传感器毕业论文

2.2 太阳能热水器的控制功能

太阳能热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能:晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。

图2 系统组成原理图

2.2.1 早晨水温控制：

由于清晨太阳光较弱，所以太阳能热水器从系统发挥作用。为了提供温度不低于30摄氏度的水，热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热，具有控制过程如下：

首先，关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1，然后微机开始进行水箱的温度采集，同时进行温度的比较，当水箱的温度小于30摄氏度时，电热器D接通进行加热，同时微机继续对热水箱的温度进行采集。当温度加热大于30摄氏度时电热器断开，比如反复循环保证了温度的稳定。 2.2.2 循环水集热过程：

早晨水温控制之后（7-9），设定当日得水箱温度N（由两位BCD次齿轮开关设定），输人微机，再利用2微机控制系统，通过太阳能对热水箱加热以达到理想温度N。

具体控制过程如下：

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打开循环阀门F1，关闭冷水进水阀门F2，热水阀门F3处于空控状态。然后开始比较温度，若（T3-T1>5摄氏度，T2>T1）为止。如若TI=N，那么循环水集热过程结束，进入冷水集热控制过程。 2.2.3 冷水集热控制：

此时热水箱温度已达到了N，冷水要进入太阳能集热器，这时温度为T3，和当日的设定温度值相比较，若T3>N则将已加热的水送人热水箱，每天的控制时段大概为9点-20点。具体控制过程如下：

关闭循环水阀门F2，打开冷水阀门F2，热水阀门F3处于可控状态。若T3>N，打开热水阀F3并将保持一段时间，若T3>N，关闭F3继续给太阳能集热器加热，知道温度答应N，当打开F3时此时比较水管水温T2与N的值，若T2>N阀门F3继续保持打开状态，否则关闭F3。可见，次过程充分利用太阳能转化为热能，方便快捷。

2.2.4 水箱加热控制：

此时，也许你会问如果没有日照或者日照较弱时，到了晚上我们是否还能洗上热水澡吗？答案是肯定的，不要忘了这款热水器还有一个从系统，这时它就要发挥作用了。热水箱温度为T1，讲它和设定值N相比较，从而控制是否打开电加热，控制时段为下午，具体过程如下：

若T1

表一 温度比较 时间（时） 15 16 17 18 19 20 洗上热水澡了。

综上所述，太阳能供热控制系统不及节约而且高度只能化，方便省事，不论

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温度比较 TI<35

日常家居，还是对宾馆、学校等都是最佳选择。

2.3太阳能控制装置的工作原理：

本控制系统分为手动和自动两种控制方式，在系统处于自动状态下，当检查温度高于设置温度，且水位未达到最高时，控制器打开电磁水阀YV1和YV2进行上水，同时点亮上水指示灯，当水位至上一目标时，自动停止进水（即关闭电磁水阀YV1和YV2）,若水箱内无水，则自动上水至最低水位处。

在系统处于手动状态下，可自由上水或停止进水（上水时水箱水位必须未满），若水位达到最高则自动停止进水；若需要启动加热器则必须先设定加热温度，然后按下加热键进行加热；若需洗浴时，则需打开手动阀YV4，系统自动打开电磁水阀YV2，可通过YV5自由调节水温；当电磁水阀YV1和YV2损坏或停电时，可通过打开YV5和YV6进行上下水解决燃眉之急；此系统设置YV3是为了防止冬天气温过低引起水管因内有积水而冻裂（即手动打开此阀放完水管中的积水）

第三章 硬件电路设计

3.1 检测电路设计

3.1.1水温检测电路设计

图3 水温检测电路图

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本设计温度传感器选用AD590。AD590属于半导体集成电路温度传感器，测温度范围-55℃-+150℃，在其二端加上一定的工作电压，其输出电流与温度变化成线性，1uA/°K，误差有几种等级：±1、±0.5、±0.3℃，本设计中选取±0.5℃品种。OP07为高精度运算放大器，AD590电流流经R1、RP1转换为电压信号，R2、RP2为运算负反馈电阻，成反相比例放大器，将温度信号转换成0-5V的电压信号，ADC0832再将其转换为数字信号，输入CPU。控制器的操作使用方式自然合理。S1用来切换操作状态。控制器有“直接控制”和“参数修改”两种工作状态。按S1键显示“00”，控制器进入“直接控制”状态，显示“01”，“02”、“03”、“04”分别表示“设定水位上限”、“设定定时上水时间”、“设定定时加热时间”、“设定加热温度”。

进入“参数修改”状态后，S2、S3用来修改规定的参数，S1接受本次修改，并切换到下一个参数，S4取消本次修改。进入“直接控制”后，S2用来手动上水，S3用来手动加热，S4用来停止加热或上水；若水位已经超过设定水位上限，或水温已经超过设定温度，“直接控制”将不起作用。

设定水位上限：控制器可以检测6个水位，上限水位可以由用户设置，水位上限设置范围为位置3、4、5、6。

设定定时上水时间：每天在规定时间检查水位，并上满。若设定时间为00或大于等于24，则取消自动定时上水。

设定定时加热时间：每天在规定时间检查水温，若水温低于设定温度，则接通电加热器，将水温加热到设定温度。若设定时间为00或大于等于24，则取消自动定时加热。

设定加热温度：定时加热温度也可以由用户设定，可设定范围为20℃～6℃。 3.1.2水位检测电路设计

图4 水位检测电路

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