基于单片机的太阳能热水器智能控制系统设计开题报告
毕业设计开题报告-基于单片机的太阳能充电器的设计
哈尔滨工业大学毕业设计（论文）开题报告题目名称：基于单片机的太阳能充电器设计与调试学院：机电学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：XX学号：XX指导教师：XX职称：教授2019年12月25日毕业设计（论文）开题报告实施方案：太阳能充电系统的充电电路是太阳能充电板在阳光的照耀下产生电荷，用1000uF 电容存储太阳能电池板的电荷，经过LM1117-5稳压芯片给TP4056芯片提供电源和充电电池充电。
充电时，充电指示灯点亮，当充电完成后，充电指示灯熄灭。
利用ADC0832转换器采集充电电池的电压并在液晶LCD1602上显示充电电压值。
充电电池电压低于3V 时，报警指示灯闪烁。
系统总体框图如图1所示。
图1 整体设计框图可行性分析：在此之前国内外研究太阳能智能追光系统已经有一段的时间并且取得了相应的成果，因此基于单片机的太阳能智能追光系统具有很大的现实可行性。
我在学校单片机原理及控制技术、C 语言、电力电子技术等专业课的课程设计中，积累了一定的实践经验，为本次毕业设计的完成奠定了较好的基础。
机械结构方面：外壳选用高强度金属外壳，易加工、外形比较小、重量比较轻，能容纳电池。
技术方面：（1）市面现有采集精度、速度的太阳能板种类多、精准度高、体积小，便于安装、调试。
（2）有相关论文资料，可以独立完成此项设计。
充电电池单片机STC89C52升压5V 输出ADC0832液晶显示电源模块太阳能充电电路充电保护查阅相关文献确定研究方向完成硬件电路设计及元器件的选型熟悉软件使用，完成软件设计实物设计与制作实物调试与完善（）。
基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计
基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增加，太阳能作为一种清洁、可持续的能源形式，已经引起了广泛的关注和应用。
太阳能热水器作为一种常见的太阳能应用产品，其在节能减排、提高生活质量等方面具有显著的优势。
然而，太阳能热水器在实际使用过程中，仍存在一些问题，如水温控制不稳定、能效利用率不高等。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计方案。
该系统以51单片机为核心控制器，结合温度传感器、水位传感器、执行机构等硬件设备，实现了对太阳能热水器水温和水位的精确控制。
通过实时监测水温和水位信息，系统能够自动调整加热功率和补水流量，确保水温稳定在用户设定的范围内，同时避免了水资源的浪费。
系统还具有故障诊断功能，能够及时发现并处理潜在的故障问题，提高了系统的可靠性和稳定性。
本文首先介绍了太阳能热水器的工作原理和现状，分析了传统控制系统存在的问题和不足。
然后，详细阐述了基于51单片机的太阳能热水器控制系统的硬件组成和软件设计。
在硬件设计方面，本文介绍了各个硬件模块的功能和选型原则，包括温度传感器、水位传感器、执行机构等。
在软件设计方面，本文详细说明了系统的控制算法和程序流程，包括温度控制算法、水位控制算法、故障诊断算法等。
本文通过实验验证了系统的可行性和有效性，为太阳能热水器的智能化、高效化提供了有益的探索和实践。
本文的研究不仅有助于提升太阳能热水器的能效利用率和用户体验，还为其他可再生能源应用产品的智能化控制提供了有益的参考和借鉴。
本文的研究成果对于推动太阳能热水器行业的技术进步和产业发展具有重要的现实意义和应用价值。
二、太阳能热水器控制系统总体设计太阳能热水器控制系统的总体设计是确保整个系统高效、稳定运行的关键。
在设计过程中，我们充分考虑了太阳能热水器的实际应用场景和用户需求，以及51单片机的性能特点，从而构建了一个既实用又可靠的控制系统。
基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计
基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：山西大学工程学院毕业设计（论文）题目基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计系别电力工程系专业电气工程及其自动化班级电本0824姓名指导教师下达日期2012年2月20日设计时间自2012年2月20日至2012年5月25日毕业设计（论文)任务书一、设计题目：1、题目名称基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计2、题目来源自备二、目的和意义通过对一个基于单片机的能实现太阳能热水器控制系统的设计，从而达到学习、了解单片机的各方面的应用，太阳能热水器的工作原理及实现方法。
系统由主控制器AT89C51、时钟电路DS1302、显示电路、按键电路、和复位电路等部分构成，能实现时钟（时、分、秒)显示的功能及对温度的显示与控制等.三、原始资料太阳能热水器说明书四、设计说明书应包括的内容1、太阳能热水器的发展2、太阳能热水器的组成及工作原理3、控制系统的软、硬件实现4、编写的控制程序等。
