管进入循环水箱上部。
而循环水箱下部的冷水比重较大，就由水箱下流到集热器下方，在集热器内受热后又上升。
这样不断对流循环，水温逐渐提高，直到集热器吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高。
这种热水器利用循环加热的原理，因此又称循环热水器。
集热器是种利用温室效应，将太阳能辐射转换为热能的装置，该装置与般热水交换器不样，热水交换器通常只是液体到液体，或是液体到气体的热交换过程，而平板型集热无锡城市职业技术学院毕业设计论文器时直接将太阳辐射传给液体或气体，是个复杂的传热过程。
平板型集热器结构形式很多，世界上已实用的集热器就有直管式瓦楞式扁管式铝翼式等二十多种。
水位报警控制电路设计这个水位指示器电路共四级水位指示指示，水满时会发出音频报警，很实用。
工作原理该电路由片四双向模拟开关集成电路为核心构成。
每个电路内部有四个的能控制数字或模拟信号传送的开关。
当水箱无水时，由于电阻的作用，使四个开关的控制端为低电平，开关断开，不发光。
随着水位的增加，由于水的导电特性，使得的脚为高电平，接通，图水位报警控制原理图点亮。
当水位逐渐增加时，依次发光指示水位。
水满时，发光，显示水满。
同时导通，发出报警声，提示水已满。
不需要报警声时，断开开关即可。
三极管在电路中充当蜂鸣报警器的电子开关。
太阳能热水器监控仪设计电源设计电源设计就是用伏变压器降压为伏左右的低压，然后经过桥式整流滤波，接着用个伏的稳压二极管就可以稳压输出伏直流电了。
图上是的三端稳压管，你把和相并，然后稳压二极管直接接上正负极就可以输出稳定的伏直流电了。
图电源原理图无锡城市职业技术学院毕业设计论文第章控制器硬件设计控制器原理框图根据设计思想，系统的硬件接口电路应包括控制器实时时钟接口电路，蓄水箱温度和水位检测接口电路按键电路，显示电路以及电辅助加热电路等。
系统结构框图如图所示图控制器系统框图单片机外围电路根据控制要求，由于本系统运算量不是很大，没有太多的中间数据需要处理保存，因此不再外扩数据存储器。
仅使用单片机内部已完全能够满足要求。
因此本系统采用公司的单片机作为热水器控制器系统的控制中心环节，主要从以下特点考虑是种低功耗，高性能工艺的位微控制器，具有在系统可编程存储器。
使用公司高密度非易失性存储器技术制造，与工单片机时钟芯片辅助加热系统温度传感器水位检测功能键盘显示太阳能热水器监控仪设计业产品指令和引脚完全兼容。
片上允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的位和在系统提供高灵活，超有效的解决方案。
具有以下标准功能字节，字节，位口线，看门狗定时器，个数据指针，个向量级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，可降至静态逻辑操作，支持种软件可选择节电模式。
空闲模式下，停止工作，允许定时器计数器串口中断继续工作。
掉电保护方式下，内容被保存，振荡器被冻结，单片机停止工作，直到个中断或硬件复位为止。
有个引脚，个外部双向输入输出端口，同时内含个中断口，个位可编程定时计数器，个全双工串行通信口，个读写口线。
可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其通用的微处理器和存储器结合在起，可反复擦写的存储器有效地降低开发成本。
上电复位电路设计中用的是上电复位，是指单片机只要上电，便自动的进入复位状态。
图是上电复位电路。
当采用的晶体频率为时，可采取，。
。
图上电复位电路控制器时钟接口电路设计为了给用户提供方便，本设计加入种时间芯片，它可以为用户提供准确的时间及日期，具有良好的使用性质。
无锡城市职业技术学院毕业设计论文本系统采用美国半导体公司最新推出的时钟芯片，该芯片采用技术，把时钟芯片所需的晶振和电池以及相关的电路集成到芯片内部，并与管脚完全兼容。
芯片具有微功耗外围接口简单精度高工作稳定可靠等优点，完全能够满足设计需要。
时钟芯片简介美国达拉斯半导体公司最新推出的串行接口实时时钟芯片，采用技术制成，具有内部晶振和时钟芯片备份锂电池，同时它与目前计算机常用的时钟芯片和管脚兼容，可直接替换。
它所提供的世纪字节在位置，世纪寄存器到年月日从递增到。
采用芯片设计的时钟电路不需任何外围电
【42页】毕业论文设计_太阳能热水器监控仪设计文档
