專利名稱：太陽能熱水器控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于太陽能熱水器控制器的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制太陽能熱水 器水位和水溫的控制器。
背景技術(shù)：
太陽能是目前最為干凈的能源之一，且取之不盡用之不竭，是一種綠色能源，太陽 能熱水器利用太陽能，又節(jié)約了能源不產(chǎn)生污染嗎，且使用安全，隨著消費(fèi)者環(huán)保和綠色意 識的提高，太陽能熱水器已經(jīng)開始走進(jìn)千家萬戶，贏得了許多人的喜愛。但目前銷售的太陽 能熱水器大多都缺乏有效的監(jiān)控手段，如無法測知水箱中的水位、水溫，不能方便的控制水 箱進(jìn)水和加熱，水壓不足時導(dǎo)致上水失敗，使得用戶甚感不便。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種太陽能熱水器控制 器的技術(shù)方案，低成本、高性能，全自動易操作。所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于包括電源電路、一組6路液位信號傳感 器，6路液位信號傳感器的各輸出端經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器的一個輸入端連接單片機(jī)， 外設(shè)的溫度信號傳感器連接運(yùn)算放大器的另一輸入端連接單片機(jī)，單片機(jī)連接4路按鍵電 路輸入信號，單片機(jī)輸出信號引腳分別連接LED數(shù)碼管、繼電器K1、K2、K3，繼電器K1、K2、K3 分別通過插座連接外設(shè)的上水電磁閥、增壓泵、加熱泵，電源電路為控制器提供工作電壓。所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的單片機(jī)連接繼電器Κ2的輸出回 路上設(shè)置加壓指示燈D8。所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的單片機(jī)連接繼電器Κ3的輸出回 路上設(shè)置加熱指示燈D9。所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的單片機(jī)的輸出端連接設(shè)置低水位 報警蜂鳴器。所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的單片機(jī)通過串行方式連接外部存 儲器。本實用新型提供了一種低成本高性能、全自動的太陽能熱水器控制器，用數(shù)字方 式顯示水溫、水位，全自動水位控制，水位低于規(guī)定值報警并自動上水，上水到規(guī)定水位時 自動停止上水(水位的上限可有用戶自行設(shè)定，設(shè)定參數(shù)具有斷電保護(hù)，重新上電不需要 用戶再設(shè)定)，水位界于高低水位之間時，可以通過觸摸鍵手動上水、停水，當(dāng)水壓不足時， 自動控制增壓泵投入工作，避免因水壓不足導(dǎo)致上水失敗，全自動的溫度控制，禁止高溫空 曬后進(jìn)水，可以防止真空管因突然注入冷水而爆裂。

圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。如圖所示的太陽能熱水器控制器，包括電源電路8、一組6路液位信號傳感器1，液 位信號傳感器采用ATS173型霍爾元件，6路液位信號傳感器1的各輸出端經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)2、 運(yùn)算放大器6的一個輸入端連接單片機(jī)5，單片機(jī)5采用的型號為SN8P1706，6個霍爾液位 傳感器固定在一個垂直導(dǎo)槽上，浮子帶動磁鋼沿導(dǎo)槽移動，通過電阻網(wǎng)絡(luò)2轉(zhuǎn)換成不同的 電壓信號WATER，WATER信號通過運(yùn)算放大器6經(jīng)ADC通道送入單片機(jī)5。外設(shè)的溫度信號 傳感器連接運(yùn)算放大器6的另一輸入端連接單片機(jī)5，溫度信號傳感器采用負(fù)溫度型通用 熱敏電阻，溫度信號IEMP經(jīng)另一路ADC通道送入單片機(jī)5。單片機(jī)5通過串行方式連接外 部存儲器4，用于保存設(shè)定參數(shù)。單片機(jī)5輸出信號引腳分別連接LED數(shù)碼管7、繼電器K1、 K2、K3，LED數(shù)碼管7顯示當(dāng)前溫度和液位，繼電器K1、K2、K3分別通過插座連接外設(shè)的上水 電磁閥、增壓泵、加熱泵，單片機(jī)5連接繼電器Κ2的輸出回路上設(shè)置加壓指示燈D8，單片機(jī) 5連接繼電器Κ3的輸出回路上設(shè)置加熱指示燈D9，單片機(jī)5的輸出端連接設(shè)置低水位報警 蜂鳴器，作為低水位報警信號和其他異常情況報警。電源電路8為控制器提供工作電壓。該太陽能熱水器控制器的單片機(jī)5選用了 SONIX公司的SN8P1706，SN8P1706片內(nèi) 資源包括8路12位ADC，1路7位DAC，30位數(shù)字I/O (SN8P1706有33位I/O)，3個定時計 數(shù)器，2個8位PWM信號輸出，7個中斷源，1個串行口，1個監(jiān)視定時器，8層堆棧，4K*16bit OTP ROM作程序存儲器，256*8bit RAM數(shù)據(jù)存儲器，其I/O 口的最大驅(qū)動電流15mA，可直接 驅(qū)動LED。使用SN8P1706，僅僅配以少量的外圍電路即可實現(xiàn)大部分民用產(chǎn)品的智能化，太 陽能熱水器控制器選用SN8P1706不失為一個低成本、高性能的解決方案。用戶設(shè)定項目有水位上限、熱水溫度、上水定時、加熱定時。設(shè)定參數(shù)用EEPROM 保存，停電后參數(shù)無需重新設(shè)定，系統(tǒng)具有故障自檢功能，上水電磁閥、加壓泵在停水時會 自動切斷，水位傳感器有故障時禁止上水，以免上水時溢出。