本实用新型涉及一种上水装置,尤其涉及一种智能恒温太阳能自动上水装置。
背景技术：
目前太阳能热水器已被广泛应用于人类生活中，随着人类智能化生活水平的不断提高，其对太阳能热水器装置的智能化水平也有了更高的要求。常见的太阳能上水装置主要依靠人工操作上水，又由于天气的阴晴使得用户不能随意调节水位，给人们生活造成诸多不便。而且普通太阳能热水器装置不能随意设定人们所要求的温度，使得热水器输出的水温度过高而造成额外的麻烦。
技术实现要素：
针对所述缺陷，本实用新型提供了一种可以自动上水的太阳能热水器，具体结构如下：
一种智能恒温太阳能自动上水装置，包括太阳能热水器、水箱和控制器箱，所述控制器箱内设有PCB集成电路板，PCB集成电路板上集成有单片机；所述太阳能热水器包括加热水箱，加热水箱的底部设有温度传感器，温度传感器与PCB集成电路板电连接，加热水箱中装有加热棒，加热棒与PCB集成电路板电连接，所述加热棒与PCB集成电路板之间设有第一继电器；所述水箱的内部装有超声波传感器，所述超声波传感器与PCB集成电路板电连接；所述水箱上设有注水口和出水口，所述注水口处装有注水管，注水管与水泵连接，所述水泵与PCB集成电路板电连接，水泵与PCB集成电路板之间设有第二继电器，所述出水口通过水管与加热水箱连接。
进一步所述水箱顶部设有盖板，所述超声波传感器安装在盖板底部。
进一步所述超声波传感器外部涂有聚氨酯防水涂料。
进一步所述控制器上设有OLED显示屏，在所述OLED显示屏侧部设有温度调节按钮和水位调节按钮，所述控制器与5v电压模块连接。
进一步所述温度传感器的型号为DS18B2。
进一步所述单片机为MK60DN512芯片。
进一步所述第一继电器和第二继电器分别与单片机上的两个输出端口连接。
进一步所述超声波传感器和温度传感器分别与单片机上的两个输入端口连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型结构设计合理，具有良好的智能化水平。所述MK60DN512芯片中采用经典PID控制算法较为精确地控制热水器水箱水位和水流输出端温度，较于传统自动上水装置极大地增强了系统鲁棒性，方便了人们地生活。
附图说明
图1为太阳能热水器、PCB集成电路板、单片机和水箱的连接关系图；
图2为控制器箱外部结构图；
图3为温度传感器DS18B20芯片封装结构图。
附图标记：1、太阳能热水器；2、控制器箱；3、水箱；4、PCB集成电路板；5、单片机；6、加热水箱；7、加热棒；8、第一继电器；9、温度传感器；10、超声波传感器；11、注水口；12、水泵；13、第二继电器；14、出水口；15、OLED显示屏；16、温度调节按钮；17、5v电压模块；18、盖板；19；和水位调节按钮。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型一种智能恒温太阳能自动上水装置进一步详细说明。
这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相邻”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接 ；可以是机械连接，也可以是电连接 ；可以是直接相邻，也可以通过中间媒介间接相邻，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
如图至图3所示，所述一种智能恒温太阳能自动上水装置，包括太阳能热水器1、水箱3和控制器箱2，所述控制器箱2内设有PCB集成电路板3，PCB集成电路4板上集成有单片机5，所述单片机为MK60DN512芯片，所述控制器2上设有OLED显示屏15，在所述OLED显示屏15侧部设有温度调节按钮16和水位调节按钮19，所述控制器2与5v电压模块17连接；所述太阳能热水器1包括加热水箱6，加热水箱6的底部设有温度传感器9，所述温度传感器9的型号为DS18B2，温度传感器9与PCB集成电路板4电连接，向主控芯片实时提供温度。加热水箱6中装有加热棒7，加热棒7与PCB集成电路板4电连接，所述加热棒7与PCB集成电路板4之间设有第一继电器8；所述水箱3的内部装有超声波传感器10，所述超声波传感器10与PCB集成电路板4电连接；所述水箱3顶部设有盖板18，所述超声波传感器10安装在盖板18底部，所述超声波传感器10外部涂有聚氨酯防水涂料，所述水箱3上设有注水口11和出水口14，所述注水口11处装有注水管，注水管与水泵连接12，所述水泵12与PCB集成电路板4电连接，水泵12与PCB集成电路板4之间设有第二继电器13，所述出水口14通过水管与加热水箱6连接，所述第一继电器8和第二继电器13分别与单片机5上的两个输出端口连接，所述超声波传感器10和温度传感器9分别与单片机5上的两个输入端口连接，所述输入端和输出端均为I/O端口。
本实用新型中所述MK60DN512芯片实时读入度传感器9测量的温度参数和超声波传感器10测量的水位参数，并应用PID控制算法控制加热棒7加热和第一继电器8闭合进行温度调节，同时通过控制第二继电器的开合来控制水泵保持水箱水位。
所述OLED5显示屏、温度调节按钮和水位调节按钮分别与PCB集成电路主控板电连接。
实施例2
工作流程:
该装置的任务要求:首先确保水箱满足设定水位，其次再使得从太阳能热水器1中流出的热水的水温度满足用户设定温度要求。
控制器2箱从输入端口读入超声波传感器10数据，将实测距离与用户设定距离作差得出偏差进行PID控制，目标误差浮动在-5--5cm范围。当水箱3中的水位未达到用户设定水位时，单片机5通过输出端口输出信号控制第二继电器13使其闭合使得送水泵12上水，当实际水位达到目标误差范围后，停止上水;同样的，控制器2从输入端口读入温度传感器9参数进行PID控制，与用户设定温度作比较，目标误差范围-5°--5°。当未达到设定温度，控制器2通过输端输出信号控制第一继电器8闭合使加热棒7加热，此时第二继电器13打开，当高于设定温度关闭第一继电器8停止加热，同时控制第二继电器13注入冷水流降温从而取得恒温的效果。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。