太陽能熱水器的檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計

太陽能熱水器的檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計

【摘 要】主要介紹了太陽能熱水器的檢測控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。將低價位的單片機引入太陽能熱水器中，以AT89C52 為核心， 實時采集溫度和水位數(shù)據(jù)， 并設(shè)置報警系統(tǒng)，具備水溫水位及時間的顯示功能，實現(xiàn)了太陽能熱水器的水溫水位的檢測與控制，在生產(chǎn)生活中將起到很大的作用。

【關(guān)鍵詞】AT89C52單片機；溫度檢測與控制；水位檢測與控制；LED顯示

在全球提倡綠色環(huán)保并采用新型能源的今天，太陽能熱水器得到了廣泛的應(yīng)用，因為其節(jié)省能源，沒有污染，并且使用方便。在太陽能熱水器的整個系統(tǒng)中，起到至關(guān)重要的作用的中心環(huán)節(jié)就是檢測控制系統(tǒng)�？刂破鞑粌H實現(xiàn)了對水溫，水位的檢測與控制，而且也實現(xiàn)了對時間，日期的控制及顯示。但目前市場上太陽能熱水器的控制系統(tǒng)大部分都存在功能單一、操作復(fù)雜、控制不方便等或多或少的缺點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對太陽能控制系統(tǒng)也就提出了更高的要求，所以開發(fā)一種控制方便，操作靈活的太陽能熱水器的控制系統(tǒng)是當(dāng)務(wù)之急。

1.控制器系統(tǒng)的總體設(shè)計

1.1系統(tǒng)的總體要求

本控制器有主從兩個系統(tǒng)，主控系統(tǒng)以AT89C52單片機為核心控制整個系統(tǒng)，選用合適傳感器及接口，鍵盤，顯示電路，實現(xiàn)太陽能熱水器的溫度，壓力，時間檢測與控制；從控系統(tǒng)是輔助加熱系統(tǒng)，在陰天下雨等陽光不充足的情況下，從控系統(tǒng)對水進(jìn)行加熱，以達(dá)到24小時都能夠供應(yīng)熱水的目的。所以本設(shè)計既充分利用太陽能的豐富的免費的資源，又能在陰天及夜間無法利用太陽能的時對蓄水箱加熱。

1.2系統(tǒng)的組成

太陽能熱水器的控制器主要由主控制器（即單片機），溫度檢測單元，水位檢測單元以及輔助加熱單元組成。各個單元發(fā)揮各自不同的作用及功能。外接顯示器以及按鍵作為人機交流介質(zhì)。

太陽能熱水器控制器結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 太陽能熱水器控制器的結(jié)構(gòu)圖

2.系統(tǒng)的硬件設(shè)計

2.1溫度檢測電路設(shè)計

為了實現(xiàn)對水箱內(nèi)水溫的實時檢測，蓄水箱溫度檢測電路采用DS18B20傳感器，它的精度高、互換性好，只使用一根電纜遠(yuǎn)距離傳輸溫度數(shù)據(jù)，抗干擾性好。通過測量輸出脈沖頻率的大小來換算成水溫信號，再將溫度信號轉(zhuǎn)換成脈沖電信號，將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼送到AT89C52的I/O 口（編程為計數(shù)器工作模式）P1.3口，單片機通過讀取該線數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后送LCD12864顯示，溫度檢測電路如圖2所示。圖2 溫度檢測電路

2.2水位檢測電路

水位檢測電路利用了水具有導(dǎo)電的性質(zhì)。

在此設(shè)計中有四個水位段，分別是低水位、中水位、高水位和超高水位，水位由潛入太陽能熱水器的儲水箱不同深度的水位電極和潛入儲水箱底部的公共電極（導(dǎo)線）進(jìn)行檢測，共5個電極。每檢測到水位到達(dá)的電極，電路便得到一

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