太阳能热水器智能测控仪的设计

太阳能热水器智能测控仪的设计摘要如何很好的节约和利用能源，特别是可持续能源，一直是人类所面临的问题随着太阳能热水器的迅速推广，广大消费者对太阳能热水器所要求的标准也不断的在上升，尤其是针对于其控制器的这一组件，因此，为了研发出更好的产品，占据更有利的市场份额，这些商家们也开始提高了对自家产品的要求，不管是其相关的热水性能，还是为了消费者对于产品的使用便利性需求，都需要尽最大努力的去提高并满足，针对于这一趋势，使得太阳能热水器的研发，也不断的向智能化发展在这篇文章中，主要是针对于人们对太阳能热水器控制器的要求，从而以单片机作为研究对象，以其在太阳能热水器中的核心控制作用，进行详细分AT89c51析在整个机器的运行过程中，首先需要借助于温度传感器的帮助，它与数LED码管相连，经过了对水的检测之后，通过相应的数字信号，以及单片机的相应处理，将其的温度值展示在上面其次，通过水压传感器的帮助，并连接上数LED码管，经过对水压的检测，借助于其中模拟量，与数字量之间的转换,以及单片机的相应处理，将其水压值显示在上面通过相应的按键，可以完成温度值以及水位值的改变，对于前者，在单片机内部的操作过程，就是与其自身所设定值的比较，若当前的温度比它要小，那么相应的电磁开关就会闭合，进行加热的相应操作；若是比它要高的话，就会将开关断开，从而停止这个指令对于后者在单片机内的相关操作，主要是将水位设置一个最高值，与一个最低值，当前的水位值最好处于这两个数值之间，若是在下面的话，那么相应的电磁开关就会闭合，进行上水的相应操作；若是在最大值上面的话，就会将开关断开，从而停止这个指令在这个过程当中，不管是哪一个值，在每一时刻，都需要进行检测同时，其系统硬件的设计方式主要是在来实现的这首先是的软件开发是从上个Proteus世纪年代开始的在很多国家都进行了这种软件的使用和开发90关键词单片机；太阳能热水器控制器；仿真AT89c51PROTEUS第章总体硬件设计2总体系统设计

2.1对于整个太阳能热水器的工作系统，主要是通过对控制器的相关设计首先,对于温度的控制，在其自身要有一个温度的采集装置，这就是所需要的数字量，通过传感器的帮助，将其进行单片机的相关处理，与那些模拟的相应传感器相DS18B20比，这种数字式的仪器将能够得到更加准确的测量结果其次，对于水位的处理，要想经过单片机的相关处理，必须经过传感器传递相应的信号，其中由于模拟传感器的参与，也就需要模拟量与数字量之间的转换，在这个时候，就需要借助于A/D转换装置的帮助，完成二进制的转化对于这一个装置，主要是通过转换ADC0832芯片的作用，先是输入模拟传感器所获得的相应信号，然后在输出相应的数字量不管是对于水温的处理，还是对于水压的检测，都是较为简易的电路，便于使用最后，就是对于相关结果的显示，主要是借助于相应的数码管，与其他的显示LED方式相比，这种器件能够保证清晰的透明度，以及自身的质量，同时达到防水的目的关于水位与水压的控制，首先就要在控制器中设定一个标准，例如温度，就有一个明确的界限，检测到当前的水温之后，进行相应的比较，如果与这一界限相差的太大，不管是高于还是比它要低，都需要进行适当的控制，其中，就需要一定的输入装置，为了尽可能的方便操作，不会产生相应的复杂情况，这一装置可以采用按键代替除此之外，一般情况下，为了尽量的减少人工操作，借助于电磁开关的闭合，或者是开启，来进行该按钮的控制而且，为了避免其中产生的电流，会发生一些不良的反应，只需要并联一个简单的二极管，由于其自身的相关特性，就可以规避电流的回路现象，尽可能的使整个系统都可以正常的工作，关于单片机的信号输出，也要注意对于电流的控制，这时，就要借助于正向驱动器的作用，来尽可能的增加信号的输出力度,同时，在那一按钮开关上，也通过一些光点作用进行隔离，从而保证整个系统的运行，不受任何情况的干扰，并完成对水位与水温的控制系统总体硬件框图与工作原理

2.2通过以上对于各个器件的功能分析得知，根据具体的要求与实际情况，对于整个系统的硬件装置，可以进行以下的设计通过下面的图，我们就可以很明显的看出整个系统的工作原理，在整个机器的运行过程中，首先需要借助于温度传感器的帮助，它与数码管相连，经过了对LED水的检测之后，通过相应的数字信号，以及单片机的相应处理，将其的温度值展示在上面其次，通过水压传感器的帮助，并连接上数码管，经过对水压的检测，LED借助于其中模拟量，与数字量之间的转换，以及单片机的相应处理，将其水压值显示在上面通过相应的按键，可以完成温度值以及水位值的改变，对于前者，在单片机内部的操作过程，就是与其自身所设定值的比较，若当前的温度比它要小，那么相应的电磁开关就会闭合，进行加热的相应操作；若是比它要高的话，就会将开关断开，从而停止这个指令对于后者在单片机内的相关操作，主要是将水位设置一个最高值，与一个最低值，当前的水位值最好处于这两个数值之间，若是在下面的话，那么相应的电磁开关就会闭合，进行上水的相应操作；若是在最大值上面的话，就会将开关断开，从而停止这个指令在这个过程当中，不管是哪一个值，在每一时刻，都需要进行检测⑴开始■初始化扫描钟盘，是否有按健Y读取水位信息和水箱堤度调用键盘处理子程序幅用显示子程序显示水温时间图系统总体硬件框图

2.1温度传感器

2.3温度传感器

2.

