用PIC12C508制作太陽(yáng)能熱水自動(dòng)控制器

目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)能熱水器自動(dòng)控制裝置品種較多，但安裝都比較復雜。本設計的突出特點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單，不用在太陽(yáng)能熱水器上安裝設備，便可實(shí)現對太陽(yáng)能熱水器的自動(dòng)控制，且可隨時(shí)用水隨時(shí)上水，太陽(yáng)能熱水器的水箱利用率高。
一、工作原理
本設計采取隨時(shí)用水隨時(shí)補充上水的方法，實(shí)現太陽(yáng)能熱水器的自動(dòng)控制。當使用太陽(yáng)能熱水時(shí)，輸送熱水的水管將發(fā)熱，在水管上裝一只熱敏電阻，其阻值的變化反映了已開(kāi)始用水。該信號使單片機進(jìn)入探測用水是否結束的狀態(tài)。停止使用熱水后，水管的溫度開(kāi)始下降，向單片機傳送停止用水的信號，使之進(jìn)入準備上水的狀態(tài)。在開(kāi)始上水之前，單片機進(jìn)入１小時(shí)延時(shí)程序，１小時(shí)內無(wú)再使用熱水信號，即開(kāi)始上水。在開(kāi)始上水的同時(shí)，單片機進(jìn)入溢水檢測狀態(tài)。當太陽(yáng)能熱水器的水箱上滿(mǎn)水后，溢水管將有水流出，溢出探測器檢測到溢水后，向單片機傳送水滿(mǎn)信號，單片機控制停止上水。開(kāi)始上水后，如在預定的時(shí)間內（３０分鐘），單片機未接到水滿(mǎn)信號，說(shuō)明自來(lái)水壓力不夠或停水，單片機進(jìn)入循環(huán)檢測上水運行，每隔２小時(shí)進(jìn)行一次探測上水，直到水滿(mǎn)為止。
二、電路工作原理
附圖是該設計的原理圖。
為確保用水探測和溢水探測的精確度和可靠性，采用差動(dòng)式電壓比較器電路。用水時(shí)，當水管溫度使熱敏電阻ＴＲ１達到一定值時(shí)，電壓比較器輸出低電平，用水指示燈Ｄ３點(diǎn)亮，同時(shí)將１２Ｃ５０８單片機③腳的電壓拉低，單片機進(jìn)入探測用水是否結束的工作狀態(tài)。Ｒ１１是溢水電阻，無(wú)溢水時(shí)電阻為無(wú)限大，有溢水時(shí)電阻為水電阻（３０ｋΩ左右）。當有溢水時(shí)，電壓比較器輸出低電平，將１２Ｃ５０８⑤腳的電壓拉低，使單片機進(jìn)入停止上水的工作狀態(tài)。
使用熱水時(shí)，用水指示燈Ｄ３點(diǎn)亮，單片機進(jìn)入探測用水是否結束的工作狀態(tài)。使用熱水結束后，單片機進(jìn)入上水延時(shí)狀態(tài)，此時(shí)延時(shí)指示燈Ｄ１閃亮。在一小時(shí)內若沒(méi)有使用熱水，單片機進(jìn)入上水工作狀態(tài)。
單片機進(jìn)入上水狀態(tài)時(shí)，１２Ｃ５０８⑦腳輸出高電平，三極管ＢＧ導通，繼電器ＪＫ吸合，控制自來(lái)水的電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始向太陽(yáng)能水箱上水。為確保電磁閥安全工作，１２Ｃ５０８輸出是斷續的高電平信號，使電磁閥以間歇的方式工作。太陽(yáng)能水箱水滿(mǎn)后，溢水口有水流出，安裝在溢水管上的溢水探針探測到水滿(mǎn)信號，１２Ｃ５０８的⑤腳為低電平信號，上水停止。上水時(shí)，上水指示燈Ｄ２點(diǎn)亮。
如在預定的上水時(shí)間內，得不到水滿(mǎn)信號，說(shuō)明水壓不足或停水，單片機進(jìn)入循環(huán)檢測上水，直到水滿(mǎn)停止。
Ｋ１０是手動(dòng)上水按鈕。需要人工上水時(shí)，按一下Ｋ１０，單片機進(jìn)入上水工作，水滿(mǎn)自動(dòng)停止。為確保使用安全，可選用低電壓電磁閥控制上水。