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

　?。?）設定溫度的范圍為25℃至65℃,。

　　（2）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,。

　　（3）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）,。

　?。?）配有輸入功能鍵盤：完成自動/手動、手動加水鍵,、手動加熱鍵,、溫度設定鍵、水位檔選擇鍵,。

　?。?）具有兩位LED數(shù)碼顯示電路，顯示溫度設定值,、實際溫度測量" title="溫度測量">溫度測量值,，六個發(fā)光二極管指示六檔水位（10%、30%,、50%,、70%、90%,、100%）,。

　　2系統(tǒng)硬件設計及原理

　　太陽能熱水器加裝自動控制功能，主要是加裝一個數(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)和一個電腦控制板,。根據(jù)太陽能熱水器的技術(shù)要求及經(jīng)濟方面的考慮,，我們選用89C51" title="89C51">89C51單片機為核心控制器，組成熱水器溫度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由89C51單片機,、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,、報警訊響電路,、復位電路、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,，顯示電路用兩個數(shù)碼管顯示溫度,，采用動態(tài)顯示方案，兩個數(shù)碼管為共陽型,，兩個三極管為PNP型,，7個I/O" title="I/O">I/O端口輸出段碼，小數(shù)點不用,，2個I/O端口輸出位控制信號低電平有效,，顯示溫度設定值、實際溫度測量值,。用六個發(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)，當水位低于10%時,，自動報警并停止電加熱,，當水位高于90%時，自動報警并停止加水,。根據(jù)水位傳感器的數(shù)據(jù),，自動加水至水位設定的檔位。通常,，用LED顯示器顯示實際水溫,，當水溫低于3℃時，為防凍自動電加熱,，當無手動加熱標志時,，加熱至25℃，當有手動加熱標志時,，加熱至設定的溫度,，設定溫度的范圍為25℃至65℃。

　　3軟件設計

　　全部程序采用89C51匯編語言編寫,，由主程序,、鍵盤服務程序、水溫水位采樣計算程序,、水位調(diào)節(jié)程序,、顯示程序、報警程序等模塊組成,。程序中加入了防死機及抗干擾措施,。

　　水溫水位采樣計算程序為抗干擾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個采樣值求平均值,，在RAM中開辟出水溫水位各10個數(shù)據(jù)的暫存區(qū)。

　　鍵盤服務程序?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)投入實際應用以來效果良好，深受用戶的歡迎,，收到了良好的經(jīng)濟及社會效益,。