3.1DS18B20关于温度传感器的设计，一般采用数字式的，便于进行温度的检测，在这个系统硬件设计当中，主要选用的是对于其相关信息的输送与接收，主要是DS18B20o利用其中的单线接口，在它与中央微处理器连接的时候，需要连接上一条地线这样的话，就不需要额外的其他电源，只需要自身来进行温度的转换，或者是查看一般来说，每一个温度传感器，在相应的片序列号上，都是最为特别的，也就是说，通过一个数据线的连接，就可以在不一样的地方使用除了太阳能热水器中，包括其他的建筑物的探测，以及相关仪器的温度检测等等，都可以得到良好的应用图的设计方式表引脚说明

2.2DS18B

202.1DS18B20引脚符号说明接地1GND2DQ数据输入或输出引脚对于单线操作需进行漏极开路可选的引脚3VDD VDD与其他的温度传感器相比，有着许多的优势，例如操作简便，检测的精准DS18B20度良好，所需要的连线接口也比较少，然而在真实的使用时一，对于以下的几个方面，还需要加以注意首先，为了保证温度测量结果的正常，需要在进行相关的连接时，确保程序的编写正确，尤其是针对于较小的硬件，更是要通过比较复杂的软件，来进行相应的操作其次，其中的数据线连接，也需要明确长度的要求如果是普通的信号电缆,长度最好低于五十米以内，如果是双绞线带形式的电缆，就可以增加相应的一百米的范围额度最后，关于水温测量的整个程序，在其接收到相应的指令之后，必须保证各个线路的良好接触，才能够完成整个信号的输入或者是输出关于所采用的的数字式的温度传感器，还有以下的几方面特征第一，整个线路的连接，相对来说是比较独特的例如其与电磁开关的连接,只需要一个接口，就可以进行信号的双向传递第二，整个系统的温度检测可以确保多个地方共同进行，这就是相应的组网功能，只需要将其余的传感器并联在其中的唯一单线上就可以第三，为了保证精度为摄氏度的要求，最好确保其温度在零下十摄氏度，+

0.15以及零上摄氏度之间，但是，其最低温度可以为零下摄氏度，最高可达到零8555上摄氏度125第四，关于数字量的相关要求，可以在进行编程的过程中，将所需的位数要求输入进去第五，关于工作所需要的电源，不管是总的线路供电，还是利用外部的电源,都可以保证其正常运行关于此温度传感器的的工作原理，主要有以下几个层次来叙述首先，它本身的技术体现是来源于一个计数时钟周期，它与一个振荡器相连，且温度的变化对其的影响，借助于脉冲进行相应的计数如果温度比较低，那么其就不可能通过相应的电路除此之外，关于温度的复位，需要电路的相应补偿，并持续这样的操作，一直到电路关闭⑵的结构

2.

3.2DS18B20有三个主要数字部件DS18B20位激光164ROM,温度传感器，2非易失性温度报警触发器和3TH TL关于能量的吸收,主要是借助于其中的一个内部电容，当在低电平的时间里,相应的器件就会消耗电容里的能量，同时在高电平的时间里，也需要进行内部电容的能量存储，从而保证整个用电的正常循环图的内部结构

2.3DS18B20关于此温度传感器的信号传递，主要是通过严格的时间分布来进行其中单条线路的信号有两种，一是复位脉冲，另外一个就是响应脉冲其相应的操作环节，主要有五个命令，以及六个存储器命令，整个操作流程也有明确的要求，先是ROM进行初始化，需要传感器进行脉冲的复位，接着发出功能指令，进行相关信号ROM的处理，然后再向存储器发布相应的命令，进行相关数据的最终处理，不管是其中的哪一个环节，都有相应的时序图来与之一一对应⑵单片机控制系统

2.4关于单片机这一控制系统，主要存在两个电路，一是时钟电路，另一个就是复位电路，对于后者，也有两种控制方式，既可以选择手动，也可以通过电路进行自动的控制，其频率的控制，通常情况下是主要的复位操作流程将通过下

11.0592Mo面两图来展示图手动复位电路图自动复位电路

2.

42.5关于时钟信号的传递，主要是通过外部接连的晶振电路，来进行产生，具体情况如下HH-1-□=图单片机晶振电路

2.6针对于单片机的组成，主要有以下几个较为重要的功能组件，进行彼此之间的连接，分别是中央处理器，以及各种存储器，包括各种定时或者是用来计数的器件，与各种接口，等其他的相关组件在这项研究中，所选择的单片机，主要AT89c51有四十条引脚，并采用双列直插封装的形式，其中，除了条供接口使用外，分别32由各自的两条，用于主电源，以及晶体振荡，剩下的就是用于其他的电源⑺关于这一核心控制元件,不仅在性能上比较的高,而且能量消耗也比较的低,主要是自身拥有着位微控制器，关于编程存量，通常情况下有这一控制C0MS88KB元件的产生，主要是利用高密度的非易失性存储技术，其与相关标准中的存80C51,在着兼容模式其中的程序存储器主要存在以下几方面的功能，首先能够进行重复的操作；其次，除了串行口改写之外，还可以借助于非易失性存SPI储器进行相应的改写操作为了提高该单片机的效能，主要将其的位以及能8CPU,够网上下载的共同的集成一个工作芯片通过这一芯片的作用，不仅能够处理Flash,多个方面的问题，还不需要消耗多余的成本，其主要功能体现如下:T2P

1.0C140□VCCT2EXP

1.1匚239□PO.OADOP

1.2C P

1.3C338□P

0.1ADI437P

1.4C□P

0.2AD2MOSIP

1.5E536□P

0.3AD3635MISOP

1.6C□P

0.4AD4734SCKP

1.7L□P

0.5AD5RSTL833□P

0.6AD6匚932RXD P

3.0□P

0.7AD7TXD P

3.1匚1031□EA^P1130匚INTO P

3.2曰□AL1229INTI P

3.3匚PROG1328匚□PSENTO P

3.41427□P

2.7A15T1P

3.5E1526□P

2.6A14匚WR P

3.61625□P

2.5A13匚RD P

3.71724□P

2.4A12XTAL2匚1823□P

2.3A11匚XTAL11922J P

2.2A102021GNDC□P

2.1A9PDIP图单片机芯片引脚展示情况

2.7其中，关于复位的输入程序，首先在进行晶振操作的过程中，通过相应的引脚，借助于两个机器周期的高电平的不间断工作，来进行复位处理经过了相应的计时之后，再由引脚，进行个晶振周期的高电平的相应输出但是，整个流程的RST96有效完成，需要经过位的认定DISRTO海河:外部程序存储器选通信号，在单片机进行相应的外部程序操作时，PSEN一般在每个机器周期内，会被激活两次，但是，有一种情况出现时，内硒将不被激活，就是其在访问外部数据存储器的过程中丽访问外部程序存储器的控制信号在相关指令的正确读取时，/VPP:丽必须接为了执行内部程序指令，砺应该接GND VCC□口为一个位漏极开路双向口，每个脚可吸收门电流P0P08I/O8TTL当口的管脚第一次写时，被定义为高阻输入能够用于外部程序数据存储P01P0器，它可以被定义为数据/地址的第八位在编程时，口作为原码输入口，FIASH P0当进行校验时，输出原码，此时外部必须被拉高FIASH P0P0口口是一个内部提供上拉电阻的位双向口，口缓冲器能接收Pl Pl8I/O P1输出门电流口管脚写入后，被内部上拉为高，可用作输入，口被4TTL P11P1abed e£g ho ooo7段LED数后笆外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故在编程和FLASH校验时，口作为第八位地址接收P1□口为一个内部上拉电阻的位双向口，口缓冲器可接收，P2P28I/O P2输出个门电流，当口被写时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输4TTL P2“1”入并因此作为输入时，口的管脚被外部拉低，将输出电流这是由于内部上拉P2的缘故□口管脚是个内部带上拉电阻的双向口，可接收输出个P3P38I/O4TTL门电流当口写入后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入作为输入，P3“1”由于外部下拉为低电平，口将输出电流这是由于上拉的缘故在单片机中，这P38个引脚逮用于专门功能，是复用双功能口，作为第一功能使用时，就是普通的I/O端口，值得强调的是，每一条引脚都可以独立定义第一功能的输入输出或第二个功能而它的另外一个功能，主要来通过下表展示表单片机引脚中口的第二功能的相应说明

