专利名称：太阳能热水器控制仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种用于显示太阳能热水器水箱内的水温水位、能控制 水箱的上水操作和冷热水内循环的控制仪。
背景技术：
随着我国太阳能热水器行业的飞速发展，用户对太阳能热水器的功能要求 越来越高。现有太阳能热水器在使用时，需先将连接水管内的冷水放完才能出 热水，不但造成水资源的浪费，而且使用不方便，浪费时间。同时，为避免连 接水管被冻裂，有的热水器在水管外绑上伴热带，也有的在管路连接系统中使 用排空阀，这样就提高了太阳能热水器的使用成本。同时，目前的太阳能热水 器控制仪仅可显示水箱内的水位和水温，在水位低于设定最低水位时控制上水 阀自动上水，在达到设定最高水位时自动停止上水。它不能起到在用户使用时 打开龙头即出热水的作用，同时它也存在着自动化程度低、操作比较繁瑣、用 户使用成本较髙等缺点。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种能使用户打开龙头即出热 水，节约水资源'，简化搡作，降低用户使用成本的太阳能热水器控制仪。
为解决上述技术问题，本实用新型太阳能热水器控制仪包括
STC12C2052AD单片机、循环设置开关K1、水箱传感器控制回路、增压水泵控 制回路、电磁阀控制回路、水控开关控制回路、计数器和数码显示器，所述循 环设置开关K1与所述STC12C2052AD单片机相连，所述水箱传感器控制回路、 增压水泵控制回路、电磁阀控制回路和水控开关控制回路分别与所述 STC12C2052AD单片机相连，所述计数器和数码显示器分别与所述 STC12C2052AD单片机相连。
上述太阳能热水器控制仪，它还包括有手动上水开关K2,它与所述 STC 12C2052AD.单片机相连。
上述太阳能热水器控制仪，所述水控开关控制回路由插座J5、电容C1、PTC4 和电阻R5、 R6、 R7相连而成，它与所述STC12C2052AD单片机的P3,2端口相连。
上述太阳能热水器控制仪，所述电磁阀控制回路包括两个电磁闽的控制单 元，每个控制单元分别由插座J2、 PTC、 一个开关管、两个电阻及光藕相连而 成，并分别与所述STC12C2052AD单片机的端口相连，它们分别与所述 STC12C2052AD.单片机的P1.3端口和P1.4端口相连。
上述太阳能热水器控制仪，所述增压水泵控制回路由电源插座B、水泵插 座J1、 PTC3、电容C5、电阻R13、继电器开关K3、开关管Q5、电容C3、 C4、 电阻R9、 R12和光藕U5相连而成，它与所述STC12C2052AD单片机的P3.7 端口相连。
上述太阳能热水器控制仪，所述水箱传感器控制回路由传感器插座J4和水 位控制单元和水温控制单元组成，所述水位控制单元由电阻R22、 PTC5、 二极 管D2、D3、电容C6和电阻R12连接而成，所述水温控制单元由电阻R33、PTC6、 二极管D4、 D13、电容C10和电阻R32连接而成，两个控制单元分别与所述 STC12C2052AD单片机的Pl.l端口和P1.0端口相连。
本实用新型'由于采用了上述技术结构，使用时，将其分别与水箱传感器、 增压水泵、电磁闽和水控开关相连，利用循环设置开关K1设定循环时间。当用 户需要使用热水时，打开龙关随即关闭，水控开关感受水流存在后，发送信号 给STC12C2052AD单片机，由其控制打开电磁阀和增压水泵，将水箱内的热水 与连接水管中的冷水进行循环。经过设定时间(如30秒、50秒、70秒等)，再 打开水龙头，此时出来的即为热水。它既节约了水资源，降低用户使用成本， 又便于操作，节约了用户时间。而在太阳能热水器未被使用的时段，也可以利 用水泵使太阳能热水器水箱内的热水与连接水管内的冷水在管路连接系统内保 持间隔地循环流动，这样，就可以避免冬天水管被冻裂。利用STC12C2052AD 单片机控制增压水泵，也可增加上水时的水压或出水时的水压。当水箱传感器 检测到低水位时，发送信号给STC12C2052AD单片机，由其控制打开电磁阀和 增压水泵，上水到髙水位时，在STC12C2052AD单片机控制下自动停止上水。 同时，水箱传感器将检测到的水温信息发送给STC12C2052AD单片机，由其传 送给计数器，再通过数码显示器进行显示。因而，利用本实用新型控制仪使整
