【正文】 er=1Key3按下否？N++1YKey4按下否？1YNNKey5按下否？Sure=1Y返回Flag=1，顯示水位Flag=0，顯示溫度N 按鍵掃描程序 顯示子程序電路中設(shè)計(jì)了3位LED顯示器，其功能為：左首位為十位數(shù)或標(biāo)志位，左二位為個(gè)位數(shù)，左三位為小數(shù)點(diǎn)后的十分位數(shù)。最低溫度值T0用戶可以通過按鍵K3K5設(shè)定。 44H溫度轉(zhuǎn)換命令：溫度轉(zhuǎn)化命令初始化一次溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后，結(jié)果被保存在兩字節(jié)溫度寄存器中，然后DS18B20進(jìn)入到低電壓零狀態(tài)。當(dāng)水位低于設(shè)定值時(shí)，繼電器打開，上水裝置開始工作；當(dāng)水位高于設(shè)定值時(shí)，繼電器關(guān)閉，上水裝置停止工作，保證水位在正常的范圍內(nèi)。周期與水位高度呈線性關(guān)系，其計(jì)算公式比較簡單，因此本文采用利用單片機(jī)的定時(shí)器測量方波經(jīng)過10個(gè)周期的時(shí)間T’來計(jì)算信號周期，從而提高測量精度。而矩陣式鍵盤的優(yōu)點(diǎn)是占用的I/O口較少，但是其設(shè)置，操作和識別都比較復(fù)雜。這樣不僅環(huán)保節(jié)能，而且節(jié)省大量加熱時(shí)間。段碼由P0口控制，位碼由P2口的低四位控制?；诰€路簡單，測量精確，操作方便的考慮，本論文采用DS18B20數(shù)字傳感器作為測溫元件，其與單片機(jī)的連接電路圖如下： 溫度采集電路 顯示電路在單片機(jī)構(gòu)成的小系統(tǒng),一般均采用LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示[8]，因?yàn)長ED數(shù)碼管數(shù)碼管采用BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。根據(jù)公式（）和（）可知水位的高度H與輸出的方波周期T的關(guān)系為： （）本設(shè)計(jì)采用計(jì)數(shù)的方式對周期信號進(jìn)行處理，采用12MHz的晶振與單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)，其定時(shí)器一次測量時(shí)間范圍大約在1us到65ms之間，因此振蕩器產(chǎn)生的方波信號周期必需在此范圍。由此可見，采用電容頻率裝換電路更簡單可靠。主要用于壓力、位移、液位、厚度、水分含量等參數(shù)的測量。第三部分包括第四章,得出本設(shè)計(jì)的結(jié)論并對設(shè)計(jì)的下一步工作做出展望。但是在實(shí)際操作中卻遇到問題,如：（1）晚上水箱里加滿了冷水,恒溫控制下的電加熱器將立即啟動并持續(xù)工作一夜,以保證水溫,造成了能源的巨大浪費(fèi)。水滿后自動停水的功能一般都能做到,關(guān)鍵是缺水時(shí)的自動補(bǔ)水,卻普遍存在問題。隨著中高溫太陽能熱水器的開發(fā)以及太陽能與建筑一體化技術(shù)的日益完善，太陽能熱水器的應(yīng)用領(lǐng)域不再局限于提供熱水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工業(yè)應(yīng)用方向拓展。單片機(jī)。本文結(jié)合實(shí)際太陽能熱水器的具體應(yīng)用，在介紹太陽能、傳感器、單片機(jī)的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，根據(jù)太陽能熱水器對控制器的要求與特點(diǎn)，提出了基于DS18B電容式液位傳感器水位檢測電路的太陽能熱水器水位溫度檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，使得系統(tǒng)的水位能夠連續(xù)顯示，輔助加熱系統(tǒng)能夠即用即熱，低溫天氣時(shí)能啟動防凍加熱實(shí)行自我保護(hù)等，同時(shí)也給出了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)方法。進(jìn)入21世紀(jì)來，由于能源緊缺的進(jìn)一步加重，很多國家都把發(fā)展太陽能熱水器上升為國家戰(zhàn)略，例如西班牙2005年要求在新建筑物中安裝太陽能光伏發(fā)電和集熱系統(tǒng)，以色列也于2006年要求安裝太陽能水加熱系統(tǒng)，澳大利亞也出臺了國家條例促進(jìn)太陽能熱水器的健康發(fā)展[1]。