2.2P3口线引脚第二功能（串行输入口）P

3.010RXD（串行输出口）P

3.111TXD（外部中断）P

3.212INTO0（外部中断）P

3.313INT11（定时器外部输入）P

3.414T00（定时器外部输入）P

3.515T11（外部数据存储器写脉冲）P

3.616WR（外部数据存储器读脉冲）P

3.717RD数码管显示电路

2.5LED关于数码管的选用，主要是通过七段模式，也就是借助于七个发光二极LED管，以及一个小数点的发光二极管，通过他们之间的组合，来进行相关数字的展示，一般情况下有两种，一是共阴极，另外一个是共阳极对于前者，主要是将发光二极管的所有阴极相连，成为一个结点；对于后者，便是将所有的阳极相连这样的话，数字的显示范围，就可以从零到九，在加上一个小数点的组合，具体情况如下6GND共阴极7段数码管abode£gh00000002W2B2W2W2W2W2W2WA+5V共阳极7段数码管图数码管工作原理及内部电路

2.8LED通过其驱动形式的不一样，主要存在两个种类首先，就是静态式的显示，其中各个数码管的驱动方式主要有两种，一是借助于一个单片机的接I/O口，另一个就是通过二到十进制的译码器译码，来加以完成这一类的数码管不仅操作相应的简便，数值的显示情况也比较清晰，但是遗憾的是，它所存在的接口也比较多其次，就是动态式的显示，其驱动方式主要是借助于字形码的转换，先是将，“a,b,c,d,e,f,g,dp这些笔划的同名端，都进行相应的连接，通过接口线的控制，选择合适的位选I/O通，并由其中的某一数码管进行相应字形的显示图单片机与数码管的电路连接分析

2.9LED[1PDIPAD0XTAL1P

0.1JWD1口仍PXTAL2D2P03WD3PO.lmDiPOJ5W\DRST5POJ6W\D6PO.7JWD297而PSEN而ALEP2HW5EA相P

2.1口P2M按键电路设计

2.6要想使整个系统保证正常、稳定的工作，对于相应的按键设计，也是其中一个极为重要的环节，在接收到相关人员的指令之后，就需要清楚地选择所要按下的键端接口，这样就能够达到相应的状态通常情况下，目前使用较多的就是机械式的弹性开关，在进行相关指令的操作时，主要进行的就是高低电平的相关改变然而，我么也不能够否认，按键也会出现相应的抖动情况，对于这一种现状,为了尽最大程度的消除其中的影响，保证其相应的稳定，可以通过以下两个途径来加以解决首先，就是通过相关的硬件，设计相应的防抖电路通过积分电路，能够RC很好的吸收一些干扰的脉冲，调整好的其相应的时间常数之后，在进行按键操作时，就能够将这些抖动信号加以清除整个操作流程设计主要通过图来加以2-12,展示其中，在按下其中的键之后，电容的两端将不会产生任何的电压,也就是K非门输出值为为了尽可能的减少其中的抖动现象，最为基本的操作就是通过对1电阻值的控制，例如图中可供选择的以及和这样的话，电容两端的电压R1,R2C,波动就能够很好的控制在一个范围之内，而不会超过相应的开启电压，使得非门的输出保持在一个较高的水平之上相对应的，在进行按键的断开过程中，也是通过同样的原理，减少抖动情况的出现⑻这也即是表明，通过对于以及R1,R2和的时间常数的控制，无论是在电容进行充电，还是进行电压的关闭，都可以C延长相应的时间，尽最大程度的消除其中的抖动情况图单片机与数码管连接电路

2.10其次，就是通过相应的软件，进行防抖的相关设计同样是借助于软件的时间延长，使得在进行按键的相关操作时，只要保证其电平，处于稳定的闭合状态,从而达到相应的目的水压传感器及转换

2.77A/D关于水位传感器的操作流程，与温度传感器的最大不同，就是首次输出的并不是数字信号，而是相应的模拟信号，这也就表明了，必须通过一个放大器的作用，将其微弱的信号进行放大，并转化为到伏的电压信号，只有这样，才可以进5入到转换器之内进行相应的处理，将模拟量转化为信号量，经过单片机的相关操作其中具体的操作分析如下图水压传感器及转换设计电路图

2.11A/D水压传感器

2.

7.1随着人们对传感器的应用逐渐增多，其相应的种类也在不断的增加，主要有电阻应变片，以及半导体应变片，包括其他的电感式、压阻式，与电容式、谐振式，还有电容式加速度，以及其他的各种类型在这些众多的力学传感器中，使用比较普遍的还是压阻式的，与其他的类型相比，其不仅价格低廉，在精度上也能够满足较高的要求，同时也能够保证良好的线性其主要的工作原理，就是根据自身水位的不一样，通过安装在水箱的底部，能够感受到相应的压力值，通过得到的模拟信号，经过相应的换算之后，就能够在相应的展示LED结构及原理

2.

