【全套设计】XK7130数控铣床工作台及床身设计【CAD图纸】

本文介绍了用液位检测集成芯片温度传感器和转换芯片，以单片机作为主控元件的太阳能热水器液位和温度显示及控制系统。

对太阳能热水器的控制系统进行了全新的智能设计，可以实现水箱中水位水温的智能控制与显示自动排空水箱至淋浴器间管道也是上水管道中的存水智能处理再利用管道排空的水等。

使太阳能热水器操作性能利用功能扩展范围产品档次等诸多方面得到提高。

解决了普通太阳能热水器上水时水满益出上下水管道需要保温使用前需要放出水管中大量冷水等问题。

关键词太阳能液位控制温度控制水管排空，，.第章绪论.开发背景及意义近些年来，太阳能的开发和利用已越来越受到人们的重视和青睐，因为节能环保使用方便等因素，太阳能热水器发展速度更是迅猛。

安装太阳能热水器已成为房产开发商售防的诱人条件之，随着人们的消费意识消费层次和消费要求的提高，普通太阳能热水器上水时水满溢出冬天太阳能水温偏低上下水管道需要保温使用前需要放出管道中大量冷水等诸多弊病需要解决。

针对上述问题，本文设计了以单片机为核心的太阳能热水器智能控制系统，实现了水箱中水位及温度的智能控制与显示自动排空水箱至淋浴器上下水共用管道间的存水为了使排空管道时的水不浪费掉，在浴室内部又设置了个室内水箱，以备他用。

同时，也可实现手动上水，使用方便。

使太阳能热水器系统的操作性能利用功能扩展范围产品档次等诸多方面实现质的飞跃。

使用户省心智能运行。

.本文研究的内容本文经过调研及收集相关技术资料，提出如下技术方案。

以为核心，利用液位传感器测温元件发光二极管及数码管实现以下性能水温数码显示，测温范围，精度.水位分五档显示缺水智能上水控制具有缺水上水和手动上水等功能输水管道排空水控制，在水箱上水或洗浴完毕后自动把上水管道内的水排出。

系统控制和主要结构框图如图.所示图.系统组成框图第章系统硬件设计.系统总体功能概述该系统以作为核心控制部件，外加液位传感器测温元件片转换芯片五个发光二极管两个数码管及驱动芯片来达到系统的性能要求。

外接的热阻探针温度的变化依赖于周围材料的热阻的大小，而空气和液体的热阻大小有很大差别，从而可以根据探针在液体中的深度不同时电阻的不同检测出液位的深度信息，由内部转换电路网络转换为与液位成线性关系的电压信号，再由位逐次逼近型转换芯片将模拟信号转换为数字信号，实现液位信息的输入。

从读取液位信息后进行数据处理，结合测得的模块温度传感器，该传感器将温度信号以数字量传给单片机，无需其他的外围电路，条口线，电路简单，使用稳定，可以方便的实现单片机对温度参量的读取。

采用脚封装或脚封装，管脚排列如图.所示。

内部结构如图.所示，主要由部分组成位温度传感器温度报警触发器和配置寄存器。

考虑到系统功能的限制，传感器的报警功能没有使用。

图.封装图图.的内部结构示意图单总线即只有根数据线，系统中的数据交换控制都由这根线完成。

其基本的通信过程如下主机通过拉低单总线至少产生复位脉冲。

然后由主机释放总线，并进入接收模式。

主机释放总线时，会产生由低电平跳变为高电平的上升沿。

单总线器件检测到该上升沿后，延时。

单总线器件通过拉低总线来产生应答脉冲。

主机接收到从机的应答脉冲后，说明有单总线器件在线，然后主机就可以开始对从机进行命令和功能命令操作。

所有的读写时序至少需要，且每两个独立的时序之间至少需要的恢复时间。

在写时序中，主机将在拉低总线之内释放总线，并向单总线器件写若主机拉低总线后能保持至少的低电平，则向单总线器件写。

单总线器件仅在主机发出读时序时才向主机传输数据，所以，当主机向单总线发出读数据命令后，必须马上产生读时序，成脉动的直流电压。

由于其含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，以得到平滑的直流电压最后通过稳压电路维持输出直流电压稳定。

本电路的特点是电源输出稳定，具有较好的抗干扰能力。

输出标准的直流电压。

给整个控制系统供电，电源电路如图.所示图.电源电路图第章系统软件设计.软件功能概述在系统的硬件确定以后，功能完善的软件能够很好的指导和协调硬件的工作，可使系统发挥其最大的作用，并且便利以后的更新换代升级。

个完整的系统都离不开对系统状态的监控，为了更好的协调软件硬件各个部分正常工作，就必须对整个系统进行严密监控。

在本系统中定时器中断服务程序担任液位数据读取处理和输出显示任务，每隔定的时间对转换进行次采样，并进行相应的处理，再经过发光二极管来实现液位的显示。

而定时器中断服务程序担任温度数据读取处理和输出显示任务，并经显示。

而主程序完成的任务相对简单，它只是完成系统初始化及检测是否有键按下等工作。

若有键按下，则进入手动上水模式。

.主程序设计图.主程序流程图开始系统初始化启动手动上水停止手动上水返回键按下液位控制在本系统中主程序完成的任务相对简单，它只是完成初始化等工作而进入按键查询等待方式。

