專利名稱：一種太陽能熱水器控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種太陽能熱水器控制裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實用新型涉及一種太陽能熱水器控制裝置。
技術(shù)背景[0002]隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人類對能源的需求也逐漸趨向高水平和高質(zhì)量 化，核能、鳳能和太陽能等可再生能源越來越受到人們的關(guān)注，許多利用太陽能的產(chǎn)品應(yīng)運 而生，太陽能蓄電池、太陽灶、太陽能熱水器等產(chǎn)品已在社會上廣泛使用，太陽能熱水器以 其節(jié)約能源且對環(huán)境無污染的特點，自問世以來一直深受人們的歡迎。但是，現(xiàn)有的大多數(shù) 太陽能熱水器功能比較單一，控制系統(tǒng)均采用比較陳舊的電氣控制系統(tǒng)，并且由各種分工 不同的元器件組裝而成，其線路連接交錯復(fù)雜，損耗快、更換頻繁、控制不靈活，不僅控制性 能欠佳，還存在不同程度的能源浪費。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是提供一種采用單片機智能控制的太陽能熱水器控制裝置。[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是這樣的一種太陽能熱水器控制裝置，包括控制 器、水位傳感器、溫度傳感器、光電隔離電路、輔助加熱器、水位及狀態(tài)顯示、時間及溫度顯 示、時間及溫度設(shè)定、鍵盤電路、時鐘接口電路、看門狗電路，所述水位傳感器通過緩沖驅(qū)動 器74LS244把信號輸送至控制器，所述控制器采用單片機80C51，單片機80C51的T)(D腳通 過緩沖驅(qū)動器74LS244控制時間及溫度設(shè)定，單片機80C51的RXD腳通過74LS164位移位 寄存器控制時間及溫度顯示。[0005]所述鍵盤電路由單片機80C51的Pl串口與雙4輸入與門74HC21構(gòu)成中斷方式 4*4鍵盤，單片機80C51的串口 Pl. 0-P1. 3為行線，串口 PI. 4-P1. 7為列線，行線與雙4輸入 與門74HC21的四個輸入端相連，雙4輸入與門74HC21的輸出端與單片機80C51的外部中 斷INTl相連。[0006]所述時鐘接口電路采用時鐘芯片DS12887，該芯片采用CMOS技術(shù)，把時鐘芯片所 需的晶振和電池以及相關(guān)的電路集成到芯片內(nèi)部。[0007]所述看門狗電路由兩級⑶5045芯片組成，使控制器自動復(fù)位。[0008]通過采用前述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是該裝置采用80C51單片機智 能控制器，具有提供準確的基準時間及自動檢測水位和溫度等功能，能為熱水器M小時供 應(yīng)熱水，控制靈活，性能可靠，實用性強。


[0009]圖1是本實用新型實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2是本實用新型實施例鍵盤電路與單片機連接的電路圖；[0011]圖3是本實用新型實施例時鐘電路與單片機接口電路圖；[0012]圖4是本實用新型實施例水位及狀態(tài)顯示接口電路圖。
具體實施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。[0014]如圖1所示，一種太陽能熱水器控制裝置，包括控制器1、水位傳感器2、溫度傳 感器3、光電隔離電路4、輔助加熱器5、水位及狀態(tài)顯示6、時間及溫度顯示7、時間及溫度 設(shè)定8、鍵盤電路9、時鐘接口電路10、看門狗電路11，所述水位傳感器2通過緩沖驅(qū)動器 74LS244把信號輸送至控制器1，所述控制器1采用單片機80C51，單片機80C51的T)(D腳通 過緩沖驅(qū)動器74LS244控制時間及溫度設(shè)定8，單片機80C51的RXD腳通過74LS164位移位 寄存器控制時間及溫度顯示7。[0015]所述看門狗電路11由兩級⑶5045芯片組成，用單片機80C51的Pl. 7作為單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器的定時脈沖發(fā)生端，當(dāng)單片機80C51的Pl. 7 口線超過一定時間不對⑶5045芯片發(fā) 正脈沖時，系統(tǒng)自動復(fù)位。[0016]如圖2所示，所述鍵盤電路9由單片機80C51的Pl串口與雙4輸入與門74HC21 構(gòu)成中斷方式4*4鍵盤，單片機80C51的串口 P1.0-P1.3為行線，串口 P1.4-P1.7為列線， 行線與雙4輸入與門74HC21的四個輸入端相連，雙4輸入與門74HC21的輸出端與單片機 80C51的外部中斷INTl相連，行列式鍵盤處理程序較為復(fù)雜，當(dāng)有鍵按下時雙4輸入與門 74HC21輸出端出現(xiàn)低電平請求中斷；在中斷服務(wù)程序中要再次確認是否真有鍵按下，真有 鍵按下時，再查出是哪個鍵按下，把該鍵的鍵號送入堆棧保護，等待健釋放后再將鍵號彈出 A中，該鍵盤輸入處理程序的出口狀態(tài)是鍵號在A中。設(shè)計中斷程序時，先在主程序中將中 斷系統(tǒng)初始化，并開中斷。