五、设计应完成的图纸1、太阳能热水器控制系统的原理图2、太阳能热水器控制系统的PCB图六、主要参考资料1、太阳能热水器说明书2、《单片机原理、应用及c51程序设计》清华大学出版社七、进度要求1、设计阶段第1 周（2 月20 日）至第14 周（5 月26 日)共14 周2、答辩日期第14 周（2012 年 5 月26 日)3、实习阶段第15 周（5 月28 日）至第18 周（6 月22 日）共 3 周八、其它要求针对现场对太阳能热水器的要求进行控制系统方面的设计，主要包括水温显示、定时上水、防冻功能、恒温控制、时钟显示的功能等。
基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计摘要太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎。
本文结合实际太阳能热水器的具体应用，在介绍太阳能、单片机的特点基础上，详细描述了太阳能热水器的工作原理和设计方案。
《基于单片机的智能热水器设计开题报告1100字》
（2）智能热水器的硬件设计
（3）智能热水器的的软件设计
（4）智能热水器的系统测试
预期目标
完成智能热水器的总体设计，通过STC89C51单片机为核心进行系统设计，最后完成系统软件设计以及测试。
三、设计（论文）的研究重点及难点：
开题报告
设计（论文）题目
基于单片机的智能热水器设计
设计（论文）题目来源
自选
设计（论文）题目类型
起止时间
一、设计（论文）依据及研究意义：
据统计，市场上有四台热水器。燃气加热器，太阳能热水器，电热水器和空气加热器。其中，空气热水器是全面的。由于价格高，空气能热水器的普及率不高。大多数家庭使用其他三个。在安全方面，人们更喜欢选择电热水器和太阳能热水器。如果通风不足，家用气体中的二氧化碳泄漏或燃烧会导致安全问题，电气和太阳能热水器几乎没有问题。尽管太阳能热水器没有受到污染，但由于天气和安装位置以及缺乏有效的温度控制，它们的使用越来越少。电热水器的优点：不受地理位置的限制。与太阳能热水器相比，安装方便，安全性低。电热水器一般安装在室内，不受雨雪影响，更安全不受雨雪侵蚀。电热水器种类繁多，包括旋转按钮、触摸屏、红外遥控器、按钮等控制方式。根据不同的控制方法，价格是不同的，价格比较为人所接受。在这样一个信息时代，在这个瞬息万变的社会中，人们需要越来越多的高水准生活。人们总是喜欢并支持智能设备，智能热水器也是如此。随着科学技术在快速变化的社会中的快速发展，热水器技术日趋成熟。目前，热水器产品已不再是一种简单的热水器，而是一种充满科技创新的现代智能家用电器。随着人民生活条件的改善，人越来越富裕，国家越来越富裕，人们的生活水平越来越高。智能家电在人们的生活中越来越受欢迎，其份额也在不断增加，有许多类型的热水器与家庭生活密切相关。
太阳能热水器毕业设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告一、课题意义：太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎。
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。
目前,太阳能热水器控制器还一直处于研究与开发阶段,市面在售的控制器绝大部分只具备温度和水位显示功能,不具备温度水位的自动控制功能。
虽然有的控制器配有电加热辅助装置,但都不是全智能型的,给用户使用带来许多不便。
单片机控制系统是对其水温与水位的不同进行检测和控制。
根据太阳能热水器对控制器的要求与特点，提出了一种基于单片机的太阳能热水器智能控制器的设计方法，给出了系统硬件设计及软件实现方法。
本设计具有很强的实用性,用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。
二、主要设计内容：1、采用单片机系统实现上下限温度的控制和报警，并进行温度的实时显示。
2、能够实现上下限温度的设置。
3、要求具有高低水位的控制功能。
三、设计方案：1、系统硬件设计图3-1 系统硬件设计总图复位电路 单 片 机 系 统 温度传感器 水位传感器 按键电路 振荡电路显示电路 报警电路（1）、单片机模块AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。
使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的 8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得 AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个6向量 2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
基于单片机的太阳能热水器控制系统分析及设计报告
