CN204902284U - 一种基于wifi的太阳能热水器温控器 - Google Patents

一种基于wifi的太阳能热水器温控器 Download PDF

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沈岳
刘承扬
吴付峰
杨云鹏
陈文生
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Abstract

本实用新型属于智能仪器技术领域，涉及一种基于WIFI的智能温控器。包括STM32单片机（1）、网卡模块（2）、循环阀继电器驱动电路（3）、电加热继电器驱动电路（4）、集热器温度检测电路（5）、冷水管温度检测电路（6）、混水阀热水温度检测电路（7）、温度传感器（8）、Yeelink服务器（9）、安卓APP（10）。本设计采用单片机技术，具有体积小，功耗低等优点。其中温控器主控芯片采用64脚的STM32F103RET6芯片，网卡模块采用WM-G-MR09网卡。该设计用于实现用户对温控器的远程控制以及对温控器部分参数的远程获取。

Description

一种基于WIFI的太阳能热水器温控器
技术领域
本实用新型属于智能仪器技术领域，涉及一种基于WIFI的太阳能热水器温控器，用于实现对温控器的远程控制及参数查看，以方便用户对太阳能热水器的实际使用。
背景技术
太阳能热水器温控器的作用是通过温度保护器将温度传到温度控制器，温度控制器发出开关命令，从而控制设备的运行以达到理想的温度及节能效果。为了实现太阳能热水器温控器的普遍通用性，很多温控器允许厂家和用户设定部分参数，满足不同的需求。
随着科技的飞速发展，太阳能热水器温控器也越来越智能化。但是用户只能近距离的对温控器进行操作，查看一些参数，而这种传统的做法也给用户带来极大的不便，例如，用户在下班回家的途中想查看当前热水器中水温是否达到合适条件或者水箱中水量是否够洗，又例如，用户离家之后为了节约能源希望关闭太阳能温控器的电源，而又不希望再次返回家中执行这样的操作，显然，传统的太阳能温控器无法满足这样的需求。因此，为了实现用户对太阳能热水器温控器的远程操作，顺应电器产品微机化，智能化的发展方向，利用技术成熟的单片机技术，开发了一种基于WIFI的太阳能热水器温控器，使用户随时随地可以对温控器进行操作，查看当前温控器所设置的温度等参数，这对于提高产品的技术含量和实际操作性都有重要的意义。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一个基于WIFI的太阳能热水器温控器，其目的在于实现利用上位机对太阳能温控器的远程控制。
本实用新型采用的技术方案是：一种基于WIFI的太阳能热水器温控器包括STM32单片机（1）、网卡模块（2）、循环阀继电器驱动电路（3）、电加热继电器驱动电路（4）、集热器温度检测电路（5）、冷水管温度检测电路（6）、混水阀热水温度检测电路（7）、温度传感器（8）、Yeelink服务器（9）、安卓APP（10）；STM32单片机（1）通过网卡模块（2）连入指定的路由器从而接入Inernet，接受来自Yeelink服务器（9）的消息命令，从而通过电加热继电器驱动电路（4）控制电热水器电源的开与关，而安卓APP（10）作为控制终端可以借助Yeelink服务器（9）向STM32单片机（1）发送控制命令。温度传感器（8）布置在集热器，冷水管与混水阀之中通过集热器温度检测电路（5），冷水管温度检测电路路（6），混水阀热水温度检测电路（7）分别测量集热器，冷水以及混水阀中的温度，将这些测量的温度上传至Yeelink服务器（9），安卓APP（10）可以访问Yeelink服务器（9）获取这些温度值，并通过一种通俗易懂的方式展示给用户。
附图说明
图1为本实用新型的温控系统结构图。
图2为本实用新型的温控器电路组成图
图3为本实用新型的电加热继电器驱动电路图。
具体实施方式
如图1、2，一种基于WIFI的太阳能热水器温控器包括STM32单片机（1）、网卡模块（2）、循环阀继电器驱动电路（3）、电加热继电器驱动电路（4）、集热器温度检测电路（5）、冷水管温度检测电路（6）、混水阀热水温度检测电路（7）、温度传感器（8）、Yeelink服务器（9）、安卓APP（10）；STM32单片机（1）首先通过网卡模块（2）连入指定的路由器从而接入Inernet，接受来自Yeelink服务器（9）的消息命令；接着STM32单片机（1）通过循环阀继电器驱动电路控制循环阀打开，为集热器进行冷水上水工作，与此同时，放置在冷水管中的温度传感器（8）会采集此时冷水的水温，其信号经过冷水管温度检测电路之后再输入至STM32单片机（1）中，STM32单片机（1）将冷水温度值封装成一个HTTP消息请求报文发送至Yeelink服务器（9）中。冷水进入集热器后，集热器利用太阳能对冷水进行加热，此时放置在集热器中的温度传感器（8）将对集热器中的水温进行实时采集，通过集热器温度检测电路（5）将测得的数据传输给STM32单片机（1），同样的，STM32单片机（1）会将集热器中的水温封装成HTTP请求消息报头传输给Yeelink服务器（9）。当集热器中的水温达到一定温度值时，热水从集热器中流出，与冷水一起经过混水阀流入水箱，而在混水阀输出管道中的温度传感器（8）将检测此时热水与冷水混合在一起的水温，通过混水阀热水温度检测电路（7）将温度值给STM32单片机(1)，与前面一样，STM32单片机（1）将此数值以HTTP请求消息报头的方式传输给Yeelink服务器（9）。
用户可以通过安卓APP（10）访问Yeelink服务器（9）获取冷水管中水温值，集热器中水温值以及经过混水阀之后的水温值，并根据经过混水阀之后的水温值决定是否打开电热水器对水进行加热。当进入水箱中的水温不能满足用户的沐浴要求时，用户可以通过安卓APP（10）向温控器发送打开电热水器电源的命令，具体的实现过程是这样的：首先，安卓APP（10）根据Yeelink服务器（9）所规定的HTTP请求报头形式发送报文至Yeelink服务器（9）受到报文之后根据报文要求改变传感器的状态，而STM32单片机（1）向Yeelink服务器（9）发送相应的报文实时查询传感器的状态，当STM32单片机（1）收到来自Yeelink服务器（9）响应报文后对其进行解析，提取关键信息并根据信息（传感器状态）通过电加热继电器驱动电路（4）实现对电热水器电源的开关作用。
当用户出门想要关闭电热水器电源时，也只要通过安卓APP（10）发送相应的指令就可以实现功能。
如图3，电加热继电器驱动电路由STM32单片机（1）控制，其中三极管的基极通过一个限流电阻与STM32的PB1引脚相连，当STM32的PB1引脚输出一个高电平时，三极管导通，继电器公共端打到S2端，而当PB1引脚输出一个低电平是，三极管截止，继电器公共端打到S1端。通过这种方式实现了对电热水器电源的开关控制。

