專利名稱：太陽能熱水器控制儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種用于顯示太陽能熱水器水箱內的水溫水位、能控制 水箱的上水操作和冷熱水內循環的控制儀。
背景技術：
隨著我國太陽能熱水器行業的飛速發展，用戶對太陽能熱水器的功能要求 越來越高。現有太陽能熱水器在使用時，需先將連接水管內的冷水放完才能出 熱水，不但造成水資源的浪費，而且使用不方便，浪費時間。同時，為避免連 接水管被凍裂，有的熱水器在水管外綁上伴熱帶，也有的在管路連接系統中使 用排空閥，這樣就提高了太陽能熱水器的使用成本。同時，目前的太陽能熱水 器控制儀僅可顯示水箱內的水位和水溫，在水位低于設定最低水位時控制上水 閥自動上水，在達到設定最高水位時自動停止上水。它不能起到在用戶使用時 打開龍頭即出熱水的作用，同時它也存在著自動化程度低、操作比較繁瑣、用 戶使用成本較髙等缺點。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在于提出一種能使用戶打開龍頭即出熱 水，節約水資源'，簡化搡作，降低用戶使用成本的太陽能熱水器控制儀。
為解決上述技術問題，本實用新型太陽能熱水器控制儀包括
STC12C2052AD單片機、循環設置開關K1、水箱傳感器控制回路、增壓水泵控 制回路、電磁閥控制回路、水控開關控制回路、計數器和數碼顯示器，所述循 環設置開關K1與所述STC12C2052AD單片機相連，所述水箱傳感器控制回路、 增壓水泵控制回路、電磁閥控制回路和水控開關控制回路分別與所述 STC12C2052AD單片機相連，所述計數器和數碼顯示器分別與所述 STC12C2052AD單片機相連。
上述太陽能熱水器控制儀，它還包括有手動上水開關K2,它與所述 STC 12C2052AD.單片機相連。
上述太陽能熱水器控制儀，所述水控開關控制回路由插座J5、電容C1、PTC4 和電阻R5、 R6、 R7相連而成，它與所述STC12C2052AD單片機的P3,2端口相連。
上述太陽能熱水器控制儀，所述電磁閥控制回路包括兩個電磁閩的控制單 元，每個控制單元分別由插座J2、 PTC、 一個開關管、兩個電阻及光藕相連而 成，并分別與所述STC12C2052AD單片機的端口相連，它們分別與所述 STC12C2052AD.單片機的P1.3端口和P1.4端口相連。
上述太陽能熱水器控制儀，所述增壓水泵控制回路由電源插座B、水泵插 座J1、 PTC3、電容C5、電阻R13、繼電器開關K3、開關管Q5、電容C3、 C4、 電阻R9、 R12和光藕U5相連而成，它與所述STC12C2052AD單片機的P3.7 端口相連。
上述太陽能熱水器控制儀，所述水箱傳感器控制回路由傳感器插座J4和水 位控制單元和水溫控制單元組成，所述水位控制單元由電阻R22、 PTC5、 二極 管D2、D3、電容C6和電阻R12連接而成，所述水溫控制單元由電阻R33、PTC6、 二極管D4、 D13、電容C10和電阻R32連接而成，兩個控制單元分別與所述 STC12C2052AD單片機的Pl.l端口和P1.0端口相連。
本實用新型'由于采用了上述技術結構，使用時，將其分別與水箱傳感器、 增壓水泵、電磁閩和水控開關相連，利用循環設置開關K1設定循環時間。當用 戶需要使用熱水時，打開龍關隨即關閉，水控開關感受水流存在后，發送信號 給STC12C2052AD單片機，由其控制打開電磁閥和增壓水泵，將水箱內的熱水 與連接水管中的冷水進行循環。經過設定時間(如30秒、50秒、70秒等)，再 打開水龍頭，此時出來的即為熱水。它既節約了水資源，降低用戶使用成本， 又便于操作，節約了用戶時間。而在太陽能熱水器未被使用的時段，也可以利 用水泵使太陽能熱水器水箱內的熱水與連接水管內的冷水在管路連接系統內保 持間隔地循環流動，這樣，就可以避免冬天水管被凍裂。利用STC12C2052AD 單片機控制增壓水泵，也可增加上水時的水壓或出水時的水壓。當水箱傳感器 檢測到低水位時，發送信號給STC12C2052AD單片機，由其控制打開電磁閥和 增壓水泵，上水到髙水位時，在STC12C2052AD單片機控制下自動停止上水。 同時，水箱傳感器將檢測到的水溫信息發送給STC12C2052AD單片機，由其傳 送給計數器，再通過數碼顯示器進行顯示。因而，利用本實用新型控制儀使整
