太阳能热水器控制器设计与实现(1).docx

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1、毕业设计（论文）开题报告专业计算机科学与技术学生学号班号指导教师开题日期一说明一、开题报告应包括下列主要内容：1 .通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求。2 .进度计划是否切实可行。3 .是否具备毕业设计所要求的基础条件。4 .预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。5 .主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告要求学生认真填写，由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后，统一交所在分院保存，以备检查。指导教师评语：指导教师：开题答辩组审查意见:组长：组员:一、课题题目和课题研究现状

2、课题题目：太阳能热水器控制器设计与实现课题研究国内外发展现状太阳能热水器是利用太阳辐射能和热水的装置。世界上第一台热水器是美国马里兰州的肯普于1891年发明的。随着世界范围内天燃气和石油的大规模开采，世界性能源危机日益严重，迫使人们对太阳能的开发利用又重新重视起来，许多国家花了不少人力物力，用于大力研究和开发太阳能利用技术，尤其是太阳能热水器。使得太阳能热水器迅速发展。到上世纪90年代，这种新型太阳能热水器已成为推广应用的主流产品。热水器控制器是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。指令存放器用来寄存正在执行的指令。指令分红两

3、局部：操作码和地址码。操作码用来指示指令的操作性质，如加法、减法等;地址码给出本条指令的操作数地址或构成操作数地址的有关信息。有一种指令称为转移指令，它用来改动指令的正常执行次第，这种指令的地址码局部给出的是要转去执行的指令的地址。我国从“六五”计划期间开始推广太阳能热水器，到目前全国已有250万平方米采光面积的太阳能热水器，厂家又几家发展到全国约有180家左右，是目前世界上推广最大的国家之一，而且形成了规模，形成了中国特色的太阳能企业，有中国太阳能协会为中心的学术中心，以中国农村能源企业协会太阳能热利用专业委员会为中心，制定了产品标准、测试条件、产品合格证颁发等一系列措施。二、选题的目的和意

4、义本次设计选用STC89C52单片机作为中央处理器，采用1CD1602液晶显示模块，STC89C52单片机作为中央处理器。热水温可任意设定，显示水温和水位，加热水温可任意设定。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。加水继电器和加热继电器也可以通过连接在电路中的小灯进行虚拟加热和加水。实现了多个功能一起实现的热水器控制器，为了能更好的给用户体验可以实现自动加热，恒温保持，自动蓄水的功能的可调节热水器。我国太阳能资源非常丰富，很多地区都在大面积使用太阳能热水器中，这为我国居民提供充足的热水资源。太阳能热水器的应用,可以减少对不可再生资源的浪费，同时也可以降低对环境的污染。

5、对于热水器控制器，一方面可以增加热水器本身功能，提高市场竞争能力；另一方面迎合用户需求，降低不必要的损耗。太阳热水器，尤其是太阳热水系统及其控制器有着广阔的发展前景，但现有的技术研究和产品开发投入较少。因此，在太阳热水器、太阳热水系统的测量控制方面，应引起足够重视,加大投入一定力量研究开发高质量、性能好的测控产品。三、课题的基本内容为了使全球资源和环境的可持续发展，本次毕设计主要使用STC89C52单片机作为系统的主控制器，采用1CD1602液晶显示实际温度值,报警参数可以同时显示出来，温度精确的小数点显示。使用温度传感器DS18B20进行热水器水温的检测，具有水位检测电路可以检测热水器中的水

6、位变化情况，并启动加水继电器工作模拟加水，当水位高于高水位时自动停止加水。当DS18B20温度传感器测到的实际温度低于设定的温度下限值时继电器自动吸合指示灯亮模拟加热，当温度高于上限值时继电器自动关闭停止加热。蜂鸣器的提示声音不同，当温度低于下限时，蜂鸣器会长鸣一声，当温度高于上限时，蜂鸣器会发出滴滴的声音，此功能更加清楚的知道热水器的工作状态。具有预约开启热水器的功能，可以设置预约时间小时和分钟，时间一到加热继电器工作加热。可以设置温度上限和温度下限值，设置的参数具有掉电保存功能，保存在STe单片机内部。四、研究方案及预期达到的目标研究方案：热水器是我们生活种不可或缺的热水加热装置，从功能上