Claims (6)

1.一种基于WIFI的太阳能热水器温控器，其特征在于包括STM32单片机（1）、网卡模块（2）、循环阀继电器驱动电路（3）、电加热继电器驱动电路（4）、集热器温度检测电路（5）、冷水管温度检测电路（6）、混水阀热水温度检测电路（7）、温度传感器（8）、Yeelink服务器（9）、安卓APP（10）；STM32单片机（1）通过网卡模块（2）连入指定的路由器从而接入Inernet，接受来自Yeelink服务器（9）的消息命令，从而通过电加热继电器驱动电路（4）控制电热水器电源的开与关，而安卓APP（10）作为控制终端可以借助Yeelink服务器（9）向STM32单片机（1）发送控制命令；温度传感器（8）布置在集热器，冷水管与混水阀之中通过集热器温度检测电路（5），冷水管温度检测电路（6），混水阀热水温度检测电路（7）分别测量集热器，冷水以及混水阀中的温度，将这些测量的温度上传至Yeelink服务器（9），安卓APP（10）可以访问Yeelink服务器（9）获取这些温度值，并通过一种通俗易懂的方式展示给用户。
2.如权利要求1所述的一种基于WIFI的太阳能热水器温控器，其特征在于：STM32单片机采用64引脚的STM32F103RET6芯片，包括电源电路，复位电路，振荡电路，ISP下载电路，SDIO接口电路。
3.如权利要求2所述的一种基于WIFI的太阳能热水器温控器，其特征在于：STM32单片机的电源电路由外接电源的12V电压，一方面用于电路中12V用电口，另一方面经过22uF的钽电容C19，0.1uF电容C20滤波之后，接入AMS1117的12V接口上，经过芯片AMS1117稳压后，输出5V电压，经过10uF电容C21，0.1uF电容C22滤波后一个输出端输出给电路中5V用电口，另一输出端输出至AMS1117的5V接口上，经过芯片AMS1117稳压后，输出3.3V电压，经由10uF电容C23，0.1uF电容C2滤波后输出给电路中3.3V用电口。
4.如权利要求3所述的一种基于WIFI的太阳能热水器温控器，其特征在于：网卡模块采用WM-G-MR09网卡，其中包括SDIO接口电路与网卡供电电路，
WM-G-MR09网卡的SD_D0、SD_D1、SD_D2、SD_D3、SD_CMD、SD_CLK分别连接STM32F103RET6的PC8、PC9、PC10、PC11、PD2、PC12口；
网卡模块的供电电路5V电压，经过0.1uF电容C28，10uF电容C29滤波后经过SPX3819稳压后，输出VCC_WIFI（3.3V）电压，经过10uF电容C26，0.1uF电容C27滤波后输出给电路中VCC_WIFI（3.3V）用电口。
5.如权利要求4所述的一种基于WIFI的太阳能热水器温控器，其特征在于：循环阀继电器驱动电路采用12V五脚继电器，通过STM32F103RET6芯片的PC0口控制NPN型三极管的基极电压从而达到改变继电器中动触点与两个静触点之间的通断状态，进而实现控制循环阀打开，关闭的功能；电加热继电器驱动电路采用5V五脚继电器，通过STM32F103RET6芯片的PB1口控制NPN型三极管的基极电压从而达到改变继电器中动触点与两个静触点之间的通断状态，进而实现控制电热水器电源打开，关闭的功能。
6.如权利要求5所述的一种基于WIFI的太阳能热水器温控器，其特征在于：安卓APP在eclipse环境中开发，具有查看相关参数与发送控制命令两种功能：
发送控制命令是以HTTP请求消息报文为载体，由安卓APP将请求消息传输至Yeelink服务器，再由Yeelink服务器根据其要求改变传感器状态，而STM32单片机向Yeelink服务器发送相应的报文实时查询传感器的状态，当STM32单片机收到来自Yeelink服务器响应报文后对其进行解析，提取关键信息并根据信息（传感器状态）进行相应的操作；
查看相关参数同样以HTTP请求消息报文为载体，安卓APP向Yeelink服务器发送请求消息，待收到来自Yeelink服务器的响应消息后，提取其中关键信息，以文本对话框的方式将数据展示给用户查看。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107091535A (zh) * 2017-04-28 2017-08-25 西安科技大学 一种家庭太阳能热水器智能控制系统
CN107101397A (zh) * 2017-05-15 2017-08-29 云南品森科技有限公司 一种基于互联网的太阳能热水器智能管理系统

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