7.2ADC08327^CS[C]V/REF]CLK]D0]DICCHO[C27H136图

2.12ADC0832芯片引脚图[GND[45片选使能，低电平芯片使能1cs_模拟输入通道或作为使用2CHO0,IN+/-模拟输入通道或作为使用3CH11,IN+/-ABSTRACTHow toeffectively saveand useenergy,especially sustainableenergy,has alwaysbeena problemfaced byhumans.With therapid promotionof solar water heaters,thestandards requiredby consumersfor solar water heatersare constantlyrising,especially forthecomponents of their controllers.Therefore,in orderto developbetter products,it ismoreadvantageous touse them.In terms of marketshare,these merchantshave alsostartedto increasetheir ownproduct requirements.Whether it is relatedto theirhot waterperformanceor consumerdemand forproduct convenience,they allneed todo theirutmostto improveand satisfy.This trendmakes theresearch and development ofsolar waterheaterscontinue todevelop intelligently.In thisarticle,itis mainly aimedat peoplesrequirements forsolar waterheatercontrollers,so thatthe microcontrollerAT89C51as aresearch object,with itscore controlrolein thesolarwaterheater,a detailedanalysis.In thewhole operation of themachine,first of all with the help ofatemperature sensor,which isconnected withthe LEDdigitaltube,after thedetection ofwater,through the corresponding digitalsignal,and thecorresponding processing of the microcontroller,the temperaturevalue of the displayAbove.Secondly,through thehelpofthe waterpressure sensor,and connectedto theLEDdigital tube,after thedetection ofthe waterpressure,withtheaid ofthe conversionbetweenthe analogquantity and the digitalquantity,and the correspondingprocessingof thesingle-chip microcomputer,the waterpressure valueis displayedin theAbove.Throughthe correspondingbutton,the temperatureand water level canbe changed.For theformer,the internaloperation processofthemicrocontroller iscompared withits ownset value.Ifthe currenttemperature islower than it,thecorrespondingelectromagnetic switchis Willclose,perform thecorresponding operationof heating;If itis higherthanit,will switchoff,thus stopthis order.For therelated operationsofthelatter in the MCU,the waterlevel ismainlyset toa highestvalue,andthelowest value,the currentwaterlevelvalue ispreferablybetween thesetwo values.If itis inthe following,then thecorrespondingelectromagnetic switchwill beClose,carry onthecorrespondingoperationofSheung芯片参考电位地4GND0数据信号输入，选择通道控制5DI数据信号输出，转换数据输出6DO芯片时钟输入7CLK电源输入及参考电压输入复用8Vcc/REF关于这个水压传感器，主要是通过其中的转换芯片来起作用，因为有着级256的最大分辨率，所以普通的模拟量，都能够完成相应的转换由于其传感器自身的相关特性，可以将模拟量的微弱的信号进行放大，并转化为到伏的电压信号，05其中所消耗的时间只有短短的微秒，通过双向的数据输出，进行数值之间的对32比，尽可能的避免过高的误差出现，不仅保证了相应的速度要求，也提高了数值显示的稳定性这种芯片的独立运行，能够使整个系统的操作都变的比较简便，并且对于通道的功能，也可以进行相应的选择关于单片机对于水压传感器的相应控制，主要存在以下这样的原理一般来说，他们两者之间的接口，主要有四种线路，即与以及与在信号的CS CLK,DO DI通过时，后面的两个线路，并不能够保证同时都有效果，而且，他们是双向连接，也就是说，可以将它们并联起来，进行相应电路的设计在水压传感器并不进行相应的工作时，的输入端保持着一个比较高的电平，也就意味着这个时候的芯片，CS并不能起到相应的作用，但是其他的三种电路就不需要去禁用这一芯片关于转换工作的开展，需要端能够持续的保持一个比较低的电平,一直到工作的完成CS之后才能够进行芯片的转换，与此同时，通过这一时钟输入端，不断输入相CLK应的脉冲，关于端，也需要通过端的帮助，输入相应的选择信号，一直DO/DI DI到之后第个脉冲数据输出完成，才表明这一次的转换，才正式的结束最19A/D后的操作，只需要将端保持一个比较高的电平，不再进行相应的芯片转换，然CS后进行相关数据的处理，就可以完成这个水压传感器的流程电磁开关电路及原理

2.8关于电磁开关的选择，为了尽量的减少相应的人工操作，就需要其能够进行自动的开启与闭合，通常我们把这种电磁开关称之为继电器，当上面存在有相应的电流时，通过电生磁，就可以在上面的铁心上产生一些磁性，吸住相应的弹片,保证电路的畅通在这个过程中，关于电流的产生需要借助于一个控制元器件，在这篇文章的设计中，主要使用的就是光电隔离器件，这样的话，就能够保证电流的稳定，尽可能的消除掉不稳定因子同时，关于电流信号的输送，还需要借助于一个驱动，保证控制元器件前端的发光稳定，从而保证信号的平稳发出其中，针对于水的加热，以及相应的加水过程，主要的装置将通过图体现关于这一组件的工作原理，主要分为以下的几个流程首先，在得到相应的处理结果之后，经过单片机的相关操作，在相应的控制端口，输出相应的信号，并保证其自身的电平比较低；其次，借助于其中的正向驱动器，使输出的信号尽可能的稳定，从而保证控制元器件前端的发光稳定；之后，整个电路开始接通,通过继电器的磁性产生，吸住相应的弹片，保证电路的畅通，后面的电路才能够继续的进行相应的工作图继电器控制电路分析图

2.13光电隔离器的原理

2.

8.1关于光电隔离器这一相关组件，我们也经常称之为光耦合器，也就是相应的光耦，主要是借助于光的作用，进行信号的传递因为自身有着一个很好的隔离功能，使得当前对其的应用比较普遍在全球范围内，所有的光电器件中，它的类型最为丰富，相应的功能也比较的广其主要有三个部分构成，即光的发射,与相应的接收，以及信号的放大，也就是电信号在输入之后，通过相应的驱动作用，使得LDD发出相应的光，经过相关器件的接收之后，得到相应的光电流，经过放大作用之后，进行输出，通过这一转换流程，从而起到输入、输出、隔离的作用针对于光电隔离器的隔离功能，在加上信号传递的单向特征，以及其他的相关特点，使得其具备着对电的绝缘能力，以及相应的抗干扰功能除此之外，其自身的输入端，有着较低的工作电阻，所以也保持着比较好的共模抑制能力因此，针对于长线的信号输送，它有着比较很好增加信噪比的功能而且，当它作为信号隔离的接口器件时，尤其是对于计算机方面，就可以不断的提高其中的可靠程度以上就是光电隔离器的基本优势所在关于其中抗干扰能力的体现，可以从下面几个角度加以分析首先，其自身的输入阻抗是比较低的，一般情况下，与干扰源相比，有着很明显的差异借助于相应的分压原理能够得知，当输入比较大的电压幅度时，由于光电隔离器的存在，使得输送过去的干扰电压会大大的减少，那么其电流的产生也就比较的微弱，甚至不足以去是发光二极管发出一定程度的光其次，其自身的回路的输入与输出，并不存在电气之间的关联，也不存在共同的接地情况除此之外，由于两者之间的电压分布比较低，相应的电阻有比较的大，使得输入端的干扰，基本上是不能够传递到输出端，这样的话，其相应的抗干扰能力也就能加以体现最后，就是由于其自身能够承受较高的电压，甚至达到几千伏，使得拥有着较好的保护功能，不管是外部相关的设备发生了什么问题，还是信号的输入电流发生了短路等各种情况，都能够保证其他仪器的正常运转电磁继电器的原理

2.