个太阳能热水器系统的管道连接结构变得更为简单，实现了水位水温显示、循 环、上水、增压全自动运行，在整个控制仪中通过一个键就能实现上述功能， 操作简单。控制仪的上水控制按钮符合人性化设计要求，当仪器没有到低水位 而用户需要先.把水箱里水上满时，按下手动上水按钮，发送信息给
STC12C2052AD单片机，由其控制打开电磁阀和增压水泵，待水上至高水位时， 上水自动停止，非常方便实用。
图1是本实用新型控制仪的电路原理图； 图2是太阳能热水器控制仪的控制流程图； 图3是太阳能热水器控制仪的定时中断程序流程图。
具体实施方式
如图1所示'，太阳能热水器控制仪包括STC12C2052AD单片机、循环设置 开关Kl、手动上水开关K2、水箱传感器控制回路、增压水泵控制回路、电磁 阀控制回路、水控开关控制回路、计数器IC1和数码显示器，循环设置开关K1
水控开关控制回路由插座J5、电容C1、 PTC4和电阻R5、 R6、 R7相连而成， 它与STC12C2052AD单片机的P3.2端口相连。电磁阀控制回路包括两个电磁阀 的控制单元，每个控制单元分别由插座J2(可插接两个电磁阀)、PTC1(PTC2)、 开关管Q6(Q7)、电阻R1和R2 (R3和R4)及光藕U1 (U2)相连而成，并分 别与STC12C2052AD单片机的P1.3端口和P1.4端口相连。增压水泵控制回路 由220V电源插座J3、水泵插座Jl、 PTC3、电容C5、电阻R13、继电器幵关 K3、开关管Q5、电容C3、 C4、电阻R9、 R12和光藕U5相连而成，并与 STC12C2052AD单片机的P3.7端口相连。水箱传感器控制回路由传感器插座J4 和水位控制单元和水温控制单元组成，水位控制单元由电阻R22、 PTC5、 二极 管D2、 D3、电容C6和电阻R12连接而成，水温控制单元由电阻R33、 PTC6、 二极管D4、 D13、电容C10和电阻R32连接而成，两个控制单元分别与 STC12C2052AD单片机的Pl.l端口和P1.0端口相连。计数器IC1与 STC12C2052AD单片机的P3.1端口相连。数码显示器(HEADER15X2) 1脚、2脚、3脚分别与天关管Q1(Q2、Q3)、电阻R16(R17、 R31 )和电阻R14(R15、 R30)相连后，与STC12C2052AD单片机的P1.7端口、 P3.3端口和P3.4端口相 连。电源经整流后输出12V、 9V电源，供有关回路和元器件。9V电源还可经稳 压管后输出稳定电压VCC，供相关回路和元器件利用。
太阳能热水器控制仪的控制程序由两部分组成，包括主程序和定时中断程 序。如图2所示，主程序的设计思想是在上电复位后，程序进入内部数据初 始化和定时中断初始化后，进入工作状态，水箱传感器首先对温度及水位的测 量检测并进行显示，这时当检测到水位在正常状态，进行待命；当检测到水位 在低水位时，程序发出指令，要求上水。这时候，上水电磁闽打开的同时，水 泵的电机也打开,实现自动增压上水。待上满水后，经过传感器进行检测，上 水至高水位时，上水电磁阀4及电机自动关闭。如图3所示，定时中断程序的 循环时间设计本程序设计循环时间通过按键给的依次电平来判断循环时间。 本程序设计五档时间选择，分别是30(秒)、50(秒)、70(秒)、90 (秒)、 120(秒)，程序初始为30秒，通过水控开关一开一关给的指令，程序执行管道 循环指令。