专利名称：微电脑控制太阳能开水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开水加热设备，适用于饮用水的微电脑控制太阳能开水装置。
真空集热管太阳能热水器是目前最先进的热水设备，但是用于饮用水热沸的加热产品不多，而太阳能加热及兼用电加热的开水装置采用的是聚焦式真空集热管，它每年至少需要专业人员进行三四次聚焦调整和其它功能的平时维修。因此，太阳能开水装置需要进一步开发新产品。
本实用新型的目的在于采用非聚焦式真空集热管及其反光板而集热管维修的微电脑控制太阳能开水装置。
本实新型目的是这样实现的一种微电脑控制太阳能开水装置，包括水路和控制电路，其特征在于所述控制电路包括相互独立的单片机电路和开水箱加热器；所述单片机电路包括单片机P、本振电路、及电源输入电路；单片机的输入端RB5-RB0分别连接上水筒的水温传感电路、开水筒的中水位传感电路、有无阳光辨别电路、上水筒的中水位传感电路、上水筒最高水位传感电路、及太阳能水箱水温传感电路；单片机的输出端RA3-RA0分别连接加热器，出水电磁阀电路，水泵电路、及进水电磁阀的执行电路；单片机的本振脚DS2-DS1分别连接电路C3和C4之间跨接晶振；单片机的电源脚VCC连接5伏，RTCC脚经电阻R16连接5伏，MCLR脚经并联电容C5、C6接地，同时还接5伏；所述开水筒加热器包括开水筒的最低水位传感电路、水温传感电路、双或与非门IC8、及延时电路；开水筒的最低水位传感电路输出和开水筒水温传感电路的输出分别连接双与非门的二个输入端，双与非门的输出连接延时电路的输入，延时电路的输出连接负载，负载是继电器、进水电磁阀、出水电磁阀、交流接触器、加热器。
结合附图，进一步说明本实用新型内容。
图1本实用新型水路图；图2本实用新型电路框图；图3本实用新型单片机电路图；图4本实用新型加热器电路图；图5本实用新型上水筒最高水位传感电路图；图6本实用新型中水位传感电路图；图7本实用新型水温传感电路图；图8本实用新型光控传感电路图9本实用新型执行电路图；
图10本实用新型电源图。
图中JLX、太阳能水箱C、上水筒 K、开水筒DCH、电磁化水处理器LS、水过虑器DX1、供水方向单向阀M、循环水泵DX2、顺时针单向阀 DC1、进水电磁阀R1、上水筒电加热器 DC2、出水电磁阀TQ1、放空管R2、开水筒电加热器GH、1GH6、干簧管 TQ2、放空管RC1、交流接触器GM、光电管RC2、交流接触器T1、太阳能水箱水温温度T2、上水筒水温温度 T3、开水筒水温温度
图1是本实用新型水路图。水路包括三个存贮部件，即非聚焦真空管太阳能水箱JLX、三挡水位上水筒C、及三档水位开水筒K；其中水箱JLX、和上水筒C与泵M、及顺时针单向阀DX2构成水路闭环；此闭环跟与顺序连接的水过滤器LS、电磁化水处理器DCH、进水电磁阀DC1、及供水方向单向阀DX1的串联友路相连；上水筒C经电磁阀DC2连接开水筒K进水口。
太阳能水箱JLX包括非聚焦真空管和其背光面后反光板；因有反光板存在，聚热真空管不必准确聚焦，从而免除了聚焦调整等维修麻烦。此外，出水电磁阀DC2的出水口连接放气管TQ2，太阳能水箱JLX出水口连接放空筒TQ1。
图2是本实用新型电路原理框图，也是单片机控制原理框图。它包括单片机P、及其输入信号电路和输出信号电路；输入信号电路包括太阳能水箱JLX的出水水温传感电路T1、上水筒C的水温传感电路T2、有无阳光辨别电路GK、上水箱C最高水位传感电路C3及中水位传感电路C12及开水筒K的中水位传感电路K23；输出信号电路包括进水电磁阀DC1开启执行电路，上水筒C出水电磁阀DC2的开启执行电路，闭环水路循环泵M的开启执行电路及上水筒C的加热器R1的开启执行电路。