8.2关于硬件系统中继电器的存在，主要通过两个系统，即回路的输入与输出，从而进行相应的控制，或者是被控制对于其相关的应用，一般情况下是存在于自动的电路控制中，借助于一个模拟的自动开关，能够通过很小的电流，去控制比它大得多的电流，这也就决定了它本身的功能，主要是进行自动的调节，以及安全的保护，包括电路的转换等等通常来说，整个电磁继电器的相应组件，主要有铁芯，以及线圈与衔铁，包括触点簧片关于其相应的工作原理，主要是借助于电磁感应，首先在其中的线圈内，通上一定程度的电流，进而产生了相应的磁场，通过铁芯的作用，得到相应的磁力，使得衔铁在这个作用力下，向铁心偏移，借助于簧片的作用，将闭合的触点，进而断开相应的，只要将最开始的电流断开，那么后面的操作都不会进行，相应的触点也会闭合关于其中触点的选择，当前所存在的形式主要有三种类型，首先，就是常闭触点，线圈并没有通入电流，但是继电器却呈现接通的状态其次，就是常开触点，也就是继电器呈现断开状态最后，就是两个触点同时存在，这也就是我们所说的转换触点第章系统软件设计3硬件电路是一切的基础，在其基础上软件设计是关键的部分，在整个单片机的控制系统之中，软件电路的存在，才使得各个环节之间的工作，才能够保证一定的协调性，它就相当于其中的主要脉络，借助于相关程序的设计，经过相应的驱动，才得以保证硬件设备中的各个芯片的功能进行相应的体现，由此可见，软件程序有着非常重要的意义对于相应的芯片而言，只有按照一定的时序，才能够根据其相关的指令，完成相应的工作其次，在相应程序的设置过程中，必须要具备着清晰的设计思路，从单片机的整体情况出发，尽可能的画出对于的程序图，只有借助于这一个图，才能够使得程序的编写，更加的准确与便利，具体情况如下（开始）初始化开中断显示温度和水位v是否到了水位底自动上水关进水阀门N是否到设定的温度？-------------------►开加热器Y关闭加热器图系统程序总流程图

3.1串行转换器程序设计

3.1AD ADC0832通常情况下，对于数字化的相关信息，只需要借助于微机就可以进行处理，但是，在实际的工作中，我们所见到的都是一些处于不断变化中的物理量，这也就是说，需要通过一个相应的中介，江浙的模拟信号，尽可能的转变为数字信号,这样的话，对于那些连续变化的量，就可以进行相应的处理这时就需要借助于转A/D换器的存在，进而来很好的处理这一问题，它主要是进行二进制的计算方式，进行相关量之间的转变，整个流程主要是样的采集，相应的保持，以及量化与编码这四个环节的同时进行[,1]o主要的工作流程图如下展示时序图ADC08321234567891011121314151617181920csCLOCK―[*—TSET-UP图的O工UTP作UTD时ATA序图

3.2ADC0832A关于单片机ADD对RES于SMU水X压传感器的相应控制，主要存在以下这样的原理ADC0832STARTBITDDD/SIGN一般来说，他们两者之间的接口，主要有四种线路，即与以及与CS CLK,DO DI”DATAINDONTCAREDIDISABLEDUNTILNEXTCONVERSIOCYCLE表通道选择

3.1DS18B20MSBFIRSTDATA LSBFIRSTDATADATAOUT多路转换器地址通道TRI-STATE TRI-STATE707MSBODD/SIGN LSB0MSB1SGL/D/FMUXSETTLING00+一01—+10+11+结合上面的时序图分析得知，在进行其与单片机之间的相连工作时、其中的和DI DO,并不能够保证同时都有效果，而且，他们是双向连接，也就是说，可以将它们并联起来，进行相应电路的设计具体情况如下图工作流程图

3.3ADC0832按键控制程序设计

3.2按键是外部命令的体现，一个按键从没有按下到按下以及释放是一个完整的过程，也就是说，当我们按下一个按键时，总希望某个命令只执行一次，而在按键按下的过程中，不要有干扰进来，因为，在按下的过程中，一旦有干扰过来，可能造成误触发过程，进而造成不必要的情况出现也就是说，为了保证不被其余的信号干扰，需要通过一定的操作，将这些都尽可能的消除掉通常主要采取的方法就是软件滤波法，使按键的整个状态变得更加的稳定[,3]o具体的信号传输程序由下图来加以展示5V0V图按键理想波形图图按键实际的波形

3.

43.5通过以上的信号分析，我们可以得到，在进行按键的相关操作时，或许我们不能够轻易的发现，但是其在的弹跳却是真实存在，虽然我们并不关注这很短的时间，实际上对于单片机来说，已经会产生相当大的影响，甚至在这个过程中，已经出现了不止一次的电平波动对于这一情况，若不进行及时的处理，就会认为已经按下，或者松开很多次了而事实上，并不是这样因此，在进行相关程序的设计时，尽可能的延长其中的识别时间，达到十毫秒以上，基本上就可以规避相应的干扰区间一般情况下，每次按下按键的时候，命令被执行一次，直到下一次再按下的时候，再执行一次命令，因此从按键被识别出来之后，我们就可以执行这次的命令，所以要有一个等待按键释放的过程，具体的设计情况将通过下图来加以展示有键按下吗Y+延时10m二「真的有键按下吗一—丁一1丫］进行按键处理等待按键释放,二按键释放了吗Y▼延时10m—I-—一•二按键真的释放了吗？Y图按键检测框图

3.6数码管显示程序设计

3.3LED不管是水温的检测值，还是水位的测定值，都需要在相应的数码管上加以展示，这样的话，对于当前的状态，就可以得到更加直观清楚的了解这时，我们就要借助于相应的编码程序，进行相关数据的输入之后，在完成一个数组的定义结合断码□4],表的对应比照，就可以得到相应的数值显示表段的字型码

