用PIC12C508制作太阳能热水自动控制器,PIC12C508 for water heaters

目前市场上的太阳能热水器自动控制装置品种较多，但安装都比较复杂。本设计的突出特点是安装简单，不用在太阳能热水器上安装设备，便可实现对太阳能热水器的自动控制，且可随时用水随时上水，太阳能热水器的水箱利用率高。
一、工作原理
本设计采取随时用水随时补充上水的方法，实现太阳能热水器的自动控制。当使用太阳能热水时，输送热水的水管将发热，在水管上装一只热敏电阻，其阻值的变化反映了已开始用水。该信号使单片机进入探测用水是否结束的状态。停止使用热水后，水管的温度开始下降，向单片机传送停止用水的信号，使之进入准备上水的状态。在开始上水之前，单片机进入１小时延时程序，１小时内无再使用热水信号，即开始上水。在开始上水的同时，单片机进入溢水检测状态。当太阳能热水器的水箱上满水后，溢水管将有水流出，溢出探测器检测到溢水后，向单片机传送水满信号，单片机控制停止上水。开始上水后，如在预定的时间内（３０分钟），单片机未接到水满信号，说明自来水压力不够或停水，单片机进入循环检测上水运行，每隔２小时进行一次探测上水，直到水满为止。
二、电路工作原理
附图是该设计的原理图。

为确保用水探测和溢水探测的精确度和可靠性，采用差动式电压比较器电路。用水时，当水管温度使热敏电阻ＴＲ１达到一定值时，电压比较器输出低电平，用水指示灯Ｄ３点亮，同时将１２Ｃ５０８③脚的电压拉低，单片机进入探测用水是否结束的工作状态。Ｒ１１是溢水电阻，无溢水时电阻为无限大，有溢水时电阻为水电阻（３０ｋΩ左右）。当有溢水时，电压比较器输出低电平，将１２Ｃ５０８⑤脚的电压拉低，使单片机进入停止上水的工作状态。
使用热水时，用水指示灯Ｄ３点亮，单片机进入探测用水是否结束的工作状态。使用热水结束后，单片机进入上水延时状态，此时延时指示灯Ｄ１闪亮。在一小时内若没有使用热水，单片机进入上水工作状态。
单片机进入上水状态时，１２Ｃ５０８⑦脚输出高电平，三极管ＢＧ导通，继电器ＪＫ吸合，控制自来水的电磁阀打开，开始向太阳能水箱上水。为确保电磁阀安全工作，１２Ｃ５０８输出是断续的高电平信号，使电磁阀以间歇的方式工作。太阳能水箱水满后，溢水口有水流出，安装在溢水管上的溢水探针探测到水满信号，１２Ｃ５０８的⑤脚为低电平信号，上水停止。上水时，上水指示灯Ｄ２点亮。
如在预定的上水时间内，得不到水满信号，说明水压不足或停水，单片机进入循环检测上水，直到水满停止。
Ｋ１０是手动上水按钮。需要人工上水时，按一下Ｋ１０，单片机进入上水工作，水满自动停止。为确保使用安全，可选用低电压电磁阀控制上水。
笔者希望与单片机爱好者共同探讨单片机的应用，对本设计有好建议的朋友，请与我联系。
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