[發(fā)明專(zhuān)利]基于單片機(jī)的太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310718815.9
• 申請(qǐng)日: 2013-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103673339A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪祖民;張紅梅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F24J2/40
• 分類(lèi)號(hào): F24J2/40
• 代理公司: 大連智高專(zhuān)利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 胡景波

所屬技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及智能家居領(lǐng)域，特別是涉及一種基于單片機(jī)的太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能作為一種可再生的資源，以其取之不盡的特點(diǎn)可以讓我們節(jié)約大量的不可再生資源。太陽(yáng)能的清潔、安全的優(yōu)勢(shì)順應(yīng)了這個(gè)時(shí)代發(fā)展進(jìn)步的要求。隨著人們生活水平的提高和現(xiàn)代化意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高。智能化、人性化的家用電器越來(lái)越受到廣大消費(fèi)者的需要。然而，現(xiàn)在大多數(shù)太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)功能單一，控制不方便，抗干擾能力差，這使得人們?cè)谑褂锰?yáng)能熱水器時(shí)有諸多的不便。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述不足，本發(fā)明除了有太陽(yáng)能熱水器的基本功能外，如太陽(yáng)能加熱、上水，還設(shè)計(jì)了更加人性化的功能，如自動(dòng)開(kāi)啟輔助加熱系統(tǒng)加熱定時(shí)的保持水溫、水滿(mǎn)報(bào)警、顯示溫度和水位等功能。基于節(jié)能和人性化的考慮，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了定時(shí)保持水溫的功能。它可以按照用戶(hù)事先設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)和溫度，通過(guò)系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)在該時(shí)間點(diǎn)保持該溫度的功能。該功能特別適用于在陽(yáng)光不足的情況。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于單片機(jī)的太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)、與單片機(jī)連接的各分立模塊，所述的各分立模塊包括：用于檢測(cè)儲(chǔ)水箱內(nèi)水溫的蓄水箱溫度檢測(cè)模塊、用于檢測(cè)儲(chǔ)水箱內(nèi)水位的水位檢測(cè)模塊、用于顯示水溫信息及水位信息的LCD液晶顯示模塊、用于水位超限報(bào)警的報(bào)警模塊、用于計(jì)時(shí)的時(shí)鐘模塊、用于設(shè)定計(jì)時(shí)時(shí)間和水溫的鍵盤(pán)輸入模塊及用于為系統(tǒng)供電的電源模塊。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示和水滿(mǎn)報(bào)警的功能，并可以根據(jù)用戶(hù)預(yù)設(shè)的時(shí)間和溫度定時(shí)的保持水溫，功能豐富，抗干擾性強(qiáng)，且本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，易于維護(hù)和升級(jí)。

附圖說(shuō)明

圖1.系統(tǒng)電路；

圖2.DS18B20電路；

圖3.LCD液晶顯示模塊的電路原理圖；

圖4.系統(tǒng)總體程序流程圖。

具體實(shí)施方式：

結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例

根據(jù)太陽(yáng)能熱水器的特點(diǎn)及對(duì)控制系統(tǒng)的要求，本發(fā)明提供了一種基于單片機(jī)的太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括系統(tǒng)硬件和軟件程序兩個(gè)部分。如圖1所示，一種基于單片機(jī)的太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)、與單片機(jī)連接的各分立模塊，所述的各分立模塊包括：用于檢測(cè)儲(chǔ)水箱內(nèi)水溫的蓄水箱溫度檢測(cè)模塊、用于檢測(cè)儲(chǔ)水箱內(nèi)水位的水位檢測(cè)模塊、用于顯示水溫信息及水位信息的LCD液晶顯示模塊、用于水位超限報(bào)警的報(bào)警模塊、用于計(jì)時(shí)的時(shí)鐘模塊、用于設(shè)定計(jì)時(shí)時(shí)間和水溫的鍵盤(pán)輸入模塊及用于為系統(tǒng)供電的電源模塊。

本實(shí)施例中，所述的蓄水箱溫度檢測(cè)模塊采用溫度傳感器DS18B20，所述的LCD液晶顯示模塊為L(zhǎng)CD1602顯示模塊，所述的水位檢測(cè)模塊為分段液位傳感器，所述的時(shí)鐘模塊采用時(shí)鐘芯片DS1302。

DS18B20實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫，并將監(jiān)測(cè)到的水溫信息通過(guò)LCD1602模塊顯示出來(lái)；分段液位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位信息，若水位超限，即啟動(dòng)報(bào)警；系統(tǒng)通過(guò)鍵盤(pán)輸入模塊設(shè)定預(yù)熱時(shí)間，時(shí)鐘芯片DS1302起計(jì)時(shí)功能，從而用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求預(yù)設(shè)時(shí)間和溫度定時(shí)的保持水溫。

溫度檢測(cè)模塊電路的設(shè)計(jì)是將數(shù)字溫度傳感器DS18B20唯一的數(shù)字信號(hào)傳輸端口與單片機(jī)的P3.7相連并將感應(yīng)的溫度信號(hào)實(shí)時(shí)的傳給單片機(jī)。上拉電阻R3是為了讓DS18B20在接有工作電源時(shí)保持一個(gè)穩(wěn)定的工作環(huán)境，一般選用的電阻阻值會(huì)比較大。同時(shí)，上拉電阻還可以讓DQ在空閑的時(shí)候保持高電平。

數(shù)字溫度傳感器DS18B20可以實(shí)時(shí)的將水溫傳遞單片機(jī)，并通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)，讓用戶(hù)清楚地了解此時(shí)的水溫狀況。另外，單片機(jī)根據(jù)傳遞來(lái)的溫度信號(hào)再進(jìn)行系統(tǒng)的控制（開(kāi)啟或者關(guān)閉輔助加熱系統(tǒng)）來(lái)調(diào)控水溫。

鍵盤(pán)輸入模塊的控制鍵是用戶(hù)干預(yù)系統(tǒng)運(yùn)行的唯一接口,也是用戶(hù)比較關(guān)心的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對(duì)時(shí)間與溫度的設(shè)定及顯示功能,設(shè)計(jì)了鍵中斷輸入。因?yàn)樵摻y(tǒng)功能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，用矩陣鍵盤(pán)比較浪費(fèi)，而用鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)芯片更沒(méi)有必要，雖然可以解放單片機(jī)的工作但成本較高和硬件電路設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。所以最終只用了簡(jiǎn)單的獨(dú)立鍵盤(pán)。

LCD1602顯示模塊電路圖連接線路為：數(shù)據(jù)口是單片機(jī)AT89S52的P2口，即P2口與LCD的D0-D7口相連，單片機(jī)的P3.0口與LCD的RS口相連，P3.1與LCD的E口相連。VSS和VDD分別為芯片的接地端和接電源端，VEE可以不接。當(dāng)RS為高電平時(shí)為數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)其為低電平時(shí)為指令信號(hào)。當(dāng)RW為高電平時(shí)為數(shù)據(jù)讀取模式，當(dāng)其為低電平時(shí)為數(shù)據(jù)寫(xiě)取模式。E為使能信號(hào)端。所謂的使能信號(hào)端指的是控制芯片工作的一個(gè)輸入端口，只有該引腳被激活時(shí)，芯片才能工作。一般情況下E為高電平有效。