当水控开关一开，水经过水控开关使开关打开后发出指令，接到指 令后程序执行逆向水流控制阀打开，水泵的电机打开，使太阳能热水器水箱的 热水经过循环管道进行循环，将原理管道的冷水重新返回到水箱，热水进入到 用水开关处，实现一开就有热水及节水的做用。待循环时间执行完毕后，本程 序进入下一个循环延时时间状态。本程序还专门设计了一个手动上水功能，当 按下手动上水控制键K2后，程序接到指令，进行打开上水电磁阀及水泵的电机， 当水上至高水位时，经过水位检测将自动关闭上水电磁阀及电机，起到了方便 用户对上水要求的更多需求的作用。
权利要求1、太阳能热水器控制仪，包括单片机、水箱传感器控制回路、计数器和数码显示器，其特征在于，它还包括循环设置开关K1、增压水泵控制回路、电磁阀控制回路和水控开关控制回路，所述单片机为STC12C2052AD单片机，所述循环设置开关K1与所述STC12C2052AD单片机相连，所述水箱传感器控制回路、增压水泵控制回路、电磁阀控制回路和水控开关控制回路分别与所述STC12C2052AD单片机相连，所述计数器和数码显示器分别与所述STC12C2052AD单片机相连。
2、 如权利要求l所述的太阳能热水器控制仪，其特征在于，它还包括有手 动上水开关K2，它与所述STC12C2052AD单片机相连。
3、 如权利要求l或2所述的太阳能热水器控制仪，其特征在于，所述水控 开关控制回路由插座J5、电容C1、 PTC4和电阻R5、 R6、 R7相连而成，它与 所述STC12C2052AD单片机的P3.2端口相连。
4、 如权利要求l或2所述的太阳能热水器控制仪，其特征在于，所述电磁 阀控制回路包括两个电磁阀的控制单元，每个控制单元分别由插座J2、 PTC、 一个开关管、两个电阻及光藕相连而成，并分别与所述STC12C2052AD单片机 的端口相连，它们分别与所述STC12C2052AD单片机的P1.3端口和P1.4端口 相连。
5、 如权利要求1或2所述的太阳能热水器控制仪，其特征在于，所述增压 水泵控制回路由电源插座J3、水泵插座J1、 PTC3、电容C5、电阻R13、继电 器开关K3、开关管Q5、电容C3、 C4、电阻R9、 R12和光藕U5相连而成，它 与所述STC12C2052AD单片机的P3.7端口相连。
6、 如权利要求1或2所述的太阳能热水器控制仪，其特征在于，所述水箱 传感器控制回路由传感器插座J4和水位控制单元和水温控制单元组成，所述水 位控制单元由电阻R22、 PTC5、 二极管D2、 D3、电容C6和电阻R12连接而成， 所述水温控制单元由电阻R33、 PTC6、 二极管D4、 D13、电容C10和电阻R32 连接而成，两个控制单元分别与所述STC12C2052AD单片机的Pl.l端口和P1.0 端口相连。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能热水器控制仪，包括STC12C2052AD单片机、循环设置开关K1、水箱传感器控制回路、增压水泵控制回路、电磁阀控制回路、水控开关控制回路、计数器和数码显示器，循环设置开关K1与STC12C2052AD单片机相连，水箱传感器控制回路、增压水泵控制回路、电磁阀控制回路和水控开关控制回路分别与STC12C2052AD单片机相连，计数器和数码显示器分别与STC12C2052AD单片机相连。利用本实用新型控制仪能使整个太阳能热水器系统的管道连接结构变得更为简单，实现了水位水温显示、循环、上水、增压全自动运行，操作简单，而且能使用户在使用时打开龙头即出热水，节约发水资源，降低用户使用成本。
文档编号F24J2/40GK201059809SQ2007201104
公开日2008年5月14日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者孙华东 申请人:孙华东