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，环保节能。
　　 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。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 太阳能热水器的国内外市场的发展现状

1．2 太阳能热水器的应用及其意义

1．3 太阳能控制器的发展现状

1．4 论文的主要工作

第二章 太阳能热水器系统简介

2．1 太阳能热水器的集热器选择

2．1．1 平板型太阳能集热器

2．1．2 真空管太阳能集热器

2．1．3 热管式真空管集热器

2．2 太阳能热水系统的类型

2．2．1 自然循环太阳能热水系统

2．2．2 强制循环太阳能热水控制系统

2．2．3 直流太阳能热水控制系统

2．3 辅助能源加热系统设计

2．4 太阳能+空气源热泵热水系统方案

2．4．1 工程概况及要求

2．4．2 工程设计依据

2．4．3 工程设计方案

2．4．4 系统运行原理及说明

2．4．5 设备安装效果图

2．4．6 主要设备及性能参数

2．4．7 系统能效计算分析

2．4．8 系统应用应注意事项

2．4．9 可再生能源建筑应用条件分析

第三章 太阳能热水器的工作原理及功能

3．1 太阳能热水器工作原理

3．2 太阳能热水器控制装置的主要功能

3．3 太阳能热水器智能控制器的主要技术指标

3．3．1 温度检测

3．3．2 水位检测

3．3．3 辅助热源空气源热泵

第四章 太阳能热水器智能控制器的硬件设计

4．1 太阳能热水器智能控制器的硬件结构

4．2 微处理器最小系统

4．3 温度检测电路

4．3．1 温度传感器DSI8B20的特性

4．3．2 DS18B20的工作原理

4．3．3 DS18B20工作时序

4．3．4 DS18B20温度传感器的多点测量

4．3．5 精度处理与温度标定

4．4 时钟电路

4．5 水位检测电路

4．5．1 水位检测实验

4．5．2 水位检测装置

4．6 键盘电路

4．7 显示器电路

4．8 辅助热源电路

4．9 漏电保护电路

第五章 太阳能热水器控制器的软件设计

5．1 主程序设计

5．2 温度检测子程序

5．2．1 DS18820温度显示

5．2．2 DS18820子程序的流程图

5．2．3 DS18820多点测量

5．3 显示子程序

5．4 太阳能热水器控制器实验与显示

总结

参考文献

附录

致谢

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