個太陽能熱水器系統的管道連接結構變得更為簡單，實現了水位水溫顯示、循 環、上水、增壓全自動運行，在整個控制儀中通過一個鍵就能實現上述功能， 操作簡單?？刂苾x的上水控制按鈕符合人性化設計要求，當儀器沒有到低水位 而用戶需要先.把水箱里水上滿時，按下手動上水按鈕，發送信息給
STC12C2052AD單片機，由其控制打開電磁閥和增壓水泵，待水上至高水位時， 上水自動停止，非常方便實用。


圖1是本實用新型控制儀的電路原理圖； 圖2是太陽能熱水器控制儀的控制流程圖； 圖3是太陽能熱水器控制儀的定時中斷程序流程圖。
具體實施方式
如圖1所示'，太陽能熱水器控制儀包括STC12C2052AD單片機、循環設置 開關Kl、手動上水開關K2、水箱傳感器控制回路、增壓水泵控制回路、電磁 閥控制回路、水控開關控制回路、計數器IC1和數碼顯示器，循環設置開關K1
水控開關控制回路由插座J5、電容C1、 PTC4和電阻R5、 R6、 R7相連而成， 它與STC12C2052AD單片機的P3.2端口相連。電磁閥控制回路包括兩個電磁閥 的控制單元，每個控制單元分別由插座J2(可插接兩個電磁閥)、PTC1(PTC2)、 開關管Q6(Q7)、電阻R1和R2 (R3和R4)及光藕U1 (U2)相連而成，并分 別與STC12C2052AD單片機的P1.3端口和P1.4端口相連。增壓水泵控制回路 由220V電源插座J3、水泵插座Jl、 PTC3、電容C5、電阻R13、繼電器幵關 K3、開關管Q5、電容C3、 C4、電阻R9、 R12和光藕U5相連而成，并與 STC12C2052AD單片機的P3.7端口相連。水箱傳感器控制回路由傳感器插座J4 和水位控制單元和水溫控制單元組成，水位控制單元由電阻R22、 PTC5、 二極 管D2、 D3、電容C6和電阻R12連接而成，水溫控制單元由電阻R33、 PTC6、 二極管D4、 D13、電容C10和電阻R32連接而成，兩個控制單元分別與 STC12C2052AD單片機的Pl.l端口和P1.0端口相連。計數器IC1與 STC12C2052AD單片機的P3.1端口相連。數碼顯示器(HEADER15X2) 1腳、2腳、3腳分別與天關管Q1(Q2、Q3)、電阻R16(R17、 R31 )和電阻R14(R15、 R30)相連后，與STC12C2052AD單片機的P1.7端口、 P3.3端口和P3.4端口相 連。電源經整流后輸出12V、 9V電源，供有關回路和元器件。9V電源還可經穩 壓管后輸出穩定電壓VCC，供相關回路和元器件利用。
太陽能熱水器控制儀的控制程序由兩部分組成，包括主程序和定時中斷程 序。如圖2所示，主程序的設計思想是在上電復位后，程序進入內部數據初 始化和定時中斷初始化后，進入工作狀態，水箱傳感器首先對溫度及水位的測 量檢測并進行顯示，這時當檢測到水位在正常狀態，進行待命；當檢測到水位 在低水位時，程序發出指令，要求上水。這時候，上水電磁閩打開的同時，水 泵的電機也打開,實現自動增壓上水。待上滿水后，經過傳感器進行檢測，上 水至高水位時，上水電磁閥4及電機自動關閉。如圖3所示，定時中斷程序的 循環時間設計本程序設計循環時間通過按鍵給的依次電平來判斷循環時間。 本程序設計五檔時間選擇，分別是30(秒)、50(秒)、70(秒)、90 (秒)、 120(秒)，程序初始為30秒，通過水控開關一開一關給的指令，程序執行管道 循環指令。