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基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计

摘要

目前,太阳能热水器控制器还一直处于研究与开发阶段,市面在售的控制器绝大部分只具备温度和水

位显示功能,不具备温度水位的自动控制功能。虽然有的控制器配有电加热辅助装置,但都不是全智能型

的,给用户使用带来许多不便。

关键词：单片机、太阳能热水器、温控系统

第1章绪论

1.1本设计的目的和意义

本设计具有很强的实用性,用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术对生产

实际中的太阳能热水器的水温的控制以及水位的显示。本装置电路简单、实用性强、性价比

高、水温控制灵活，水位显示直观醒目。可广泛应用于家庭生活对太阳能热水器的水位显示

与水温控制。具有良好的市场前景。

1.2控制系统设计要求

1、能够根据水位和水温两个条件控制是否需要进水，每次只进整个水箱的四分之一水

量，也可以在手动状态下自由进水（上满时自由停止）或停止进水。

2、控制系统具有手动和自动切换功能；

3、具有水温和水位显示功能；

4、具有进水超水位和超水温报警指示；

5、用水时若水温达不到设置值时，可手动起动加热装置，这样可在很大程度上节约电

能；

6、用水时可自由调节水温；

7、控制系统具体管道排空功能，这样防止冬天时因水管内有积水而在夜间冻裂水管。

1.3本设计实现思路及方法

水位由潜入储水容器不同深度的水位电极和潜入容器底部的公共电极（导线）检测；并

由四个绿色LED发光二极管显示：若无水则绿灯不亮；若有四分之一储水箱的水亮一盏绿灯；

通过观察绿灯点亮的数量可识别水位的高低，这里取5段显示，也可根据需要进行增减。

水温由四个LED数码管显示，前三个数码管显示的为温度最后一个数码管我们只用到了

四段码显示为温度的符号C，水温有效值最多可显示为99.9。

℃

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第2章硬件设计

2.1控制系统组成及工作原理

2.1.1系统的组成

如图2-1所示，本系统主要由控制器、自动控制阀、手动控制阀、水位检测电极、水温

检测传感器、电阻加热丝、储水箱等组成。

控制器：主要通过里面的电磁阀控制YV1和YV2的通断，控制水温检测传感器检测水

温、控制水位检测传感器检测水在水箱中的位置以及控制电阻加热丝加热。

自动控制阀：主要通过控制器控制，当水箱中的水的实际温度大于所设置的温度时，自

动阀就自动打开往水箱中上

水，直到上到上一个目标水位

为止。

手动控制阀：当自动阀损

坏时，可以通过手动阀进行上

下水。

水位检测电极：主要用来

检测水箱中水的位置，主要把

水箱分成四等分，一共有五个

电极，接地的电极放在最水箱

的最底下，其余分别放