基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计.pdf
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2022-06-24
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基于 51 单片机的太阳能热水器控制系统设计
设计了一种具有太阳能与电加热的热水器恒温控制系统。系统由硬件和软件
两个部分组成。硬件以 51 单片机芯片为核心，DS18B20 和 AT35-3 芯片为传感
器，再加上一些其它外围电路组成了热水器控制系统；软件采用的是模块化设计
方法。通过硬件和软件的合理设计，系统具有功耗低、反应快、节能性好等优点，
同时还可对温度和水位的最低值进行设定，极大地满足了人们对热水的要求。
标签：太阳能热水器；AT35-3；DS18B20；51 单片机；模块化设计
Abstract： A constant temperature control system of water heater with solar
energy and electric heating is designed. The system consists of hardware and software.
The control system of the water heater is composed of the chip of 51 single chip
computer as the core of the hardware， the DS18B20 and AT35-3 chips as the
sensors， and some other peripheral circuits. The software adopts the modular design
method. Through the reasonable design of hardware and software，the system has the
advantages of low power consumption，fast response，good energy saving and so on.
At the same time， it can also set the minimum value of temperature and water level，
which greatly meets the requirements of people for hot water.
Keywords： solar water heater； AT35-3； DS18B20； 51 microcontroller；
modular design
目前，由于能源的日益匮乏，能源使用问题已变成了当今社会各行各界所关
注的焦点。现在市场常用的热水器有以下几种，分别是太阳能热水器、燃气热水
器以及电热水器。其中燃气热水器在使用过程中存在的安全隐患最大，最容易产
生事故。由于现在人们正在大规模用电，电热水器也已经不能为人们带来更大的
便利，拥有环保、绿色、节能等优点的太阳能热水器作为新时代的产物，已为人
们所喜爱，在近年来形势越来越好。
据调查，现在市场上很多太阳能热水器控制系统都存在着功能较少、操作比
较繁琐、控制不便等问题，虽然很多控制器也具备了水位和温度显示功能，但是
并不具有温度控制功能，导致热水器在阴雨天的时候就不能正常使用了。即使有
少些热水器也具备电加热功能，但是也因为加热的时间不能进行控制而产生事
故，从中还浪费了能源。根据以上，因此我设计出了一种以 51 单片机芯片为核
心，具有低高温报警、低液位加水、辅助加热和万年历显示功能的太阳能热水器
控制系统。
1 系统硬件设计
1.1 总体硬件设计
系统主要由水位检测电路、温度检测电路、LCD 显示电路、时钟电路、水
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