内容发布更新时间 : 2024/5/11 16:52:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基于 STC 单片机的太阳能热水器智能节水控制系统

0 引言

太阳能热水器在北方家庭中应用非常普遍，但是普通的家庭太阳能热水器在 节约电能的同时也存在一些缺点。因为一般的太阳能热水器基本放置在楼房的 屋顶，从楼顶到出水龙头这一段距离较长，管道中存了大量水，北方的冬季空 气比较寒冷，管道中的水温普遍较低。当人们用热水时，通常要将管道中的水 排掉，出水龙头距离楼房顶部距离越远，需要排掉的冷水就越多，这部分水在 普通家庭中通常会浪费掉。

针对这一问题，我们设计出了冬季太阳能节水、蓄水控制系统，具有参数可 以人工调节、到达合适温度自动声光报警、水充分利用等特点。安全可靠、成 本低廉、节水效果显著。非常适合普通家庭的太阳能热水器，改造成本很低， 具有很高的推广价值。 1 系统整体

组成本系统主要有单片机控制模块、温度测量模块、电磁阀控制模块、按键 模块、储水箱、抽水泵等组成。当人们需要热水时，按下启动按键，单片机监 测管道中水的温度，当水温不超过设定温度时，打开冷水电磁阀，冷水先通过 电磁阀流到一水箱中存储起来。当温度超过设定温度时，关闭冷水电磁阀，并 同时发出声光报警，提醒人们现在可以利用热水进行洗漱。存储在水箱中的冷 水可以利用水泵重新送到太阳能热水器中，也可以用来进行冲洗厕所等用途。 系统组成框图如图 1 所示。 图 1 系统组成框图 2 系统主要电路组成

本系统以 STC15F2K60S2 芯片为控制核心，由温湿度传感器 SHT10、电磁阀、

水温传感器 DS18B20 和语音提示电路、数码管显示电路、按键电路等部分组 成。系统电路组成框图如图 2 所示。 图 2 系统电路组成框图 2.1 主控制器

采用 STC15F2K60S2 单片机作为主控制芯片，这是一种低功耗、高性能的 CMOS 8 位微控制器，片内大容量 2048 字节 SRAM，内部集成高可复位电路并 可彻底省掉外部昂贵的复位电路，具有 8K 在系统可编程 FLASH 存储器，32 个可设置四种模式的外部双向 I/O 口，运行速度快、价格便宜、性价比高。主 控制器电路原理图如图 3 所示。 图 3 主控制器原理图 2.2 水温检测电路

水温检测采用常用的 DS18B20 数字温度传感器，外面带有防水不锈钢护套。 DS18B20 是一种单总线传感器，其输出为数字量，可以直接利用单片机将代表 温度的数字量读到单片机中进行处理，不需要额外增加 AD 转换器。其封装形 式为 TO-92，体积比较小。为方便测量水温，将 DS18B20 放入防水不锈钢套中， 并用胶加以密封，便于我们测量水温。DS1B 20 可以设置为 12 位的转换精度， 测量温度的分辨率可以达到 0.0625℃，测量精度为±0.5℃，满足家庭测 量水温需要。DS18B20 应用原理图如图 4 所示。 图 4 DS18B20 应用原理图 2.3 数码管显示电路

数码管显示采用 0.5 英寸共阳极数码管，显示直观，方便家庭中老年人查看。 数码管驱动采用了串入并出 74HC595 芯片驱动，动态扫描，节省了宝贵的 I/O 资源。74LS595 的驱动能力大，可以直接驱动数码管的显示。数码管显示电路 原理图如图 5 所示。

图 5 数码管显示电路原理图 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅

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