[发明专利]基于单片机的太阳能热水器智能控制系统

说明书

所属技术领域：

本发明涉及智能家居领域，特别是涉及一种基于单片机的太阳能热水器智能控制系统。

背景技术：

太阳能作为一种可再生的资源，以其取之不尽的特点可以让我们节约大量的不可再生资源。太阳能的清洁、安全的优势顺应了这个时代发展进步的要求。随着人们生活水平的提高和现代化意识的增强，人们对于生活质量的要求越来越高。智能化、人性化的家用电器越来越受到广大消费者的需要。然而，现在大多数太阳能热水器控制系统功能单一，控制不方便，抗干扰能力差，这使得人们在使用太阳能热水器时有诸多的不便。

发明内容

为了克服上述不足，本发明除了有太阳能热水器的基本功能外，如太阳能加热、上水，还设计了更加人性化的功能，如自动开启辅助加热系统加热定时的保持水温、水满报警、显示温度和水位等功能。基于节能和人性化的考虑，本系统设计了定时保持水温的功能。它可以按照用户事先设定的时间点和温度，通过系统的控制调节实现在该时间点保持该温度的功能。该功能特别适用于在阳光不足的情况。

本发明所采用的技术方案是：一种基于单片机的太阳能热水器智能控制系统，包括单片机、与单片机连接的各分立模块，所述的各分立模块包括：用于检测储水箱内水温的蓄水箱温度检测模块、用于检测储水箱内水位的水位检测模块、用于显示水温信息及水位信息的LCD液晶显示模块、用于水位超限报警的报警模块、用于计时的时钟模块、用于设定计时时间和水温的键盘输入模块及用于为系统供电的电源模块。

本发明的有益效果是：本发明实现了温度的实时监测显示和水满报警的功能，并可以根据用户预设的时间和温度定时的保持水温，功能丰富，抗干扰性强，且本系统操作简单，易于维护和升级。

附图说明

图1.系统电路；

图2.DS18B20电路；

图3.LCD液晶显示模块的电路原理图；

图4.系统总体程序流程图。

具体实施方式：

结合附图及具体实施方式，对本发明进一步说明。

实施例

根据太阳能热水器的特点及对控制系统的要求，本发明提供了一种基于单片机的太阳能热水器智能控制系统，本系统包括系统硬件和软件程序两个部分。如图1所示，一种基于单片机的太阳能热水器智能控制系统，包括单片机、与单片机连接的各分立模块，所述的各分立模块包括：用于检测储水箱内水温的蓄水箱温度检测模块、用于检测储水箱内水位的水位检测模块、用于显示水温信息及水位信息的LCD液晶显示模块、用于水位超限报警的报警模块、用于计时的时钟模块、用于设定计时时间和水温的键盘输入模块及用于为系统供电的电源模块。

本实施例中，所述的蓄水箱温度检测模块采用温度传感器DS18B20，所述的LCD液晶显示模块为LCD1602显示模块，所述的水位检测模块为分段液位传感器，所述的时钟模块采用时钟芯片DS1302。

DS18B20实时监测储水箱内的水温，并将监测到的水温信息通过LCD1602模块显示出来；分段液位传感器实时监测水位信息，若水位超限，即启动报警；系统通过键盘输入模块设定预热时间，时钟芯片DS1302起计时功能，从而用户可以根据自己的需求预设时间和温度定时的保持水温。

温度检测模块电路的设计是将数字温度传感器DS18B20唯一的数字信号传输端口与单片机的P3.7相连并将感应的温度信号实时的传给单片机。上拉电阻R3是为了让DS18B20在接有工作电源时保持一个稳定的工作环境，一般选用的电阻阻值会比较大。同时，上拉电阻还可以让DQ在空闲的时候保持高电平。

数字温度传感器DS18B20可以实时的将水温传递单片机，并通过显示屏显示出来，让用户清楚地了解此时的水温状况。另外，单片机根据传递来的温度信号再进行系统的控制（开启或者关闭辅助加热系统）来调控水温。

键盘输入模块的控制键是用户干预系统运行的唯一接口,也是用户比较关心的问题。为了实现控制系统对时间与温度的设定及显示功能,设计了键中断输入。因为该统功能相对来说比较简单，用矩阵键盘比较浪费，而用键盘驱动芯片更没有必要，虽然可以解放单片机的工作但成本较高和硬件电路设计比较复杂。所以最终只用了简单的独立键盘。

LCD1602显示模块电路图连接线路为：数据口是单片机AT89S52的P2口，即P2口与LCD的D0-D7口相连，单片机的P3.0口与LCD的RS口相连，P3.1与LCD的E口相连。VSS和VDD分别为芯片的接地端和接电源端，VEE可以不接。当RS为高电平时为数据信号，当其为低电平时为指令信号。当RW为高电平时为数据读取模式，当其为低电平时为数据写取模式。E为使能信号端。所谓的使能信号端指的是控制芯片工作的一个输入端口，只有该引脚被激活时，芯片才能工作。一般情况下E为高电平有效。