毕业设计---太阳能热水器自动上水控制系统设计.doc

太阳能热水器自动上水控制系统设计22第一章选题背景1.1课题的设计背景传感器技术、数字电子技术与自动控制技术在生产过程、科学研究、现实生活应用、医疗卫生、环保事业及其她各个领域的应用十分广泛。传感器技术、控制逻辑电路的设计及门电路芯片的选择是感应自动控制设计的重要环节系统设计应满足环保、实用及课题要求的总体技术方案。这种专用感应控制装置的设计可以提升专业知识的运用能力促进科技向生活的转化及环保事业的发展对提高生活质量有重要作用。数字逻辑电路控制器使近十几年来发展起来的一种新型控制电路具有功能齐全、控制简单、抗干扰能力强价格便宜、重量轻、耗电省等优点。随着太阳能热水器的推广普及在没有自来水的地方如何使用水泵自动启停抽水并保证连续供水是一个现实的问题。由于太阳能热水器的注水箱大多安装在房顶上是否缺水不易观察如果使用自动水位控制装置来控制水泵的工作就能够很好的解决这个问题给广大的用户带来方便。1.2设计的内容和要求1.2.1内容1、利用电导式传感器的三个电极设计一个太阳能热水器的水位报警器。2、当水位处在高水位与底水位之间时高水位与底水位的指示灯都处在熄灭的状态。3、当水位低于低水位时电源导通低水位指示灯点亮微分电路将产生脉冲触发音乐集成电路工作。随之扬声器发出报警声告知主人水箱的水已经空单片机系统自动控制流向电磁阀往水箱注水。4、当水位高于高水位时高水位指示灯导通微分电路将产生脉冲触发音乐集成电路随之扬声器报警告知主人水箱的水已经注满单片机系统自动控制控制阀断电停止往水箱注水。根据以上的要求该水位传感器报警器系统电路大致设计为下图1-1：图1-1水位传感器控制原理图1.2.2要求1、当水位报警器接通电源时主电路有相应的电源指示灯点亮指示电源正常。2、当太阳能热水器水箱缺水电路能发出光报警单片机系统控制电磁阀向水箱中送水。3、当水箱中的水上升到需要的高度时电路发出光报警单片机系统控制电磁阀断电停止向水箱中送水。图1-2电磁阀控制原理图注：1为水箱2为套管3为滑竿4为浮球5为接触开关6为电磁阀7为通水孔8为连接支架1.3课题设计的意义单片机用于提升机监控系统中通过对提升机的运行速度、加速度和控制线路中的继电器等元器件进行在线检测以确保提升系统的安全还可以根据负荷的变化自动控制电阻的切除从而使启动平衡减少对机械系统的冲击;从而延长太阳能的使用寿命。鉴于以上种种本课题主要研究如何对水位如何进行有效监控的方法以期能够对解决一些生活中水位监测提供一种思路。在现实中人每天进行上下水要花费大量时间还有可能忘记而随着社会的进步时间的经济化加水时有会忘记自动上水每天定时（一般是早晨根据水压情况用户可自行设定）给太阳能上水清晨还可以洗热水澡。而随着人们生活水平的不断提高节能省时意识的日益加强本人经多次实践和论证积极开发研制出了太阳能热水器全自动定时上水控制系统。本系统能解除人们忘了上水没有热水用上水后忘了关水流水不止的烦恼。能实现了节约用水防止真空管暴裂的目的。太阳能热水器的自动送水装置是目前现实生活中较为实用的生活环保用品已得到广泛关注。在提高生活质量和环保事业中充分发挥了它的作用。基于数字控制电路更能显示出它的优越性与人性化。随着技术的不断进步有理由相信未来的单片机技术与数字技术使用会更加普及发展会更加迅速。第二章:设计方案比较2.1PLC的应用特点PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体易于扩展其功能的原则而设计。1．可靠性高抗干扰能力强2．配套齐全功能完善适用性强3．易学易用深受工程技术人员欢迎4．系统的设计工作量小维护方便容易改造利用PLC实现需深刻了解其梯形图及指令目前市场较常用。PLC是计算机技术于继电接触器控制技术相结合的产物。它是满足生产机械和工艺的要求和电气控制系统本身的制造、使用以及维修的需要。但所设计的东西较为烦琐有一点的失误检查起来很难。所以此方法对于本课题不适合。2.2单片机的应用特点单片机是把微型计算机主要部件都集成在一块芯片上即一块芯片就是一个微型计算机。因此单片机具有如下特点。1．控制能力强单片机集成度为了满足控制要求单片机的