當水控開關一開，水經過水控開關使開關打開后發出指令，接到指 令后程序執行逆向水流控制閥打開，水泵的電機打開，使太陽能熱水器水箱的 熱水經過循環管道進行循環，將原理管道的冷水重新返回到水箱，熱水進入到 用水開關處，實現一開就有熱水及節水的做用。待循環時間執行完畢后，本程 序進入下一個循環延時時間狀態。本程序還專門設計了一個手動上水功能，當 按下手動上水控制鍵K2后，程序接到指令，進行打開上水電磁閥及水泵的電機， 當水上至高水位時，經過水位檢測將自動關閉上水電磁閥及電機，起到了方便 用戶對上水要求的更多需求的作用。
權利要求1、太陽能熱水器控制儀，包括單片機、水箱傳感器控制回路、計數器和數碼顯示器，其特征在于，它還包括循環設置開關K1、增壓水泵控制回路、電磁閥控制回路和水控開關控制回路，所述單片機為STC12C2052AD單片機，所述循環設置開關K1與所述STC12C2052AD單片機相連，所述水箱傳感器控制回路、增壓水泵控制回路、電磁閥控制回路和水控開關控制回路分別與所述STC12C2052AD單片機相連，所述計數器和數碼顯示器分別與所述STC12C2052AD單片機相連。
2、 如權利要求l所述的太陽能熱水器控制儀，其特征在于，它還包括有手 動上水開關K2，它與所述STC12C2052AD單片機相連。
3、 如權利要求l或2所述的太陽能熱水器控制儀，其特征在于，所述水控 開關控制回路由插座J5、電容C1、 PTC4和電阻R5、 R6、 R7相連而成，它與 所述STC12C2052AD單片機的P3.2端口相連。
4、 如權利要求l或2所述的太陽能熱水器控制儀，其特征在于，所述電磁 閥控制回路包括兩個電磁閥的控制單元，每個控制單元分別由插座J2、 PTC、 一個開關管、兩個電阻及光藕相連而成，并分別與所述STC12C2052AD單片機 的端口相連，它們分別與所述STC12C2052AD單片機的P1.3端口和P1.4端口 相連。
5、 如權利要求1或2所述的太陽能熱水器控制儀，其特征在于，所述增壓 水泵控制回路由電源插座J3、水泵插座J1、 PTC3、電容C5、電阻R13、繼電 器開關K3、開關管Q5、電容C3、 C4、電阻R9、 R12和光藕U5相連而成，它 與所述STC12C2052AD單片機的P3.7端口相連。
6、 如權利要求1或2所述的太陽能熱水器控制儀，其特征在于，所述水箱 傳感器控制回路由傳感器插座J4和水位控制單元和水溫控制單元組成，所述水 位控制單元由電阻R22、 PTC5、 二極管D2、 D3、電容C6和電阻R12連接而成， 所述水溫控制單元由電阻R33、 PTC6、 二極管D4、 D13、電容C10和電阻R32 連接而成，兩個控制單元分別與所述STC12C2052AD單片機的Pl.l端口和P1.0 端口相連。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能熱水器控制儀，包括STC12C2052AD單片機、循環設置開關K1、水箱傳感器控制回路、增壓水泵控制回路、電磁閥控制回路、水控開關控制回路、計數器和數碼顯示器，循環設置開關K1與STC12C2052AD單片機相連，水箱傳感器控制回路、增壓水泵控制回路、電磁閥控制回路和水控開關控制回路分別與STC12C2052AD單片機相連，計數器和數碼顯示器分別與STC12C2052AD單片機相連。利用本實用新型控制儀能使整個太陽能熱水器系統的管道連接結構變得更為簡單，實現了水位水溫顯示、循環、上水、增壓全自動運行，操作簡單，而且能使用戶在使用時打開龍頭即出熱水，節約發水資源，降低用戶使用成本。
文檔編號F24J2/40GK201059809SQ2007201104
公開日2008年5月14日 申請日期2007年5月29日 優先權日2007年5月29日
發明者孫華東 申請人:孫華東