太阳能热水器控制器的设计软件设计(附件)
本设计是以单片机STC89C52RC为核心的一种数字化的太阳能热水器控制系统的软件设计。本设计的程序有主程序、水位温度检测子程序、按键扫描子程序、显示子程序、报警子程序、定时器工作子程序和短信控制程序。本文给出了相对详细的系统功能介绍，同时也给出了系统框架图、单个模块的组成原理、时序图、流程图等。所设计的系统降低了热水器容易出现干烧及过烧等问题的出现的可能性，同时可解决自动上水的问题，实现了自动上水、自动调节水温等等功能。本系统结构简单、功能多样、控制简单，达到了省水、省时、省力及环保等目的。关键词 单片机STC89C52RC，太阳能热水器，控制器目录
1 绪论 1
1.1 本课题的研究背景 1
1.2 太阳能热水器的发展历史与现状 2
1.2.1 太阳能热水器的发展历史 2
1.2.2太阳能热水器的发展现状 3
1.3 太阳能热水器的发展前景 4
2 总体方案 5
2.1 设计要求 5
2.2 总体设计 5
3 软件设计 7
3.1 主程序设计 8
3.2 水位检测 9
3.3 温度检测 10
3.3.1 读取温度子程序 10
3.3.2 DS18B20初始化程序 13
3.4 按键扫描子程序 15
3.5 显示程序设计 17
3.5.1 1602液晶显示屏 17
3.5.2 温度显示子程序 21
3.6 报警子程序 22
3.7 定时器工作程序 23
3.8 短信控制模块 26
4 调试 28
4.1 仿真 28
4.2 联调 29
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
附录A系统原理图 36
附录B 源程序 37
1 绪论
1.1 本课题的研究背景
随着经济社会的飞速发展以及我国人口的快速增加，我们人类对于能源的需求是越来越大，而当今时代的能源储存量已经远
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28
4.2 联调 29
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
附录A系统原理图 36
附录B 源程序 37
1 绪论
1.1 本课题的研究背景
随着经济社会的飞速发展以及我国人口的快速增加，我们人类对于能源的需求是越来越大，而当今时代的能源储存量已经远远不能满足我们的生活需要，同时传统燃料的大量使用导致全球变暖，酸雨等危害不仅对环境造成严重破坏，也多我们的身体健康造成严重影响，所以，寻找能够替代传统燃料的新能源具有非常重要的现实意义。
大力发展可再生能源是建设能源可持续发展体系，是实现低碳经济的转型的必然的战略选择，同时也是适应未来经济形势，占领经济主导地位的制高点。2007年8月，国家发展与改革委员会颁布《可再生能源中长期发展规划》强调力争可再生能源到2020年占能源总消费的15%[1]。但是情况并不乐观，我国是能源消耗大国，石油、天然气等传统能源在能源消费中长期占据着主导地位，以及科学技术进步限制、人们的消费习惯、思想观念等因素，导致可再生能源的消耗比例不是很理想。2009年，天然气、石油、煤炭的消耗比例分别为3.67%、18.59%、70.62%、而可再生能源与新能源所占的比重仅仅为7.12%[2]。所以，发展可再生能源需要更大的投入。
令人兴奋的是，随着科学技术的发展，人们很快发现太阳能是一种新的可再生能源[3]，它取之不尽、用之不竭。利用太阳热能技术也在发展，如光伏发电等对于太阳能的利用水平也大幅提高。太阳能热水器作为我们日常生活常用之物已得到了较快速的发展，中国已经成为世界上太阳能热水器使用大国。但目前市场上存在的热水器功能简单，操作比较复杂，控制不方便，容易出现干烧过烧等问题，其功能仍然不能满足人们日益增长的需求，所以，设计一种控制简单、功能多样、安全性高、环保的单片机控制系统[4]热水器已经成为热水器发展趋势。
因为单片机有诸多独特的优势，例如体积小、集成度高、控制功能强、价格低廉、可靠性高等，因此被广泛应用于仪器仪表、专有设备智能化管理、航空航天、过程控制、家用电器、医用设备等众多领域[5]。
1.2 太阳能热水器的发展历史与现状
