精品专题资料（2021-2022年收藏）基于51单片机的太阳能热水器温控系统设计.doc
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2022-11-29
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第一章 前言
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。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。
第二章 设计思路及要求
2.1 本设计的目的和意义
本设计具有很强的实用性,用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术
对生产实际中的太阳能热水器的水温的控制以及水位的显示。本装置电路简单、实用
性强、性价比高、水温控制灵活，水位显示直观醒目。可广泛应用于家庭生活对太阳
能热水器的水位显示与水温控制。具有良好的市场前景。
2.2 控制系统设计要求
1、能够根据水位和水温两个条件控制是否需要进水，每次只进整个水箱的四分
之一水量，也可以在手动状态下自由进水（上满时自由停止）或停止进水。
2、控制系统具有手动和自动切换功能；
3、具有水温和水位显示功能；
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