工作原理一旦有阳光，GK信号为状态“1”，则水泵M开启而作水循环；上水筒C水位低于中水位C12，则进水电磁阀DC1被打开，直至达最高水位C3而停；温度高于90℃，进水电磁阀DC1被打开，直到最高水位C3而停；无阳光的GK信号和上水筒温度传感器T2低于80℃，则加热器R1电加热，以及当上水筒C水位高于C12和开水筒水位低于中水位K23时，则上水筒的出水电磁阀DC2开启。
另外，控制电路CTL的输入是开水筒K的水温传感电路T3和开水筒K的最低水位电路K1；其输出是开水筒的加热器R2。
当高于最低水位K1和水温T3低于100℃时，则加热器R2开始加热。
图3是单片机电路图。它包括单片机P，本振电路C1、C3和C4，电源输入电路R16、C5和C6，以及输入电路和输出电路；输入电路包括上水筒C的水温传感电路T2、开水筒K的中水位传感电路K23、有无阳光辨别电路GK、上水筒C的中水位传感电路C12、上水筒的最高水位传感电路C3及太阳能水箱JLX的出水温传感电路T1；输出电路包括加热器R1、出水电磁阀DC2、水泵M及进水电磁阀DC1的执行电路。图5-图8是输入电路，而图9是输出电路。
单片机的输入脚RB5-RB0分别连接上水筒C的水温传感电路T2、开水筒K的中水位传感电路K23、有无阳光辨别电路GK、上水筒C的中水位传感电路K12、上水筒的最高水位传感电路C8及太阳能JLX出水水温传感电路T1；单片机的输出脚RA3-RA0分别分别连接加热器R1、出水电磁阀电路DC2、水泵电路M及进水电磁阀DC1的执行电路；单片机的本振脚POS2-OS1分别连接电路C3和C4，并在C3和C4间跨接晶振；单片机的电源脚VCC接5伏，RTCC脚经电阻R16接+5伏，MCLR脚经并联电容C5、C6接地，同时还接+5伏。
图4是开水筒电加热器开启电路图。该电路包括开水筒K的最低水位传感电路K1、水温传感电路T3、双与非门IC8及其延时电路；开水筒K的最低水位传感电路包括干簧管GH4、光耦合晶体管IC4、及其周围元件；干簧管GH4与电阻R10串联后跨接于地与电源之间，其连接公共结点再连接光耦合管IC4的输入端，IC4的集电极连接双与非门IC8输入脚2和经电阻R11连接电源，发射极接地；水温传感电路T3包括温控器，其输出端连接双与非门IC8的输入脚4；开水箱K的最低水位K1传感电路和其不温传感电路T3分别连接于双与非门IC8的输入脚入脚2和脚4，双与非门IC8的输入经电阻R17连接延时电路的三极管Q1的基极；延时电路包括三极管Q1、延时器IC9、继电器J3、及其周围元件；三极管Q1的发射极接地，集电极连接延时器IC9的输入脚2，延时器输出脚3连接继电器J3的线包，继电器触点串接于220伏市电与中线之间的交流接触器RC2和加热器R2的串联支路上。
当开水筒K水温达到100℃时或开水筒K的水位达到最低点K1时，加热器R2停止加热。
图5是上水筒最高水位传感电路图。该电路包括干簧管GH1、光耦合晶体管IC1及其周围元件；干簧管GH1与电阻R4串联后跨接于地线与电源之间，其连接公共结点再连接光耦合管IC1的输入端，IC1的集电极连接单片机的RB1端和经电阻R5连接电源5伏，而发射极接地。
开水筒最低水位传感电路与图5基本一致，只是器件标号不同而已，参见图4左上角。