其工作原理為：集熱器吸收陽光照射將其轉(zhuǎn)化為熱能加熱管中的水，利用冷水下沉熱水上浮的原理，從而使熱水循環(huán)至水箱，水箱可以保溫并可以供數(shù)小時(shí)后用戶使用熱水。當(dāng)水用完時(shí)出于不能空曬的考慮而立即補(bǔ)水, 似乎合情合理,但若進(jìn)一步分析:如果當(dāng)天晚上仍有少量余水就不能立即補(bǔ)水。(3)很多熱水器沒有低溫保護(hù)裝置，這在極端天氣條件下會使太陽能熱水器發(fā)生致命性損壞。單片 機(jī)水位檢測電路溫度檢測電路輔助加熱裝置水位溫度顯示上水繼電器防凍加熱裝置　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 水位測量 目前市場上太陽能熱水器的水位傳感器主要有：水電接觸的電極式傳感器、霍爾效應(yīng)的浮子式傳感器和壓力式傳感器[3]，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，最突出和普遍的問題是電極式和浮子式傳感器的缺陷是所顯示的水位很粗糙，一般顯示水箱水位只有45點(diǎn)，壓力式傳感器雖然可以連續(xù)顯示水箱水位的狀態(tài)，但成本很高。ε0、ε分別為空氣和被測水的介電常數(shù)，其中ε0=1012F/m[6],蒸餾水的介電常數(shù)ε=80ε0[6]。在這一過程中，Ra，Rb上是總有電流的。由此當(dāng)水位為0時(shí)，其電容傳感器為32PF,；而水箱水滿時(shí)，電容C=2567PF,T=。在單片機(jī)系統(tǒng)中，LED顯示接口一般采用靜態(tài)驅(qū)動和動態(tài)掃描兩種驅(qū)動方式。 顯示電路 加熱電路設(shè)計(jì) 防凍加熱控制電路在氣溫低于冰點(diǎn)的時(shí)候，太陽能熱水器的水箱會結(jié)冰導(dǎo)致熱水器的損壞，而目前防凍保護(hù)裝置在太陽能的生產(chǎn)使用中沒有受到應(yīng)有的重視，08年冰凍雪災(zāi)致使南方很多熱水器發(fā)生故障正式證明了這一點(diǎn)，所以在太陽能熱水器水箱中安裝防凍加熱裝置時(shí)很有必要的。 熱水器輔助加熱電路圖 上水控制電路自動上水對于太陽能熱水器自動控制具有重要的作用。按鍵工作原理：按鍵是一種常開型按鈕開關(guān)。TH1=0XFF TL1=0XF5TH0=0X00 TL0=0X00？N開定時(shí)器開計(jì)數(shù)器開中斷測量標(biāo)志位是否為1？返回主程序DisplayNYY 水位檢測子程序首先設(shè)置T0為定時(shí)器模式，T1為計(jì)數(shù)器模式，并進(jìn)行賦值FFH，F(xiàn)5H給T1，,既從一個(gè)周期下降沿開始計(jì)時(shí)。 溫度檢測子程序本設(shè)計(jì)只用一個(gè)DS18B20對溫度進(jìn)行測量，整個(gè)程序包含的主要有：延時(shí)函數(shù)、復(fù)位函數(shù)、位讀函數(shù)、位寫函數(shù)、字節(jié)讀函數(shù)、字節(jié)寫函數(shù)、DAC1數(shù)模轉(zhuǎn)換、讀取溫度函數(shù)等。當(dāng)天氣溫度過低時(shí)（程序設(shè)定為低于2℃），熱水器可能會結(jié)冰導(dǎo)致?lián)p壞，防凍加熱裝置開始工作。斷開說明用戶沒有使用熱水器，程序只運(yùn)行在防凍保護(hù)模塊，水溫與2℃比較并進(jìn)行相應(yīng)動作。在測試的過程中，能完成對溫度的測量和控制。2． 熱水產(chǎn)量受季節(jié)、地區(qū)緯度、采熱面積、采熱器類型、環(huán)境溫度、供水溫度、風(fēng)速、日照實(shí)際等因素影響較大，所以以后控制儀可以朝區(qū)域化的方向發(fā)展。特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中遇見水位測量，設(shè)計(jì)思想，程序編譯等困難上都給予了認(rèn)真的指導(dǎo)，提出了許多寶貴的意見，在此，我對于何金龍老師給予我的幫助表示衷心的感謝！同時(shí)也感謝分院和圖書館的各位老師在設(shè)計(jì)完成的過程中給予的各種幫助，謹(jǐn)向各位老師表示誠摯的謝意！在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中還得到了許多同學(xué)，包括在這方面有一定研究和了解的杜通波、童清浩、黃賢景等同學(xué)的幫助，在此不一一列舉，一并表示感謝