淮 阴 工 学 院
毕业设计说明书（论文）
作 者: 系 (院): 专 业: 题 目:
吴 健 学 号： 1101205122
电子与电气工程学院 电气工程及其自动化
智能型太阳能热水器控制系统的设计
——硬件部分
张敏 讲 师
指导者：
评阅者：
(姓 名) (专业技术职务) (姓 名) (专业技术职务)
2014 年 06 月
毕业设计说明书（论文）中文摘要
目前，太阳能热水器已广泛应用，并正在向高效率、全天候、智能化、大型化和普遍化方向发展，因而，研制与其相应的太阳能热水器控制器就有着很强的迫切性和广阔的应用前景。 本设计以STC89C52RC单片机控制整个系统。通过设置水位的上限和下限来实现自动上水、停水。当水位高于上限，断开电磁开关，水位低于下限时闭合电磁开关；DS1302实时时钟用来设定每日自动上水的时间；独立按键用以设定想要控制的温度，并由温度传感器检测水温，单片机在内部比较当前温度，当水温低于预设温度，继电器闭合开始加热，高于预设温度断开电热丝；电热丝的加热功率由双向可控硅的导通角控制，从而控制电热丝的有效加热功率，出水可调恒温控制得到解决。 关键词 自动控制，实时时钟，双向可控硅，过零检测 毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Design Of The Intelligent Control System Of Solar Water Heater ——Hardware Part Abstract At present, the solar water heater has been widely used, and is efficient, all-weather, intelligent, large-scale and common development, therefore, the development of corresponding solar water heater controller has strong urgency and broad application prospects. We achieve automatic water by setting the upper and lower water level. When the water level is higher than the upper limit, disconnect the solenoid switch, When the water level below the lower limit, close the solenoid switch. DS1302 real-time clock is used to set the time for automatic water daily, Independent buttons set the desired temperature, and the temperature sensor detects temperature, SCM compares the current temperature in house. When the temperature is lower than the preset temperature, the relay is closed and heat. When the temperature is higher than the preset temperature, disconnect the electric wire. The heating power is controlled by a bidirectional thyristor, so as to control the effective heating power, solving the problem of adjustable temperature controlling. Keywords automatic control, real-time clock, bidirectional thyristor, zero-crossing detection 淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第 I 页 共Ⅱ页
目 录
1 绪论 ........................................................... 1 1.1 课题研究的背景 ................................................. 1 1.2 智能型太阳能热水器控制器在国内外的发展情况 ..................... 2 1.3 本文所做的工作 ................................................. 3 1.4 本章小结 ....................................................... 4 2 太阳能热水器系统结构总体设计及工作原理 ......................... 4 2.1 太阳能热水器系统总体结构 ....................................... 4 2.2 太阳能热水器原理 ............................................... 5 3 总体方案设计 ................................................... 6 3.1 方案论证 ....................................................... 6 3.2 方案选择 ....................................................... 7 4 主要芯片的特性 ................................................. 7 4.1 主控制器STC89C52 ............................................... 7 4.2 时钟电路DS1302 ................................................ 10 4.3 DS18B20简介 ................................................... 12 4.4 光电耦合器JC817 ............................................... 13 5 智能型太阳能热水器控制系统设计 ................................ 13 5.1 太阳能控制器硬件结构图 ........................................ 13 5.2 水位检测电路 .................................................. 14 5.3 自动上水停水控制电路 .......................................... 15 5.4 定时进水电路 .................................................. 16 5.5 辅助加热控制电路 .............................................. 17 5.6 温度检测电路 .................................................. 18 5.7 报警电路 ...................................................... 19 5.8 市电检测电路 .................................................. 20 5.9 电源供电模块 .................................................. 22 6 硬件制作 ...................................................... 23 6.1 PCB板制作过程中所遇到的问题 ................................... 23 6.2 焊接电路板步骤 ................................................ 23 6.3 测试电路板 .................................................... 24 6.4 电路板主要模块的测试 .......................................... 24 结 论 ............................................................. 28
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