用PIC12C508制作太陽能熱水自動控制器

目前市場上的太陽能熱水器自動控制裝置品種較多，但安裝都比較復(fù)雜。本設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是安裝簡單，不用在太陽能熱水器上安裝設(shè)備，便可實(shí)現(xiàn)對太陽能熱水器的自動控制，且可隨時(shí)用水隨時(shí)上水，太陽能熱水器的水箱利用率高。
一、工作原理
本設(shè)計(jì)采取隨時(shí)用水隨時(shí)補(bǔ)充上水的方法，實(shí)現(xiàn)太陽能熱水器的自動控制。當(dāng)使用太陽能熱水時(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始用水。該信號使單片機(jī)進(jìn)入探測用水是否結(jié)束的狀態(tài)。停止使用熱水后，水管的溫度開始下降，向單片機(jī)傳送停止用水的信號，使之進(jìn)入準(zhǔn)備上水的狀態(tài)。在開始上水之前，單片機(jī)進(jìn)入１小時(shí)延時(shí)程序，１小時(shí)內(nèi)無再使用熱水信號，即開始上水。在開始上水的同時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入溢水檢測狀態(tài)。當(dāng)太陽能熱水器的水箱上滿水后，溢水管將有水流出，溢出探測器檢測到溢水后，向單片機(jī)傳送水滿信號，單片機(jī)控制停止上水。開始上水后，如在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)（３０分鐘），單片機(jī)未接到水滿信號，說明自來水壓力不夠或停水，單片機(jī)進(jìn)入循環(huán)檢測上水運(yùn)行，每隔２小時(shí)進(jìn)行一次探測上水，直到水滿為止。
二、電路工作原理
附圖是該設(shè)計(jì)的原理圖。
為確保用水探測和溢水探測的精確度和可靠性，采用差動式電壓比較器電路。用水時(shí)，當(dāng)水管溫度使熱敏電阻ＴＲ１達(dá)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(jī)③腳的電壓拉低，單片機(jī)進(jìn)入探測用水是否結(jié)束的工作狀態(tài)。Ｒ１１是溢水電阻，無溢水時(shí)電阻為無限大，有溢水時(shí)電阻為水電阻（３０ｋΩ左右）。當(dāng)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(jī)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(jī)進(jìn)入探測用水是否結(jié)束的工作狀態(tài)。使用熱水結(jié)束后，單片機(jī)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(nèi)若沒有使用熱水，單片機(jī)進(jìn)入上水工作狀態(tài)。
單片機(jī)進(jìn)入上水狀態(tài)時(shí)，１２Ｃ５０８⑦腳輸出高電平，三極管ＢＧ導(dǎo)通，繼電器ＪＫ吸合，控制自來水的電磁閥打開，開始向太陽能水箱上水。為確保電磁閥安全工作，１２Ｃ５０８輸出是斷續(xù)的高電平信號，使電磁閥以間歇的方式工作。太陽能水箱水滿后，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(yù)定的上水時(shí)間內(nèi)，得不到水滿信號，說明水壓不足或停水，單片機(jī)進(jìn)入循環(huán)檢測上水，直到水滿停止。
Ｋ１０是手動上水按鈕。需要人工上水時(shí)，按一下Ｋ１０，單片機(jī)進(jìn)入上水工作，水滿自動停止。為確保使用安全，可選用低電壓電磁閥控制上水。