图6是中水位传感电路图。图6(a)和图6(b)分别是上水筒中水位C12传感电路图和开水筒中水位K23传感电路图。它们电路形式相同，只是元器件的标号不同而已。上水筒中水位C12传感电路，它包括干簧管GH2与GH3，定时器IC2，继电器J1，光耦合晶体管IC3及其周围元件；干簧管GH2经继电器J1的触点开关和干簧管GH3及定时器IC2的输入脚2相连接，IC2的输出脚3连接继电器J1的线包，并且经电阻R8连接光耦合晶体管IC3的输入端，IC3的集电极连接单片机的RBZ端。而开水筒中水位K23传感电路的IC6的集电极连接单片机的RB4端，电路其他部分相同。
图7是水温传感电路。图7(a)是太阳能水箱出口水温传感T1电路，图7(b)是上水筒水温CT2传感电路。它们电路形式相同，只是元器件的标号不同。图中所说的90WK和80WK是温控器的温度设定值，设定值可调。
该电路包括温控器，其输出端连接单片机的RB0端或RB5端和经电阻连接电源。当温控器调到90WK的太阳能水箱的温控器连接单片机的RB0端；温控器调到80WK的上水筒的温控器连接单片机的RB5端。
图8是有无阳光GK辨别电路图，该电路包括光电管GM、定时器IC16、光耦合晶体管IC17及其周围元件；光电管GM与定时器IC16的输入脚2连接，IC16的输出脚3经电阻R29连接光电耦合晶体管IC17的输入端，IC17的集电极连接单片机的RB3端和经电阻R30连接5伏电源。
IC17的发射极接地。
图9是单片机输出执行电路，它包括进水电磁阀DC1开启的执行电路图9(a)、上水筒出水电磁阀DC2开启的执行电路图9(b)、闭环水路循环泵M的开启的执行电路图9(c)及上水筒加热器R1的开启的执行电路图9(d)。它们电路形式相同，只是元器件标号不同，负载略有不同。以图9(a)为例叙述连接关系。进水电磁阀DC1开启的执行电路包括光耦合晶体管IC10、功放三极管Q2、负载继电器J4、及其周围元件；光耦合晶体管IC10的输入端经电阻R19连接单片机的输出RA0端，IC10的集电极连接12伏电源，IC10的发射极经电阻R20连接功放管Q2的基极，Q2的发射极接地，Q2的集电极连经接负载继电器J4线包后再连接电源12伏，而继电器触点和电磁阀DC1的串联支路跨接于市电相线与中线之间。负载有电磁阀DC1、DC2，水泵M，交流接触器RC1及加热器R1。
图10是电源电路图，该图是常规电路。本实用新型优点维修方便、无人值班。
实施例三个温控器分别调到90WK、80WK、100WK。
权利要求1.一种微电脑控制太阳能开水装置，包括水路和控制电路，其特征在于所述控制电路包括相互独立的单片机电路和开水箱加热器；所述单片机电路包括单片机P、本振电路、及电源输入电路；单片机的输入端RB5-RB0分别连接上水筒的水温传感电路、开水筒的中水位传感电路、有无阳光辨别电路、上水筒的中水位传感电路、上水筒最高水位传感电路、及太阳能水箱水温传感电路；单片机的输出端RA3-RA0分别连接加热器，出水电磁阀电路，水泵电路、及进水电磁阀的执行电路；单片机的本振脚DS2-DS1分别连接电路C3和C4之间跨接晶振；单片机的电源脚VCC连接5伏，RTCC脚经电阻R16连接5伏，MCLR脚经并联电容C5、C6接地，同时还接5伏；所述开水筒加热器包括开水筒的最低水位传感电路、水温传感电路、双或与非门IC8及延时电路；开水筒的最低水位传感电路输出和开水筒水温传感电路的输出分别连接双与非门的二个输入端，双与非门的输出连接延时电路的输入，延时电路的输出连接负载，负载是继电器、进水电磁阀、出水电磁阀、交流接触器、加热器。
2.根据权利要求1所述的开水装置，其特征在于所述水路包括三个存贮部件，即非聚焦真空管太阳能水箱JLX、三挡水位上水筒C、及三档水位开水筒K；其中水箱JLX、和上水筒C与泵M、及顺时针单向阀DX2构成水路闭环；此闭环跟与顺序连接的水过滤器LS、电磁化水处理器DCH、进水电磁阀DC1、及供水方向单向阀DX1的串联友路相连；上水筒C经电磁阀DC2连接开水筒K进水口。
