【導(dǎo)讀】物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院電子信息工程專業(yè)。指導(dǎo)教師于鳳芹教授。在全世界能源都高度緊張的今天，傳統(tǒng)的燃?xì)夂碗姛崴魇褂贸杀驹絹碓礁?，太陽能。熱水器憑借著太陽能取之不盡的優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的歡迎．但與太陽能熱水器發(fā)展日趨。成熟的現(xiàn)狀不同，與之配套的熱水器控制器還存在著很多問題．有些熱水器控制器無法自。動(dòng)控制水溫和水位，經(jīng)常出現(xiàn)干燒、過燒或水溫不適等情況．針對(duì)這個(gè)現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)一種單。使用更加安全，因此這是一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的課題．。本課題以單片機(jī)控制為基礎(chǔ)，提出了一種通過傳感器實(shí)時(shí)檢測溫度和水位，再由單片。機(jī)控制繼電器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)控制模塊來實(shí)現(xiàn)溫度和水位智能控制的系統(tǒng)方案，核心是設(shè)計(jì)出一。增了溫度控制、水位控制、防干燒和過燒警報(bào)等功能．控制器的設(shè)計(jì)又分硬件部分和軟件。位傳感器測水位模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)的溫控和水位控制模塊、鍵盤輸入和液晶顯示模塊等部

　　

【正文】 P 2 . 2 為 低 電 平 ？即 上 水 按 鍵 是 否 按 下P 1 . 1 給 低 電 平執(zhí) 行 上 水 操 作P 1 . 7 為 低 電 平 ？判 斷 水 位 是 否 高 于 “ 上 ”P 1 . 1 給 低 電 平執(zhí) 行 停 止 上 水操 作返 回YYP 1 . 1 給 低 電 平執(zhí) 行 上 水 操 作NP 2 . 1 為 低 電 平 ？即 停 止 上 水 按 鍵是 否 按 下P 1 . 1 給 低 電 平執(zhí) 行 停 止 上 水操 作YNN 圖 44 水位控制部分流程圖 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 開 始檢 測 P 1 . 4 P 1 . 5 P 1 . 6 P 1 . 7引 腳 電 平P 1 . 4 為 “ 0 ” ?水 位 低 于“ 下 ”NP 1 . 5 為 “ 0 ” ?P 1 . 6 為 “ 0 ” ?YY水 位 在 “ 下 ”與 “ 中 下 ” 之間水 位 在 “ 中下 ” 與 “ 中上 ” 之 間NNP 1 . 7 為 “ 0 ” ?水 位 在 “ 中上 ” 與 “ 上 ”之 間NY水 位 高 于“ 上 ”調(diào) 用 顯 示 子 程 序顯 示 水 位 信 息返 回 圖 45 水位檢測部分流程圖 液晶顯示部分流程圖 本設(shè)計(jì)選用的 1602 液晶顯示器 采用并行方式與單片機(jī)連接實(shí)現(xiàn)通信的 ． 在對(duì)液晶模塊讀寫操作時(shí)，其操作 順序首先對(duì)顯示器進(jìn)行判忙，然后依次對(duì) 讀寫使能端（ RS）、數(shù)據(jù) /太陽能熱水器控制器的軟硬件設(shè)計(jì) 25 命令操作選擇端（ R/W）、讀寫操作端（ EN）共三個(gè)引腳進(jìn)行 配置，最后將要顯示的內(nèi)容經(jīng)由 P0 口的 8 個(gè)引腳傳送到顯示器中，繼而顯示在液晶面板上．本設(shè)計(jì)中液晶上行顯示當(dāng)前溫度，下行顯示當(dāng)前的水位信息“ HIGH” ,“ MID HIGH”，“ MID LOW”“ LOW”． 液晶顯示初始化流程圖 ，如圖 46 所示 ． 開 始判 斷 顯 示 屏 是 否 在 忙P 2 . 7 給 高 電 平R S = 1P 2 . 6 給 低 電 平R W = 0P 2 . 0 給 高 電 平E N = 1待 顯 示 的 內(nèi) 容 從 P 0 口 輸 出顯 示 數(shù) 據(jù) 地 址 加 1是 否 顯 示 結(jié) 束 ？返 回YN 圖 46 顯示部分流程圖 按鍵部分流程圖 給控制器設(shè)計(jì)了四 個(gè)功能按鍵分別是“加熱”、“停止加熱”、“上水”、“停止上水” .系統(tǒng)上電后依次檢測與它們相連的引腳端口，當(dāng)檢測到低電平輸入時(shí)，說明按鍵按下，則江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的功能，執(zhí)行功能后再返回掃描按鍵，等待下個(gè)按鍵按下． 開 始掃 描 按 鍵P 2 . 4 為 0 ？P 1 . 2 給 低 電 平 ，執(zhí) 行 加 熱 操 作P 2 . 3 為 0 ?P 2 . 2 為 0 ？P 2 . 1 為 0 ？YP 1 . 2 給 高 電 平 ，停 止 加 熱YP 1 . 1 給 低 電 平 ，執(zhí) 行 上 水 操 作YP 1 . 1 給 高 電 平 ，停 止 上 水Y 圖 47 按鍵部分流程圖 太陽能熱水器控制器的軟硬件設(shè)計(jì) 27 第 5 章 結(jié)論與展望 設(shè)計(jì)小結(jié) 本文分析了太陽能熱水器控制器的現(xiàn)狀，國內(nèi)的太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)已經(jīng)日趨成熟，但是熱水器控制器方面還存在很多問題．