目前,，市場上銷售的太陽能熱水器大多沒有自動控制功能，使用起來不靈活方便,，為此,，為太陽能熱水器加裝自動控制功能，具有廣泛的市場,。
1自動控制系統(tǒng)技術(shù)要求
?。?）設(shè)定溫度的范圍為25℃至65℃。
?。?）輸入信號為水溫傳感器產(chǎn)生的溫度信號,；水位傳感器產(chǎn)生的水量信號。
?。?）輸出信號為控制水溫電信號（控制加熱電熱管）和控制水流量調(diào)節(jié)閥信號（控制加水電磁閥）,。
（4）配有輸入功能鍵盤：完成自動/手動,、手動加水鍵,、手動加熱鍵、溫度設(shè)定鍵,、水位檔選擇鍵,。
（5）具有兩位LED數(shù)碼顯示電路,，顯示溫度設(shè)定值,、實(shí)際溫度測量" title="溫度測量">溫度測量值，六個(gè)發(fā)光二極管指示六檔水位（10%,、30%,、50%、70%,、90%,、100%）。
2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及原理
太陽能熱水器加裝自動控制功能,，主要是加裝一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)" title="數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)">數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和一個(gè)電腦控制板。根據(jù)太陽能熱水器的技術(shù)要求及經(jīng)濟(jì)方面的考慮,，我們選用89C51" title="89C51">89C51單片機(jī)為核心控制器,，組成熱水器溫度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由89C51單片機(jī),、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),、水位選擇電路,、溫度顯示系統(tǒng)、水位指示系統(tǒng),、加水電磁閥控制電路,、加熱電熱管控制電路、報(bào)警訊響電路,、復(fù)位電路,、晶振電路、鍵盤電路" title="鍵盤電路">鍵盤電路組成,。
硬件系統(tǒng)組成粗略框架如圖1所示,。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是非常重要的一部分，它通過水溫傳感器和水位傳感器分別采集水位,、水溫連續(xù)變化的模擬量信號,，通過TLC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器，把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,，送到CPU89C51中進(jìn)行處理,。
溫度顯示系統(tǒng)及水位指示系統(tǒng)如圖2，顯示電路用兩個(gè)數(shù)碼管顯示溫度,，采用動態(tài)顯示方案,，兩個(gè)數(shù)碼管為共陽型，兩個(gè)三極管為PNP型,，7個(gè)I/O" title="I/O">I/O端口輸出段碼,，小數(shù)點(diǎn)不用，2個(gè)I/O端口輸出位控制信號低電平有效,，顯示溫度設(shè)定值,、實(shí)際溫度測量值。用六個(gè)發(fā)光二極管作為六檔水位指示（10%,、30%,、50%、70%,、90%,、100%），由89C51直接驅(qū)動,。
水位選擇電路,、鍵盤電路及輸出控制電路的組成如圖3。
CPU根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù),，當(dāng)水位低于10%時(shí)，自動報(bào)警并停止電加熱，當(dāng)水位高于90%時(shí),，自動報(bào)警并停止加水,。根據(jù)水位傳感器的數(shù)據(jù)，自動加水至水位設(shè)定的檔位,。通常,，用LED顯示器顯示實(shí)際水溫，當(dāng)水溫低于3℃時(shí),，為防凍自動電加熱,，當(dāng)無手動加熱標(biāo)志時(shí)，加熱至25℃,，當(dāng)有手動加熱標(biāo)志時(shí),，加熱至設(shè)定的溫度，設(shè)定溫度的范圍為25℃至65℃,。
3軟件設(shè)計(jì)
全部程序采用89C51匯編語言編寫,，由主程序、鍵盤服務(wù)程序,、水溫水位采樣計(jì)算程序,、水位調(diào)節(jié)程序、顯示程序,、報(bào)警程序等模塊組成,。程序中加入了防死機(jī)及抗干擾措施。
水溫水位采樣計(jì)算程序?yàn)榭垢蓴_均采用了去極值平均濾波的數(shù)字濾波算法,，分別連續(xù)10次采樣,，將其累加求和，同時(shí)找出其中的最大值和最小值,，再從累加和中減去最大值和最小值,，按8個(gè)采樣值求平均值，在RAM中開辟出水溫水位各10個(gè)數(shù)據(jù)的暫存區(qū),。
鍵盤服務(wù)程序?qū)τ谌ザ秳?、連擊等情況都做了妥善處理。
4結(jié)語
該系統(tǒng)投入實(shí)際應(yīng)用以來效果良好,，深受用戶的歡迎,，收到了良好的經(jīng)濟(jì)及社會效益。