王鹏宇　刘文君

摘 要： 结合太阳能热水器的具体应用，设计了基于单片机的模糊智能控制器。系统采用STC89C52RC单片机，利用DS18B20数字温度传感器进行温度测量，通过过零固态继电器控制加热棒以模拟太阳能热水器的辅助加热功能。实现在设定的时间内智能调整输出功率，使水温在设定时间内达到设定值。

关键词： 太阳能热水器； 模糊控制算法； 输出功率； DS18B20

中图分类号： TN95?34； TP29 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）05?0124?03

0 引 言

由于太阳能强弱随天气和季节变化，因而太阳能热水器需要辅助加热装置才能保证一年四季或全天候使用到热水。目前大多数产品的电辅助加热方式采用开关式或PID控制，但由于太阳能本身是一个时变的复杂非线性变量，太阳能热水器的集热和辅助加热过程无法精确地用数学模型描述，采用传统控制方式有时难以达到满意的效果。近年来发展起来的模糊控制是一种智能的非线性控制方法，在家用电器和其他嵌入式控制系统中取得了很好的控制效果。本文结合太阳能热水器的具体应用，设计了基于单片机的模糊智能控制器。

1 主要硬件设计

本系统以单片机STC89C52RC为控制器，采用DS18B20数字温度传感器测量水温，以DS12C887为系统提供高精度时钟，通过模糊控制算法得到控制量，通过PWM波控制过零继电器方法来控制加热棒的功率，从而控制水温。

1.1 单片机最小系统设计

实验系统采用8051内核的STC89C52RC单片机作为智能控制器。由于系统运算量不大，没有太多的中间数据需要处理、保存，因此不必外扩数据存储器，仅使用STC89C52RC内部RAM和E2PROM完全能够满足要求。……