发光二极管显示 设计要求 可广泛应用于家庭生活对太阳能热水器的水位显 示与水温控制。本装置电路简单实用性强性价 比高水温控制灵活，水位显示直观醒目。强的实用性，用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术对生产 实际中的太阳能热水器的水温的控制建设与建筑节能也为太阳能热水器的应用推广带来机遇。但是市面上绝大多数的控制器结构简单，功能单，智能化程度低下，用户界面不人性化，只具有水 位显示功能，不具有温度显示功能。并且当水位加到定的程度的时候也没什么措施，只 能通过手动的方法来控制水位的高度。因此根据以上要求为核心，开发出种太阳能热水 器智能控制系统，解决了目前市面上太阳能热水器控制系统存在的问题。 太阳能控制系统的组成及工作原理第三章太阳能控制系统的组成及工作原理 控制系统的组成 系统组成本系统主要由控制器自动控制阀手动控制阀水位检测电极水 温检测传感器电阻加热丝储水箱等组成。控制器主要通过里面的电磁阀控制 和的通断，控制水温检测传感器检测水温控制水位检测传感器检测水在水箱中的位 置以及控制电阻加热丝加热。自动控制阀水温由四个数码管显示，前三个数码管显示的为温度最后个数码管我们只用到 了四段码显示为温度的符号，水温有效值最多可显示为。能热水器控制系统存在的问题。 第二章设计目的与设计思路 设计目的 本设计具有很位的高度。不具有温度显示功能。并且当水位加到定的程度的时候也没什么措施，只 能通过手动的方法来控制水但是水器的市场存 在扩大空间。新农村建设与建筑节能也为太阳能热水器的应用推广带来机遇。部分内容简介能热利用是投 资少见效快经济实用节能减排，实现我国能源替代的部分内容简介能热利用是投 资少见效快经济实用节能减排，实现我国能源替代的个好产业，国家也正大力扶持 和支持，学校宾馆饭店洗浴中心纷纷建设太阳你洗浴系统，太阳能热水器的市场存 在扩大空间。新农村建设与建筑节能也为太阳能热水器的应用推广带来机遇。但是市面上绝大多数的控制器结构简单，功能单，智能化程度低下，用户界面不人性化，只具有水 位显示功能，不具有温度显示功能。并且当水位加到定的程度的时候也没什么措施，只 能通过手动的方法来控制水位的高度。因此根据以上要求为核心，开发出种太阳能热水 器智能控制系统，解决了目前市面上太阳能热水器控制系统存在的问题。 第二章设计目的与设计思路 设计目的 本设计具有很强的实用性，用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术对生产 实际中的太阳能热水器的水温的控制以及水位的显示。本装置电路简单实用性强性价 比高水温控制灵活，水位显示直观醒目。可广泛应用于家庭生活对太阳能热水器的水位显 示与水温控制。具有良好的市场前景。 设计要求 能够根据水位和水温两个条件控制是否需要进水，每次只进整个水箱的四分之水 量，也可以在手动状态下自由进水上满时自由停止或停止进水。控制系统具有手动 和自动切换功能具有水温和水位显示功能具有进水超水位和超水温报警指示 用水时若水温达不到设置值时，可手动起动加热装置，这样可在很大程度上节约电能 用水时可自由调节水温控制系统具体管道排空功能，这样防止冬天时因水管内有积水 而在夜间冻裂水管。 设计思路 水位由潜入储水容器不同深度的水位电极和潜入容器底部的公共电极导线检测并 由四个绿色发光二极管显示若无水则绿灯不亮若有四分之储水箱的水亮盏绿 灯通过观察绿灯点亮的数量可识别水位的高低，这里取段显示，也可根据需要进行增 减。水温由四个数码管显示，前三个数码管显示的为温度最后个数码管我们只用到 了四段码显示为温度的符号，水温有效值最多可显示为。 太阳能控制系统的组成及工作原理第三章太阳能控制系统的组成及工作原理 控制系统的组成 系统组成本系统主要由控制器自动控制阀手动控制阀水位检测电极水 温检测传感器电阻加热丝储水箱等组成。控制器主要通过里面的电磁阀控制 和的通断，控制水温检测传感器检测水温控制水位检测传感器检测水在水箱中的位 置以及控制电阻加热丝加热。自动控制阀主要通过控制器控制，当水箱中的水的 实际温度大于所设置的温度时，自动阀就自动打开往水箱中上水，直到上到上个目标 水位为止。手动控制阀当自动阀损坏时，可以通过手动阀进行上下水。水位检 测电极主要用来检测水箱中水的位置，主要把水箱分成四等分，共有五个电极，接 地的电极放在最水箱的最底下，其余分别放在四等分点上，比如当水箱中的水在第等 分和第二等分之间，则显示水箱中有四分之的水，当超过第二等分，则显示二分之的 水。水温检测传感器主要用来检测水箱中水的实际温度。电阻加热丝主要用来 加热水箱中水，使其达到用户所需要的温度。太阳能热水器利用微机控制主要有以下几种控 制功能晨水加热控制温水循环控制冷水集热控制水箱加热控制。 系统组成示意图 早晨水温控制由于清晨太阳光较弱，所以太阳能热水器从系统发挥作用。为了提 供温度不低于摄氏度的水，热水器在清晨点之间对水箱进行电加热，具体控制过 程如下首先，关闭冷水阀门和循环水阀门，然后微机开始进行水箱的温度采集，同时进行温度的比较，当水箱的温度小于摄氏度时，电热器接通进行加热，同时微 机继续对热水箱的温度进行采集。