太阳能热水器控制装置设计软件部分
随着科学技术的发展，太阳能热水器的各项性能逐渐智能化。传统的太阳能热水器主要是由人工操作，本设计的目的则是在分析现状的基础上持着性能高、成本低的宗旨，基本实现对太阳能热水器的全自动控制。 该系统是以单片机为核心，通过键盘来调用相应的程序，从而实现了太阳能热水器的定时电加热、电加热恒温控制、定时进水、定量进水、管道排空等功能。本论文主要是基于单片机对太阳能热水器控制装置的软件部分设计，在Keil的开发环境下通过C语言编程，并配合硬件进行了调试。最终，能实现太阳能热水器的基础功能。关键词 太阳能，单片机，DS18B20温度传感器，液位传感器，智能化
目 录
1. 绪论 2
1.1 课题研究的背景 2
1.2 国内外的研究现状和发展趋势 3
1.3本课题研究内容 4
2. 系统总体设计方案 5
2.1功能分析 5
2.2太阳能热水器的控制系统设计 6
2.3 太阳能热水器的硬件设计 7
3. 太阳能热水器的软件设计 8
3.1 编程语言的选择 8
3.2 编程的开发环境 9
3.3 各模块的功能 9
3.4 主程序模块 11
3.5 键盘处理模块 13
3.6 采样模块 21
3.7 中断模块 27
3.8 显示模块 31
4. 太阳能热水器的软件调试 34
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
附录A 41
附录B 42
附录C 41
1 绪论
1．1 课题研究的背景
太阳能是绿色清洁能源，以其洁净、廉价、无污染、可再生的特点，长期以来备受人们的关注。尤其在今天这个世界性能源危机日益逼近的时刻，开发与利用丰富的太阳能资源，有助于解决传统的能源紧张问题，且能够有效治理环境污染，改善地球的生态环境，共建绿色地球。
太阳能热水器是劳动与技术密集型产品。我国是人口大国，劳动力充足，相比较其他发达国家，占据较大优势，目前中国在生产和销售太阳能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
热水器方面均名列前茅，大大的促进了太阳能热水器的使用。然而中国在智能化方面技术欠缺，科学发展相较之发达国家仍比较落后，不能完全实现控制器的全自动化、智能化，绝大部分太阳能控制系统都具有水满时自动停水的功能，却无法实现缺水时自动上水的功能。有时遇到阴雨天，太阳光线不强，无法达到加热的需求，就需要系统自动进行补温。这使得我们仍然需要提高科学技术的发展，给人民群众带来更大的方便。
现今，太阳能热水器在生活中很普遍。人们很欢迎这种绿色环保、操作简单、性价比高的产品。但是，传统的热水器人工操作较多，在自动化方面相对有些缺憾，在智能化技术不断发展的过程中，通过使用单片机系统进行控制，解决太阳能热水器受光照影响以及手动操作等方面的缺陷已成为当前的重要任务。
在热水器技术中控制器采用的是51系列的单片机。它是一种集成度很高的微型计算机，在一块小芯片上集成了一套计算机所具备的功能，以其体积小，结构紧凑，高可靠性，高抗干扰能力，高性能价格比而被广泛应用。此外，在加热过程中，为了防止加热时间过长，浪费额外的电能，产生过烧的现象，采用DS18B20时钟对其进行控制，实现时间、温度、水位三者的协调工作。在硬件和软件的配合下，将太阳能热水器的智能化、自动化提升，更好地发挥出太阳能热水器的优势。
近年来，在进行了相关改进工作之后，使得太阳能热水器的各项功能更加完善，平时能够积蓄太阳能资源，在阳光不足水温不够时可以自动进行电辅助加热。并且在使用完热水器之后会提醒用户上水，若用户没有进行手动上水，热水器也可以自己做出判断之后由单片机发出信号，自动上水，使得热水器的设计更加人性化，满足了人么日常生活的需要，便捷了人们的生活，因而阳能热水器在市面上更加普遍，更受欢迎。
目前，太阳能热水器已走进千家万户，其庞大的市场需求充分显示了太阳能热水器的大好发展前景，因而其智能化、全自动化和工作效率等方面的进一步研发迫在眉睫。