1.2.1 太阳能热水器的发展历史
太阳能热水器是通过太阳能集热器将太阳辐射的光能转变为加热水的热能，将水从低温加热到高温，用来满足人们日常生活中所需要的热水需求。到目前为止，在太阳能热利用行业中，太阳能热水器是在实际中应用最多，而且其热利用技术也是最为成熟的一种家用电器。
太阳能热水器发展历史悠久，最早是在18世纪60年代瑞士科学家贺瑞斯发明了世界上第一台太阳能集热器，这个发明奠定了它的中心原理和发展的方向，为日后的设计提供了最基本的模型及基础。
1891年，在美国马里州一个真正意义上的太阳能热水器“顶峰”热水器是由美国人肯普发明，这是世界上的第一台闷晒式太阳能热水器。闷晒式太阳能热水器的集热器和贮水器两者合为一体，结构简单，水在容器中不能够自由移动，仅仅依靠容器壁吸收太阳能达到加热水的目的。由此可以看出他的优点是成本价格低廉，对工艺的要求很低，同时很明显的是它的保温性能很差，若箱中的热水不能及时用掉，存放到第二天的早上可能早已变成原来的冷水，正是这种不易存储保温的缺点制约了太阳能热水器的应用范围与发展。
18世纪，美国加州出现了最早的太阳能热水器工业。刚开始仅仅是一个漆黑的金属圆桶。
1936年，美国天体物理学家发明了第一台太阳能开水器。
20世纪40年代，西方太阳能热水器行业的发展已经步入正轨。1941年，在美国有6万多套太阳能热水器被生产，实现了大规模生产，从而迈出了全球普及的重要一步。在之后的40多年的岁月里，其规模迅速发展壮大，到20世纪70年代末期，全球就已经有300多万台太阳能用户。
美国、澳大利亚、德国、日本等国家都很重视太阳能的开发利用，太阳能热水器也在此国家中得到了很大发展。
1978年，日本已推广200多万套；年底，日本又建成了第一幢太阳能集合住宅楼[6]。1990年，在日本东京，太阳能热水器被应用于150多套建筑中。
目前，以色列在政府的支持下，有高达85%的住宅面积都在使用太阳能热水器。
1990年，安装太阳能热水器的住宅就已达到200多万座，相当于节约70万吨的石油。
在过去的10年里，太阳能热水器使用率在欧洲一直保持着大约18%的增长率，呈现着比较乐观的增长趋势,并且预计未来十年会达到23%的增长率。欧盟甚至提出了到2020年应用面积达到14亿平方米。
我国经济相对一些西方来说比较落后，所以，太阳能热水器在国内的起步较晚。1958年，
1 绪论 1
1.1 本课题的研究背景 1
1.2 太阳能热水器的发展历史与现状 2
1.2.1 太阳能热水器的发展历史 2
1.2.2太阳能热水器的发展现状 3
1.3 太阳能热水器的发展前景 4
2 总体方案 5
2.1 设计要求 5
2.2 总体设计 5
3 软件设计 7
3.1 主程序设计 8
3.2 水位检测 9
3.3 温度检测 10
3.3.1 读取温度子程序 10
3.3.2 DS18B20初始化程序 13
3.4 按键扫描子程序 15
3.5 显示程序设计 17
3.5.1 1602液晶显示屏 17
3.5.2 温度显示子程序 21
3.6 报警子程序 22
3.7 定时器工作程序 23
3.8 短信控制模块 26
4 调试 28
4.1 仿真 28
4.2 联调 29
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
附录A系统原理图 36
附录B 源程序 37
1 绪论
1.1 本课题的研究背景
随着经济社会的飞速发展以及我国人口的快速增加，我们人类对于能源的需求是越来越大，而当今时代的能源储存量已经远
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
28
4.2 联调 29
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
附录A系统原理图 36
附录B 源程序 37
1 绪论
1.1 本课题的研究背景
随着经济社会的飞速发展以及我国人口的快速增加，我们人类对于能源的需求是越来越大，而当今时代的能源储存量已经远远不能满足我们的生活需要，同时传统燃料的大量使用导致全球变暖，酸雨等危害不仅对环境造成严重破坏，也多我们的身体健康造成严重影响，所以，寻找能够替代传统燃料的新能源具有非常重要的现实意义。
