基于单片机的太阳能热水器智能控制器的设计

作者：陈开开

来源：《硅谷》2014年第19期

摘 要 太阳能热水器作为太阳能利用中最常见的一种装置，经济效益明显，正在迅速的推广应用。本课题根据太阳能热水器的功能特点以及对其控制器的要求，提出一种基于51单片机的太阳能热水器智能控制器的设计方法。该设计利用51单片机作为系统的主控制器，配合其他控制电路协调工作。利用温度传感器和水位测量传感器实现了对水温和水位的测量，并通过预定值，实时调节温度和水量，实现24小时不间断供应热水；同时，通过相关控制电路和软件程序的设计还实现了加热装置和上水装置的全自动运行，提高了热水器的自动化和智能化程度。

关键词 太阳能热水器；单片机；智能控制器

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）19-0009-02 1 系统硬件设计

1.1 概述

太阳能因其无污染、取自自然、费用低廉等特点而受到越来越多的人的关注。本设计应用范围很广、技术成熟的STC公司生产的89C51单片机为中央控制核心，将来自温度传感器的温度信号和水位检测传感器的水位信号经单片机处理后，由LCD1602液晶显示屏显示当前水箱中的水温和水量；并通过跟预设定值作比较，驱动辅助加热装置和上手装置的电磁开关的工作状态，自动实现温度控制和水量加载，同时根据软件程序的设定，实现低温/高温报警，水位低限/高限报警等过程。

1.2 总体硬件结构

依据设计任务和系统需要实现的功能，综合成本等考虑设计出如下的硬件结构框图，如图1所示。

图1 硬件结构框图

该控制系统以STC89C51单片机作为中央控制器，通过DS18B20温度传感器检测当前水温，通过单片机的处理在1602液晶显示屏上显示当前的温度值。另外一路是水位检测传感器测量储水箱中水位高低，并通过指示灯的变化显示水位档。系统工作时，单片机在内部通过比较设定的温度和当前温度：当前温度小于设定值时就会闭合继电器开关，开启加热装置。在自