3.27L ED显示字符共阳极字型共阴极字型码显示字符共阳极字型码共阴极字型码码03FH C0H56DH92H106H F9H67DH82H25BH A4H707H F8H34FH B0H87FH80H466H99H96FH90H由于在硬件电路中，是将口和数码管的段码位相连，位选信号□与数码P0P2管亮灭有关，掌握着是哪个数码管亮，接下来程序就要定义相关端□:定义字位和字型口1定义数码管段码的控制脚*/#definesled_dm_portPO/*定义数码管位码的控制脚*/#definesled_wm_portP2/*定义字型编码表数字2〜9ucharcodedu_char[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,Oxf8,0x80,0x90,};显示得到字型，以及字位口的地址后，向不同的字位送数据，进行显37Ko动态扫描因为数值总是处于不断的变化当中，所以对于相应的字位口，4需要进行不间断的扫描，进而得到相应的动态扫描结果图显示程序流程图

3.7LED第章硬件电路仿真结果4在这个系统当中，硬件的设计方式主要是在来实现的这首先是的软Proteus件开发是从上个世纪年代开始的在很多国家都进行了这种软件的使用和开发90这种软件能够适应一定的原理不同的方面的设置，同时还能够实现一定的仿真功能我们能够看出在现在的很多电路仿真当中是互动的形式，但也是虚拟的编程模式不仅仅能够实现实时的调试，同时还能够将各种信息输入出来运用逻辑分析仪和一些示波器的方式能够将最后的运行效果展示出来建立了较Proteus

[13]为合理的开发形式，同时针对于这种软件在使用的时候，能够达到很好的效果温度仿真

4.1借助于相应的软件，将整个设计程序加以整合，判断其相应的工作情proteus况，从而得到以下的各项结果温度显仿真

4.

1.1ZF通过相应的结果分析得知，温度传感器的功能已经得到了正确的体现，相应的1匚■XTAL1PDIPADOPO.I^DIn iPH2M12XTAL2PD3WD3PD.^DiPDSftDS□□P0J6^D6RST PD.7JWD7将P2IWP

2.1R9吃20MoPSEN p23ml百金仙ALE P

2.WU2nnc建双ftlJP2MlP

2.7M15P1M2P3MXDP

1.1/T2EX P

3.1/TXDP12P32HN7DP1J力而落0P

1.4P

3.4/TUP15P3肛£GND♦♦P1J6P3J6AIUJLP

1.T RP

3.7/PDDS18B2D程序做到了数据的准确读写，进而促进相关目的的完成图温度显示仿真图

4.1温度控制仿真

4.

1.21utPOD在检测到当前的温度之后，通过与设定值之间的比较，如果比它要低，就要将叫史PDD/厚38PD.1/P[L2相应的开关闭合，直到其达到所设定的温度值，开关就会自己去37断PD开2/，PQ3这时就不X PO^/PB6・353133Png史9RESP配,21ABCDEFG DP1234■22■23・2,-o■25・266为■7需要在进行加热关于其相应的仿真结果，主要通过下图来展示Shui;If abovethe maximumvalue,will openthe switch,thus stopthis order.In thisprocess,no matterwhich value,at everymoment,it needsto bedetected.At thesame time,the designofthesystem hardwareismainlyimplemented inProteus.This firstsoftwaredevelopment startedinthe90softhe lastcentury.The useanddevelopmentof thissoftwarehas beencarried outin manycountries.Keywords:AT89C51microcontroller;solarwaterheater controller;PROTEUSsimulation八•••LT3H

5.032DQ・铅E1DS18B21HBCDEFGDP1234■Lz■■■■■口.Dgd3♦Ag5口d\d.n3Xo d^dKF■U119■39PQDXTAL1弗PDO-ADO P

0.1/PD.1MD1■开P02/15PD2AD2击PD3/XTAL2PO3WD3・35pg.i7PO.i^Di■3i POS/PD5WD5PDJ67g・PDJ6MD6・32PO.T/RSTPD.7JWD7■21_J_/P2BW5P

2.1颂■222人）■23妙/P2ZMIJ■■24I_/PSEN P23W113EL■255_/31・ALEEA P

2.WM2■266_/P2J5W13■2T__/P2£MHP

2.7A15■238_/P3IWRXD二1_£r.口AD-CSP

3.1/TXD■11P324NTDJ3_P1IH2P

1.1/T2BC P33dNTT JJ

2._工ir P12P

3.4/HJP13P3SH-1口211P

1.i-15DQP3j6AAiRP

3.T/RFJLL P1S■16iniR_3_P1J6■17RDP

1.T图

4.2当前温度比设定值要高图

4.3温度低于设定温度水位仿真

4.2关于对水位的控制，就是要尽可能的保证整个水箱中，有充足的水供应，一般对于水位的控制，主要有一个最低值，与一个最高值，当前的水位值最好处于这两个数值之间，若是在下面的话，那么相应的电磁开关就会闭合，进行上水的相应操作；若是在最大值上面的话，就会将开关断开，从而停止这个指令水位显示仿真

4.

2.1通过水压传感器的作用，进行相关量之间的转换，结合一定的换算之后，是水位在零到一百之间显示，并借助于单片机的作用，使之出现在相应的数码管上RPLTZRPUD2・mi3・POBWDOPO.1AD1PD2，・P02^D2PO3WD3PO.4^DiPDJ5WD5POJ6^D6PO.7AD7P2BW3P

2.1JW9P2刎口P2^11P

2.峥12•U3P2J5WM3P2JWHP2了网・1口AD~CSP3HIBXD■11P

3.1/TXDM

2......RIP32nNTD2J

1...P334NTTP

3.4/TT]Z1L....•J..ik•.■TEO-15DO..OP.TQC0UPIEMPNP3Sn-1,cT€n・16WR vTEXI^R

2..Ik.P3J6A^RP

3.7/HD--17RD..-=T0rnRV1U2RD.^D.CQ33t2图当前所检测的水位显示情况

4.4水位控制仿真

4.

