精品专题资料（2021-2022年收藏）基于单片机AT89C52智能水温控制设计论文2011.doc
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2022-11-29
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智能热水器设计
1 前言（绪论）
1.1 太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析
目前，中国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国，年产量约为世界各国之和，
已有一百多家太阳能热水器生产厂。但是与之配套的太阳能热水器控制器却一直处在研
究与开发阶段。这种控制器只具有温度和液位显示功能， 而且为分段显示，温度显示误
差为 10%，水位显示误差为 25%。这种显示器(还称不上控制器)不具有温度控制功能，
当由于天气原因而光强不足时，就会给热水器用户带来不便；即使热水器具有辅助加热
功能，由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费大量的电能。本文设计的太阳能热
水器控制器以 80C51 单片机为检测控制核心，采用 DS12887 实时时钟，不仅实现了时间、
温度和水位三种参数实时显示和 FUZZY 控制功能，而且具有时间设定、温度设定与控制
功能。温度控制采用模糊控制， 控制器可以根据天气情况利用辅助加热装置使蓄水箱内
的水温在设定时间达到预先设定的温度，从而达到 24 小时供应热水的目的。太阳能热
水器是太阳能利用中最常见的一种装置，经济效益明显，正在迅速的推广应用，太阳能
热水器能够将太阳辐射能转换热能，供生产和生活使用。他主要由平板集热器、蓄水器
和连接管道等部件组成，可分循环式、直流式和闷晒式。
当今社会发展日新月异，人们衣食住行也在不断的提高。现有电热型热水器费用昂
贵及燃气型的不安全性，且排放二氧化碳污染大气，北方用煤气取暖造成城市空气环境
污染，这些都是太阳能热水器良好的外部生存环境。太阳能热水器 克服了上述缺点，
他是绿色环保产品。它使用简单、方便。太阳能热水器顺呼时代发展的要求，满足人们
对环保绿色产品的需求。在人类文明程度日益提高的今天，它是现代文明社会的最佳选
择。应该注意到，集体单位对太阳能热水器的用量很大。新建商住楼安装热水器，已是
房屋开发公司计划之内的事，配套热水器的商品房销势更好
[5]
。
此款热水器包括主、从两大系统：主系统的特点是在晴好的天气利用太阳光能为热
水器加热；从系统相当于电热水器，它在无光照的情况下利用电辅助加热。它充分利用
太阳能的丰富的免费的资源的优势，同时考虑到在阴天及夜间无法利用太阳能的缺点，
充分发挥太阳能热水器和电热水器的各自优势，这是世面上大部分热水器所不能比拟的。
1.2 太阳能热水器的应用及意义
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、
油、气的储量日益减少，能源危机已日益增长，环境污染的危机已威胁着生态平衡，太
阳能开发利用的课题已提到人类的面前。有人预测：二十一世纪太阳能将由辅助能源上
升为主要能源。但由于太阳能的分散性、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。
在太阳能热利用技术中，太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉的产品，
同时给人民提供不耗能源、保护环境、绝对安全的热水而受到人们的欢迎。
太阳能热水器是以太阳能光热转换，利用温室效应和虹吸原理使水加热的装置，此
装置分为两个不同的概念：
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