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1、精选优质文档-倾情为你奉上西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论 文）论文题目： 太阳能热水器控制器设计所属学院： 电子工程学院指导老师： 杨思俊 职 称：讲师学生姓名： 王游 班级、学号: 专 业： 太阳能光热技术与应用西安航空职业技术学院制年 月 日西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目： 太阳能热水器控制器设计任务与要求：时间： 2017 年 11 月20 日 至 2018 年 1 月 20 日 共 8 周所属学院： 电子工程学院学生姓名： 王游 学 号 ： 专业： 太阳能光热技术与应用指导单位或教研室： 指导教师： 杨思俊 职 称：讲师西安航空职业技术学院制年 月 日毕业设计
2、(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字20171120XXXXXXXX教师对进度计划实施情况评价 指导教师签名： 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。专心-专注-专业太阳能热水器控制系统设计【摘要】现在城市居民绝大部分都使用太阳能热水器，农村也有相当一部分人使用，太阳能热水器在技术上比较成熟，造价比较低廉，同时由于给人民提供绝对安全的热水而受到人们的欢迎，且具有节能、环保、安全、便利、长久等优点，所以它的应用也会越来越广，因此，研究和开发先进的太阳能热水器控制系统越来越重要。该设计以单片机SST89E516RD为核心，结合单线数字温度传感器DS18B20、
3、LCD1602液晶屏与蜂鸣器，设计一种数字化、智能化的太阳能热水器控制系统。该系统由主控芯片模块、DS18B20温度检测模块、LCD1602温度和水位显示模块、自动加水模块和水温超标警报模块组成。给出了各个模块的结构及其工作原理、系统硬件原理图、程序流程图和部分源程序，并结合理论设计进行仿真模拟测试。我们都知道，目前市面上大多数太阳能热水器都没有加水只能中断装置，并且只能在晴天使用，而阴天则无法加热。此系统将水温水位检测模块、水温水位显示模块与报警模块结合，LCD1602屏幕上会显示水位和温度，并且在水位低于设置值时可人控开启加水开关开始加水，LCD1602上显示水位变化情况，当水位到达标准水
4、位时自动中断；当通电对水加热时，LCD1602屏幕上动态显示温度；当温度到达设定的标准温度时，触发警报系统，提示人关闭加热装置。此系统解除了太阳能热水器加水时无人守候造成水资源浪费和只能在晴天使用的问题，解决了人们常遇到的实际问题。该系统与传统的机械式控制系统相比较，具有结构简单，抗干扰能力强，使用方便等特点。关键词：单片机SST89E516RD； 温度传感器DS18B20； LCD1602液晶； 警报 Abstract: Now the vast majority of urban residents have used solar water heater, rural also has
5、quite a few people use, solar energy water heater in the relatively mature technology, low cost comparison, at the same time due to the peoples provide absolute safety of hot water and get the welcome of people, and energy saving, environmental protection, safety, convenience, and the advantages of
6、long, so it will be more and more widely used, therefore, research and development of advanced solar water heater control system more and more important.This topic research the programmable controller (PLC) in the application of solar energy water heater control system, focuses on the systems hardwa
7、re and software design process, points out the key of design of PLC is can satisfy the basic control function, consider the convenience of maintenance and system scalability, etc., this paper identified the system of each working procedure, to draw the process flow diagram of the system, and has car
8、ried on the solar water heater automatic control system of PLC I/O allocation and selection, to write the PLC program ladder diagram, draw out of the control system of electrical schematic diagram and the wiring diagram, implements the automatic water drainage, automatic cycle, automatic heating, PI
9、D closed-loop control constant temperature water, manual and automatic mode switches etc. Function.Through the PLC to control the solar water heater system renovation, greatly reduces the system to other components have to use, make the system wiring is simple, convenient maintenance, improve reliab
10、ility, increased system was advanced.The paper is divided into four chapters: chapter one introduces the development background and design significance of solar water heater. The second chapter introduces the working principle of solar water heater. The third chapter introduces hardware selection an
11、d control system. Chapter iv overall design of solar water heater.Key words: Solar energy; The water heater. Control system; PLC目录1绪论1.1本课题研究得背景太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光得辐射能量，太阳能是一种可再生能源，广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能、生物质能、潮汐能、水的势能等，太阳能以其源源不断、安全等显著优势，成为关注的重点。如今在太阳能产业的发展中，太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的，其产业化进程也较光伏电池、
12、太阳能发电等产业领先一步。当今世界能源问题已经成为一个普遍性的问题，能源关乎着国家的安全，谁掌握了世界上的能源谁就掌握了国际事务的话语权，谁就有了国家经济发展的基础，谁就有了同其他国家相抗衡的资本。但是传统能源已经被消耗殆尽，为了国家未来的发展，世界各国都在开发新能源，太阳能作为一种既清洁又取之不尽的资源已得到了越来越多的应用。众所周知，太阳能是取之不尽，用之不竭，没有污染的巨大能源。随着世界上煤、石油、天然气储量的日益减少，能源危机也日益严重，与此同时环境污染的危机也不断的威胁着生态平衡，太阳能开发利用的课题也提到了人类的面前。有人预测：二十一世纪太阳能将由辅助能源上升为主要源1。但由于太阳
13、能的分散性、季节性和地区性又给太阳能利用带来重重困难，有些技术难点尚未突破，产品造价偏高（如光电池），因而尚未被人们大规模的使用。图1-1 太阳能热水器太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉，同时由于给人民提供绝对安全的热水而受到人们的欢迎，且具有节能、环保、安全、便利、长久等优点，因此它的应用会越来越广。尤其在农村地区具有很大的现实意义：中国四分之三的人口居住在农村，目前仍有约2万个村庄，800多万个农户，3000多万人口没有电力供应。而农村60%左右的村民仍然依靠燃料秸秆、薪柴为主做饭和烧水，它不仅造成空气污染，而且还严重破坏植被，威胁生态环境。随着化石能源的逐步枯竭，煤炭、石油和电力
14、一直涨价，且能源供应日趋紧张。太阳能无污染、无运输、无垄断、“取之不尽、用之不竭”，是最有发展前途的可再生能源。在社会主义新农村建设中大力推广应用太阳能，不仅能够解决农村的基本能源消费问题，促进可再生能源的高效利用，实现农村生产发展、生活宽裕的双重目标，还有利于乡风文明和村容整洁，促进社会主义精神文明发展2。1.2国内外研究现状1.2.1国内研究现状我国太阳能热水器产业发展迅速，目前已经成为世界上最大太阳能热水器生产国，但与太阳能配套的控制器却一直处于研究和开发阶段，尤其是与太阳能热水器系统匹配的控制器，至今尚未检索到相关报道。近几年来，市场上陆续出现了一些太阳能热水器控制器，但大多数控制器存在着诸如性能不稳定，容易产生误操作；温度、水位检测、控制误差大；显示器有时出现乱码；与电辅助加热装置不能很好配合；太阳能利用率较低等问题，影响了用户的使用。更有甚者，有些控制器质量较差，经常发生故障，给用户带来诸多不便，严重影响了用户的使用，从而影响到太阳能热水器的销售。太阳能热水器，尤其时太阳能热水器系统及其控制器有着广阔的发展前景，但现有的技术和产品开发投入较少。因此，在太阳能热水器、太阳能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
