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东莞太阳能热水工程对系统硬件设计思路


  1 水位检测电路
  东莞太阳能热水工程测量水位有很多种方法,例如电容式、浮球式和静压式等。目前浮球式液位检测应用较多,分段显示水位有一定的局限性。根据水位与压力的关系,采用测量压力间接测量水位的方法,可以实现水位的连续测量。
  系统选择DX100T系列传感器中的陶瓷芯体传感器,测温范围0~120℃,基本满足太阳能热水器水温测量的要求。电源电压为9 V,输出值为27 mV。由于采样值是模拟量,需经过放大和A/D转换后才能输入单片机,放大倍数约为185倍。
  2 水温检测检测电路
  东莞太阳能热水工程水温传感器选择美国Dallas半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20,与传统的热敏电阻等测温元件相比,能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。该传感器直接输出数字量,可以直接与单片机的I/O口相连。
  3 自动上水控制电路
  东莞太阳能热水工程系统采用交流电磁阀控制上水。当传感器检测到水位低于设定值时,单片机发出控制信号,驱动继电器得电,电磁阀打开,水箱开始进水;当压力传感器检测到液位达到设定液位时,单片机关闭控制信号,继电器失电,电磁阀关闭。
  单片机输出经过光控晶闸管MOC3061进行隔离,又经一级双向晶闸管KS驱动后,加在双向晶闸管的控制级上,控制双向晶闸管的导通,进而控制上水。
   4 辅助加热控制电路
  当热水用量较大或天气不好时,可以启用辅助加热来提供热水。在东莞太阳能热水工程系统中,继电器输出是实现蓄水箱辅助加热的手段。对继电器控制的安全有效是能安全地对蓄水箱进行辅助加热的保证。通过IIL117光电隔离器,使晶体管9013导通,控制继电器工作,从而控制电加热。
  5 时钟与显示控制
  为了实现清晨上水以及热水器24 h供应热水的目的,控制系统必须有一个实时时钟来为系统提供准确的基准时间。在软件设计上则要实时的读出当前时间,同设定时间比较,以决定系统的工作状态。该系统采用美国Dallas半导体公司的时钟芯片DS12C887。该系统需要显示水位水温以及时间,因此系统采用4位的LED显示,静态工作方式。
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