本次设计的太阳能热水器包括两部分：主系统在阳光充足时利用阳光作为热水器的能源；从系统在阴天和夜晚利用辅助加热器来加热水。主从系统结合在一起，取长补短，最大限度的节省不可再生资源，充分利用清洁环保安全的太阳能作为能源供给。

1。4 论文结构安排

第一章 绪论。本章主要对应用太阳能热水器的意义、国内外的研究现状、发展前景以及市场竞争进行详细的分析和总结。

第二章 总体方案设计及子模块设计原理。本章针对太阳能热水器水温水位检测系统的设计要求提出总体的设计方案，以及各模块的设计思路。

第三章 系统硬件设计。本章依据总体的设计方案，细化每个模块的要求。同时根据每个模块的设计思路设计出对应的硬件电路图，并对电路图进行详细的工作过程的分析。

第四章 软件设计。本章针对太阳能热水器水温水位检测系统的功能，结合设计的硬件电路图，绘制出每个模块的程序流程图，最后编写基于C语言的控制程序。

第五章  系统软硬件仿真调试。本章将在KEIL软件环境下编译成功的文件下载到Protues仿真环境中的的单片机内进行软硬联调，最后达到了预期功能。

第二章  总体方案设计及子模块设计原理

2。1总体方案的设计原理

本次毕设是太阳能热水器水温水位控制系统设计，根据各种单片机的优缺比较，最后选择以AT89C52[[10]陈旦花。 单片机最小系统的设计与应用[J]。 无线互联科技, 2012,14(10): 103-104。 ][10]单片机作为控制的主要元件，利用数字式的水温传感器DS18B20[[11]王云飞。 DS18B20温度传感器的应用设计[J]。 电子世界, 2014, 36(12): 355。 ][11]来检测水温，LCD液晶显示器用来显示水箱的温度，并且拥有设定时间、设置温度范围和控制加热的功能。论文网

利用温度传感器来检测水箱内的温度，把检测到的数据发送到单片机进行运算处理再把数字信号发送到LCD显示器，完成了水温的显示。同时还具有温度设定的功能，用户可以设定需要的温度范围，当温度低于设定范围时，辅助加热器也就是继电器开始加热工作，高于设定值时断开继电器的加热作用。再利用自制的水位检测模块来检测水箱内的水位，在对应连线处加上LED小灯，这样通过小灯发亮的数目来了解水箱内的水位，并根据水位来自动加水或是手动加水。水位模块也可以进行自由设置，用户根据需要设定需要的用水量，低于则加水，高于则停止加水，这样也避免当用户不在家时要手动放水。温度和水位的控制部分都需要继电器的参与才能实现[[12]范薛成。 单片机水温水位自动控制的设计和实现[J]。 电子世界, 2012, 6(24): 26-28。][12]。 

由于设计时用单片机为核心，各个功能之间的影响不是很大，所以采用分块设计的方式，把各个功能模块先设计出来，然后再进行整合形成一个完整的系统，再进行最后的调试，根据图2-1对各个模块的功能和设计原理做一个简单的介绍。

图2-1 系统原理图

2。2子模块的设计原理

2。2。1温度控制系统

温度控制模块包括两部分：检测和控制，采用低功耗的数字温度传感器DS18B20实现对温度的采样[[13]王福泉,万频,冯孔淼,张昱。 DS18B20在空调检测系统温度采集模块中的应用[J]。 电子技术应用, 2011, 25(8): 46-48。 ][13]。

检测：本系统由传感器检测水温，时钟电路控制刷新速率，由单片机将所测得的数据送到LCD显示器显示，由于太阳能热水器加热的实际温度并不会达到100摄氏度，所以该模块采用两位数来显示，检测范围在0~99摄氏度之间，并且温度值可精确到四位有效数字。