大力发展可再生能源是建设能源可持续发展体系，是实现低碳经济的转型的必然的战略选择，同时也是适应未来经济形势，占领经济主导地位的制高点。2007年8月，国家发展与改革委员会颁布《可再生能源中长期发展规划》强调力争可再生能源到2020年占能源总消费的15%[1]。但是情况并不乐观，我国是能源消耗大国，石油、天然气等传统能源在能源消费中长期占据着主导地位，以及科学技术进步限制、人们的消费习惯、思想观念等因素，导致可再生能源的消耗比例不是很理想。2009年，天然气、石油、煤炭的消耗比例分别为3.67%、18.59%、70.62%、而可再生能源与新能源所占的比重仅仅为7.12%[2]。所以，发展可再生能源需要更大的投入。
令人兴奋的是，随着科学技术的发展，人们很快发现太阳能是一种新的可再生能源[3]，它取之不尽、用之不竭。利用太阳热能技术也在发展，如光伏发电等对于太阳能的利用水平也大幅提高。太阳能热水器作为我们日常生活常用之物已得到了较快速的发展，中国已经成为世界上太阳能热水器使用大国。但目前市场上存在的热水器功能简单，操作比较复杂，控制不方便，容易出现干烧过烧等问题，其功能仍然不能满足人们日益增长的需求，所以，设计一种控制简单、功能多样、安全性高、环保的单片机控制系统[4]热水器已经成为热水器发展趋势。
因为单片机有诸多独特的优势，例如体积小、集成度高、控制功能强、价格低廉、可靠性高等，因此被广泛应用于仪器仪表、专有设备智能化管理、航空航天、过程控制、家用电器、医用设备等众多领域[5]。
1.2 太阳能热水器的发展历史与现状
1.2.1 太阳能热水器的发展历史
太阳能热水器是通过太阳能集热器将太阳辐射的光能转变为加热水的热能，将水从低温加热到高温，用来满足人们日常生活中所需要的热水需求。到目前为止，在太阳能热利用行业中，太阳能热水器是在实际中应用最多，而且其热利用技术也是最为成熟的一种家用电器。
太阳能热水器发展历史悠久，最早是在18世纪60年代瑞士科学家贺瑞斯发明了世界上第一台太阳能集热器，这个发明奠定了它的中心原理和发展的方向，为日后的设计提供了最基本的模型及基础。
1891年，在美国马里州一个真正意义上的太阳能热水器“顶峰”热水器是由美国人肯普发明，这是世界上的第一台闷晒式太阳能热水器。闷晒式太阳能热水器的集热器和贮水器两者合为一体，结构简单，水在容器中不能够自由移动，仅仅依靠容器壁吸收太阳能达到加热水的目的。由此可以看出他的优点是成本价格低廉，对工艺的要求很低，同时很明显的是它的保温性能很差，若箱中的热水不能及时用掉，存放到第二天的早上可能早已变成原来的冷水，正是这种不易存储保温的缺点制约了太阳能热水器的应用范围与发展。
18世纪，美国加州出现了最早的太阳能热水器工业。刚开始仅仅是一个漆黑的金属圆桶。
1936年，美国天体物理学家发明了第一台太阳能开水器。
20世纪40年代，西方太阳能热水器行业的发展已经步入正轨。1941年，在美国有6万多套太阳能热水器被生产，实现了大规模生产，从而迈出了全球普及的重要一步。在之后的40多年的岁月里，其规模迅速发展壮大，到20世纪70年代末期，全球就已经有300多万台太阳能用户。
美国、澳大利亚、德国、日本等国家都很重视太阳能的开发利用，太阳能热水器也在此国家中得到了很大发展。
1978年，日本已推广200多万套；年底，日本又建成了第一幢太阳能集合住宅楼[6]。1990年，在日本东京，太阳能热水器被应用于150多套建筑中。
目前，以色列在政府的支持下，有高达85%的住宅面积都在使用太阳能热水器。
1990年，安装太阳能热水器的住宅就已达到200多万座，相当于节约70万吨的石油。
在过去的10年里，太阳能热水器使用率在欧洲一直保持着大约18%的增长率，呈现着比较乐观的增长趋势,并且预计未来十年会达到23%的增长率。欧盟甚至提出了到2020年应用面积达到14亿平方米。
我国经济相对一些西方来说比较落后，所以，太阳能热水器在国内的起步较晚。1958年，
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