外太阳能热水器商家为了使自己的产品能在市场上有席之地，在不来，市场上陆续出现了些太阳能热水器监测系统的性能不稳定比如检测误差大显示器乱码，还有的与电辅助加热装置不能很好配合和太阳能利用率较低等问题，严重影响了用户的日常使用也从而影响到太阳热水器的销售业绩惨淡。所以我认为太阳热水器，有着广阔的发展前景，款好的监测系统能让整个太阳热水器提高不止个档次，让企业乐开了花，也给百姓生活带去了方便，是种双赢的研究。因此，在太阳能热水器水位监测水温检测方面的研究发，应引起足够重视，加大投入定力量研究开发高质量性能好的测控产品。在西方有天会消耗殆尽，所以开发和有效利用太阳能这样的环保且资源丰富的能源有着重要的意义。二〇年五月二十日星期六摘要第章绪论前言国内外研究动态太阳能热水器智能水位控制系统整体结构介绍第章方案论证和单片机的选择方案论证和方案的选择水位传感器的选择单片机的选择选择和其功能性能引脚功能介绍第章硬件电路设计水位检测模块水位测量原理水位检测电路设计温度检测模块液晶显示模块液晶液晶显示电路设计键盘控制模块报警模块电磁阀控制模块双机通信及其他电路设计其他电路设计晶体振荡电路复位电路设计设计其他电路设计晶体振荡电路复位电路设计总电路图第章系统软件设计设计思路温度测量子程序水位测量子程序液晶显示子程序结束语参考文献致谢二〇年五月二十日星期六第章绪论前言地球上的不可再生能源总择和其功能性能引脚功能介绍第章硬件电路设计水位检测模块水位测量原理水位检测电路设计温度检测模块十日星期六摘要第章绪论前言国内外研究动态太阳能热水器智能水位控制系统整体结构介绍第章方案论证和单片机的选择方案论证和方案的选择水位传感器的选择单片机的选择选部分内容简介二〇年五月二十日星期六摘要第章绪论前言国内外研究动态太阳能热水器智能水位控制系统整体结构介绍第章方案论证和单片机的选择方案论证和方案的选择水位传感器的选择单片机的选择选择和其功能性能引脚功能介绍第章硬件电路设计水位检测模块水位测量原理水位检测电路设计温度检测模块液晶显示模块液晶液晶显示电路设计键盘控制模块报警模块电磁阀控制模块双机通信及其他电路设计其他电路设计晶体振荡电路复位电路设计总电路图第章系统软件设计设计思路温度测量子程序水位测量子程序液晶显示子程序结束语参考文献致谢二〇年五月二十日星期六第章绪论前言地球上的不可再生能源总有天会消耗殆尽，所以开发和有效利用太阳能这样的环保且资源丰富的能源有着重要的意义。太阳能热水器就是太阳能开发和利用的大产业，所以完善太阳能热水器也成为最近的研究热门课题。目前太阳能热水器效率和功能上还存在着比较多的问题例如不可缺水，空晒情况下上水会爆炸春秋天，水温升高造成水变成水蒸气蒸发，造成热能损失冬天水温不够，导致热水器成为了摆设。现在人们对家用电器的要求越来越趋向数字化自动化智能化。很多国内外太阳能热水器商家为了使自己的产品能在市场上有席之地，在不断提高太阳能热水器性能的同时，也不断加大力度满足消费者对于太阳能使用方便的要求，于是太阳能热水器的智能化程度也年比年高。但是大部分太阳能热水器还是存在着使用不便和小毛病多等问题。本设计是针对上述问题设计的温度控制系统，由单片机和些外围设备，充分运用软件和硬件结合的方法实现了当前水位高度显示水箱温度显示，以及当水位下降到最低刻度线时自动上水三种主要功能，很好的解决了些太阳能热水器的通病。国内外研究动态我国在太阳能热水器的发展迅猛，已经跃成为太阳热水器第生产大国，但现状是我国很多企业生产的太阳热水器仍然有着功能单数字化低智能化低的不足。近几年来，市场上陆续出现了些太阳能热水器监测系统的性能不稳定比如检测误差大显示器乱码，还有的与电辅助加热装置不能很好配合和太阳能利用率较低等问题，严重影响了用户的日常使用也从而影响到太阳热水器的销售业绩惨淡。所以我认为太阳热水器，有着广阔的发展前景，款好的监测系统能让整个太阳热水器提高不止个档次，让企业乐开了花，也给百姓生活带去了方便，是种双赢的研究。因此，在太阳能热水器水位监测水温检测方面的研究发，应引起足够重视，加大投入定力量研究开发高质量性能好的测控产品。在西方，尤其是美国德国以色列这些国家在太阳能热水器方面的研发直比较活跃。以美国欧沃斯利诺依斯公司的发明的全玻璃真空管太阳集热器最为普及，使用了高真空技术，使集热器的热损失比普通平板式太阳能集热器的热损失降低了大块该集热器选择性吸收涂层的吸收阳光的效率。另方面还设计专门开发了用于太阳能热水器的先进的应用软件，从而使太阳能热水器技术水平领先我国不少。太阳能热水器智能水位控制系统整体结构介绍水位水温测量电路。这部分用于采集水位水温信号给单片机，是太阳能热水器控制器最关键的部位。时间水位温度显示和键盘电路。这部分用于系统和人的信息交互。驱动电路。