智能型太陽(yáng)能熱水器控制器外文翻譯

1、 淮 陰 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系 （院）：電子與電氣工程學(xué)院專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化姓 名：吳 健學(xué) 號(hào)：1101205122外文出處：2009 International Conference on Energy (用外文寫(xiě))and Environment Technology附 件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：吳健同學(xué)所譯外文文獻(xiàn)與課題緊密相關(guān)，中文譯文語(yǔ)句通順，專業(yè)用語(yǔ)符合標(biāo)準(zhǔn)，語(yǔ)句表述基本符合中文習(xí)慣。完成的工作量適中，格式符合規(guī)范要求。成績(jī)?yōu)橹小?014年3月15日簽名： 附件1：外文資料翻譯譯文太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用摘要：太陽(yáng)

2、能熱水器智能控制系統(tǒng)由四大模塊組成，由數(shù)據(jù)采集模塊，單片機(jī)控制模塊，調(diào)整模塊和人機(jī)交互模塊組成。基于硬件和軟件的設(shè)計(jì)，使得自動(dòng)檢測(cè)與控制問(wèn)題得到解決。智能控制檢測(cè)的研究和創(chuàng)新成果可以幫助現(xiàn)有產(chǎn)品來(lái)提高他們的功能，降低成本，提高性能價(jià)格比。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能熱水器；硬件設(shè)計(jì)；檢測(cè)與控制一、引言與燃?xì)鉄崴骱碗姛崴飨啾?，太?yáng)能熱水器具有無(wú)污染，節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，是真正的綠色產(chǎn)品等。目前，有許多品牌的太陽(yáng)能熱水器，它們?cè)谧詣?dòng)檢測(cè)與控制都有一些問(wèn)題。本設(shè)計(jì)主要集中在以下三個(gè)方面：（1）自動(dòng)檢測(cè)水溫（2）自動(dòng)檢測(cè)和控制水位，在不增加成本的情況下提高精度（3）控制的最高水的數(shù)量，根據(jù)水位，水溫和天氣使它方便使

3、用。這是一種更安全、更節(jié)省時(shí)間和節(jié)約用水的智能控制二、太陽(yáng)能熱水器自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖1 系統(tǒng)電路圖太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng)由四個(gè)模塊組成。數(shù)據(jù)采集模塊是用來(lái)收集壓力和溫度信號(hào)，轉(zhuǎn)換后送給單片機(jī)。單片機(jī)控制模塊分析和處理數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)采集模塊，根據(jù)設(shè)計(jì)的程序來(lái)控制信號(hào)。控制信號(hào)將轉(zhuǎn)達(dá)執(zhí)行模塊。執(zhí)行模塊控制水位來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水。人機(jī)交互模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)測(cè)的相關(guān)的溫度信號(hào)和壓力上限報(bào)警。電路系統(tǒng)圖如圖1所示。三、規(guī)則和系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)及制作硬件電路主要包括89C51單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換器ADC574，溫度檢測(cè)電路，壓力檢測(cè)電路，水位限制電路，報(bào)警電路和通信電路。A. A/D轉(zhuǎn)換圖2 單極接線圖目

4、前有許多種類的A / D轉(zhuǎn)換器。然而，他們有著不同的精度，速度和價(jià)格。該ADC574轉(zhuǎn)換器中使用12位逐次逼近型轉(zhuǎn)換器，它由AD公司制作。它的轉(zhuǎn)換速度是25微秒、轉(zhuǎn)換精度為0.05%。ADC574轉(zhuǎn)換器用于在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用。因?yàn)橛芯彌_三態(tài)輸出可以連接在AD574芯片單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線電路上，它不需要附加的邏輯接口電路。單極性輸出接線圖如圖2所示。B. 溫度檢測(cè)電路智能溫度檢測(cè)電路包括溫度傳感器、A/D 轉(zhuǎn)換器、內(nèi)存和接口電路。DS18B20溫度傳感器是一個(gè)先進(jìn)的溫度傳感器，是一種改進(jìn)的智能溫度傳感，是繼DS1820 傳感器提出后美國(guó)達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司新出的產(chǎn)品。它比 DS1820 在檢測(cè)溫度