主程序的初始化主要包括初始化和的初始化并启动。

按键查询主要是键，当功能键按下就转入手动上水子程序，每按次上水个档位。

主程序流程图如图.所示。

.定时器中断程序定时时间为，即每隔执行次中断服务程序。

该程序完成的任务比较多，主要包括温度信息的采集和显示读取显示和处理液位信息。

至于完成哪项任务由标志位决定。

中断服务程序流程图如图.所示由于液位和温度均是变化比较缓慢的量，故只需每隔定时间检测次。

在此选定检测次，即进行次转换。

由于本系统所用晶振为，默认为分频，故定时器每计时次用时为.，约为。

因为定时器为位定时器，故最多计时次，即计时.，图.中断程序流程图开始重装初值计时次转换液位显示温度采集程序温度显示程序返回此处用定时器定时，则当定时器定时次，共定时，满足系统需求。

定时即计时次，则定时器初值为，。

.定时器中断程序当停止上水和洗浴完毕时，关闭电磁阀，开启电磁阀，从而排空管道水，后关闭电磁阀。

用来定时，其定时方式同，定时次。

中断程序的流程图如图.所示开始重装初值计时次排空管道存水返回图.中断程序流程图.转换及液位显示程序转换子程序主要完成值的读取处理及液位信息的显示。

因为进行转换的过程中，转换完成后，故启动转换后要先检测，当为低电平时才进行值读取操作。

将读取得到的位液位值，并经发光二极管显示。

其流程图如图.所示，事先测得水满时的液位，用表示，且用十六进制表示，令。

.温度采集程序温度采集子程序的功能是对进行初始化查询温度采集和转换是否完成，并且完成对温度数据的处理以便送显示。

其程序流图如图.所示图.转换及液位显示程序流程图开始启动转换结束返回.温度显示程序显示子程序主要完成温度值的显示，本系统采用数码管专用驱动芯片驱动位七段数码管用于温度值的显示，只需要把要显示的数据写入的中即可，由于该芯片默认驱动位数码管，必须写入字节显示数据，而此系统只用低位，只需把高位置为随机数即可，故先通过的控制位和使芯片工作于方式，写入控制字，即选择码译码选择模式，然后使使芯片工作于方式，写入字节数据即可完成温度值的显示。

温度显示子程序流程图如图.所示图.温度采集程序开始初始化读的序列号检测存在发送跳过指令温度转换等待读取温度数据处理数据返回图.温度显示子程序开始写控制模式送温度值位完显示返回结论本次毕业设计主要是为水位显示为水位显示为水位显示为水位显示为水位显示为缺水定时器中断程序启动定时器定时器中断程序启动定时器主程序手动上水模式标志液位检测标志上水手动上水个档位后即停止上水排空管道水标志排空管道内的水水位较低上水改善太阳能控制系统的功能，实现液位和温度的检测与显示，上水控制及输水管道排空水控制。

该控制系统基本上考虑了太阳能热水器的功能扩展和档次提升的空间。

通过反复实验，系统的程序执行状况模拟效果演示均是令人满意的。

整个系统存在如下特点具有定程度的智能性，可实现自动上水及液位和温度信息的显示，自动排空管道中的存水以节约用水且方便下次使用。

但也存在些不足。

受资源的限制，没有设计看门狗电路。

另外没有加入加热装置，所以水温受天气影响较大。

本次毕业设计让我进步巩固了四年来学习的理论知识，还要做到理论与实践相结合。

如机型和元器件的选择，要以性价比高为原则，以组成最小最优化的系统，硬件和软件在定程度上具有互换性，多用软件可节省成本，这些都是在设计中应该考虑的。

学到了许多课本上学不到的知识软件，通过这次毕业设计使动手能力和理论知识有了很大的提高。

参考文献郑郁正.单片机原理及应用.四川大学出版社求是科技.单片机典型模块设计实例导航第版.人民邮电出版社.王庆.电路设计教污染。

目前，乳化蜡在国家多种领域获得了广泛应用。

从实用观点来说，乳化蜡因其使用时不需加入融化或不必溶于些溶剂，以及成膜均匀，覆盖性好，易与其他物质水溶液或乳状液混合附和使用，具有安全高效经济使用方便等特点。

我国是石蜡生产大国，我国原油多数是石蜡基原油，这就为发展石蜡类及精深加工产品提供了丰富资源。

乳化蜡应用范围在国外，乳化蜡己是个相到成熟工艺。

国外乳化蜡产品是按蜡质蜡含量及稳定性来分类。

乳化蜡基本原料是石蜡微晶蜡或石油蜡。

选用不同基础原料确定不同原理数量配以不同乳化剂采用不同融化工艺，就可以根据用户不同需要而调出不同质量适用乳化蜡产品。

而且目前我国生产石蜡在品种上规格上还加剂在皮革涂饰剂中加入乳化蜡主要起填充涂层改善涂层手感耐磨防粘及增加光泽等作用。

早期主要以蜂蜡棕榈蜡虫蜡白蜡蒙旦蜡等为原料制备乳化蜡，这些蜡产量有限，价格较高，近些年不断有用石蜡作为主要原料制备皮革用蜡乳液报道。

以石蜡为主要原料可大大地降低蜡乳液价格，而且使用效果并不比天然蜡差，乳化蜡是涂饰高档皮革主要助剂，能赋予皮革特别光亮度。

从用途上可分为软性蜡和硬性蜡，分别用于皮革底层中层和顶层涂饰从乳液离子性质可分为非离子