上水电磁阀报警电路，是整个系统的执行部分。二〇年五月二十日星期六第章方案论证和单片机的选择方案论证和方案的选择方案利用单片机进行水位检测和控制，基于数字电路的全自动控制，其工作过程是被测水位经过模拟信号采集模块进行采样，然后把采样得到的模拟信号送入进行转换读如单片机，再由单片机进行处理，得出结果是否启动停止控制电路执行信号以达到水位的控制，具体硬件流程框图入图所示。图方案具体流程框图方案二采用单片机为核心控制器的电路。因为单片机电路结构简单成本低廉可靠性高，便于实现各个控制功能能很好的完成设计任务。水位检测由本设计使用的充放电水位传感器通过检测来实现水位的改变。然后通过转换把信号输入到单片机，获得当前水位显示。水温检测由单片机根据温度传感器的操作指令和时序读取温度，并送达显示电路显示当前水温。本设计再用三个按键来控制上水的水量，本方案智能化数字化的太阳能热水器控制系统。具体流程框图如图。图方案二流程框图方案三在方案二的整体思路基础上稍做更改，设计分为房顶和房间，利用两个单片机分别控制。楼上的主要利用进行水温的测量，另方面充放电水位传感器获取的信号经过电压比较传送给单片机，得出结果，由单片机给出命令来控制电磁阀的开与关，另方面信号通过双机通信传给楼下的单片机来控制显示电路和报警。同时房间可以通过键盘控制手动控制出后，通过电缆传送到楼下房间内，通过光电耦合器隔离后，由光电耦合器的脚发出个反相信号，之后这个信号经过也就是斯密特触发型反相后得到个适合房间里的的适合的信号，这样便完成了从房顶到房间的通信过程。反之从房间的单片机发送信号到房顶单片机也是经过这么个过程。不过需要注意的是个单片机中个给供电的电源不能是同个电源，而是要分开的，这样才能实现真正意义上的双机通信。温度传感器电磁阀门脚脚二〇年五月二十日星期六光电耦合器图双机通信电路图其他电路设计晶体振荡电路晶振产生电路本设计设置的时钟频率设置使用采用晶振，晶体振荡电路作用是给单片机提供时钟信号，由和端外接振荡频率为的石英晶体作为本设计的定时元件，内部反相放大器进行自激振荡，产生时钟。其电路图如图所示。二〇年五月二十日星期六图晶体振荡电路复位电路复为电路的作用是使单片机的程序计数器清零。图为复位电路。图复位电路设计总电路图下图和图为设计的太阳能热水器水位控制系统的总电路图。由于版面不够大的原因，总电路图由两部分组成，由楼顶单片机图的和分别通过双机通信连接到房间的单片机图的和端口。二〇年五月二十日星期六温度传感器电磁阀门水位传感器图太阳能热水器水位控制系统总电路图上二〇年五月二十日星期六图太阳能热水器水位控制系统总电路下二〇年五月二十日星期六第章系统软件设计设计思路软件的作用就是完成对硬件的控制，主程序设计思路软件设计采用各个模块功能分开设施的设计方式，将各个功能分成模块，有系统和监控程序起管理执行。本设计的软件包括主程序，键盘扫描子程序，显示子程序，水位测量子程序以及有关的的程序。我主要说明了两个最主要的子程序温度测量水位测量的流程和液晶显示流程。主程序完成功能系统对传感器显示器进行初始化，并且读取用户通过键盘设置的最高水位信息，随之系统自动读取当前水位并将当前水位与最高水位进行比较，最后系统执行相应功能，完成后等待下次的启动命令。当检测到水位低于报警刻度水位时，系统会启动报警电路工作，并且会自动上水至最大水位刻度。本设计的系统整体流程图如图所示。图系统总体程序流程图温度测量子程序温度测量由温度传感器来完成，温度测量子程序流程如图所示。初始化键盘扫描测量当前水位显示当前水位水位是否低于预定设置值开电磁阀关电磁阀是否显示当前温度延迟会开始二〇年五月二十日星期六图测温程序操作协议为初始化复位功能命令存储器作命令处理数据。它的时间间隔很严格，因此系统对的各种操作必须按操作协议进行。水位测量子程序水位测量子程序流程图。图水位测量子程序流程水位传感器采用电压跟随器与电压比较电路相结合实现。由于水的高低也有定的电阻，如图，当水位较低时，传感器将信号传给单片机端口，输出低电平信号输入到电压相应变的小低于，脚输出低电平，经过电压跟谁器，输入到反相输入端，与同相端电压进行比较，在同初始化测量水位是否大于基准电压比较器比较开电磁阀关电磁阀是否复位读取温度数据转换显示数据开始结束开始二〇年五月二十日星期六相端设置的基准电压为，输出高电平，作用于端口制成高电平，接受到高电平信号后，将指令给端口，制成高电平，使三极管导通，继电器吸合，电磁阀门开始工作。当水位过高时，传感器将信号传个单片机，由输出个高电平信号，电压跟随器输出个电压，输入给电压比较器反相端，与同相端进行电压比较输出个低电平信号即端口置成低电平，通过将指令传给端口，将其置成低电平，此时继电器断开，电磁阀门停止工作。液晶显示子程序液晶显示仪器为液晶，由向发出命令