系统分析及设计报告一．系统分析图1 热水器装置简图1-集热器2-下降水管3-循环水箱4-补给水箱5-上升水管6-自来水管7-热水出水管热水器主要由集热器、循环管道和水箱等组成，图中为典型的热水器装置图。
图中集热器1按最佳倾角放置，下降水管2的一端与循环水箱3的下部相连，另一端与集热器1的下集管接通。
上升水管5与循环水箱3上部相连，另一端与集热器1的上集管相接。
补给水箱4供给循环水箱3所需的冷水。
集热器吸收太阳辐射后，集热器内温度上升，水温也随之升高。
水温升高后，水的比重减轻，便经上升水管进入循环水箱上部。
而循环水箱下部的冷水比重较大，就由水箱下流到集热器下方，在集热器内受热后又上升。
这样不断对流循环，水温逐渐提高，直到集热器吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高。
这种热水利用循环加热的原理，因此又称循环热水器。
集热器是一种利用温室效应，将太阳能辐射转换为热能的装置，该装置与一般热水交换器不一样，热交换器通常只是液体到液体，或是液体到气体的热交换过程，而平板行集热器是直接将太阳辐射传给液体或气体，是一个复杂的传热过程。
热水器不论在什么样的天气里，都能够在设定的时间向用户提供设定温度的热水，从而给用户带来便利。
当控制器在设定的时间使水温达到设定温度时，将通过声光报警提醒用户。
二．设计方案本设计以MSC-51系列单片机AT89C51作为中央处理器，采用由4 x4行列键盘输入加热时间、水温设置等要求，利用温度采集模块和水温采集模块进行对热水器中的水位和水温的信息采集，这些信息经由数据处理模块处理后，一旦水温达不到预设的水温要求，便会启用电加热模块，对水进行加热，并将水温显示在显示模块上，而当水温达到设置要求时，便会触发报警模块，并同时停止加热。
而如果在这个过程中水位没有达到预设时的要求，加热器也会进行注水，直至预设时的水位后停止注水。
1．硬件设计太阳能热水器控制系统的主体部分为单片机AT89C51芯片，其外围电路由键盘输入模块、显示模块、热电偶温度采集模块、温度和水位采集模块、光敏电阻测量光照强度模块、电加热模块、以及电热温度参数设置模块构成。
基于单片机的太阳能热水器控制系统设计
学号毕业设计（论文）基于单片机的太阳能热水器控制系统设计教学系: 信息工程系指导教师：专业班级: 自动化学生姓名:二零一四年六月毕业设计（论文）任务书毕业设计(论文)开题报告郑重声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
本人签名：日期:目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 绪论 (3)1。
1太阳能热水器的概述 (3)1.2太阳能热水器的发展 (3)1。
3太阳能热水器的研究现状 (5)2 系统设计 (6)2。
1主要任务及内容 (6)2。
2系统的主要功能 (6)2.3 系统总体结构框图的设计 (7)2。
4 温度检测电路设计 (7)2.5 水位控制电路设计 (12)2.6 模拟/数字转换电路 (13)2。
7 单片机的控制系统 (16)2。
8 LCD显示电路设计 (23)3 软件部分设计 (28)3.1 程序流程图设计 (28)3.2 软件程序设计 (30)4 分析和总结 (33)参考文献 (34)附录A 仿真电路图 (35)附录B 程序清单 (36)致谢 (53)摘要本文设计的太阳能热水器是以89C52单片机为检测控制核心，不仅实现了温度、水位两种参数的实时显示功能,而且根据温度和水位的高低，设置了报警电路，当温度及水位达到某一设定值时，报警电路发出警报，从而达到保护热水器的目地，并防止温度过高对人体造成伤害。
太阳能热水器因利用太阳能、无污染、使用方便、长期使用投入费用低等特点而备受人们青睐.本设计给出了系统硬件设计及软件实现方法.以单片机89C52为核心，将来自温度和水位的信号经A/D 转换后直接送入单片机，一方面通过LCD显示当前温度和水位值，另外一方面与温度和水位设定值进行比较、运算,根据结果发出相应的上水指令，对热水器的温度和水位进行控。
基于单片机控制智能热水器设计开题报告
6.参考文献
[1]胡汉才，单片机原理及其接口技术.3版.北京：清华大学出版社，2010
[2]王守中，51单片机开发入门与典型实例.北京：人民邮电出版社，2007
[3]周润景，袁伟亭，景晓松，MCS-51&ARM7系统中的应用百例.北京：电子工业出版社，2006
指导教师意见
3.课题主要内容
采用温度传感器检测水温，洗浴温度由键盘设定，单片机将采集的温度值与设定值比较后输出加热器开断信号，要求实时显示温度、时间。
1.硬件设计
检测电路，键盘输入电路，单片机控制电路，加热控制电路，显示和报警电路。
2.软件设计
主程序设计，按键输入子程序设计，显示子程序设计，报警子程序设计。
填表说明:题目类型: 1、工程设计；2、应用研究；3、理论研究；4、其它；（选1、2、3、4）。
选用at89c52单片机作为控制芯片就是为了实现电热水器的智能化持续稳定的热水供应自动断电的安全功能使人们洗浴时能放心享受利于人们的身体健康其务实性能快速满足人们对现代生活快节奏的需求
