太阳能热水器文献综述

太阳能热水器控制系统设计综述摘要： 通过两个多月的时间，我翻译和阅读大量的中文和外文资料，让我了解到微机应用日益普及深入，微机在通信自动化、工业自动控制、电子 测量、信息管理和信息系统等方面得到广泛的应用。太阳能热水器以单片机89C51为核心，将来自温度和水位检测传感器的信号经过调理、A/D转化后送 入单片机，一方面通过 LED 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、加热指令，对热水器的温度 和水位进行控制。关键词：AT89C52 ;温度传感器；A/D转换；LED显示文献1本书是我大三上学期所学的课本。在接到太阳能热水器控制系统设计后，我查阅了关于 AT89C51的知识。AT89C51是一个低电压，高性能 CM0S8位单片机带有4K字节的可反复擦写的程序存储器（PENROM ）。这种 器件采用ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术生产，并且能够与MCS-51 系列的单片机兼容。片内含有 8 位中央处理器和闪烁存储单元，有较强的功能的 AT89C51 单片机能够被应用到控制领域中。文献2参考电子工程师期刊单电源供电运算放大器设计方法。单电源 供电由于只要求一个电源供电，特别适合只有一个电源的系统，如采用电 池供电的系统。当采用双电源供电时，供电电源一般是极性相反、幅度相 等、公共端接地的两个电源。任何以地作为参考的输入信号同时也就以两 个电源的公共端作为参考，所以输出电压自动以地作为参考。而单电源供 电的运算放大器，一般要加偏置以确保输出信号的摆幅在供电电源范围内。 单电源供电系统的输入信号如果以地作为参考，实际上也就是以供电电源 的一端作为参考。例如这样的反向放大器在输入信号为正电压时，由于输 出不可能低于最低供电电压，所以不能正常工作。当输入信号不是以地作 为参考，参考电平与地的差值将随信号一起放大，除非这个参考电平是作 为共模电压出现的。因此，要对输入信号进行偏置才能获得想要的输出电 压。文献3参考光电检测技术与应用这本书，书中简单介绍了光纤传感技 术的原理及分类，主要介绍了半导体吸收型光纤温度传感器、光纤 Fabry-Perot 干涉式温度传感器、光纤光栅传感器的特点及各自的工作原理， 并且对近几年来光纤温度传感器的应用进行了介绍。分析表明，随着科学 技术的不断发展，光纤温度传感器将在各种工业领域发挥更多更重要的作 用。文献4参考合肥工业大学宇航学报：一种双模互锁的容软错误静态锁 存器。未静态锁存器 (S fid t1C LatC7SL )的结构由传输门、钟控 CMOS 反相 器组成。 SL 锁存器中所有节点都是全摆幅的，内部节点噪声和输出噪声被 分隔开，具有速度快、结构简洁的优点。文献5参考海军航空工程学院学报：I/O接口设计，并行接口是指在主机 与 I/U 接口间、接口与 I/U 设备间均以并行方式传送数据。一般来说，并行接口 适宜于传输距离较近、传输速度较高的场合，其接口电路相对简单。并行接口 最基本的特点是在多根数据线上以数据字节为单位与 I/U 设备或被控对象传送 信息在并行接口中，除了少数场合之外，一般都要求在接口与外设之间设置并 行数据线的同时，至少还要设置 2 根握手信号线，以便互锁异步握手方式的通 信;在并行接口中，8位或16位是一起行动的;并行传送的信息，不要求固 定的格式，这与串行传送的信息有数据格式的要求不同。文献6参考这篇单片机键盘电路设计与消抖处理论文，在单片机应用 中，人一机接口是非常重要的组成部分，是数据输人的主要途径，如改动 配置信息参数等。因此键盘作为最常用的输人设备具有不可替代的作用。 根据键盘工作原理，可以把计算机键盘分为编码键盘和非编码键盘。键盘 控制电路的功能完全依靠硬件来自动完成的键盘称为编码键盘，它能自动 将按下键的编码送人计算机。文献7参考河南科技学院学报(自然科学版)文章，了解到LED显示电 路就像单片机系统的眼睛，实时地向人们传递着系统工作的各种状态信息和处理 结果因此，高效、方便的 LED 显示驱动电路是构成完善的单片机系统必不可少 的元素，常用的LED显示驱动电路有并行译码方式、串行一并行转换方式、显 示驱动接口芯片方式等。文献8参考数字电子时钟设计论文。我了解到数字时钟一般是由振荡 器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。这些都是数字电路 中应用最广泛的基本电路，本设计直接采用由 CB555 定时器设计的多谐振 荡器产生振动周期为 1s 的脉冲。并将信号送入计数器进行计算，并把累加 的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。“秒”的显示由两级 计数器和译码器组成的六十进制计数电路实现；“分”的显示电路“秒” 相同，“时”的显示由两级计数器和译码器组成的二十四进制电路来实现。 所有计时结果由六位数码管显示。文献9参考文章中单片机抗干扰技术。单片机由于其优异的性能价格 比，被广泛地应用于各个领域。