太陽能熱水器控制器工作原理太陽能是目前最為“干凈”的能源之一。隨著消費者環(huán)保和綠色意識的提高，太陽能熱水器已經(jīng)開始走進(jìn)千家萬戶。這里介紹一

種低成本、高性能、全自動的太陽能熱水器控制器。它用數(shù)字方式顯示水溫、水位；全自動水位控制，水位低于規(guī)定值報警并

自動上水，上水到規(guī)定水位時自動停止上水（水位的上限可由用戶自行設(shè)定。設(shè)定參數(shù)具有斷電保護，重新上電不需要用戶再

設(shè)定）；水位界于高低水位之間時，可以通過觸摸鍵手動上水、停水；當(dāng)水壓不足時，自動控制增壓泵投入工作，避免因水壓

不足導(dǎo)致上水失??；全自動的溫度控制，禁止高溫空曬后進(jìn)水，可以防止真空管因突然注入冷水而爆裂。A1S173敝、4VOUT—l=H-您％PI1弘廠瑚A15173wurH—&叫P?10k廠、方A1S17Jvo^ip—iiND/朗6.3k.W仍14"4VOUT—一.—如叮眄4.A廠、踞"寫1得OT^—CZJ-創(chuàng)M陶2.491A1S173敝、4VOUT—l=H-您％PI1弘廠瑚A15173wurH—&叫P?10k廠、方A1S17Jvo^ip—iiND/朗6.3k.W仍14"4VOUT—一.—如叮眄4.A廠、踞"寫1得OT^—CZJ-創(chuàng)M陶2.491；薜MSV31VkjR?1K!H3Q.E阿1P1加阻4P1.4P1.3M2Pl.l：J5.2/50?1.□gP?.QP5.5P2.-/OUTnzJ?5.6巧l材他P+.7/AJN7PS7嶇35.3/TC1M.5郵FPAAwFkD/AJfffl愉EWVbsKT9374廠'1Gw￡號b—_LILIW￥U：此9崢盅LiU-2<5褊工R邦閥吟諷BondeitxomK.1<> …_O—；— GMrQ Q_ 叫Q￥*DI201??OOpF/25V3叩MKVccU3*S5G01GNDI叫<7lF/75vRfl卅-卵

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KUk"wVccO—?1—￥cc槌策Ji1JL|.—都也L控制器的電路圖如附圖所示。上述控制功能使用MCU實現(xiàn)，我們根據(jù)前面規(guī)定的任務(wù)要求，選用了SONIX公司的SN8P1706oSN8P1706片內(nèi)資源包括：8路12位ADC；1路7位DAC；30位數(shù)字I/O（SN8P1708有33位I/O）；3個定時計數(shù)器；2個8位PWM信號輸出；7個中斷源；1個串行口；1個監(jiān)視定時器，8層堆棧;4Kx16bitOTPROM作程序存儲器；256x8bitRAM數(shù)據(jù)存儲器；其I/O口的最大驅(qū)動電流15mA，可直接驅(qū)動LED。使用SN8P1700系列MCU，僅僅配以少量的外圍電路即可實現(xiàn)大部分民用產(chǎn)品的智能化。太陽能熱水器控制器選用SN8P1706，不失為一個低成本、高性能的解決方案。系統(tǒng)輸入信號有：6個液位信號、1個溫度信號、4個觸摸鍵；輸出信號有：4位LED數(shù)碼管分時顯示當(dāng)前溫度和液位，3個位輸出控制繼電器分別控制上水電磁閥、加熱泵、增壓泵，1個位輸出控制蜂鳴器作為低水位報警信號和其他異常情況報警，2個位輸出指示上水、加熱狀態(tài)。用戶設(shè)定項目有水位上限、熱水溫度、上水定時、加熱定時。設(shè)定參數(shù)用EEPROM保存，停電后參數(shù)無需重新設(shè)定。系統(tǒng)具有故障自檢功能，電磁閥、加壓泵在停水時會自動切斷，水位傳感器有故障時禁止上水，以免上水時溢出。液位傳感器采用ATS173型霍爾元件，若干霍爾元件固定在一個垂直導(dǎo)槽上，浮子帶動磁鋼沿導(dǎo)槽移動，霍爾元件的輸出經(jīng)過一個電阻網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成不同的電壓，經(jīng)ADC通道送入MCU。這樣，僅用一個ADC通道可以實現(xiàn)多路數(shù)字信號的輸入。溫度傳感器采用負(fù)溫度（NTC）型通用熱敏電阻，信號經(jīng)另一路ADC輸入MCU。保存設(shè)定參數(shù)的EEPROM采用HT93LC46，采用串行方式與MCU接口，整個控制器的硬件及對MCU的資源要求降到最低°MCU根據(jù)檢測到的水位信號、水箱溫度信號，以及用戶的設(shè)定或操作，通過軟件進(jìn)行數(shù)值計算和邏輯運算，以確定當(dāng)前應(yīng)該進(jìn)行的操作，并通過輸出口控制進(jìn)水閥、加壓泵、加熱泵的狀態(tài)，以實現(xiàn)要求的控制功能。由于SN8P1706的I/O口驅(qū)動能力可高達(dá)15mA，采用高亮度的LED顯示無須再使用驅(qū)動器件，可以由SN8P1706的I/O口直接驅(qū)動。本機采用專用單片機SN8P1706實現(xiàn)。由于SN8P1706的優(yōu)良性能，除了MCU之外僅僅使用少量必需的外圍器件。與通用單片機相比，無須擴展ADC、顯示驅(qū)動電路，不但節(jié)約了硬件成本，也簡化了電路，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，軟件任務(wù)也得到了一定的減少。從成本、性能等方面全方位地體貼用戶，這里介紹的低成本、高性能的太陽能熱水器控制器為目前性能價格比最高的方案之一。它不但可以被熱水器生產(chǎn)廠家直接采用，也可以供電子設(shè)計愛好者設(shè)計制作參考?？刂破鞯牟僮魇褂梅绞阶匀缓侠怼1用來切換操作狀態(tài)?？刂破饔小爸苯涌刂啤焙汀皡?shù)修改”兩種工作狀態(tài)。按S1鍵顯示“00”，控制器進(jìn)入“直接控制”狀態(tài)，顯示“01”、“02”、“03”、“04”分別表示“設(shè)定水位上限”、“設(shè)定定時上水時間”、“設(shè)定定時加熱時間”、“設(shè)定加熱溫度”。進(jìn)入“參數(shù)修改”狀態(tài)后，S2、S3用來修改規(guī)定的參數(shù)，S1接受本次修改，并切換到下一個參數(shù)，S4取消本次修改。

進(jìn)入“直接控制”后，S2用來手動上水，S3用來手動加熱，S4用來停止加熱或上水；若水位已經(jīng)超過設(shè)定水位上限，或水

溫已經(jīng)超過設(shè)定溫度，“直接控制”將不起作用。設(shè)定水位上限：控制器可以監(jiān)測6個水位，上限水位可以由用戶設(shè)置，水位上限設(shè)置范圍為位置3、4、5、6。設(shè)定定時上水時間：每天在規(guī)定時間檢查水位，并上滿。若設(shè)定時間為00或大于等于24,則取消自動定時上水。設(shè)定定時加熱時間：每天在規(guī)定時間檢查水溫，若水溫低于設(shè)定溫度，則接通電加熱器，將水溫加熱到設(shè)定溫度。若設(shè)定時間為00或大于等