7、讲常见的热水器主要分为两种：一是以太阳能为加热源的热水器，另一种是以电为加热源的电加热型热水器。本设计以后者为研究对象，针对当前功能较低的热水器，提出功能较为丰富，系统较为人性化的热水器自动控制系统设计。本次设计的基于STC89C52单片机的电热水器的设计，主要使用STC89C52单片机作为系统的主控制器，使用温度传感器DS18B20进行热水器水温的检测，具有水位检测电路可以检测热水器中的水位变化情况，同时具有1CD1602液晶显示界面可以显示当前热水器的工作状态。经过设计，本次设计的热水器控制系统可以实现自动加热，恒温保持，自动蓄水的功能。预期达到的目标：1 .采集1CD1602液晶显示实际

8、温度值,报警参数可以同时显示出来，直观明了，温度精确的小数点显示（小数精确到一位）。2 .具有预约开启热水器的功能，可以设置预约时间小时和分钟，时间一到加热继电器工作加热，这样更加智能和节能。水位检测有低、中、高。当水位低时会自动停止加热防止干烧，并启动加水继电器工作模拟加水，当水位高于高水位时自动停止加水。蜂鸣器的提示声音不同，当温度低于下限时，蜂鸣器会长鸣一声，当温度高于上限时，蜂鸣器会发出滴滴的声音，此功能更加清楚的知道热水器的工作状态。3 .按键具有连加、边减的功能，在设置参数时按键按着不动可以实现连加、连减的功能，设置起来非常方便。五、为完成课题已具备和所需的条件已具备条件：1. 一

9、台笔记本WindOWS1O操作系统电脑。2. Kei15AItiumDesignerEDA等软件设备。3. 专业知识：掌握51单片机技术，ProteI99SE画图基础等。所需条件：1. STC89C52单片机、DS18B20温度传感器、继电器、蜂鸣器等硬件设备。开发工具：开发板、焊接工具。六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施1 .焊接过程中会出现因为没按照电路原理图焊接导致出现电路的开路和短路，解决措施：需要去认真比对以前所确定的电路原理图，发现不一样的地方开始修改直到和原理图完全一致。接着是排除电源的故障。2 .在电路工作期间会出现因为元器件的损坏而影响整个系统不能正常工作

10、的情况。解决措施：在焊接前就应该认真检查元器件的型号、规格与设计要求。3 .在进行A1tiUmDeSigner进行仿真模拟时，会出现仿真效果与实际效果不符的状况。解决措施：检查模拟电路线路的连接同时检查Kei15代码编译的语法的错误。七、进度安排1可行性分析1周2需求分析2周3系统设计3周4系统实现5周5系统测试1周6撰写论文3周八、参考文献1杨宜德.太阳能热水器发展的前景广阔D.河南科技大学出版社,2018,20(12):127孔星朗.单片机原理及其在家用电器中的应用D.海洋出版社,2019,5(4):140-1413张景文.基于单片机的太阳能热水器智能控制系统J.西华大学学报,2017,3

11、4(03):210-2354赵大伟.太阳能热水器J.新农业出版社,2017,29(4):36-395别玉.平板型太阳热水器的现状及发展趋势C.北京原子能出版社,2017(09):2026蔡可健.节能热水器智能电路设计方案J智能仪器仪表,20177张忠.太阳能热水器的类型J.农村新技术,2018.88王幸之.钟爱琴AT89S系列单片机原理与接口技术M北京航空航天大学出版社,2018(1):40-42.9王有绪.STC系列单片机接口技术及应用系统设计M.北京航空航天大学出版社,2017.810王俊峰.理工科学生怎样做好毕业设计M.电子工业出版社出版,2017.511朱善军.单片机接口技术及应用M.北京航天航空大学出版社出版,2018,25(02):305-310.12区建昌.电子设备的电磁兼容性设计M.电子工业出版社出版,2019.613Communicationarchitecturesandexperiencesforweb-connectedphysica1smartobjects.JuanIgnacioVazquezJonathanRuizdeGaribay,Si1viaRenteria,AaAyerbe.PervasiveComputingandCommunicationsWorkshops(PERCOMWorkshops).2018.7九、备注