开题报告
题目名称
基于单片机控制智能热水器设计
题目来源
A
题目类型
1
导师姓名
关丽荣
学生姓名
孙启超
班级学号
1001012322
2.国内外研究状况
国热水器，采用德国新电脑温控技术，确保出水温度均匀恒定，使沐浴成为真正的享受。西门子家电集团采用西门子在电站技术上的强大防漏电安全技术为基础，开发出独有的ELCB德国安全专家模式功能。
就中国的具体情况而言,其研究成果虽稍逊于国外，但是学者们也在努力寻求技术的突破，比如海尔就走在了同行的前面。近日，海尔推出了一款全新产品——银海象A6智能专家，成为国内第一款具备记忆和计算能力双重智能的热水器。
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XXXXXXX学院
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名：XXXX 学号：XXX
专业：电气工程及其自动化
设计(论文)题目：基于单片机的太阳能热水器智能控制
系统设计
指导教师:XXX
20XX 年 X 月 XX 日
毕业设计（论文）开题报告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：
文献综述
摘要在资源紧张，环境污染的大背景下,太阳能热水器与传统的燃气热水器和电热水器相比有着无可取代的优势，而太阳能热水器的控制系统受技术等方面的限制而有着局限。
本课题是以51系列单片机为核心，并采用12864液晶显示模块，热电偶温度采集模块，4×4行列式键盘，水位采集模块等数控原件，完成整个热水器的智能控制系统的设计。
关键词太阳能热水器单片机控制系统
1 选题背景与意义
1.1 背景
随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。
人们在大力发展太阳能产业。
能源问题将更为突出：①从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能持续二三百年。
②环境污染③温室效应引起全球气候变化。
因此，人类在解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。
太阳能具有：①储量的“无限性”太阳能每秒钟放射的能量大约是23
10
6.1⨯KW，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约13
1.892⨯千亿吨。
②太阳能对于地球
10
上的绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。
③开发利用时几乎不产生任何污染。
鉴于此，太阳能必将在世界能源结构转换中担纲重任，成为理想的替代能源。
在世界范围内，太阳能热水器技术已经很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断的冲击电热水器市场和燃气热水器市场。
2000年太阳能热水器取代47000套家用电热水器；2000年日本太阳能热水器的拥有量将翻一番；以色列更是明文规定，所有新建房屋必须配备太阳能热水器。
目前，我国是世界上太阳能热水器生产量和销售量最大的国家。
２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：
（1）要研究的问题
基于单片机的太阳能热水器在软件程序的控制下如何完成时间、温度和水位的实时显示功能，并能完成时间设定、温度设定等功能。
（2）拟采用的研究手段
硬件设计：太阳能热水器控制系统的主体部分为51系列单片机芯片，其外围电路由键盘输入模块、显示模块、热电偶温度采集模块、水位采集模块、1302时钟模块、电加热模块、以及电热温度参数设置模块构成。
单片机部分主要用于控制和处理各功能模块的工作，实现时间设定、水位显示、加热等功能。
软件设计：太阳能热水器控制系统的最大特点是所有功能模块均由软件控制以完成各自功能。
本系统包括主程序模块、键盘扫描模块、显示模块、温度水位采集、时钟模块、电加热模块等模块。
指导教师意见：
1．对“文献综述”的评语：
2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：
指导教师：
年月日所在专业审查意见：
负责人：
年月日
出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。
后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。
受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。
今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。
若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。