一、课题的研究意义

（选题的目的、依据，课题的理论意义和现实意义）

1.目的，依据：

随着现在社会环境日益恶劣的情况下，环保成了现在的社会的主题，然而热水器也成了各家的必备设施，太阳能热水器也正占了热水器的一个重要部分。

太阳能是如今最为无污染并取之不尽用之不竭的能源，从长远看来，现在全球已探明的石油产量只能用到2020年，天然气也只能用到2040年，煤炭也最多用300年，这些资源不仅会慢慢消失最重要的一点对环境的影响也非常严重，温室效应也是现在社会的一大难题。然而太阳能却是无限的资源，太阳每年放出的热量到达地面的能量相当于1.892×10的三次方千亿的煤资源。

如今的热水器技术已经成熟，并且在不断的取代燃气热水器和电热水器，2000年日本的热水器比往年翻了一倍。在以色列更是有规定，所有现期建的房屋必须装配太阳能热水器。目前我过更是太阳能热水器销售量和生产量最大的国家。

 但是现在一板市场上的热水器大部分功能单一，操控不方便，虽然有温度显示和水位显示功能，但是却没有温度控制功能和预约功能，让人们有很多的不便，因此还浪费电能。

2.意义：

安全问题和能源问题是如今社会非常关注的问题。现在市场上大致分三种热水器：燃气热水器，电热水器，太阳能热水器。燃气热水器在最近的一氧化碳中毒事故中占三分之一。电热水器更是浪费了大量的电力。然而太阳能热水器，它节能环保，安全性能良好等优势让人们更加的青睐。

 本次我选择太阳能热水器只能控制系统这个课题，是为了让大家了解一下如今社会的能源现状，让大家知道可持续发展这个观念，最主要的是太阳能在新技术上的应用。如今太阳能已经进入了千家万户，控制系统更是最重要的一部分，尽可能节能环保并且操作简单也是这次设计的一个重要意义。

二、课题研究的主要内容：

（课题研究的重点和在研究过程中要解决的关键问题，所要实现预期成果）

研究重点：

1.时间显示模块

2.水位传感器模块

3.温度传感器模块

4.液晶显示模块

5.键盘出入模块

6.电加热模块

7.处理垫水模块

解决的关键问题：

1.在软件程序的控制下如何实现时间、温度、水位的实时显示功能，实现时间设定、水温设定等功能。

2.如何实现对按键值的读取及处理。

3.整个系统共分为键盘输入、显示、温度采集、处理垫水模块、水位采集，时钟和电加热等模块，各个模块的功能如何编程实现。

预期成果：

显示水位水温，显示时间并且可通过键盘设置时间参数。设置温度后，自动控制点辅助设备加热，还可以预约时间进行智能控制加热和上水，并且可以对水管中的垫水进行有效的处理和利用。

三、课题的研究方法：

（课题研究所采用的方法、技术路线以及研究思路等）

太阳能热水器智能控制系统的设计与实现的研究方法如下表所示：

本设计是以C51系列单片机作为中央处理器进行设计的，主要是要把每一个模块的参数得出来，用Simulink进行仿真模拟，把所有的功能实现以后再进行整体的制作并完成。

四、课题计划进度

（各阶段计划完成的内容和所需时间）

11月01日-11月30日：搜集相关的资料和文献，阅读有关温度采集方面的知识，对单片机全方面有深刻了解。

12月01日-12月31日：深入调查，确定所需相位检测的频率范围以及其他参数。

01月01日-03月30日：通过方案的确定和调查进行各个模块的制作和连接。

04月01日-04月30日: 撰写论文，完成并提交论文初稿。

05月01日-05月10日: 修改论文，完成并提交论文终稿。

本次设计的主要内容是设计键盘输入模块，温度采集模块，电加热模块，时钟模块，显示模块，水位采集模块6个主要模块。在Simulink下进行仿真及行验证，得出最优参数并且在Simulink可行性研究的基础下，选择所需芯片设计电路；用Multisim进行电路图仿真并验证。

本次设计的成果是通过键盘输入模块设置时间和水温，并且可以设定时间来控制上水和加热。运用温度采集的功能自动控制电加热模块进行水温的加热任务，并把温度显示在显示模块中。当水位过高或过低时自动提示人们及时注水或关闭。当打开水龙头时能跳过水管中冷水的垫水阶段。