CN103836819A - 一种智能太阳能热水器控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能太阳能热水器控制系统，包括用于实时检测水箱水温的温度传感器、用于检测水箱水位的水位检测模块、用于接收温度传感器和水位检测模块输出信号的单片机以及电源模块，单片机通过无线通信模块与用户终端进行通信，温度传感器和水位检测模块与单片机的输入端相接，单片机的输入端接有时钟电路以及按键，单片机的输出端接有水位及状态显示模块、温度显示模块、报警电路和漏电检测模块，单片机的输出端还接有电磁阀和继电器，电磁阀串接在上水控制回路上，所述继电器与电加热器相接。该智能太阳能热水器控制系统结构设计合理，智能化程度高，性能良好，使用方便，经济实惠，便于推广使用。

Description

一种智能太阳能热水器控制系统
技术领域
本发明涉及一种智能太阳能热水器控制系统。
背景技术
随着太阳能热水器的迅速推广，广大消费者对太阳能热水器特别是太阳能热水器控制系统的要求越来越高。目前市场上太阳能热水器控制系统大部分都存在这或多或少的缺点：如功能单一、操作复杂、控制不方便等。随着人们生活水平的提高和电子技术的发展，这样的太阳能热水器控制系统逐渐不能适应人们生活的需求，开发一种控制方便，操作灵活的太阳能热水器的控制系统，已经成为当务之急。在我国太阳能拥有广阔的市场，当然也有更大的竞争，只有不断提高太阳能热水器的性能，更加贴近客户需求，更加使客户满意的太阳能控制系统，才能占有更加广阔的市场。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种智能太阳能热水器控制系统。该智能太阳能热水器控制系统结构设计合理，智能化程度高，性能良好，使用方便，经济实惠，便于推广使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：包括用于实时检测水箱水温的温度传感器、用于检测水箱水位的水位检测模块、用于接收温度传感器和水位检测模块输出信号的单片机以及为本系统各用电单元供电的电源模块，所述单片机通过无线通信模块与用户终端进行通信，所述温度传感器和水位检测模块与单片机的输入端相接，所述单片机的输入端接有用于为系统提供时间基准的时钟电路以及用于设定水位、温度并且可以在手动状态下执行上水、停止和加热操作的按键，所述单片机的输出端接有用于显示水箱水位以及上水或加热状态的水位及状态显示模块、用于显示水箱水温的温度显示模块、用于当上水达到设定水位或水温达到设定温度值时发出报警提示音的报警电路和用于检测到漏电信号时在延时5ms后自动切断电加热器电流且同时发出报警提示音的漏电检测模块，所述单片机的输出端还接有电磁阀和继电器，所述电磁阀串接在上水控制回路上，所述继电器与电加热器相接。
上述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述电源模块中为单片机供电的稳压芯片是LM7805，所述电源模块中为电磁阀和继电器供电的稳压芯片是LM7812。
上述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述时钟电路采用6MHz晶振和33pF电容。
上述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述单片机采用ATMEL公司的AT89S51芯片。
上述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述温度传感器采用DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20。
上述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述水位及状态显示模块采用LED发光二极管。
上述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述报警电路中的发声器件采用蜂鸣器。
上述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述温度显示模块采用3位LED数码管。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构设计合理：本发明包括电源模块、时钟电路、按键、水位检测模块、单片机、温度传感器、水位及状态显示模块、温度显示模块、报警电路、电磁阀、继电器、电加热器、无线通信模块和漏电检测模块等电路构成，结构设计合理。
2、智能化程度高：本发明实现了自动上水、加热以及超限报警功能，在手动状态下可以快速上水、加热，并且具有通过用户终端远程控制的功能，因此智能化程度非常高。
3、使用方便：本发明即可自动控制，又可以手动控制，还可以远程控制，因此使用非常方便。
4、经济实惠：本发明在使用单片机作为控制核心，通过在软件上增加控制功能，简化了硬件电路，降低了成本，因此是一款非常经济实惠的产品。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—电源模块；          2—时钟电路；       3—按键；
4—水位检测模块；      5—单片机；         6—温度传感器；
7—水位及状态显示模块                      8—温度显示模块；
9—报警电路；          10—电磁阀；        11—继电器；
12—用户终端；         13—电加热器；      14—无线通信模块；
15—漏电检测模块。
具体实施方式
