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太阳能热水器采暖控制系统的设计

作　者: 李香宇
导　师: 齐世清
学　校: 东北大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 太阳能热水器 PIC16F877 触摸屏温差循环故障检测通信
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 43次
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内容摘要

随着人们的环保、节能意识不断加强,太阳能的利用已成为一种趋势。在太阳能热利用中,太阳能热水器是目前实际应用最多、技术较成熟的产品。本文针对太阳能热水器存在着受季节和天气的影响,提供的热水量不够、不能实现全年的正常使用,设计了一种太阳能热水器自动控制系统,实现了水温、水位的采集与显示,光、电加热智能互补,自动、手动操作互补等功能。本文设计了一种适用于采暖及洗浴的大型太阳能热水器控制系统,介绍了系统的工作原理,进行了系统硬件与软件的设计。以PIC16F877单片机为检测和控制核心,不仅实现了温度、水位两种参数的实时采集和显示功能,温差跟踪循环控制及光电加热智能互补等功能,还利用DS1302增加了时钟显示和定时操作,而且各参数可以通过触摸屏灵活设置,同时还可通过触摸屏进行手动控制。该系统还具有集热器的防爆管保护、传感器断线检测、加热器烧毁检测和管道防冻等多种安全保护和声光报警功能,提高了系统的安全性和可靠性。实际研究结果表明,该控制器和以往的类似控制器相比具有性价比高、温度控制与显示精度高、使用方便和性能稳定等优点,提高了我国太阳能应用领域控制水平。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-14
  1.1 课题的来源及背景  10
  1.2 国内外发展现状  10-11
  1.3 国内太阳能热水器控制器存在的问题  11-12
  1.4 课题介绍和本文研究设计的内容  12-13
    1.4.1 课题介绍  12
    1.4.2 本文研究设计的内容  12-13
  本章小结  13-14
第2章太阳能热水器系统的工作原理  14-22
  2.1 系统的组成和选型  14-19
    2.1.1 系统的组成  14-15
    2.1.2 系统的选型  15-19
  2.2 控制系统的工作原理  19-21
    2.2.1 控制系统的工作原理  19-20
    2.2.2 控制系统实现的功能  20-21
  本章小结  21-22
第3章控制系统的总体功能实现  22-54
  3.1 下位机总体功能实现  22-35
    3.1.1 温度采集处理功能  23-31
    3.1.2 水位检测功能  31-32
    3.1.3 温差跟踪循环控制功能  32-34
    3.1.4 定时加热功能  34-35
  3.2 上位机总体功能实现  35-48
    3.2.1 显示功能  36-42
    3.2.2 参数设置  42-47
    3.2.3 手动控制  47-48
  3.3 通信功能实现  48-53
    3.3.1 串行通信电路  48-49
    3.3.2 通信功能实现  49-51
    3.3.3 通信协议说明  51-53
  本章小结  53-54
第4章控制系统的保护与故障检测  54-60
  4.1 防爆管保护功能  54-56
    4.1.1 防爆管保护电路  54-55
    4.1.2 防爆管保护的软件实现  55-56
  4.2 温度传感器断线检测  56-57
  4.3 电加热器烧毁故障检测  57-58
  4.4 防雷击保护功能  58-59
  4.5 其它保护功能  59
  本章小结  59-60
第5章系统调试结果  60-66
  5.1 温度采集电路的调试结果  60-61
  5.2 时钟电路的显示结果  61-62
  5.3 通信功能的实现  62
  5.4 触摸屏显示界面  62-65
  本章小结  65-66
第6章总结与展望  66-68
参考文献  68-72
致谢  72-74
攻读硕士期间发表的论文  74-76
附录1 太阳能热水器下位机电路原理图  76-78
附录2 太阳能热水器上位机电路原理图  78

太阳能热水器采暖控制系统的设计

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