5、的精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、決議等大為改善。其特點(diǎn)是：特殊的單線接口模式不需要使用任何外部元件使用時(shí)間電纜得電，電壓是從+3V到+5.5V測(cè)得的溫度從55到125。測(cè)量精度為0.5通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)數(shù)字讀數(shù)9-12位模式用戶可以自己設(shè)定的上限和下限的易失性報(bào)警它可以支持的功能，多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。多個(gè)DS18B20可以被安裝在只有三線并行實(shí)現(xiàn)溫度的多點(diǎn)測(cè)量負(fù)壓的特征。當(dāng)電源兩極相反，溫度計(jì)不會(huì)因?yàn)榧訜崛紵荒苷９ぷ饕驗(yàn)镈S18B20單線通信功能是通過(guò)分時(shí)有嚴(yán)格的時(shí)隙的概念，它是讀寫(xiě)在時(shí)間序列重要。通過(guò)系統(tǒng)的變化的DS18B20操作必須按協(xié)議執(zhí)行C. 壓力檢測(cè)電路MPX5100傳感器具有X型應(yīng)變?cè)?、?/p>

6、度補(bǔ)償電路、校正網(wǎng)絡(luò)和放大處理電路在同一芯片中。不需要補(bǔ)償電路和放大器來(lái)超過(guò)輸出電壓。它具有優(yōu)越的性能而且使用方便。壓力檢測(cè)電路如圖3所示。MPX5100A，由+5V電源供電，被用來(lái)監(jiān)視的液體的壓力。C1和C2是電源去耦電容。C3是輸出端的噪電容。集成的硅壓力傳感器的輸出電壓第一次轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器，然后發(fā)送到主處理機(jī)(uP)工作得出測(cè)量的壓力值。圖3 壓力檢測(cè)電路D. 水位限制電路水位限制電路，由正常上限（IC1）集成電路和探測(cè)電極，在水箱有4處電極，每個(gè)電極連接到IC1的輸入通道（1-4通道）1-4腳通過(guò)電阻R1-R4分別。有發(fā)光二極管LED1-LED4連接（13）-（16），

7、IC1指示工作狀態(tài)的引腳。水位限制電路如圖4所示。圖4 水位檢測(cè)電路E. 液晶顯示電路EDM12864B是128（行）64（列）點(diǎn)陣液晶由大連桑松泰克公司生產(chǎn)的。控制驅(qū)動(dòng)該液晶顯示芯片為HD61202和HD61203，有著有64行驅(qū)動(dòng)端口。LCD驅(qū)動(dòng)的行和列由HD61203HD61202組合一起。每一塊有64個(gè)64位HD61202顯示內(nèi)存。RAM的每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的液晶顯示屏上的一個(gè)點(diǎn)?！?”是指“開(kāi)啟”，“0”的意思是“關(guān)閉”。在EDM128634B上，兩個(gè)HD61202液晶芯片各自控制的左半屏幕和右半屏幕。F. 采樣保持器AD582A/D 轉(zhuǎn)換器的時(shí)候共享傳輸，將多通道模擬信號(hào)發(fā)送到單一通道，控

8、制系統(tǒng)需要單一的芯片來(lái)在同一時(shí)間處理該字段獲取值。否則將有一個(gè)大的錯(cuò)誤。AD582由一種高性能緩沖放大器、模擬開(kāi)關(guān)與低泄漏電阻和結(jié)型FET放大器組成。期望電容從外連接，其他組件都集成在一個(gè)芯片中。采樣持有人如圖5所示。ADC574和采樣保持器的連接圖G. 報(bào)警電路嗡嗡聲報(bào)警接口電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)壓電蜂鳴器連接89C51。壓電蜂鳴器需要大約10mA的電流驅(qū)動(dòng)。它可以由7406個(gè)或7407個(gè)TTL系列集成電路驅(qū)動(dòng)的低水平，或晶體三極管。在圖6中，PB0連接到晶體管的基極輸出端。當(dāng)PB0顯示在高水平，晶體管開(kāi)放，由于在壓電蜂鳴器的兩端電壓為+5V，壓電蜂鳴器發(fā)出聲音。當(dāng)PBO顯示在低電平，三極管閉合，蜂鳴

