太陽(yáng)能熱水器的檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

太陽(yáng)能熱水器的檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

【摘 要】主要介紹了太陽(yáng)能熱水器的檢測(cè)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。將低價(jià)位的單片機(jī)引入太陽(yáng)能熱水器中，以AT89C52 為核心， 實(shí)時(shí)采集溫度和水位數(shù)據(jù)， 并設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，具備水溫水位及時(shí)間的顯示功能，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能熱水器的水溫水位的檢測(cè)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(jī)；溫度檢測(cè)與控制；水位檢測(cè)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(yáng)能熱水器得到了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)槠涔?jié)省能源，沒(méi)有污染，并且使用方便。在太陽(yáng)能熱水器的整個(gè)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(cè)控制系統(tǒng)�？刂破鞑粌H實(shí)現(xiàn)了對(duì)水溫，水位的檢測(cè)與控制，而且也實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間，日期的控制及顯示。但目前市場(chǎng)上太陽(yáng)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(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對(duì)太陽(yáng)能控制系統(tǒng)也就提出了更高的要求，所以開(kāi)發(fā)一種控制方便，操作靈活的太陽(yáng)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(jì)

1.1系統(tǒng)的總體要求

本控制器有主從兩個(gè)系統(tǒng)，主控系統(tǒng)以AT89C52單片機(jī)為核心控制整個(gè)系統(tǒng)，選用合適傳感器及接口，鍵盤(pán)，顯示電路，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱水器的溫度，壓力，時(shí)間檢測(cè)與控制；從控系統(tǒng)是輔助加熱系統(tǒng)，在陰天下雨等陽(yáng)光不充足的情況下，從控系統(tǒng)對(duì)水進(jìn)行加熱，以達(dá)到24小時(shí)都能夠供應(yīng)熱水的目的。所以本設(shè)計(jì)既充分利用太陽(yáng)能的豐富的免費(fèi)的資源，又能在陰天及夜間無(wú)法利用太陽(yáng)能的時(shí)對(duì)蓄水箱加熱。

1.2系統(tǒng)的組成

太陽(yáng)能熱水器的控制器主要由主控制器（即單片機(jī)），溫度檢測(cè)單元，水位檢測(cè)單元以及輔助加熱單元組成。各個(gè)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(jī)交流介質(zhì)。

太陽(yáng)能熱水器控制器結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 太陽(yáng)能熱水器控制器的結(jié)構(gòu)圖

2.系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

2.1溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水箱內(nèi)水溫的實(shí)時(shí)檢測(cè)，蓄水箱溫度檢測(cè)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(guò)測(cè)量輸出脈沖頻率的大小來(lái)?yè)Q算成水溫信號(hào)，再將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖電信號(hào)，將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼送到AT89C52的I/O 口（編程為計(jì)數(shù)器工作模式）P1.3口，單片機(jī)通過(guò)讀取該線數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后送LCD12864顯示，溫度檢測(cè)電路如圖2所示。圖2 溫度檢測(cè)電路

2.2水位檢測(cè)電路

水位檢測(cè)電路利用了水具有導(dǎo)電的性質(zhì)。

在此設(shè)計(jì)中有四個(gè)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(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱不同深度的水位電極和潛入儲(chǔ)水箱底部的公共電極（導(dǎo)線）進(jìn)行檢測(cè)，共5個(gè)電極。每檢測(cè)到水位到達(dá)的電極，電路便得到一

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