单片机课程设计-太阳能热水器控制器设计.doc

单片机课程设计-太阳能热水器控制器设计 该项目旨在设计一个基于单片机的太阳能热水器控制器，该控制器能够自动检测水位和温度，并根据用户的设定进行控制。本设计主要由控制器、自动控制阀、手动控制阀、水位检测电极、水温检测传感器、电阻加热丝、储水箱等组成。 本设计的核心是 FPGA 控制模块，该模块根据检测到的水位信号、温度信号以及用户的设定或操作，通过必要的逻辑运算，以确定当前应该进行的操作，并通过输出口送至执行部件，进而控制进水阀、加热泵的状态，以实现所要求的控制功能。 在硬件设计方面，本设计采用 AT89C51 单片机，该单片机具有低功耗、高性能、4k Bytes Flash 只读程序存储器、512 Bytes 内部数据存储器等特点。同时，该设计还采用了液晶显示电路、按键输入和继电器执行部件等。 在软件设计方面，本设计的主程序流程图如图 4.1所示，该程序主要包括初始化、检测水位、检测温度、判断水位、显示温度、启动辅助加热、延时关闭加热等步骤。 该设计充分应用了单片机的软硬件资源，具有智能化、结构紧凑、性能稳定等优点，已经广泛应用于当今社会，并具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低、易实现等显著优点。 知识点： 1. 单片机课程设计：本设计主要介绍了单片机的原理、系统设计和应用，包括单片机的基本结构、工作原理、时钟电路、复位电路、输入/输出接口等。 2. FPGA 控制模块：FPGA 控制模块是本设计的核心，通过逻辑运算，确定当前应该进行的操作，并控制执行部件。 3. AT89C51 单片机：AT89C51 是一个低功耗高性能 CMOS 8 位单片机，具有 4k Bytes Flash 只读程序存储器、512 Bytes 内部数据存储器等特点。 4. 液晶显示电路：液晶显示电路用于显示温度和水位信息。 5. 按键输入和继电器执行部件：按键输入和继电器执行部件用于用户交互和控制执行。 6. 温度检测模块：温度检测模块采用 AD590 温度传感器，该传感器具有高精度和可靠性。 7. 水位检测模块：水位检测模块采用霍尔元件检测水位，并通过 ADC 转换为数字信号输入 CPU。 8. 硬件设计：硬件设计包括单片机、液晶显示电路、按键输入和继电器执行部件、温度检测模块、水位检测模块等。 9. 软件设计：软件设计包括主程序流程图、检测水位、检测温度、判断水位、显示温度、启动辅助加热、延时关闭加热等步骤。 10. 太阳能热水器控制器：该设计应用于太阳能热水器控制器，具有智能化、结构紧凑、性能稳定等优点。