9、器停止發(fā)聲。利用三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警電路當(dāng)需要更響亮的聲音時(shí)，可以使用更大的功率揚(yáng)聲器，然后還需要相應(yīng)的電力驅(qū)動(dòng)。H. 接口通信電路對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和通信的要求，此設(shè)備設(shè)計(jì)有全雙工串行端口，這樣可以輕松地將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)上載到控制中心。本設(shè)計(jì)采用MAX232CPE接口芯片作為串行通信電路。I. 太陽(yáng)能熱水器控制裝置的電源單片機(jī)和8155的設(shè)備需要+5V直流工作正常；繼電器需要+12V直流；溫度傳感器需要±15V直流電壓；液晶顯示器需要-12V直流電壓；ULN2004需求+ 9V直流.根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)78系列三端集成穩(wěn)壓器可用于出口的±5 V, ±12 V, ±15

10、V, ±9V。J. 復(fù)位電路根據(jù)MCS-51單片機(jī)的引腳定義和功能，RST為復(fù)位信號(hào)輸入端。當(dāng)RST引腳連續(xù)出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，單片機(jī)將完成復(fù)位操作。寄存器芯片中的地位是在表1顯示復(fù)位后。MCS-51必須重置在重新啟動(dòng)時(shí)。在它重置PC=000H點(diǎn)到程序存儲(chǔ)器0000H地址。CPU將從地址單元0000H重新啟動(dòng)程序。表1 芯片寄存器復(fù)位地址（X是不確定的）復(fù)位不會(huì)影響到RAM中的數(shù)據(jù)。此外，如果系統(tǒng)工作異?；蛴衅渌闆r下可手動(dòng)復(fù)位。復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路可分為自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位功能。復(fù)位電路如圖7所示。（a）自動(dòng)復(fù)位 （b）手動(dòng)復(fù)位圖7 復(fù)位電路在圖7 (a)，C=10uF， R

11、=8.2k當(dāng)f0=12MHz；C=20uF，R=1k當(dāng)f0=6MHz。在圖7(b)，C=20uF，R1=1k和 R2=0.2k。在此設(shè)計(jì)中圖7(b)手動(dòng)復(fù)位被使用。四、軟件系統(tǒng)簡(jiǎn)介圖8 主程序流程圖圖9 智能控制流程圖由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，整個(gè)程序由主程序，顯示子程序，定時(shí)采樣子程序，報(bào)警子程序等。主程序的流程圖如圖8所示，智能控制的流程圖如圖9所示。五、結(jié)論采用單片機(jī)AT89C51作為控制核心，太陽(yáng)能熱水器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量顯示功能，水位顯示，溫度控制，水位控制，存儲(chǔ)，超壓報(bào)警。本系統(tǒng)可以提高現(xiàn)有產(chǎn)品的功能，降低成本，開(kāi)放市場(chǎng)從而經(jīng)濟(jì)效益高。參考文獻(xiàn)：1 吉宗楠單芯片的外部設(shè)備實(shí)用手冊(cè)輸入裝置的

12、體積北京航空航天大學(xué)出版社，19982 王箏嚴(yán)太陽(yáng)能熱水器自動(dòng)溫度控制器的設(shè)計(jì)儀器設(shè)備的用戶200453 馮裕昌單芯片多功能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)儀器儀表技術(shù)與傳感器2004114 劉潤(rùn)華，劉李山模擬電子技術(shù)石油大學(xué)出版社，20035 Z.F.Huang, C.S.Liu and R.W.Liu. “Node Fault Diagnosis and Design of Testability”, IEEETrans On CAS-30, 1999.523 5296 P.F.Galeect. “FaultLocationBaseOnTravelling Waves.Developments in Power System