畢業(yè)設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng)開(kāi)題報(bào)告PPT

1、杭州電子科技大學(xué)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(b y sh j)開(kāi)題報(bào)告共十四頁(yè)太陽(yáng)能熱水器水溫水壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(shj)制作學(xué)生(xu sheng)姓名 申沛東學(xué)號(hào) 12918222所在院系 電子通信專業(yè)班級(jí) 電子信息工程2班指導(dǎo)老師 劉建嵐 2015年10月14號(hào)共十四頁(yè)一、綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)(dngti)，說(shuō)明選題的依據(jù)和意義我國(guó)在太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展迅猛，已經(jīng)一躍成為太陽(yáng)熱水器第一生產(chǎn)大國(guó)，但現(xiàn)狀是我國(guó)很多企業(yè)生產(chǎn)的太陽(yáng)熱水器仍然有著功能(gngnng)單一、數(shù)字化低、智能化低的不足。近幾年來(lái)，市場(chǎng)上陸續(xù)出現(xiàn)了一些太陽(yáng)能熱水器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能不穩(wěn)定：比如檢測(cè)誤差大、顯示器亂碼，還有的與電輔助

2、加熱裝置不能很好配合和太陽(yáng)能利用率較低等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了用戶的日常使用也從而影響到太陽(yáng)熱水器的銷售業(yè)績(jī)慘淡。所以我認(rèn)為太陽(yáng)熱水器，有著廣闊的發(fā)展前景，一款好的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能讓整個(gè)太陽(yáng)熱水器提高不止一個(gè)檔次，讓企業(yè)樂(lè)開(kāi)了花，也給百姓生活帶去了方便，是一種雙贏的研究。因此，在太陽(yáng)能熱水器水位監(jiān)測(cè)水溫檢測(cè)方面的研究發(fā)，應(yīng)引起足夠重視，加大投入一定力量研究開(kāi)發(fā)高質(zhì)量、性能好的測(cè)控產(chǎn)品。在西方，尤其是美國(guó)、德國(guó)、以色列這些國(guó)家在太陽(yáng)能熱水器方面的研發(fā)一直比較活躍。以美國(guó)歐沃斯利諾依斯公司的發(fā)明的全玻璃真空管太陽(yáng)集熱器最為普及，使用了高真空技術(shù)，使集熱器的熱損失比普通平板式太陽(yáng)能集熱器的熱損失降低了一大塊（該

3、集熱器選擇性吸收涂層的吸收陽(yáng)光的效率83%）。另一方面還設(shè)計(jì)專門開(kāi)發(fā)了用于太陽(yáng)能熱水器的先進(jìn)的應(yīng)用軟件，從而使太陽(yáng)能熱水器技術(shù)水平領(lǐng)先我國(guó)不少。共十四頁(yè)二、研究(ynji)的基本內(nèi)容 本研究是對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的產(chǎn)品的仿制，要能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能熱水器的完整功能。本研究以單片機(jī)為核心配合傳感器、顯示(xinsh)器件、電磁閥、電加熱器、報(bào)警器等外圍器件，采集熱水器儲(chǔ)水箱中的水位、水溫信號(hào)，通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、電加熱器加熱來(lái)控制儲(chǔ)水器的水位、溫度，并完成水位、水溫顯示(xinsh)，時(shí)間顯示(xinsh)，溢水報(bào)警燈功能。另外配有鍵盤，柯實(shí)現(xiàn)手動(dòng)上水、手動(dòng)電加熱、設(shè)置水位、溫度等功能。共十四頁(yè)擬解決的主要

4、(zhyo)問(wèn)題1、在軟件程序的控制下如何實(shí)現(xiàn)時(shí)間、溫度和水位的實(shí)時(shí)顯示功能，并實(shí)現(xiàn)時(shí)間設(shè)定、水溫設(shè)定等功能。2、如何實(shí)現(xiàn)對(duì)按鍵值的讀取及處理。3、自動(dòng)模式下如何實(shí)現(xiàn)對(duì)通道的切換(qi hun)及對(duì)其內(nèi)溫度的數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。 4、整個(gè)系統(tǒng)共分為主程序、鍵盤掃描、顯示、溫度水位采集、時(shí)鐘和電加熱等模塊，各個(gè)模塊的功能如何編程實(shí)現(xiàn)。共十四頁(yè)三、研究步驟、方法(fngf)及措施1、系統(tǒng)(xtng)硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)溫度傳感器水位傳感器按鍵電路振蕩電路復(fù)位電路顯示電路報(bào)警電路共十四頁(yè)（1）、單片機(jī)模塊 AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。

5、使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng) 可編程Flash，使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模

6、式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 （2）、溫度傳感器模塊 溫度傳感器模塊采用線式數(shù)字溫度傳感器DS18B20，它具有體積小,分辨率高,轉(zhuǎn)換快等優(yōu)點(diǎn)。再加上DS18B20 獨(dú)特的單線總線結(jié)構(gòu),在實(shí)現(xiàn)測(cè)控系統(tǒng)的溫度檢測(cè)方面(fngmin)就較好地利用了DS18B20 的獨(dú)到特點(diǎn),使系統(tǒng)得到了極大的簡(jiǎn)化。數(shù)字化溫度傳感器DS1820測(cè)溫范圍為- 55+125 ，增量值為0.5 共十四頁(yè)（3）、水位傳感器模塊 采用一個(gè)液位傳感器，當(dāng)液面水位到達(dá)最高水位是，傳感器經(jīng)過(guò)采

