专利名称：太阳能热水器控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳能热水器控制器的技术领域，具体涉及一种控制太阳能热水 器水位和水温的控制器。
背景技术：
太阳能是目前最为干净的能源之一，且取之不尽用之不竭，是一种绿色能源，太阳 能热水器利用太阳能，又节约了能源不产生污染吗，且使用安全，随着消费者环保和绿色意 识的提高，太阳能热水器已经开始走进千家万户，赢得了许多人的喜爱。但目前销售的太阳 能热水器大多都缺乏有效的监控手段，如无法测知水箱中的水位、水温，不能方便的控制水 箱进水和加热，水压不足时导致上水失败，使得用户甚感不便。
实用新型内容针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种太阳能热水器控制 器的技术方案，低成本、高性能，全自动易操作。所述的太阳能热水器控制器，其特征在于包括电源电路、一组6路液位信号传感 器，6路液位信号传感器的各输出端经过电阻网络、运算放大器的一个输入端连接单片机， 外设的温度信号传感器连接运算放大器的另一输入端连接单片机，单片机连接4路按键电 路输入信号，单片机输出信号引脚分别连接LED数码管、继电器K1、K2、K3，继电器K1、K2、K3 分别通过插座连接外设的上水电磁阀、增压泵、加热泵，电源电路为控制器提供工作电压。所述的太阳能热水器控制器，其特征在于所述的单片机连接继电器Κ2的输出回 路上设置加压指示灯D8。所述的太阳能热水器控制器，其特征在于所述的单片机连接继电器Κ3的输出回 路上设置加热指示灯D9。所述的太阳能热水器控制器，其特征在于所述的单片机的输出端连接设置低水位 报警蜂鸣器。所述的太阳能热水器控制器，其特征在于所述的单片机通过串行方式连接外部存 储器。本实用新型提供了一种低成本高性能、全自动的太阳能热水器控制器，用数字方 式显示水温、水位，全自动水位控制，水位低于规定值报警并自动上水，上水到规定水位时 自动停止上水(水位的上限可有用户自行设定，设定参数具有断电保护，重新上电不需要 用户再设定)，水位界于高低水位之间时，可以通过触摸键手动上水、停水，当水压不足时， 自动控制增压泵投入工作，避免因水压不足导致上水失败，全自动的温度控制，禁止高温空 晒后进水，可以防止真空管因突然注入冷水而爆裂。
图1为本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图所示的太阳能热水器控制器，包括电源电路8、一组6路液位信号传感器1，液 位信号传感器采用ATS173型霍尔元件，6路液位信号传感器1的各输出端经过电阻网络2、 运算放大器6的一个输入端连接单片机5，单片机5采用的型号为SN8P1706，6个霍尔液位 传感器固定在一个垂直导槽上，浮子带动磁钢沿导槽移动，通过电阻网络2转换成不同的 电压信号WATER，WATER信号通过运算放大器6经ADC通道送入单片机5。外设的温度信号 传感器连接运算放大器6的另一输入端连接单片机5，温度信号传感器采用负温度型通用 热敏电阻，温度信号IEMP经另一路ADC通道送入单片机5。单片机5通过串行方式连接外 部存储器4，用于保存设定参数。单片机5输出信号引脚分别连接LED数码管7、继电器K1、 K2、K3，LED数码管7显示当前温度和液位，继电器K1、K2、K3分别通过插座连接外设的上水 电磁阀、增压泵、加热泵，单片机5连接继电器Κ2的输出回路上设置加压指示灯D8，单片机 5连接继电器Κ3的输出回路上设置加热指示灯D9，单片机5的输出端连接设置低水位报警 蜂鸣器，作为低水位报警信号和其他异常情况报警。电源电路8为控制器提供工作电压。该太阳能热水器控制器的单片机5选用了 SONIX公司的SN8P1706，SN8P1706片内 资源包括8路12位ADC，1路7位DAC，30位数字I/O (SN8P1706有33位I/O)，3个定时计 数器，2个8位PWM信号输出，7个中断源，1个串行口，1个监视定时器，8层堆栈，4K*16bit OTP ROM作程序存储器，256*8bit RAM数据存储器，其I/O 口的最大驱动电流15mA，可直接 驱动LED。使用SN8P1706，仅仅配以少量的外围电路即可实现大部分民用产品的智能化，太 阳能热水器控制器选用SN8P1706不失为一个低成本、高性能的解决方案。用户设定项目有水位上限、热水温度、上水定时、加热定时。设定参数用EEPROM 保存，停电后参数无需重新设定，系统具有故障自检功能，上水电磁阀、加压泵在停水时会 自动切断，水位传感器有故障时禁止上水，以免上水时溢出。