1．2 国内外的研究现状和发展趋势
我国的太阳能热水器的开始期是在“六五”期间，国家为了便捷人民的生活，大力推广并执行各种补助措施。截至今天，几乎全国都使用上了太阳能热水器，在一些偏远地区，国家也在想方设法的为他们引进资源，补助扶持工作一直在进行中。由于我国幅员辽阔，地广人多，已成为世界上太阳能热水器推广最大的国家。而作为新起之秀，我国的科技也在蒸蒸日上的发展，具有中国特色的产业不断发展着，太阳能热水器也丝毫不落后，相关协会加强科研，不断的研究改善热水器的性能标准和产品特色，并颁布了一系列相关合格证，保证太阳能的高品质、高水准。
同时，由于太阳能热水器的绿色环保，使得各国争相推广，各国均不断发展着太阳能技术。
早在上世纪80年代，石油经历了较大变故。此前，尤其各工业大国对石油的需求量极高，但由于石油对环境污染破坏极大，人们开始追求全新的环保绿色的新型能源。太阳能这个后起之秀吸引了各国的目光，为了解决全球变暖效应，尤以各工业大国为主，积极顺应世界的潮流。在实行各项政策和福利的推广下，原有的燃气市场在新形势下受到了巨大的冲击，渐渐退出了历史的主场，太阳能热水器的新趋势已然形成，其销售量不断增多，正在走向成熟。
欧洲地区，太阳能热水器也为民众所喜爱和追捧，每年新装的太阳能热水器面积增长率高达20%。据统计，法国已装30万平方米，而德国等其他欧洲国家在新增太阳能数量上则达到了欧共体总安装数量的80%。根据相关人士预测，到2020年，欧洲的太阳能热水器的安装计划将圆满实现。在推广太阳能热水器的过程中，国家政策起了很大的作用首先是提高全民意识，其次是补贴政策。补贴低的国家大约补20%50%，而补贴高的，例如德国，最高补贴达到60%。
在欧洲以外，其他洲的国家也非常重视太阳能热水器的普及。有的国家对每家每户以及各个公司安装太阳能热水器给予补贴；还有的为太阳能热水器安装的用户颁发证书，而每个证书则可兑换成500元不等；还有的国家制定了一系列的安装太阳能热水器的计划，例如日本，在政府的努力下，建造的全球最大的光电设备就是用太阳能工作的，在安装太阳能热水器方面也毫不懈怠，实现了住宅与太阳能一体化，每个家庭均能使用到太阳能的目标；；此外，美国自推崇热水器以来，其太阳能热水器销售量则高达百万平方米。
目 录
1. 绪论 2
1.1 课题研究的背景 2
1.2 国内外的研究现状和发展趋势 3
1.3本课题研究内容 4
2. 系统总体设计方案 5
2.1功能分析 5
2.2太阳能热水器的控制系统设计 6
2.3 太阳能热水器的硬件设计 7
3. 太阳能热水器的软件设计 8
3.1 编程语言的选择 8
3.2 编程的开发环境 9
3.3 各模块的功能 9
3.4 主程序模块 11
3.5 键盘处理模块 13
3.6 采样模块 21
3.7 中断模块 27
3.8 显示模块 31
4. 太阳能热水器的软件调试 34
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
附录A 41
附录B 42
附录C 41
1 绪论
1．1 课题研究的背景
太阳能是绿色清洁能源，以其洁净、廉价、无污染、可再生的特点，长期以来备受人们的关注。尤其在今天这个世界性能源危机日益逼近的时刻，开发与利用丰富的太阳能资源，有助于解决传统的能源紧张问题，且能够有效治理环境污染，改善地球的生态环境，共建绿色地球。
太阳能热水器是劳动与技术密集型产品。我国是人口大国，劳动力充足，相比较其他发达国家，占据较大优势，目前中国在生产和销售太阳能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
热水器方面均名列前茅，大大的促进了太阳能热水器的使用。然而中国在智能化方面技术欠缺，科学发展相较之发达国家仍比较落后，不能完全实现控制器的全自动化、智能化，绝大部分太阳能控制系统都具有水满时自动停水的功能，却无法实现缺水时自动上水的功能。有时遇到阴雨天，太阳光线不强，无法达到加热的需求，就需要系统自动进行补温。这使得我们仍然需要提高科学技术的发展，给人民群众带来更大的方便。