7、樣電路報(bào)警。 （4）、顯示電路以及報(bào)警 選用五位數(shù)碼管顯示，運(yùn)用動(dòng)態(tài)掃描對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行掃描，并且運(yùn)用7407集成芯片對(duì)數(shù)碼管的位碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。此部分占用P0口，以及P2余下的幾個(gè)端口。當(dāng)障礙物的距離小于所設(shè)定的距離時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警聲，該部分用一個(gè)電阻，一個(gè)三極管，與5V蜂鳴器實(shí)現(xiàn)，占用P1口的一個(gè)端口。 （5）、復(fù)位電路 運(yùn)用上電復(fù)位的原理(yunl)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位操作。 （6）、單片機(jī)的震蕩源部分運(yùn)用11.0592M的晶振加以解決。 （7）、鍵盤部分 用兩個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)所要實(shí)現(xiàn)的功能，一個(gè)按鍵，設(shè)置五個(gè)數(shù)碼管位的選擇，其后另外一個(gè)數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)上下限溫度的加與減，此部分占用P1口的2個(gè)管腳。共十四頁(yè)

8、2、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 熱水器不論在什么樣的天氣里，都能夠在設(shè)定的時(shí)間向用戶提供設(shè)定溫度的熱水，從而給用戶帶來(lái)便利。當(dāng)控制器在設(shè)定的時(shí)間使水溫達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，將通過(guò)報(bào)警提醒用戶。根據(jù)這一要求，STC89C52單片機(jī)和其開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)(xtng)具有語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、可移植性好、表達(dá)能力強(qiáng)、表達(dá)方式靈活、可進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)、可以直接控制計(jì)算機(jī)硬件、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。控制軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、鍵盤中斷子程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、定時(shí)子程序、LED顯示子程序等模塊組成。主程序框圖如圖所示。（1）、主程序 進(jìn)入主程序首先進(jìn)行系統(tǒng)的初始化,然后進(jìn)入中斷程序，在中斷程序里完成, 鍵盤中斷子程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序等程

9、序，然后回到開(kāi)中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行，然后讀取讀溫度高低設(shè)定值及水位設(shè)定值，然后判斷是否讀溫度值，是的話，溫度判斷，高了，或低了報(bào)警，如果吧判斷溫度的話，就讀水位，然后判斷水位，一定正常的話，則返回，再次讀取讀溫度高低設(shè)定值及水位設(shè)定值等等。 （2）、鍵盤中斷子程序 讀取單片機(jī)的引腳是否為低，如果是按鍵按下，如果不是按鍵則沒(méi)有按下。 （3）、定時(shí)子程序 定時(shí)一個(gè)程序，用于顯示程序動(dòng)態(tài)掃描的時(shí)間延時(shí)。 （4）、顯示子程序 數(shù)碼管的顯示，運(yùn)用動(dòng)態(tài)掃描的方式，首先點(diǎn)亮一個(gè)LED顯示器，延長(zhǎng)一段時(shí)間在點(diǎn)亮下一個(gè)LED顯示器,周而復(fù)始，3個(gè)LED輪流動(dòng)態(tài)掃描。共十四頁(yè)開(kāi)始(kish)按鍵(n jin)檢測(cè)是

10、否有按鍵按下水位測(cè)試數(shù)碼管顯示溫度測(cè)試報(bào)警返回溫度上下限設(shè)置YN 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總圖共十四頁(yè)共十四頁(yè)五主要參考文獻(xiàn)： 1 萬(wàn)福君、潘松峰. 單片機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用M. 科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.2001. 2 王長(zhǎng)胤、文軍. 單片單板機(jī)原理及應(yīng)用M .武漢：武漢大學(xué)出版社.1993. 3 趙亮，侯國(guó)銳. 單片機(jī)C語(yǔ)言編程與實(shí)例 J.人民郵電出版社.2007.(11):45-65 4 太陽(yáng)能熱水器智能控制器設(shè)計(jì)J.大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)、第五屆全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編.北京：北京理工大學(xué)出版社, 2003.(2):22-26 5 肖金球.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社.2003.6

11、 張超琦.單片機(jī)原理及實(shí)例 實(shí)踐(shjin)篇M.上海：上海交通大學(xué)出版社.2006. 7 彭冬明.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教程M.北京：北理工版社.2007. 8 劉福才、劉豐、劉立偉. AVR單片機(jī)在太陽(yáng)能熱水器智能控制器中的應(yīng)用J. 微計(jì)算機(jī)信息.1999.(8):66-72 9 金偉正. 單線數(shù)字溫度傳感器的原理及應(yīng)用J. 電子技術(shù)應(yīng)用.2000. 10 劉瑞新.單片機(jī)原理及應(yīng)用教程M.機(jī)械工業(yè)出版社.2003 11 向奇汝.多功能溫度控制器J 自動(dòng)化與儀器儀表.1999.(11):45-51 12 武慶生、仇梅.單片機(jī)原理與應(yīng)用M.電子科技大學(xué)出版.1998.12共十四頁(yè)共十四頁(yè)內(nèi)容摘要杭州電子科技大學(xué)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告。另外配有鍵盤，柯實(shí)現(xiàn)手動(dòng)上水、手動(dòng)電加熱、設(shè)置水位、溫度等功能。三、研究步驟、方法及措施。溫度傳感器模塊采用線式數(shù)字溫度傳感器DS18B20，它具有體積小,分辨率高,轉(zhuǎn)換快等優(yōu)