对于工业测试控制、医疗器械研制、通讯 设备的开发等场合，对单片机的可靠性的要求越来越高。己经设计好的单 片机应用系统，在置入现场后，系统常常不能够止常稳定地工作。其原因 主要在于各种各样的十扰，所以对于单片机应用系统的可靠性设计、抗十 扰技术的应用己变得越来越重要。文献10考太阳能设计论文，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。文献11参考继电器这篇论文，文章介绍继电器是一种电子控制器件， 它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常 应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种 “自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，使被控制的输出电路导 通或断开的电器。可分为电气量（如电流、电压、频率、功率等）继电器及 非电量（如温度、压力、速度等）继电器两大类。文献12参考西华大学学报（自然科学版），智能控制系统采用 MCS51 单片机为中心控制单元。系统的硬件接口电路包括 :控制器实时时钟接口电 路、蓄水箱温度和水位检测接口电路、设定键和串行显示接口电路、看门 狗和复位接口电路以及继电器输出接口电路等。文献13参考基于单片机的太阳能热水器智能控制系统的设计这篇论 文，了解到温度数据的采集选用水温传感器热敏电阻来实现。数据采集是通过 热敏电阻采集水温送入A/D转换器TLC549的串口 ANALOG IN,通过TLC549模2 数转换器，把模拟信号转变为数字信号，由P1.7 口送入单片机种。文献14通过阅读青岛理工大学学报知道水温和水量控制是单片机通 过光电藕合对继电器进行控制，用来切断或接通加热管电源，关闭或打开 水阀，从而达到对水温和水量的控制。文献15和文献 1 6 通过阅读两篇外文文献之后，我了解到单片机技术在 太阳能中的应用及其未来的发展趋势，以及单片机的功能特性，引脚描述，时钟 振荡器，接口，控制原理等。让我知道了在毕业设计中参考外文资料的必要性。经验总结经过半个多月的资料查询，我深深了解到做远比说要难的多。一些看似简 单的问题，真正做起来要难的多。首先要进行文章查询，挑拣一些对本课程设 计有用的文章，然后需要对文章进行通读，归纳出文章要点，总结到论文综述 里面，最后要对文章进行排版，修改字体格式和大小，使其满足学院对文献综 述的要求。这个过程需要细心和耐心。尤其是关于英文文献，需要进行耐心的 翻译，还要检查单词拼写的正确与否。通过对文献的查阅，我了解到了我国太 阳能热水器生产量和累计拥有量虽然均居世界第一，但是其中热水器的安全性. 太阳能利用率.热水器寿命都不是世界先进水平的 .先进的设计太阳能热水器 控制系统，它不仅能够最大程度地提高热水器整个系统效率、延长电热水器系 统寿命、节约能源，而且解决的在使用电热水器时会出现供水水压不足，出现 干烧事件，在带水带电潮湿的环境下使用限。在这对文献综述的完成过程，我学到了很多以前在课本上学不到的知识， 同时也锻炼了我的耐心和毅力，丰富了我的课外知识为我以后的工作打下了良 好的基础。参考文献1 朱定华单片机原理机接口技术实验M.北京：北方交通大学出版社，2002.2 周世龙.单电源供电运算放大器设计方法J.电子工程师,2005 (3): 5-31.3 郭培源，付扬.光电检测技术与应用M.北京:北京航空航天人学出版社,2006.4 梁华国.一种双模互锁的容软错误静态锁存器J.宇航学报,2009 (5):5-30.5 姜静，刘迪，张凯.1/0接口设计J.海军航空工程学院学报,2012(5): 5-10.6 刘天时.单片机键盘电路设计与消抖处理 J. 网络技术,2010(11):7-10.7 史水娥，吴雪冰单片机系统LED显示驱动电路的研究J.河南科技学院学报(自然科 学版),2005(3):1-33.8 曾令琴.数字电子技术M.北京：电子工业出版社,2006.9 李长旺.单片机技术与应用M.北京:化学工业出版社,2006.10 刘福才单片机在太阳能热水 器智能控制器中的应用M.北京：电子工业出版 社, 1999.11 王长胤，文军单片单板机原理及应用M.武汉：武汉大学出版社，1993.12 张景文,王震宏.基于单片机的太阳热水器智控制系统 J. 西华大学学报 (自然科 学版),2008(9):5-27.13 鲍文胜.基于单片机的太阳能热水器控制系统研究J.青岛理工大学学 报, 2007(5): 5-28.14 LouRan flute.microcontroller developmentM.Beijing:peoples posts andtelecommunications publishing house,1994.15 Zhao Yong, Rong Min.Fiber-0ptictemperature sensor used for oil well based onsemiconductor opticaabsorptionJ.IEEE sensors journal,2003 (5):9-15.