现今，太阳能热水器在生活中很普遍。人们很欢迎这种绿色环保、操作简单、性价比高的产品。但是，传统的热水器人工操作较多，在自动化方面相对有些缺憾，在智能化技术不断发展的过程中，通过使用单片机系统进行控制，解决太阳能热水器受光照影响以及手动操作等方面的缺陷已成为当前的重要任务。
在热水器技术中控制器采用的是51系列的单片机。它是一种集成度很高的微型计算机，在一块小芯片上集成了一套计算机所具备的功能，以其体积小，结构紧凑，高可靠性，高抗干扰能力，高性能价格比而被广泛应用。此外，在加热过程中，为了防止加热时间过长，浪费额外的电能，产生过烧的现象，采用DS18B20时钟对其进行控制，实现时间、温度、水位三者的协调工作。在硬件和软件的配合下，将太阳能热水器的智能化、自动化提升，更好地发挥出太阳能热水器的优势。
近年来，在进行了相关改进工作之后，使得太阳能热水器的各项功能更加完善，平时能够积蓄太阳能资源，在阳光不足水温不够时可以自动进行电辅助加热。并且在使用完热水器之后会提醒用户上水，若用户没有进行手动上水，热水器也可以自己做出判断之后由单片机发出信号，自动上水，使得热水器的设计更加人性化，满足了人么日常生活的需要，便捷了人们的生活，因而阳能热水器在市面上更加普遍，更受欢迎。
目前，太阳能热水器已走进千家万户，其庞大的市场需求充分显示了太阳能热水器的大好发展前景，因而其智能化、全自动化和工作效率等方面的进一步研发迫在眉睫。
1．2 国内外的研究现状和发展趋势
我国的太阳能热水器的开始期是在“六五”期间，国家为了便捷人民的生活，大力推广并执行各种补助措施。截至今天，几乎全国都使用上了太阳能热水器，在一些偏远地区，国家也在想方设法的为他们引进资源，补助扶持工作一直在进行中。由于我国幅员辽阔，地广人多，已成为世界上太阳能热水器推广最大的国家。而作为新起之秀，我国的科技也在蒸蒸日上的发展，具有中国特色的产业不断发展着，太阳能热水器也丝毫不落后，相关协会加强科研，不断的研究改善热水器的性能标准和产品特色，并颁布了一系列相关合格证，保证太阳能的高品质、高水准。
同时，由于太阳能热水器的绿色环保，使得各国争相推广，各国均不断发展着太阳能技术。
早在上世纪80年代，石油经历了较大变故。此前，尤其各工业大国对石油的需求量极高，但由于石油对环境污染破坏极大，人们开始追求全新的环保绿色的新型能源。太阳能这个后起之秀吸引了各国的目光，为了解决全球变暖效应，尤以各工业大国为主，积极顺应世界的潮流。在实行各项政策和福利的推广下，原有的燃气市场在新形势下受到了巨大的冲击，渐渐退出了历史的主场，太阳能热水器的新趋势已然形成，其销售量不断增多，正在走向成熟。
欧洲地区，太阳能热水器也为民众所喜爱和追捧，每年新装的太阳能热水器面积增长率高达20%。据统计，法国已装30万平方米，而德国等其他欧洲国家在新增太阳能数量上则达到了欧共体总安装数量的80%。根据相关人士预测，到2020年，欧洲的太阳能热水器的安装计划将圆满实现。在推广太阳能热水器的过程中，国家政策起了很大的作用首先是提高全民意识，其次是补贴政策。补贴低的国家大约补20%50%，而补贴高的，例如德国，最高补贴达到60%。
在欧洲以外，其他洲的国家也非常重视太阳能热水器的普及。有的国家对每家每户以及各个公司安装太阳能热水器给予补贴；还有的为太阳能热水器安装的用户颁发证书，而每个证书则可兑换成500元不等；还有的国家制定了一系列的安装太阳能热水器的计划，例如日本，在政府的努力下，建造的全球最大的光电设备就是用太阳能工作的，在安装太阳能热水器方面也毫不懈怠，实现了住宅与太阳能一体化，每个家庭均能使用到太阳能的目标；；此外，美国自推崇热水器以来，其太阳能热水器销售量则高达百万平方米。
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