保存设定参数的EEPROM采用 HT93LC46，采用串行方式与单片机接口，整个控制器的硬件及对单片机的资源要求降到最 低。单片机根据检测到的水位信号、水箱温度信号，以及用户的设定或操作，通过软件进行 数值计算和逻辑运算，以确定当前应该进行的操作，并通过输出口控制进水阀、加压泵、加 热泵的状态，以实现要求的控制功能。由于SN8P1706的I/O 口驱动能力可高达15mA，采用 高亮度的LED显示无须再使用驱动器件，可以由SN8P1706的I/O 口直接驱动。由于SN8P1706的优良性能，除了单片机之外仅仅使用少量必需的外围器件，与通 用单片机相比，无须扩展ADC、显示驱动电路，不但节约了硬件成本，也简化了电路，提高了 系统的稳定性和抗干扰能力，软件任务也得到了一定的减少，从成本、性能等方面全方位的 体贴用户。单片机5连接4路按键电路3输入信号，4路按键Si、S2、S3、S4用于输入控制信 号。该控制器的操作使用方式自然合理，Sl用来切换操作状态，控制器有“直接控制”和“参 数修改”两种工作状态。按Sl键显示“00”，控制器进入“直接控制”状态，显示“01”、“02”、 “03”、“04”分别表示“设定水位上限”、“设定定时上水时间”、“设定定时加热时间”、“设定加
热温度”。进入“参数修改”状态后，S2、S3用来修改规定的参数，Sl接受本次修改，并切换到下一个参数，S4取消本次修改，进入“直接控制”后，S2用来手动上水，S3用来手动加热， S4用来停止加热或上水，若水位已经超过设定水位上限，或水温已经超过设定温度，“直接 控制”将不起作用。设定水位上限控制器可以监测6个水位，上限水位可以由用户设置，水位上限设 置范围为设置3、4、5、6。设定定时上水时间每天在规定时间检查水位，并上满，若设定时间为00或大于 等于24，则取消自动定时上水。设定定时加热时间每天在规定时间检查水温，若水温低于设定温度，则接通电加 热器，将水温加热到设定温度，若设定时间为00或大于等于24，则取消自动定时加热。设定加热温度定时加热温度也可以由用户设定，可设定范围为20°C -60°C。以上控制过程由单片机中设定的软件程序进行控制，该软件控制程序不属于本实 用新型的保护范围，在此不再赘述。以上所述及图中所示的仅是本实用新型的优选实施方 式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可 以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求太阳能热水器控制器，其特征在于包括电源电路(8)、一组6路液位信号传感器(1)，6路液位信号传感器(1)的各输出端经过电阻网络(2)、运算放大器(6)的一个输入端连接单片机(5)，外设的温度信号传感器连接运算放大器(6)的另一输入端连接单片机(5)，单片机(5)连接4路按键电路(3)输入信号，单片机(5)输出信号引脚分别连接LED数码管(7)、继电器K1、K2、K3，继电器K1、K2、K3分别通过插座连接外设的上水电磁阀、增压泵、加热泵，电源电路(8)为控制器提供工作电压。
2.如权利要求1所述的太阳能热水器控制器，其特征在于所述的单片机(5)连接继电 器K2的输出回路上设置加压指示灯D8。
3.如权利要求1所述的太阳能热水器控制器，其特征在于所述的单片机(5)连接继电 器K3的输出回路上设置加热指示灯D9。
4.如权利要求1所述的太阳能热水器控制器，其特征在于所述的单片机(5)的输出端 连接设置低水位报警蜂鸣器。
5.如权利要求1所述的太阳能热水器控制器，其特征在于所述的单片机(5)通过串行 方式连接外部存储器(4)。
专利摘要太阳能热水器控制器，属于太阳能热水器水位和水温控制器的技术领域。6路液位信号传感器的各输出端经过电阻网络、运算放大器的一个输入端连接单片机，温度信号传感器连接运算放大器的另一输入端连接单片机，单片机连接4路按键电路输入信号，单片机输出信号引脚分别连接LED数码管、继电器K1、K2、K3，继电器K1、K2、K3分别连接上水电磁阀、增压泵、加热泵。本实用新型用数字方式显示水温、水位，全自动水位控制，水位低于规定值报警并自动上水，上水到规定水位时自动停止，水位界于高低水位之间时，通过触摸键手动上水、停水，水压不足时，控制增压泵投入工作，避免因水压不足导致上水失败，全自动温度控制，禁止高温空晒后进水。
文档编号F24J2/40GK201715736SQ201020232469
公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者戴隆党 申请人:戴隆党