[0017]如圖3所示，所述時鐘接口電路10采用時鐘芯片DS12887，該芯片采用CMOS技術(shù)， 把時鐘芯片所需的晶振和電池以及相關(guān)的電路集成到芯片內(nèi)部，時鐘芯片DSU887芯片具 有微功耗、外圍接口簡單、精度高，工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，模式選擇腳MOT接地，選擇IN TEL 時序，時鐘芯片DSU887的高位地址用80C51的P2. 4 口選擇，則時鐘芯片DSU887的高8 位地址為ΕΠ1，而其低8位地址則由芯片內(nèi)部各單元的地址來決定(00H 80H)，時鐘芯片 DS12887的中斷輸出端IRQ接上拉電阻，同單片機80C51中斷線IN TO相連，為單片機提供 中斷信號。SOW端口編程為2Hz方波輸出，經(jīng)二分頻后，驅(qū)動兩個LED發(fā)光二極管作為時鐘 的秒閃爍顯示。[0018]如圖4所示，蓄水箱水位和溫度檢測部分是實現(xiàn)溫度智能控制的重要環(huán)節(jié)，只有 準確地檢測出水位和溫度，才能通過軟件計算提前開始輔助加熱的預(yù)加熱時間。為了實現(xiàn) 輔助加熱提前時間的精確計算，本系統(tǒng)采用分段式液位傳感器(通過軟件來提高精度)，在 水位顯示上也仍采用分段顯示。當(dāng)水箱中無水時，8個非門均由IM歐姆電阻上拉成高電平， 所以圖中各“非”門(CD4069)輸出均為低電平，LEDl LED8均不亮。當(dāng)水位高于“非”門 1的輸入探針時，由于水的導(dǎo)電作用，使“非”門1的輸入變?yōu)榈碗娖?，所以其輸出變?yōu)楦唠?平，LED點亮，依此類推。隨著水位的上升，各“非”門輸出相繼為高電平，LED依次點亮。這 里要注意的是上拉電阻不能選擇太小，因為水的電阻在IOOkS左右，所以上拉電阻選擇太 小的話，將在水位升高時，無法把“非”門輸入端拉成低電平。上拉電阻選擇在500k IM 歐姆左右能很好地滿足電路的工作要求。為了使單片機80C51隨時能夠讀出當(dāng)前的水位情 況，選用3態(tài)8位緩沖器74L S244作為狀態(tài)輸入驅(qū)動器。蓄水箱溫度檢測電路采用DS18B20芯片使其換成脈沖信號，送到單片機80C51的I/O 口(編程為計數(shù)器工作模式)，通過測量 輸出脈沖頻率的大小來換算成水溫高低信號。 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征及其優(yōu)點，本行業(yè)的技術(shù)人 員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明中描述的只是說明本 實用新型的 原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化 和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)，本實用新型要求保護范圍 由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種太陽能熱水器控制裝置，其特征在于包括控制器(1)、水位傳感器O)、溫度傳 感器(3)、光電隔離電路G)、輔助加熱器(5)、水位及狀態(tài)顯示(6)、時間及溫度顯示(7)、 時間及溫度設(shè)定(8)、鍵盤電路(9)、時鐘接口電路(10)、看門狗電路(11)，所述水位傳感器 (2)通過緩沖驅(qū)動器74LSM4把信號輸送至控制器(1)，所述控制器(1)采用單片機80C51， 單片機80C51的T)(D腳通過緩沖驅(qū)動器74LS244控制時間及溫度設(shè)定(8)，單片機80C51的 RXD腳通過74LS164位移位寄存器控制時間及溫度顯示(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱水器控制裝置，其特征在于所述鍵盤電路(9) 由單片機80C51的Pl串口與雙4輸入與門74HC21構(gòu)成中斷方式4*4鍵盤，單片機80C51 的串口 PI. 0-P1. 3為行線，串口 Pl. 4-P1. 7為列線，行線與雙4輸入與門74HC21的四個輸 入端相連，雙4輸入與門74HC21的輸出端與單片機80C51的外部中斷INTl相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱水器控制裝置，其特征在于所述時鐘接口電 路(10)采用時鐘芯片DS12887，該芯片采用CMOS技術(shù)，把時鐘芯片所需的晶振和電池以及 相關(guān)的電路集成到芯片內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱水器控制裝置，其特征在于所述看門狗電路 (11)由兩級CD5045芯片組成，使控制器(1)自動復(fù)位。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能熱水器控制裝置，包括控制器、水位傳感器、溫度傳感器、光電隔離電路、輔助加熱器、水位及狀態(tài)顯示、時間及溫度顯示、時間及溫度設(shè)定、鍵盤電路、時鐘接口電路、看門狗電路，所述水位傳感器通過緩沖驅(qū)動器74LS244把信號輸送至控制器，所述控制器采用單片機80C51，單片機80C51的TXD腳通過緩沖驅(qū)動器74LS244控制時間及溫度設(shè)定，單片機80C51的RXD腳通過74LS164位移位寄存器控制時間及溫度顯示，該裝置采用80C51單片機智能控制器，具有提供準確的基準時間及自動檢測水位和溫度等功能，能為熱水器24小時供應(yīng)熱水，控制靈活，性能可靠，實用性強。
文檔編號F24J2/40GK201819428SQ20102056477
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者黃冬來 申請人:黃冬來