太阳能热水器智能控制器的设计_图文

1、工业技术口州！塑！墅：！“太阳能热水器智能控制器的设计自杰（大庆石化公司建设公司仪表二分公司黑龙江省大庆市）摘要：目前，中国已最为世界上最大的太阳能热水器生产因但与之配套的热水器控制嚣却一直处在研究与发展阶段。目前市场上出售的控制器不仅功能少，而且可靠性差远远不能满足客户的要求。太阳能热水嚣控钢器以单片杌为捡测控割核心，具有温度液位两种参数显示功能其中温度可以进行设王控剞嚣可以根据电器情况，利用辅助加热装王是蓄水箱和储水箱内的水运到预先设定的温度，从而达到具有小时热水供应的目标。检测关键词：太阳能控制嚣设计控制器的硬件系统组成建于国内外太阳能热水器市场不断扩大，而与其相配套的控制器急需跃进的情

2、况下这套太阳能热水器智能控制器，考虑到系统的性能和价格，以及生产厂家的要求，主控制器采用性价比高使用方便，市场资源充足的。考虑到本系统运算量不是很大没有太多的中间数据需要处理，保存故不再外扩数据存储器。水温与水位的检测对于温度检测，本系统采用性价比相度，但是线路结构复杂。另一种是软件去抖动，软件去抖动电路简单，但响应速度侵，常用于对响应速度要求不高的场合。本系统键盘即采用软件去抖动。采用多次检测的方法，当检测到有键按下后执行一个延时程序，等待抖动过程的结束，然后再检查下该键是否仍保持闭合结束，如仍为闭合状态则说明该键真正按下，否则视为抖动，从而消除抖动影响。具有良好的显示功能会为所设计的产品增

3、色不少。本控制器采用七段数码管显示起来实现显示功能。控制器一共使用只数码管其中只作为温度显示，因为太阳能热水器不会要求水温达到，所以只数码管就够用了。而采用只数码管显示是为了以后扩展时钟芯片的需要。由于本系统用线不多。并考虑到实际的需要所以设计中串行显示法即静态显示法，它的优点是字符显示灵活，同一时刻各位显示器可以显示不同的内容且编程方便，占用时间少。实现串行显示的过程中使用了串入并出的接口芯片。该芯片并行输出端可以不加驱动电路。只需接上限流电阻就可直接同数码管管脚相连，使数码管点亮或熄灭。为了实现辅助加热和系作，实现预定的功能。软件是不可或缺的一部分。软件和硬件在实现系统功能中有同样重要的作

4、用或者说没有软件的支持硬件将完全没有用处。所以说，设计出良好的软件，是完成设计任务的重要保证。事实上，软件的设计与调试将占用整个设计过程的大部分时间。太阳能热水器智能控制器的软件设计采用模块化结构。即在主程序中包含了能实现各种不同功能的子程序，如数据采集子程序，数据处理子程序，显示子程序等。除此以外。即在主程序之外还有键盘中断处理程序。系统主程序的主要任务是完成温度和水位检测，决定是否进行辅助加热和一些初始化功能。初始化部分主要是完成对程序中所要用到的各存储单元如温度寄存器水位寄存器的清零工作还有显示器的请零也在此完成。对较好的热敏电阻。具体方法是利用热敏电阻组成电阻桥，经集成运放放大后，送压

5、控振荡器电路，产生与输入电压成正比的振荡频率，完成温度的检测。蓄水箱水位捡测与控制电路利用定时器完成。它由分压器、电压比较器、基本触发器，缓冲输出器和三极管开关五个部分组成。利用其振荡频率与电容值成反比这个特性设计成传感器，电容器做成平行安装在绝缘板上的两根不锈钢棒，不锈钢棒直径在读温度水位值时将涉及到一些子程序，如在读取温度时，采用读次，取平均值为读取到的温度的方法，以此来对温度进行数字滤波处理。由于热敏电阻的电阻值随温度变化曲线呈指数形式非线性严重，需要程序处理。本程序采用查表法，即用实验方法测得的温度值和单片机测得的频率值的对应关系制成表格以此求得较精确的温度值。在主程序之外，还有键盘中

6、断处理程宇，它在整个程序中也发挥了很重要的作用。本控制器的键盘是用户进行温度设定的接口。本控制器的键盘对温度设定采用如下方法，假设要进行温度设定则按一下温度设定功能键，显示器显示原设定温度，若再按下。加”键或者。减”键则设定值将进行调整，调整完毕后按下确定键，将自动检测设定值与当前温度的差值然后进行处理。若在设定期间，秒钟之内没有按任何键将返回显示当前温度，设定不经确认将认为无效。还需说明的是在用户设定温度时，设定值暂存在，中待用户确定后再写入作为用户的设定温度与当前温度进行比较。根据比较结果傲出相应的操作。，两端带有螺纹，用来固定在绝缘板上和连接引线有效长度，间距，传感器的电容量取决于介质的

7、电容率，在空气中为左右，侵入水中，当水位变化时，在之间变化。此电路测量范围相对误差。此电路结构简单。制作容易，调整方平行度）。按键与显示的硬件结构键盘和显示器是人机交互的首要手段。一个设计的产品能否被用户接受能否在市场中占有一席之地，常常是同良好的用户接口是分不开的。由于本控制器要实现温度设定，设定温度显示，当前温度显示等功能。诸多功能只能靠软件识别各种按键功能进而实现预定功能。本系统考虑到软件能实现的任务及系统用键数量较少的特点，确定采用独立式键盘结构统工作情况显示，设定情况显示控制器有继电器输出接口和数码管显示器接口。还有用发光二极管实现，用软件或硬件控制的状态指示灯。电源的选用稳定的电源

8、是单片机系统长期稳定运行的保障。是整个系统能正确工作不可缺少的条件。本系统中除供单片机的各芯片工作的电源外，还用到了的电源作为放大器的工作电源。所以系统电源有三种。各种稳压源的实现方法是用变压器将交流电变到需要的值。然后经二极管桥整流成直流，再用集成稳压芯片稳压。市电经变压器变压后经二极管桥整流戍直流电后经三端集成稳压器稳压成直流电压。最小输入电压为，最小输入电压为，输出电压精度为，可以满足单片机系统对电源稳定性的要求，并设计发光二极管作为电源指示。便，线性好（取决于传感器的电容两电扳的在实际应用时，由于机械触点的弹性作用，在闭合（刚按下）和断开（刚松开）的瞬间有抖动过程，会出现一些抖动脉冲。为了保证键输入状态检测的可靠性，必须消除抖动的影响，保证每按一下键仅做一次输入处理。常用的去抖动措施有二种：一种是硬件去抖动，硬件取抖动可减轻负担省去软件延时，可加速程序运行速控制器系统软件的设计一个单片机系统要想能够有效地工作者简介：白