当温度加热到大于摄氏度时电热器断开，如此反复循 环保证了温度的稳定。循环水集热过程早晨水温控制之后点，设定当日的 水箱温度由两位次齿轮开关设定，输入微机，再利用微机控制系统，通过太阳 光能对热水箱加热以达到理想温度。具体控制过程如下打开循环阀门，关闭冷水进 水阀门，热水阀门处于空控状态。然后开始比较温度，若摄氏度， 为止。如若，那么循环水集热过程结束，进入冷水集热控制过程。冷水集热控 制此时热水箱温度已达到了，冷水要进入太阳能集热器，这时温度为，和当日的设定 温度值相比较，若则将已加热的水送入热水箱，每天的控制时段大概为点点。 具体控制过程如下关闭循环水阀门，打开冷水阀门，热水阀门处于可控状态。 ，若打开热水阀门位检测电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„驱动电路设 计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电路设 计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„驱动电路设 计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„键盘电路设 计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电路设 计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„键盘电路设 计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„显示电路设 计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„显示电路设 计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系列单片机简 介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系列单片机简 介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„数字温度传感器简 介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 数字温度传感器简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第五章第五章软件设计控制软件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„控制软件设 计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文 献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„心得体 会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„心得体 会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录 摘要 太阳能热水器很早就被人们所熟知，广泛应用于人们的日常生活。但太阳能热水器很 早就被人们所熟知，广泛应用于人们的日常生活。目前，太阳能热水器控制器还直处于研 究与开发阶段，是目前，太阳能热水器控制器还直处于研究与开发阶段，市面在售的控制 器绝大部分只具备温度和水位显示功能，的控制器绝大部分只具备温度和水位显示功能，不 具备温度水位的自动控制功能。太阳能热水器控制系统的设计方案有很多，动控制功能。 太阳能热水器控制系统的设计方案有很多，统的设计方案有很多本设计采用系列 单片机作为中央处理器，采用液晶显示模块，系列单片机作为中央处理器， 采用液晶显示模块，本课系列单片机作为中央处理器液晶显示模块题的设计 基于单片机的软件控制下完成时间温度水位的显示。题的设计基于单片机的软件控制下 完成时间温度水位的显示。基本显示目标为本显示目标为显示水温和水位，电加 热水温可任意设定显示水温和水位，电加热水温可任意设定显示时间，可通过 键盘设置时间参数显示时间，可通过键盘设置时间参数设置温度参数后，自动 控制电辅助设备加热设置温度参数后，自动控制电辅助设备加热 关键词单片机，太阳能热水器，关键词单片机，太阳能热水器，自动控制 绪论 太阳能热水器的应用及前景太阳能热水器应用较好的国家有西 班牙以色列意大利希腊德国荷兰澳大利亚日本美国等国家。些国家 利用太阳能热水器除了提供家庭热水外，还用于采暖空调及泳池加热等领域，其中美国的 太阳能热利用主要用于泳池加热。目前太阳能热水器已在我国城乡开始推广使用，主要供 应生活和洗浴热水，我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和应用国。太阳能热水 器节能减排，实现能源替代，效果显著。经过两年多的实践，人们认识到太阳能热利用是投 资少见效快经济实用节能减排，实现我国能源替代的个好产业，国家也正大力扶持