太陽能熱水器控制電路設(shè)計

24頁 1萬字以上 有詳細(xì)的電路圖和程序

摘要


隨著人們生活水平的提高,各種熱水器的使用已相當(dāng)普及。與之相配套的控制儀也相繼問世。然而,目前市場上的各種熱水器控制電路還與理想要求相差甚遠(yuǎn)。消費者需要真正的“自動”控制,以實現(xiàn)使用的最簡單化。就像家用電視機(jī)、電冰箱一樣,接通電源、設(shè)定完畢就不用再操心了。太陽能熱水器作為三大熱水器之一，因其無污染、使用方便、長期投入成本低等特點，而越來越受到人們的青睞，但與之配套的控制器卻還一直處于研究和開發(fā)階段，為解決水溫水位的自動控制問題，本電路專門設(shè)計了水溫的實時監(jiān)測，并在設(shè)計中，將水位多級化，實現(xiàn)更精確的測量。
本次設(shè)計運用AT89C52單片機(jī)，設(shè)計了一種自動控制電路,該電路用于太陽熱水器。當(dāng)使用熱水器時，可以自動進(jìn)行溫度檢測和液位檢測，使太陽能自動補水或排水，真正做到最簡單化。并且該電路易于擴(kuò)展，可實現(xiàn)多點的溫度檢測，或者更多點的液位檢測。這篇論文詳細(xì)介紹了基于單片機(jī)的太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)組成、硬件設(shè)計。
關(guān)鍵詞：單片機(jī)；自動控制；太陽能熱水器；溫度檢測

方案：

在液位檢測方面，通過利用兩片CD4051芯片，它相當(dāng)于一個單刀八擲開關(guān)，當(dāng)INH禁止端為低電平即“0”時，開關(guān)接通哪一通道由輸入的3位地址碼ABC來決定。這樣就簡單的解決了16個點檢測的問題，并且在最大程度上減少了I/O口的使用。僅使用了8個I/O口即可控制16個點的檢測，如果是方案一，則需要使用16個I/O口。
方案一中4位數(shù)碼管顯示電路的斷碼與位碼就使用了12個I/O口，而在方案二中，使用了74LS164芯片，它是8位移位寄存器，只要給一個脈沖便傳送一位數(shù)據(jù)。僅使用了2個I/O口便控制了5位數(shù)碼管的顯示，由于使用74LS164芯片中會遇上消隱的問題，所以在方案二中，通過硬件電路配合軟件的方法很好的解決了消隱的問題，顯示非常的穩(wěn)定。顯示出了新方案的優(yōu)勢。
方案二中電機(jī)驅(qū)動電路使用的是FAN8200，驅(qū)動的一個雙相電機(jī)驅(qū)動電路。該電路非常簡單,它幾乎不需要外圍元器件.只要將來自于微處理器的方波控制信號從器件的輸入端和觸發(fā)使能端送入FAN8200便可可靠地對雙相電機(jī)進(jìn)行控制操作，使其正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。省去了分立元件，使整個電路看起來清晰簡單。
在方案二中還解決了方案一種不能檢測溫度缺點，使用了先進(jìn)的DS18B20芯片，DS18B20數(shù)字溫度傳感器是Dallas公司生產(chǎn)的1-Wire，即單總線器件，具有線路簡單、體積小的特點。因此用他組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在1根通信線可以掛很多這樣的數(shù)字溫度傳感器，十分方便。



目錄
一、緒論 13
1.太陽能熱水器的發(fā)展概況及市場競爭分析 13
2.太能能熱水器的應(yīng)用及意義 13
二、系統(tǒng)設(shè)計 14
1.設(shè)計原理 14
2.方案論證 14
（1）方案一 14
（2）方案二 14
（3）方案選擇 14
三、硬件電路設(shè)計 15
1.基本原理框圖 15
（1）太陽能熱水器控制裝置主要組成 15
（2）太陽能熱水器控制裝置的工作原理 15
2.各部分電路原理 15
（1）最小系統(tǒng) 15
（2）顯示電路 17
（3）按鍵電路 18
（4）蜂鳴器電路 19
（5）電機(jī)電路 19
（6）液位檢測電路 20
（7）溫度檢測電路 20
（8）電源電路 21
四、軟件設(shè)計 22
1.軟件分析 22
2.I/O口分配 22
3.軟件流程圖 22
五、實現(xiàn)功能 23
1.液位檢測 23
2.溫度檢測 23
3.可擴(kuò)展功能 23
六、結(jié)束語 24
七、參考文獻(xiàn) 25
附錄一 原理圖 26
附錄二 程序 27


參考文獻(xiàn)
[1] 劉松.《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》.天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2009
[2] 李忠國、陳剛.《單片機(jī)應(yīng)用技能實訓(xùn)》.人民郵電出版社，2006
[3] 曹金玲.《單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)書》.天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2008
[4] 王毅.《單片機(jī)器件應(yīng)用手冊》.人民郵電出版社,1994
[5] 胡漢才.《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》.清華大學(xué)出版社,1996
[6] 邵敏權(quán),劉剛.《單片機(jī)原理實驗及應(yīng)用》.吉林科學(xué)技術(shù)出版社,1995.1
[7] 劉篤仁、韓保君.《傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社，2003.8
[8] 童詩白.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》。高等教育出版社，2001


附錄二 程序
;標(biāo)志
;32H水位標(biāo)志
;BAOZHI BIT 33H;顯示標(biāo)志;33H=0顯水位，33H=1顯溫度
;DINGS BIT 34H;34H=0定時,34H=1計數(shù)
;alarmflag BIT 24H;蜂鳴器報警標(biāo)志
;74164A BIT P3.0;164數(shù)據(jù)端
;CLK BIT P3.1;164時鐘
;CE BIT P1.5;電機(jī)控制端為1
;M1 BIT P3.3;P3.3=1電機(jī)正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)。
;SPK BIT P3.5;蜂鳴器控制
;LA BIT P1.1;4051點A.....