太阳能热水器控制电路设计.doc
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太阳能热水器控制电路设计,24页 1万字以上 有详细的电路图和程序摘要随着人们生活水平的提高,各种热水器的使用已相当普及。与之相配套的控制仪也相继问世。然而,目前市场上的各种热水器控制电路还与理想要求相差甚远。消费者需要真正的“自动”控制,以实现使用的最简单化。就像家用电视机、电冰箱一样,接通电源、设定完毕就不用再操心了...
内容介绍
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太阳能热水器控制电路设计
24页 1万字以上 有详细的电路图和程序
摘要
随着人们生活水平的提高,各种热水器的使用已相当普及。与之相配套的控制仪也相继问世。然而,目前市场上的各种热水器控制电路还与理想要求相差甚远。消费者需要真正的“自动”控制,以实现使用的最简单化。就像家用电视机、电冰箱一样,接通电源、设定完毕就不用再操心了。太阳能热水器作为三大热水器之一，因其无污染、使用方便、长期投入成本低等特点，而越来越受到人们的青睐，但与之配套的控制器却还一直处于研究和开发阶段，为解决水温水位的自动控制问题，本电路专门设计了水温的实时监测，并在设计中，将水位多级化，实现更精确的测量。
本次设计运用AT89C52单片机，设计了一种自动控制电路,该电路用于太阳热水器。当使用热水器时，可以自动进行温度检测和液位检测，使太阳能自动补水或排水，真正做到最简单化。并且该电路易于扩展，可实现多点的温度检测，或者更多点的液位检测。这篇论文详细介绍了基于单片机的太阳能热水器自动控制系统组成、硬件设计。
关键词：单片机；自动控制；太阳能热水器；温度检测
方案：
在液位检测方面，通过利用两片CD4051芯片，它相当于一个单刀八掷开关，当INH禁止端为低电平即“0”时，开关接通哪一通道由输入的3位地址码ABC来决定。这样就简单的解决了16个点检测的问题，并且在最大程度上减少了I/O口的使用。仅使用了8个I/O口即可控制16个点的检测，如果是方案一，则需要使用16个I/O口。
方案一中4位数码管显示电路的断码与位码就使用了12个I/O口，而在方案二中，使用了74LS164芯片，它是8位移位寄存器，只要给一个脉冲便传送一位数据。仅使用了2个I/O口便控制了5位数码管的显示，由于使用74LS164芯片中会遇上消隐的问题，所以在方案二中，通过硬件电路配合软件的方法很好的解决了消隐的问题，显示非常的稳定。显示出了新方案的优势。
方案二中电机驱动电路使用的是FAN8200，驱动的一个双相电机驱动电路。该电路非常简单,它几乎不需要外围元器件.只要将来自于微处理器的方波控制信号从器件的输入端和触发使能端送入FAN8200便可可靠地对双相电机进行控制操作，使其正转、反转。省去了分立元件，使整个电路看起来清晰简单。
在方案二中还解决了方案一种不能检测温度缺点，使用了先进的DS18B20芯片，DS18B20数字温度传感器是Dallas公司生产的1-Wire，即单总线器件，具有线路简单、体积小的特点。因此用他组成一个测温系统，具有线路简单，在1根通信线可以挂很多这样的数字温度传感器，十分方便。
目录
一、绪论 13
1.太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析 13
2.太能能热水器的应用及意义 13
二、系统设计 14
1.设计原理 14
2.方案论证 14
（1）方案一 14
（2）方案二 14
（3）方案选择 14
三、硬件电路设计 15
1.基本原理框图 15
（1）太阳能热水器控制装置主要组成 15
（2）太阳能热水器控制装置的工作原理 15
2.各部分电路原理 15
（1）最小系统 15
（2）显示电路 17
（3）按键电路 18
（4）蜂鸣器电路 19
（5）电机电路 19
（6）液位检测电路 20
（7）温度检测电路 20
（8）电源电路 21
四、软件设计 22
1.软件分析 22
2.I/O口分配 22
3.软件流程图 22
五、实现功能 23
1.液位检测 23
2.温度检测 23
3.可扩展功能 23
六、结束语 24
七、参考文献 25
附录一 原理图 26
附录二 程序 27
参考文献
[1] 刘松.《单片机原理与接口技术》.天津电子信息职业技术学院，2009
[2] 李忠国、陈刚.《单片机应用技能实训》.人民邮电出版社，2006
[3] 曹金玲.《单片机原理与接口技术课程设计指导书》.天津电子信息职业技术学院，2008
[4] 王毅.《单片机器件应用手册》.人民邮电出版社,1994
[5] 胡汉才.《单片机原理及接口技术》.清华大学出版社,1996
[6] 邵敏权,刘刚.《单片机原理实验及应用》.吉林科学技术出版社,1995.1
[7] 刘笃仁、韩保君.《传感器原理及应用技术》.机械工业出版社，2003.8
[8] 童诗白.《模拟电子技术基础》。高等教育出版社，2001
附录二 程序
;标志
;32H水位标志
;BAOZHI BIT 33H;显示标志;33H=0显水位，33H=1显温度
;DINGS BIT 34H;34H=0定时,34H=1计数
;alarmflag BIT 24H;蜂鸣器报警标志
;74164A BIT P3.0;164数据端
;CLK BIT P3.1;164时钟
;CE BIT P1.5;电机控制端为1
;M1 BIT P3.3;P3.3=1电机正转，反之反转。
;SPK BIT P3.5;蜂鸣器控制
;LA BIT P1.1;4051点A.....
