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本文设计基于 AT89S51 单片机的太阳能热水器模糊控制系统，其模糊控制规则能够比较有效地模仿人的经验，合理解决输出的强关联性问题。给出了模糊控制查询的单片机实现方法及模糊控制系统的核心控制部分的硬件电路和软件流程。
0 引言
模糊控制是利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法，它利用隶属度来描述程度，运用分析不确定、不精确的模糊信息来进行决策，从而实现成功的控制。本文以 ATMEL 公司的 AT89S51 单片机为例介绍了基于单片机的模糊控制器的应用，其控制对象是带有辅助电加热功能的太阳能热水器。
1 系统概述
加热系统主要由蓄热水箱、太阳能集热板、电加热器、中央控制器、电磁阀、电磁继电器等构成。控制系统的原理方框图如图 1 所示。
2 太阳能热水器模糊控制系统的硬件组成
该热水器的控制系统主要包括单片机、段码液晶显示器、时钟芯片、温度传感器、水位传感器、辅助加热电路、定时电路、看门狗和复位接口电路等组成。
2． 1 AT89S51 系列单片机
太阳能热水器模糊控制系统的控制核心选用 AT-MEL 公司生产的 AT89551 系列的单片机。
2． 2 段码液晶显示器
该段码液晶显示组件是 12 位段码式液晶显示器组件，内含 LCD 控制器、LCD 驱动器，并带有数据译码功能，数据采用串行输入，可直接与 CPU 接口。
2． 3 时钟芯片时钟芯片采 RTC – 4553 时钟芯片。该芯片采用内置晶振，具有独特的数据处理方法，大大提高了时钟精度和可靠性。
2． 4 蓄水箱温度和水位检测接口电路的设计本系统温度检测电路仍采用热敏电阻。温度检测部分的电路图如图 2 所示。
2． 5 继电器输出电路
在太阳能热水器控制器的设计中，继电器输出是实现蓄水箱辅助加热的手段。对继电器的控制安全有效是对蓄水箱进行辅助加热的保证。本控制器中继电器输出电路图如图 3 所示。
2． 6 定时电路
MCU 和 RTC 的选择决定了定时电路的硬件 设计。本系统的定时电路由 AT89551 和 PCF8563组成。
2． 7 看门狗和复位接口电路的设计
控制器的看门狗电路采用芯片 IMP705 完成。电路如图 4 所示。
3 太阳能热水器模糊控制系统的软件组成
系统软件由主程序、检测子程序、中断服务子程序构成，在该软件编制过程中，为抗 50 Hz 工频干扰和外界的突发干扰，在对温度传感器的输出进行采样时，连续采样 30 次，再求平均值，作为一个温度值样本，这样可有效提高系统抗干扰能力。
3． 1 程序框图( 如图 5)