2.2关于水位的标准设置，其最低值为最高值为通过判断当前的水位状20%,90%,况，来决定加水开关的闭合，或者是断开，相应的仿真结果通过下面的几组图进RPLT-,P[]£l2・PCJ.13・PDOnDD■35PD.1/P口2,■po.moi■37PD2/P[J35・P02^D2■35P03/PCU6P03WD3■35PtU/PDS7・PO.i^Di■3，PDS/PUSP

0.7P05WD5■33P0J5/Q・P0JWD6■32pg.7/P口了内■21_1_/P2HW8P

2.1窿■222■R3_/P22JW10■2i!RL

1.-P23W11■255/sv--•P

2.WM2■256怒•U3TEa=-P25W13■27T*1r-P2JWH■288_/P

2.7耿■1口AD«CSP3MXDP

3.1/TXDU

2....ill.....R1P32flNTO21L...P33ANT1•NPN■15DQP

3.iTO.4k oTECTP3JH-1OP.TQCPUPIEP^PN/Eg.R2P3JWRP

3.7而Ik.行相应的展示图当前水位比设定值要低

4.5RESPACK^,…嗑ZKRP1NTEXN••••PDBADOABCDEFG DP•■■E■・■■□E Mr3x\、N n n.n dib d・cn rjqnn.\RGSPACkrS.图当前水位高于设定水位

4.6PD.mDIP02WD2P03WD3PU.MMHP0SWD5P0J6WD6PO.7^07P2HWBP

2.1JW9P22MDP23W11P

2.4A12P2SW13P2J6WHP2JA15P3MXDP

3.1/JXDP32t斤而P331NTTPl.imjP3smP3j6miRP

3.7/ED-仿真结果分析

4.3通过相应的仿真结构模型可以得知，不管是相应的硬件设计，还是其他的软件设计，都完成了相应的标准首先需要借助于温度传感器的帮助，它与数码LED管相连，经过了对水的检测之后，通过相应的数字信号，以及单片机的相应处理，将其的温度值展示在上面其次，通过水压传感器的帮助，并连接上数码管，LED经过对水压的检测，借助于其中模拟量，与数字量之间的转换，以及单片机的相应处理，将其水压值显示在上面通过相应的按键，可以完成温度值以及水位值的改变，对于前者，在单片机内部的操作过程，就是与其自身所设定值的比较，若当前的温度比它要小，那么相应的电磁开关就会闭合，进行加热的相应操作；若是比它要高的话，就会将开关断开，从而停止这个指令对于后者在单片机内的相关操作，主要是将水位设置一个最高值，与一个最低值，当前的水位值最好处于这两个数值之间，若是在下面的话，那么相应的电磁开关就会闭合,进行上水的相应操作；若是在最大值上面的话，就会将开关断开，从而停止这个指令结论（）系统能够达到的状态，在这个系统当中是运用单片机的形式来实现对于1温度和水位的测定这种形势还能够实现一定程度的智能化的控制（）系统功能测定，在进行设计的时候主要是运用电路模拟的软件和仿真的2软件来实现整体的调整同时针对于整体的仿真功能来说，一旦通过测试，就能够进行程序的下载和使用实际上对于单片机来说，即使是再简单的程序，通过相应的编写，以及存储，都可以得到完美的功能体现针对于单片机的下载，也可以编写成一个程序，通过相应的显示模块，借助于各个端口之间的连接，将它们结合起来，再加上整体的设计，那么整个系统的程序，就可以得到一个合理化的状态，那么后期再进行模块设计的时候也能够将显示的模块展示出来（）系统功能研究，在进行这方面控制细分析的时候能够看出整体的性价比3是非常高的针对于这种系统的研究，也能够达到很好的使用效果，在性能上也可以实现很好的稳定性这种形式的单片机在使用的时候价格是非常低的，同时专题的稳定性也能够达到很好的效果实际上节约的能源的同时也能够使设备的整体寿命有所提升这种形式的热水器结构是非常简单明了，同时在操作的时候也能够达到很好的使用效果后期的维护和运输也能够做到污染和对周围环境的保护参考文献⑴王俊杰.基于单片机的太阳能热水器智能控制器的设计.郑州轻工89C51[J]业学院学报,2005,03:67-

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94.目录摘要I第章绪论错误!未定义书签1研究背景错误!未定义书签

1.1研究意义错误!未定义书签

1.2研究内容与主要工作错误!未定义书签

1.3文献综述错误!未定义书签

1.4第章总体硬件设计21总体系统设计

2.15系统总体硬件框图与工作原理

2.25温度传感器

2.36温度传感器

2.

3.1DS18B

2.

3.2DS18B208单片机控制系统

2.49数码管显示电路

2.5LED11按键电路设计

2.613水压传感器及转换

2.7A/D14水压传感器

2.

7.114结构及原理

2.

7.2ADC083214电磁开关电路及原理

2.815光电隔离器的原理

2.

8.116电磁继电器的原理

2.

8.217第章系统软件设计318串行转换器程序设计

3.1AD ADC083219按键控制程序设计

3.220数码管显示程序设计

3.3LED22第章硬件电路仿真结果424温度仿真

4.124温度显示仿真

4.

1.124温度控制仿真

4.

1.224水位仿真

4.225水位显示仿真

4.

2.126水位控制仿真

4.

2.226仿真软件错误!未定义书签

4.3太阳能热水器控制仿真系统软件设计流程图…错误!未定义书签

4.

3.1太阳能热水器控制系统软件功能的实施错误!未定义书签

4.

3.2仿真结果分析

4.427结论错误!未定义书签参考文献29致谢30附录系统总原理图I31附录系统源程序H32第章绪论1目的意义

1.1到目前为止中国涌现出很多家太阳能热水器的生厂商，据统计，我国太阳能热水器的生产总量已经在世界名列前茅，太阳能热水器发展非常迅猛，正是因为太阳能热水器快速的兴起，所以许多人都在使用它，并且把它带进我们的日常生活中，很多人对太阳能热水器核心设备的选择是非常看重的太阳能热水器生产企业为了能够让他们的产品顺利地在行业内持续进步，都在慢慢地做着优化太阳能热水器功能开发研究的工作而且还逐渐加大投入，让使用者更加简单地对太阳能热水器进行操作，因此太阳能热水器的智能要求就需要慢慢的提高此论文采用了比较高端的方法，通过查找所需设备的信息资料和相关数据的基础上，又结合了本身特有的方案，开发制作完成了一种智能性很高的太阳能热水设备操作装置此论文所涉及都是按照太阳能热水设备智能化要求以及费用要求来完成的，设计采用作为中央处理器，在整个系统工作的过程中，借AT89c51助于相应的传感器，以及模拟量与数字量之间的转换，包括数码管等相关组LED件的辅助作用，完成了温度、水位的显示，以及温度的功能设定，为太阳能热水设备设计了一种智能性强、运行稳定、操作简单、费用低廉的控制装置现在大多数人都知道，太阳能属于新型能源，它非常丰富并且是用不尽的，可以无时无刻被我们所利用使用太阳能最突出的优点就是不会污染环境和大气，也就是说，这是最适合社会发展的一种清洁型能源，当前，在全世界范围内，其他不可再生能源的消耗越来越大，例如天然气、煤油，以及煤炭等其他的能源，能源短缺迫在眉睫我们需要马上重视起来，目前环境污染日益严重，地球已经被严重破坏，太阳能应该被更广泛地应用起来，这方面的研究需要投入更多的人力物力来进行探索目前，许多国家都在太阳能开发方面做了很大的努力，可是这种资源的特点就是过于分散，而且还随季节和地区的变化而变化，这样就使得太阳能很难被开发出来，一些开发上的技术仍然没有被完成，而太阳能热水器就很好的解决了这个难题在天气晴朗条件下，太阳光照射强度大，太阳能热水器工作效率就越高，可以让人们使用更加方便太阳能热水器需要不断蓄水，热水也会有用完的时候，这就要靠太阳光是否充足来满足温度的高低而且利用太阳能的话，就不用担心能源的枯竭问题，同时还不污染环境与大气，对于其他的不可再生能源也没有什么影响从环境这一角度来分析的话，太阳能热水器相对于其他形式的热水器有着无可比拟的优势从安全方面考虑，它不用考虑漏电因素，对人不会造成伤害总之，由于太阳能热水器方便安全，节能高效，受到广大用户的青睐，得到了越来越广泛的应用国内外现状