如图1所示的一种智能太阳能热水器控制系统，包括用于实时检测水箱水温的温度传感器6、用于检测水箱水位的水位检测模块4、用于接收温度传感器6和水位检测模块4输出信号的单片机5以及为本系统各用电单元供电的电源模块1，所述单片机5通过无线通信模块14与用户终端12进行通信，所述温度传感器6和水位检测模块4与单片机5的输入端相接，所述单片机5的输入端接有用于为系统提供时间基准的时钟电路2以及用于设定水位、温度并且可以在手动状态下执行上水、停止和加热操作的按键3，所述单片机5的输出端接有用于显示水箱水位以及上水或加热状态的水位及状态显示模块7、用于显示水箱水温的温度显示模块8、用于当上水达到设定水位或水温达到设定温度值时发出报警提示音的报警电路9和用于检测到漏电信号时在延时5ms后自动切断电加热器电流且同时发出报警提示音的漏电检测模块15，所述单片机5的输出端还接有电磁阀10和继电器11，所述电磁阀10串接在上水控制回路上，所述继电器11与电加热器13相接。
本实施例中，所述电源模块1中为单片机5供电的稳压芯片是LM7805，所述电源模块1中为电磁阀10和继电器11供电的稳压芯片是LM7812。所述时钟电路2采用6MHz晶振和33pF电容。所述单片机5采用ATMEL公司的AT89S51芯片。所述温度传感器6采用DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20。所述水位及状态显示模块7采用LED发光二极管。所述报警电路9中的发声器件采用蜂鸣器。所述温度显示模块8采用3位LED数码管。
本发明的工作过程是：控制系统电源接通后，太阳能热水器控制系统处于正常工作状态，电源指示灯闪亮，温度显示模块8显示温度值，根据水位高低不同，水位指示灯点亮的数目不同。当水箱无水时，水位指示灯全灭，随着水位升高，水位指示灯点亮的数目增加，当水位最高时，所有水位指示灯全亮。在系统处于自动状态下，当检测温度高于设置温度，且水位未达到最高时，系统通过电磁阀10启动上水控制回路，同时点亮上水指示灯；当水位上至设定水位时，自动停止上水，同时上水指示灯灭，若水箱内无水，则自动上水至最低水位处。在系统处于手动状态下时，可以通过按键3手动上水或停止上水，若水位达到最高则自动停止上水。用水时，若日晒水温达不到设定温度值，单片机5控制电加热器13自动补温至设定温度值，同时加热指示灯点亮；加热停止，加热指示灯灭，当上水至设定水位或加热水温至设定值时，报警电路9蜂鸣器会发出鸣叫声，通知用户。系统采用扩展EEPROM对设置的参数具有断电保留功能，断电后，参数无需重新设置。漏电检测模块15当检测到系统漏电时，延时5ms后自动切断电加热器13的电流，同时进行报警。采用ZigBee协议，用户可以通过终端设备对太阳能热水器控制系统非常方便的进行数据查询和控制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：包括用于实时检测水箱水温的温度传感器（6）、用于检测水箱水位的水位检测模块（4）、用于接收温度传感器（6）和水位检测模块（4）输出信号的单片机（5）以及为本系统各用电单元供电的电源模块（1），所述单片机（5）通过无线通信模块（14）与用户终端（12）进行通信，所述温度传感器（6）和水位检测模块（4）与单片机（5）的输入端相接，所述单片机（5）的输入端接有用于为系统提供时间基准的时钟电路（2）以及用于设定水位、温度并且可以在手动状态下执行上水、停止和加热操作的按键（3），所述单片机（5）的输出端接有用于显示水箱水位以及上水或加热状态的水位及状态显示模块（7）、用于显示水箱水温的温度显示模块（8）、用于当上水达到设定水位或水温达到设定温度值时发出报警提示音的报警电路（9）和用于检测到漏电信号时在延时5ms后自动切断电加热器电流且同时发出报警提示音的漏电检测模块（15），所述单片机（5）的输出端还接有电磁阀（10）和继电器（11），所述电磁阀（10）串接在上水控制回路上，所述继电器（11）与电加热器（13）相接。
2.根据权利要求1所述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述电源模块（1）中为单片机（5）供电的稳压芯片是LM7805，所述电源模块（1）中为电磁阀（10）和继电器（11）供电的稳压芯片是LM7812。
3.根据权利要求1所述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述时钟电路（2）采用6MHz晶振和33pF电容。
4.根据权利要求1所述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述单片机（5）采用ATMEL公司的AT89S51芯片。
5.根据权利要求1所述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述温度传感器（6）采用DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20。
6.根据权利要求1所述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述水位及状态显示模块（7）采用LED发光二极管。
7.根据权利要求1所述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述报警电路（9）中的发声器件采用蜂鸣器。
8.根据权利要求1所述的一种智能太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述温度显示模块（8）采用3位LED数码管。
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