3.根据权利要求1所述的开水装置，其特征在于所述开水筒K的最低水位传感电路包括干簧管GH4、光耦合晶体管IC4、及其周围元件；干簧管GH4与电阻R10串联后跨接于地与电源之间，其连接公共结点再连接光耦合管IC4的输入端，IC4的集电极连接双与非门IC8输入脚2和经电阻R11连接电源，发射极接地；水温传感电路T3包括温控器，其输出端连接双与非门IC8的输入脚4；开水箱K的最低水位K1传感电路和其不温传感电路T3分别连接于双与非门IC8的输入脚入脚2和脚4，双与非门IC8的输入经电阻R17连接延时电路的三极管Q1的基极；延时电路包括三极管Q1、延时器IC9、继电器J3、及其周围元件；三极管Q1的发射极接地，集电极连接延时器IC9的输入脚2，延时器输出脚3连接继电器J3的线包，继电器触点串接于220伏市电与中线之间的交流接触器RC2和加热器R2的串联支路上。
4.根据权利要求1所述的开水装置，其特征在于所述电路包括干簧管GH1、光耦合晶体管IC1及其周围元件；干簧管GH1与电阻R4串联后跨接于地线与电源之间，其连接公共结点再连接光耦合管IC1的输入端，IC1的集电极连接单片机的RB1端和经电阻R5连接电源5伏，而发射极接地。
5.根据权利要求1所述的开水装置，其特征在于所述包括干簧管GH2与GH3，定时器IC2，继电器J1，光耦合晶体管IC3及其周围元件；干簧管GH2经继电器J1的触点开关和干簧管GH3及定时器IC2的输入脚2相连接，IC2的输出脚3连接继电器J1的线包，并且经电阻R8连接光耦合晶体管IC3的输入端，IC3的集电极连接单片机的RBZ端。而开水筒中水位K23传感电路的IC6的集电极连接单片机的RB4端，
6.根据权利要求1所述的开水装置，其特征在于所述电路包括温控器，其输出端连接单片机的RB0端或RB5端和经电阻连接电源，当温控器调到90WK的太阳能水箱的温控器连接单片机的RB0端；温控器调到80WK的上水筒的温控器连接单片机的RB5端。
7.根据权利要求1所述的开水装置，其特征在于所述电路包括光电管GM、定时器IC16、光耦合晶体管IC17及其周围元件；光电管GM与定时器IC16的输入脚2连接，IC16的输出脚3经电阻R29连接光电耦合晶体管IC17的输入端，IC17的集电极连接单片机的RB3端和经电阻R30连接5伏电源。
8.根据权利要求1所述的开水装置，其特征在于所述电路包括光耦合晶体管IC10、功放三极管Q2、负载继电器J4、及其周围元件；光耦合晶体管IC10的输入端经电阻R19连接单片机的输出RA0端，IC10的集电极连接12伏电源，IC10的发射极经电阻R20连接功放管Q2的基极，Q2的发射极接地，Q2的集电极连经接负载继电器J4线包后再连接电源12伏，而继电器触点和电磁阀DC1的串联支路跨接于市电相线与中线之间；负载有电磁阀DC1、DC2，水泵M，交流接触器RC1及加热器R1。
专利摘要微电脑控制太阳能开水装置涉及开水加热设备,适用于饮用水的微电脑控制太阳能开水装置。目的在于采用非聚焦式真空集热管及其反光板而集热管维修的微电脑控制太阳能开水装置。该装置包括水路和控制电路,所述控制电路包括相互独立的单片机电路和开水箱加热器;维修方便、无人值班。
文档编号F24H1/20GK2402974SQ9925761
公开日2000年10月25日 申请日期1999年12月22日 优先权日1999年12月22日
发明者王明辉 申请人:王明辉