24页 1万字以上 有详细的电路图和程序
摘要
随着人们生活水平的提高,各种热水器的使用已相当普及。与之相配套的控制仪也相继问世。然而,目前市场上的各种热水器控制电路还与理想要求相差甚远。消费者需要真正的“自动”控制,以实现使用的最简单化。就像家用电视机、电冰箱一样,接通电源、设定完毕就不用再操心了。太阳能热水器作为三大热水器之一，因其无污染、使用方便、长期投入成本低等特点，而越来越受到人们的青睐，但与之配套的控制器却还一直处于研究和开发阶段，为解决水温水位的自动控制问题，本电路专门设计了水温的实时监测，并在设计中，将水位多级化，实现更精确的测量。
本次设计运用AT89C52单片机，设计了一种自动控制电路,该电路用于太阳热水器。当使用热水器时，可以自动进行温度检测和液位检测，使太阳能自动补水或排水，真正做到最简单化。并且该电路易于扩展，可实现多点的温度检测，或者更多点的液位检测。这篇论文详细介绍了基于单片机的太阳能热水器自动控制系统组成、硬件设计。
关键词：单片机；自动控制；太阳能热水器；温度检测
方案：
在液位检测方面，通过利用两片CD4051芯片，它相当于一个单刀八掷开关，当INH禁止端为低电平即“0”时，开关接通哪一通道由输入的3位地址码ABC来决定。这样就简单的解决了16个点检测的问题，并且在最大程度上减少了I/O口的使用。仅使用了8个I/O口即可控制16个点的检测，如果是方案一，则需要使用16个I/O口。
方案一中4位数码管显示电路的断码与位码就使用了12个I/O口，而在方案二中，使用了74LS164芯片，它是8位移位寄存器，只要给一个脉冲便传送一位数据。仅使用了2个I/O口便控制了5位数码管的显示，由于使用74LS164芯片中会遇上消隐的问题，所以在方案二中，通过硬件电路配合软件的方法很好的解决了消隐的问题，显示非常的稳定。显示出了新方案的优势。
方案二中电机驱动电路使用的是FAN8200，驱动的一个双相电机驱动电路。该电路非常简单,它几乎不需要外围元器件.只要将来自于微处理器的方波控制信号从器件的输入端和触发使能端送入FAN8200便可可靠地对双相电机进行控制操作，使其正转、反转。省去了分立元件，使整个电路看起来清晰简单。
在方案二中还解决了方案一种不能检测温度缺点，使用了先进的DS18B20芯片，DS18B20数字温度传感器是Dallas公司生产的1-Wire，即单总线器件，具有线路简单、体积小的特点。因此用他组成一个测温系统，具有线路简单，在1根通信线可以挂很多这样的数字温度传感器，十分方便。
目录
一、绪论 13
1.太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析 13
2.太能能热水器的应用及意义 13
二、系统设计 14
1.设计原理 14
2.方案论证 14
（1）方案一 14
（2）方案二 14
（3）方案选择 14
三、硬件电路设计 15
1.基本原理框图 15
（1）太阳能热水器控制装置主要组成 15
（2）太阳能热水器控制装置的工作原理 15
2.各部分电路原理 15
（1）最小系统 15
（2）显示电路 17
（3）按键电路 18
（4）蜂鸣器电路 19
（5）电机电路 19
（6）液位检测电路 20
（7）温度检测电路 20
（8）电源电路 21
四、软件设计 22
1.软件分析 22
2.I/O口分配 22
3.软件流程图 22
五、实现功能 23
1.液位检测 23
2.温度检测 23
3.可扩展功能 23
六、结束语 24
七、参考文献 25
附录一 原理图 26
附录二 程序 27
参考文献
[1] 刘松.《单片机原理与接口技术》.天津电子信息职业技术学院，2009
[2] 李忠国、陈刚.《单片机应用技能实训》.人民邮电出版社，2006
[3] 曹金玲.《单片机原理与接口技术课程设计指导书》.天津电子信息职业技术学院，2008
[4] 王毅.《单片机器件应用手册》.人民邮电出版社,1994
[5] 胡汉才.《单片机原理及接口技术》.清华大学出版社,1996
[6] 邵敏权,刘刚.《单片机原理实验及应用》.吉林科学技术出版社,1995.1
[7] 刘笃仁、韩保君.《传感器原理及应用技术》.机械工业出版社，2003.8
[8] 童诗白.《模拟电子技术基础》。高等教育出版社，2001
附录二 程序
;标志
;32H水位标志
;BAOZHI BIT 33H;显示标志;33H=0显水位，33H=1显温度
;DINGS BIT 34H;34H=0定时,34H=1计数
;alarmflag BIT 24H;蜂鸣器报警标志
;74164A BIT P3.0;164数据端
;CLK BIT P3.1;164时钟
;CE BIT P1.5;电机控制端为1
;M1 BIT P3.3;P3.3=1电机正转，反之反转。
;SPK BIT P3.5;蜂鸣器控制
;LA BIT P1.1;4051点A.....