保存設(shè)定參數(shù)的EEPROM采用 HT93LC46，采用串行方式與單片機(jī)接口，整個控制器的硬件及對單片機(jī)的資源要求降到最 低。單片機(jī)根據(jù)檢測到的水位信號、水箱溫度信號，以及用戶的設(shè)定或操作，通過軟件進(jìn)行 數(shù)值計算和邏輯運(yùn)算，以確定當(dāng)前應(yīng)該進(jìn)行的操作，并通過輸出口控制進(jìn)水閥、加壓泵、加 熱泵的狀態(tài)，以實現(xiàn)要求的控制功能。由于SN8P1706的I/O 口驅(qū)動能力可高達(dá)15mA，采用 高亮度的LED顯示無須再使用驅(qū)動器件，可以由SN8P1706的I/O 口直接驅(qū)動。由于SN8P1706的優(yōu)良性能，除了單片機(jī)之外僅僅使用少量必需的外圍器件，與通 用單片機(jī)相比，無須擴(kuò)展ADC、顯示驅(qū)動電路，不但節(jié)約了硬件成本，也簡化了電路，提高了 系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，軟件任務(wù)也得到了一定的減少，從成本、性能等方面全方位的 體貼用戶。單片機(jī)5連接4路按鍵電路3輸入信號，4路按鍵Si、S2、S3、S4用于輸入控制信 號。該控制器的操作使用方式自然合理，Sl用來切換操作狀態(tài)，控制器有“直接控制”和“參 數(shù)修改”兩種工作狀態(tài)。按Sl鍵顯示“00”，控制器進(jìn)入“直接控制”狀態(tài)，顯示“01”、“02”、 “03”、“04”分別表示“設(shè)定水位上限”、“設(shè)定定時上水時間”、“設(shè)定定時加熱時間”、“設(shè)定加
熱溫度”。進(jìn)入“參數(shù)修改”狀態(tài)后，S2、S3用來修改規(guī)定的參數(shù)，Sl接受本次修改，并切換到下一個參數(shù)，S4取消本次修改，進(jìn)入“直接控制”后，S2用來手動上水，S3用來手動加熱， S4用來停止加熱或上水，若水位已經(jīng)超過設(shè)定水位上限，或水溫已經(jīng)超過設(shè)定溫度，“直接 控制”將不起作用。設(shè)定水位上限控制器可以監(jiān)測6個水位，上限水位可以由用戶設(shè)置，水位上限設(shè) 置范圍為設(shè)置3、4、5、6。設(shè)定定時上水時間每天在規(guī)定時間檢查水位，并上滿，若設(shè)定時間為00或大于 等于24，則取消自動定時上水。設(shè)定定時加熱時間每天在規(guī)定時間檢查水溫，若水溫低于設(shè)定溫度，則接通電加 熱器，將水溫加熱到設(shè)定溫度，若設(shè)定時間為00或大于等于24，則取消自動定時加熱。設(shè)定加熱溫度定時加熱溫度也可以由用戶設(shè)定，可設(shè)定范圍為20°C -60°C。以上控制過程由單片機(jī)中設(shè)定的軟件程序進(jìn)行控制，該軟件控制程序不屬于本實 用新型的保護(hù)范圍，在此不再贅述。以上所述及圖中所示的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方 式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可 以作出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求太陽能熱水器控制器，其特征在于包括電源電路(8)、一組6路液位信號傳感器(1)，6路液位信號傳感器(1)的各輸出端經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)(2)、運(yùn)算放大器(6)的一個輸入端連接單片機(jī)(5)，外設(shè)的溫度信號傳感器連接運(yùn)算放大器(6)的另一輸入端連接單片機(jī)(5)，單片機(jī)(5)連接4路按鍵電路(3)輸入信號，單片機(jī)(5)輸出信號引腳分別連接LED數(shù)碼管(7)、繼電器K1、K2、K3，繼電器K1、K2、K3分別通過插座連接外設(shè)的上水電磁閥、增壓泵、加熱泵，電源電路(8)為控制器提供工作電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的單片機(jī)(5)連接繼電 器K2的輸出回路上設(shè)置加壓指示燈D8。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的單片機(jī)(5)連接繼電 器K3的輸出回路上設(shè)置加熱指示燈D9。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的單片機(jī)(5)的輸出端 連接設(shè)置低水位報警蜂鳴器。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器控制器，其特征在于所述的單片機(jī)(5)通過串行 方式連接外部存儲器(4)。
專利摘要太陽能熱水器控制器，屬于太陽能熱水器水位和水溫控制器的技術(shù)領(lǐng)域。6路液位信號傳感器的各輸出端經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器的一個輸入端連接單片機(jī)，溫度信號傳感器連接運(yùn)算放大器的另一輸入端連接單片機(jī)，單片機(jī)連接4路按鍵電路輸入信號，單片機(jī)輸出信號引腳分別連接LED數(shù)碼管、繼電器K1、K2、K3，繼電器K1、K2、K3分別連接上水電磁閥、增壓泵、加熱泵。本實用新型用數(shù)字方式顯示水溫、水位，全自動水位控制，水位低于規(guī)定值報警并自動上水，上水到規(guī)定水位時自動停止，水位界于高低水位之間時，通過觸摸鍵手動上水、停水，水壓不足時，控制增壓泵投入工作，避免因水壓不足導(dǎo)致上水失敗，全自動溫度控制，禁止高溫空曬后進(jìn)水。
文檔編號F24J2/40GK201715736SQ201020232469
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者戴隆黨 申請人:戴隆黨