太阳能热水器智能控制仪的设计 摘要：本文设计了一个太阳能热水器智能控制系统。它以89C52单片机为核心，配合电阻型4档水位传感器、负温度系数NTC热敏电阻温度传感器、8255A扩展键盘和显示器件 、驱动电路（电磁阀、电加热、报警）等外围器件， 完成对太阳能热水器容器内的水位、水温测量、显示；时间显示；缺水时自动上水，水溢报警；手动上水、参数设置；定时水温过低智能电加热等功能。
关键词：太阳能，热水器，控制器，89C52，RC充放电
Abstrac ：This article has designed a intelligence control system for solar-powered water heater. It take the 89C52 microcontroller integrated circuit as the core, the coordinate 4 grades of waters level resistance sensor, the negative temperature coefficient NTC thermistor temperature sensor,the 8255A expansion keyboard and the demonstration component, the actuate circuit (solenoid valve, electric heating, warning) and other periphery component, completes to the water level and temperature measure and demonstrate; the time demonstrate; lack of water automatically upstream, the water overflow warn; fixed time intelligencely electric heat.
Regarding the process of the water level sensor and water temperature sensor resistance data this system uses the method of the unique RC electric sufficient and discharging. Compared to using the A/D converter, the electric circuit is simple, the production cost is low. Specially it is suitable for the water level and the water temperature measuring requested unprecise situation.
Key word: Solar energy, water heater, controller, 89C52, RC electric sufficien 目 录
目 录 13
1引 言 16
1.1 课题的背景意义 16
1.2 太阳能热水器和其控制器的发展现状 16
1.3 课题的研究内容 18
2 太阳能热水器智能水位控制系统整体结构介绍 18
3 水位和水温测量电路硬件设计 19
3.1 水位测量电路 19
3.1.1 方案比较选择 20
3.1.2 水位测量电路的具体设计及优化 23
3.2 水温测量电路 26
3.2.1 方案比较选择 27
3.2.2 水温测量电路的设计及温度计算方法 28
3.3 水位、水温测量电路的整体设计 29
4 时钟电路 31
4.1 时钟芯片选择 31
4.1.1 DS12B887并行时钟芯片 31
4.1.2 DS1302串行时钟芯片 32
4.1.3 比较选择 33
4.2 时钟电路的应用设计 33
4.2.1 DS1302 内部寄存器 33
4.2.2 DS1302与单片机的连接及时间读取方法 34
5 键盘和显示电路 35
5.1 方案选择 35
5.1.1 8255A芯片介绍 35
5.1.2 8255A在太阳能热水器控制电路中的作用 38
5.2 显示电路工作原理 39
5.2.1 8255A显示电路的硬件结构。 39
5.2.2 8255A实现显示方法 41
5.3 键盘电路原理 42
5.3.1 独立式键盘工作原理 42
5.3.2 键盘功能介绍 42
5.3.3 键盘扫描程序 42
6 相关硬件电路原理设计 43
6.1 上水电磁阀、电加热、报警等驱动电路 43
6.1.1 上水控制电路 44
6.1.2 电加热控制电路 44
6.1.3 报警控制电路 44
6.1.4 水位显示电路 45
6.2 电源电路 45
7 水位传感器电路的硬件调试 46
7.1 测试P1.3口和电容两端的波形 46
7.2 测试电容电压变化引起的中断信号 48
7.3 显示计数器寄存器中的值和实测水位 48
结 论 50
参考文献 51
致 谢 52
附 录 53
参考文献
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