目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)能熱水器自動(dòng)控制裝置品種較多，但安裝都比較復(fù)雜。本設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單，不用在太陽(yáng)能熱水器上安裝設(shè)備，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能熱水器的自動(dòng)控制，且可隨時(shí)用水隨時(shí)上水，太陽(yáng)能熱水器的水箱利用率高。

一、工作原理

本設(shè)計(jì)采取隨時(shí)用水隨時(shí)補(bǔ)充上水的方法，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱水器的自動(dòng)控制。當(dāng)使用太陽(yáng)能熱水時(shí)，輸送熱水的水管將發(fā)熱，在水管上裝一只熱敏電阻，其阻值的變化反映了已開(kāi)始用水。該信號(hào)使單片機(jī)進(jìn)入探測(cè)用水是否結(jié)束的狀態(tài)。停止使用熱水后，水管的溫度開(kāi)始下降，向單片機(jī)傳送停止用水的信號(hào)，使之進(jìn)入準(zhǔn)備上水的狀態(tài)。在開(kāi)始上水之前，單片機(jī)進(jìn)入1小時(shí)延時(shí)程序，1小時(shí)內(nèi)無(wú)再使用熱水信號(hào)，即開(kāi)始上水。在開(kāi)始上水的同時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入溢水檢測(cè)狀態(tài)。當(dāng)太陽(yáng)能熱水器的水箱上滿水后，溢水管將有水流出，溢出探測(cè)器檢測(cè)到溢水后，向單片機(jī)傳送水滿信號(hào)，單片機(jī)控制停止上水。開(kāi)始上水后，如在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)(30分鐘)，單片機(jī)未接到水滿信號(hào)，說(shuō)明自來(lái)水壓力不夠或停水，單片機(jī)進(jìn)入循環(huán)檢測(cè)上水運(yùn)行，每隔2小時(shí)進(jìn)行一次探測(cè)上水，直到水滿為止。

二、電路工作原理

附圖是該設(shè)計(jì)的原理圖。

為確保用水探測(cè)和溢水探測(cè)的精確度和可靠性，采用差動(dòng)式電壓比較器電路。用水時(shí)，當(dāng)水管溫度使熱敏電阻TR1達(dá)到一定值時(shí)，電壓比較器輸出低電平，用水指示燈D3點(diǎn)亮，同時(shí)將12C508③腳的電壓拉低，單片機(jī)進(jìn)入探測(cè)用水是否結(jié)束的工作狀態(tài)。R11是溢水電阻，無(wú)溢水時(shí)電阻為無(wú)限大，有溢水時(shí)電阻為水電阻(30kΩ左右)。當(dāng)有溢水時(shí)，電壓比較器輸出低電平，將12C508⑤腳的電壓拉低，使單片機(jī)進(jìn)入停止上水的工作狀態(tài)。

使用熱水時(shí)，用水指示燈D3點(diǎn)亮，單片機(jī)進(jìn)入探測(cè)用水是否結(jié)束的工作狀態(tài)。使用熱水結(jié)束后，單片機(jī)進(jìn)入上水延時(shí)狀態(tài)，此時(shí)延時(shí)指示燈D1閃亮。在一小時(shí)內(nèi)若沒(méi)有使用熱水，單片機(jī)進(jìn)入上水工作狀態(tài)。單片機(jī)進(jìn)入上水狀態(tài)時(shí)，12C508⑦腳輸出高電平，三極管BG導(dǎo)通，繼電器JK吸合，控制自來(lái)水的電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始向太陽(yáng)能水箱上水。為確保電磁閥安全工作，12C508輸出是斷續(xù)的高電平信號(hào)，使電磁閥以間歇的方式工作。太陽(yáng)能水箱水滿后，溢水口有水流出，安裝在溢水管上的溢水探針探測(cè)到水滿信號(hào)，12C508的⑤腳為低電平信號(hào)，上水停止。上水時(shí)，上水指示燈D2點(diǎn)亮。如在預(yù)定的上水時(shí)間內(nèi)，得不到水滿信號(hào)，說(shuō)明水壓不足或停水，單片機(jī)進(jìn)入循環(huán)檢測(cè)上水，直到水滿停止。K10是手動(dòng)上水按鈕。需要人工上水時(shí)，按一下K10，單片機(jī)進(jìn)入上水工作，水滿自動(dòng)停止。為確保使用安全，可選用低電壓電磁閥控制上水。