1.2国内研究现状1当前，随着我国对于环境友好型社会的建立，以及对于能源问题的重视，使得太阳能自出现以来，就引起了全国人民的广泛关注，并不断的进行相关设备的研发，争取尽最大努力的将太阳能贯彻落实到人们的生活中去，同时，所取得的效果也是相当显著的年我国研发了具有世界先进水平的全玻璃真空管集热器1979并投入大量生产，大大降低了我国能源危机问题的压力借助于之前关于电真空物理的研究，针对于太阳能的吸收材料，以及相关设备的研发，清华大学开展了一系列的工作，前后总共开发出了三种技术，首先是对于单个铝阴极，通过磁控溅射，制备红外低发射率低层；其次，是利用铝一氮化铝这一吸收涂层，来吸收太阳光；最后，就是淡化铝减反膜的研发当前，关于太阳能热水器的普遍使用，多是通过能够集聚大量热能的真空管，这种热水器的优点就是可以在严寒，低辐射环境下使用，适合多种气候，有着广泛的地域适应性清华大学的研究突破了太阳能选择性吸收涂层的核心技术，并通过产学研的结合，尽最大程度的减少了成本的消耗当前，人们的生活质量在不断的改善，科学技术也在不断地发展，对太阳能热水器的功能性和人机友好方面的要求更加严格了但是，近年来市场上的一部分温度控制仪功能一般，性能不稳定，导致水位检测和温度控制出现较大误差，人机交互不够友好，容易产生错误操作，液晶显示容易产生乱码此外，由于软件设计水平低下，导致太阳能热水器与电辅加热不能很好地配合使用，太阳能利用效率降低这也从侧面反映了我国目前太阳能温度控制仪的研发处于竞争不利的地位国外研究现状2我们纵观太阳能热水器的发展历程，发现最早的一台仪器的研发就在十九世纪末在这之后的几十年的时间中，人们发明了各式各样的闷晒式，或者集热式太阳能收集设备但是并没有得到大力推广普及二战以后，在经济恢复时期，人们开始更加注重能源问题，尤其是一些能源匮乏的国家，开始大力研发和推广新型能源的利用而年代末期中东动荡的局势使得传统能源市场可靠性降低，又70一次将人们的目光引向了太阳能等新型能源大多数国家都投入大量的科研力量和资本力量德国，日本，美国等国家在这一时期对新能源的开发尤为重视，并取得了巨大的进步平板型太阳能集热装置是这个时期的主要成果美国在1975年发明了全玻璃真空管太阳集热器实验表明，这种热水器集热效果更好，热效率更高，在通过性能完善并推广应用之后，成本也大大降低，并成为全球太阳能的主流产品除了美国，德国，日本等几个国家，其他国家如澳大利亚，以色列，意大利等国也加大了太阳能利用的投入，并取得了多项技术突破新一代的太阳能热水器装置更加稳定，可靠，高效总的来说，国外关于太阳能的研究主要有以下几个特点，一是政府重视，这主要表现在各国投入的经济与技术在逐步加大，并在税收上对太阳能产品予以优惠二是太阳能产品实现了高端化，智能化，大型化太阳能热水器现在已经安装了水泵，电加热等系统，提高了用户体验三是产品多样化，技术先进性各种高科技和其他领域的技术突破被应用到太阳能热水器上来比如，热水器框架采用铝挤压件，简化了制造工艺本论文研究内容与章节安排

1.3本论文研究的内容是太阳能智能测控仪的设计，本设计最终可以实现对太阳能热水器温度、水位的智能控制，同时，对于电辅助加热，进行相应的调整与优化在整个设计当中，单片机作为重要的控制部件，其次就是各种硬件，AT89c51以及相应的软件，对于前者，主要有传感器，相应的数值显示器，电辅加热系统等外围设备；软件部分主要包括显示程序软件和按键控制程序软件本系统可以通过测量热水器内部的水位信息和温度信息，从而控制加水设备和加热设备，这样的话，不管是水的温度，还是相应的水压都可以得到良好的控制整个系统都能够保证完美的精度要求，出错率低，显示部分准确无乱码同时本系统还保留了手动操作键盘，实现人工操作水位水温的目的，人机交互界面更加友好本论文分为五个部分第一章是绪论，在这一章主要讨论了研究的目的、意义，以及太阳能热水器的发展及国内外研究现状第二章主要介绍了系统整体方案的设计，着重介绍了组成测控仪各部分的原理框图，主要讨论了硬件设计，介绍了温度传感器、单片机控制、显示电路、水位控制电路、水温检测电路以及按键电路设计等；第三章主要介绍了软件整体设计，其中主要对显示程序和按键控制进行软件设计；第四章是本设计的硬件电路仿真部分，其中对仿真软件进行了简单介绍，尤其是针对于水位，以及水的温度，同时对于相应的结果,也进行了相应的研究第五章就是对本设计的创新点和优势做了简单回顾，对设计的不足与缺陷也作了中肯的分析同时，该部分还对后续研究做了展望本章小结

1.4通过第一章节的撰写，完成了选题的意义，明白了当前国内外研究的技术情况，可以按照课题进行下一步的设计本部分完成了课题的功能设计、研究内容等问题，使各个章节的内容安排与设计步骤清晰明了，下一步就可以更加有目的性的进行设计。