太阳能热水器水温水位控制器.pdfVIP

2002 年 12 月 　　　　　　　　　　　十 堰 职 业 技 术 学 院 学 报 　　　　　　　　　Dec . ,2002 　 第 15 卷第 4 期 　　　　　　　　　Journal of Shiyan Technical Instit ute 　　　　　　　Vol . 15 No . 4 　 太阳能热水器水温水位控制器 唐德礼 ,鲍连升 (十堰职业技术学院　电子工程系 ,湖北 十堰 442000) [摘 　要] 　论述了由MCS - 5 1 系列单片机组成的太阳能热水器水温水位控制器的原理和设计方法 ,该装置结 构简单 ,外围元件少 ,充分利用了单片机的硬件资源 ,是一种比较实用的水温水位控制器 。 [ 关键词] 　水温 ;水位 ;控制器 ( ) [ 中图分类号] 　TP273 　[文献标识码] 　A 　[文章编号] 2002 ① 1 　引言 目前 ,随着太阳能热水器集热管的改进 ,太阳能热水器的集热效果大大增强 ,太阳能热水器已经成为百姓家里 日常洗 澡 、取暖、用热水的不可缺少的能源装置 。但 目前市售的太阳能热水器大部分没有配备全 自动水温水位显示及控制仪器 , 虽然配有电加热辅助装置 ,但都不是自动的 ,致使用热水时不知道水温及用水量的多少 ,带来许多不便 。尤其是在冬天太 阳光较弱时不能及时启动电加热器 ,只好等几个小时才能洗澡 。本文介绍一种功能比较齐全的太阳能热水器控制器 ,它能 显示水温和水位 ,控制水位 , 自动上水 ,能发出缺水和水满报警 ,而且能及时控制电加热器进行自动加热 。 2 　系统硬件组成 整个系统硬件框图如图 1 所示 : 图 1 　系统原理结构图 该系统由 IN TEL 公司生产的 87C5 1 单片机[ 1 ] 及其外围元件组成 ,系统程序固化在 87C5 1 的 EPROM 内,系统各部分 的原理如下 。 2 . 1 　温度传感器电路 本系统由MAX6674 作为温度传感器 。它工作于标准的 K 型热电偶 ,能将检测到的温度值转换为 10 位数字输出。它 ① 　[ 收稿 日期] ( ) ( ) 　[ 作者简介] 　唐德礼 1946 - ,男 ,十堰职业技术学院电子工程系副教授 ;鲍连升 1968 - ,男 ,十堰职业技术学院电子工程系助教 。 — 73 — © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 太阳能热水器水温水位控制器 内部还集成了冷端补偿电路 ,任何时间只要通过简单的只读串行接 口便能进行访问。它具有 0 . 125 ℃的分辨率 ,温度的测 量范围为 0 ℃～128 ℃,精度为 ±2 . 0 ℃。用 87C5 1 的 P1. 0 、P1. 1 及 P1. 2 作为与 MAX6674 的信号连接 ,CPU 随时可以读入 ( ) ( MAX6674 的温度转换值 数字信号 ,再进行内部运算变成度数 。其转换规律是 :0 . 125 ℃×D = T ℃D 为 10 位二进制数的 ) 十进制数 。 2 . 2 　水位传感器电路 用 5 根不锈钢针分别置于水箱内的 5 种不同高度的位置 ,当某个钢针不接触水面时 ,其输出为高电平 ; 当其与水面接 触时则输出低电平 。它们的输出接至电子开关 CD4069 ,经过 CD4069 反向并