太阳能热水器智能控制装置

【摘要】：随着新世纪人类的发展,节能环保成为了二十一世纪的关键词,能源危机、环境污染成为全球性的危机,清洁能源与可再生能源成为人们最关注的主题。太阳能取之不尽、用之不竭、干净且无污染,因此,积极鼓励太阳能的应用具有非常大的意义。本文将设计一种适合于家用、高性能的太阳能热水器控制装置,实现多种自动化功能,使用方便、人性化。该设计绿色环保,符合国内低碳经济,具有可持续发展性。这一设计将鼓励太阳能热水器更广泛的使用,从而推动低碳能源的利用, 。 本论文在介绍传感器、单片机、时钟芯片的特点基础上,详细描述了太阳能热水器的工作原理和设计方案。这里根据太阳能热水器对控制器的要求,提出了以ATmega16单片机为检测控制核心,结合SD2200实时时钟,控制水温水位,并利用液晶显示屏实时显示时间、温度、水位等信息,五个按键可以实现对水温和水位的设定。 全文分三大部分。第一部分包括第一章,描述太阳能的应用意义和前景发展状况,并将太阳能热水器与燃气热水器等做出相应的比较,突出太阳能热水器的优势与更广阔的发展前景。第二部分包括第二章和第三章,描述太阳能系统组成及本设计的相应技术指标和要求。第三部分包括第四、五章硬件设计及电路原理和软件设计,分别介绍了单片机的结构与要求,温度传感器的特点及应用、水位检测结构的原理,以及显示器的结构等等,都是此款太阳能热水器的理论基础和必要前提。 【关键词】：太阳能热水器 单片机 温度传感器 实时时钟
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 太阳能热水器的国内外市场的发展现状10-14
• 1.2 太阳能热水器的应用及其意义14-16
• 1.3 太阳能控制器的发展现状16-17
• 1.4 论文的主要工作17-18
• 第二章 太阳能热水器系统简介18-37
• 2.1 太阳能热水器的集热器选择18-21
• 2.1.1 平板型太阳能集热器18-19
• 2.1.2 真空管太阳能集热器19-20
• 2.1.3 热管式真空管集热器20-21
• 2.2 太阳能热水系统的类型21-23
• 2.2.1 自然循环太阳能热水系统21-22
• 2.2.2 强制循环太阳能热水控制系统22-23
• 2.2.3 直流太阳能热水控制系统23
• 2.3 辅助能源加热系统设计23-25
• 2.4 太阳能+空气源热泵热水系统方案25-37
• 2.4.1 工程概况及要求25
• 2.4.2 工程设计依据25-26
• 2.4.3 工程设计方案26-29
• 2.4.4 系统运行原理及说明29-31
• 2.4.5 设备安装效果图31-33
• 2.4.6 主要设备及性能参数33-34
• 2.4.7 系统能效计算分析34-35
• 2.4.8 系统应用应注意事项35
• 2.4.9 可再生能源建筑应用条件分析35-37
• 第三章 太阳能热水器的工作原理及功能37-44
• 3.1 太阳能热水器工作原理37-38
• 3.2 太阳能热水器控制装置的主要功能38-40
• 3.3 太阳能热水器智能控制器的主要技术指标40-44
• 3.3.1 温度检测40-41
• 3.3.2 水位检测41
• 3.3.3 辅助热源空气源热泵41-44
• 第四章 太阳能热水器智能控制器的硬件设计44-60
• 4.1 太阳能热水器智能控制器的硬件结构44-46
• 4.2 微处理器最小系统46-48
• 4.3 温度检测电路48-52
• 4.3.1 温度传感器DS18B20的特性48-49
• 4.3.2 DS18B20的工作原理49-50
• 4.3.3 DS18B20工作时序50-51
• 4.3.4 DS18B20温度传感器的多点测量51-52
• 4.3.5 精度处理与温度标定52
• 4.4 时钟电路52-54
• 4.5 水位检测电路54-56
• 4.5.1 水位检测实验55-56
• 4.5.2 水位检测装置56
• 4.6 键盘电路56-57
• 4.7 显示器电路57-58
• 4.8 辅助热源电路58-59
• 4.9 漏电保护电路59-60
• 第五章 太阳能热水器控制器的软件设计60-72
• 5.1 主程序设计60-65
• 5.2 温度检测子程序65-67
• 5.2.1 DS18B20温度显示65-66
• 5.2.2 DS18B20子程序的流程图66-67
• 5.2.3 DS18B20多点测量67
• 5.3 显示子程序67-69
• 5.4 太阳能热水器控制器实验与显示69-72
• 总结72-73
• 参考文献73-75
• 附录75-86
• 致谢86-87
• 在读期间发表学术论文和研究成果87

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