有些控制器 無法自動(dòng)控制水溫和水位，經(jīng)常出現(xiàn)干燒、過 燒或水溫不適等情況．針對(duì)這個(gè)現(xiàn)狀，提出一種單片機(jī)控制的太陽能熱水器控制器，使熱水器功能更加的完善，使用也更加安全．是一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的課題． 本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)控制 DS18B20 溫度傳感器和干簧管水位傳感器等設(shè)計(jì)了一種太陽能熱水器控制器．該控制器 由 STC89C52 單片機(jī)主控模塊、 DS18B20 溫度傳感器測溫模塊、干簧管水位傳感器測水位模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)的溫控和水位控制模塊、鍵盤輸入和液晶顯示模塊等部分組成．可以使 太陽能熱水器在原有功能基礎(chǔ)上，增加溫度控制和水位控制功能．當(dāng)溫度和水位不符合預(yù)設(shè)值時(shí)，熱水器會(huì)自動(dòng)控 制溫度和水位，使得人們隨時(shí)使用時(shí)水溫和水位都是合適的．此外，報(bào)警模塊的加入也有效的減小了干燒、過燒的可能性． 控制器的加入，使傳統(tǒng)的太陽能熱水器進(jìn)入智能家電的行列．讓我們在日常生活中可以真切的感受到科技發(fā)展帶來的便利，迎合了在生活水平高速提升下的人們的需要，具有廣闊的市場前景． 不足之處及未來展望 從先進(jìn)性和人性化設(shè)計(jì)的角度考慮，本設(shè)計(jì)還有些許不足之處．由于時(shí)間和其他條件的限制，沒能添加語音功能．如能結(jié)合 ISD4004 語言芯片應(yīng)用到該控制器中，就可大大的迎合人性化設(shè)計(jì)的要求．如水溫和水位變化的同時(shí) ，不僅能夠顯示而且可以通過語音芯片處理讀出當(dāng)前的溫度和水位值．在警報(bào)模塊中，也可以應(yīng)用語言模塊，在警報(bào)干燒和過燒時(shí)就可以明確的指出是干燒還是過燒，而本設(shè)計(jì)中只能觸發(fā)蜂鳴器發(fā)生而已，具體的情況還需要用戶自己判斷．此外，由于時(shí)間和其他條件的限制，本設(shè)計(jì)未能作出實(shí)際成品，只是理論上實(shí)現(xiàn)了其功能．所以軟件設(shè)計(jì)部分只能是各個(gè)模塊的功能實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用中可能還會(huì)遇到一些兼容性問題． 當(dāng)今的時(shí)代是名符其實(shí)的“能源時(shí)代”，人們也從來沒有像現(xiàn)在這樣重視能源的使用．所以類似太陽能熱水器這種利用可再生能源的產(chǎn)品會(huì)越來越得到廣泛的 關(guān)注．設(shè)計(jì)一款太陽能熱水器控制器，不僅完善了太陽能熱水器的功能，為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┝吮憷桶踩?，更加迎合了“?jié)約能源”的時(shí)代主題．通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅讓我學(xué)習(xí)了單片機(jī)相關(guān)的知識(shí)，也使我意識(shí)到人們?yōu)楣?jié)約保護(hù)能源所做的諸多努力．相信隨著科技的發(fā)展，人們終將解決能源問題，將太陽能、風(fēng)能這些取之不盡的可再生能源應(yīng)用到極致，那時(shí)，我們也有理由和底氣來說：科技改變生活！ 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 參考文獻(xiàn) [1]太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析報(bào)告 [EB/OL]. [2]黨學(xué)立 .基于 FPGA太陽能熱水器智能控制器的設(shè)計(jì) [D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué) ． [3]基于 PLC 的熱水器控制器設(shè)計(jì) [EB/OL]. [4]郭天祥 .新概念 51 單片機(jī) C 語言教程 入門提高開發(fā)拓展全攻略 20xx[M].北京：電子工業(yè)出版社 ,20xx． [5]太陽能熱水器控制器設(shè)計(jì) [EB/OL]. [6]趙振虎 ,吳金強(qiáng)．基于 DS18B20amp。DS12C887 的熱水器智能控制器的設(shè)計(jì) [J].機(jī)械工程與自動(dòng)化 ,20xx,(2):191192． [7]干簧管百科 [EB/OL]． [8]應(yīng)錕．基于單片機(jī)的電子萬年歷設(shè)計(jì) [J].中國科技博覽 ,20xx,(15):243243． [9]于志贛 ,劉國平 ,張旭斌等 .液顯 LCD1602 模塊的應(yīng)用 [J].機(jī)電技術(shù) ,20xx,32(3):2123． [10]單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器 [EB/OL]． [11]太陽能熱 水器的通用控制器研制 [EB/OL]． [12]吳永明．基于某型計(jì)程儀測試系統(tǒng)要求的高精度液壓發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].上海： 上海交通大學(xué) ,20xx. 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