本發(fā)明屬于太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于城市及農(nóng)村的家庭用太陽(yáng)能熱水器，特別是一種自動(dòng)控制裝置的太陽(yáng)能熱水器。

技術(shù)背景：

現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的大多為普通太陽(yáng)能熱水器，這些熱水器無(wú)法避免人們充水過(guò)多溢出造成的水資源浪費(fèi)或忘記充水造成的人在洗澡時(shí)出現(xiàn)缺水或沒水的情況，為人們的日常生活帶來(lái)不便；現(xiàn)在，雖然某些高檔太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)安裝有自動(dòng)補(bǔ)水及水滿報(bào)警等裝置，但產(chǎn)品應(yīng)用并不廣泛，且成本太高，不易于推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有熱水器存在的存水量和水位不易智能化控制的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種使普通的太陽(yáng)能熱水器也具備高檔熱水器所具有的功能，能方便的使用太陽(yáng)能熱水器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明主要是通過(guò)單片機(jī)、傳感器及電磁閥對(duì)熱水器儲(chǔ)水箱的儲(chǔ)水情況進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)充水和少水報(bào)警?；驹硎牵涸跓崴鞯膬?chǔ)水箱側(cè)面安裝兩個(gè)液位傳感器，檢測(cè)儲(chǔ)水箱水位的高低情況，同時(shí)在噴頭附近安裝水流傳感器，檢測(cè)有無(wú)水流通過(guò)，這樣單片機(jī)根據(jù)傳感器輸出的不同信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充水、水滿停止充水及少水報(bào)警，用戶可以放心的使用太陽(yáng)能熱水器，不用擔(dān)心忘記充水及洗澡時(shí)出現(xiàn)沒水的現(xiàn)象。

本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱上改進(jìn)而成，儲(chǔ)水箱頂部?jī)蓚?cè)分別制有進(jìn)水口和出水口，在靠近進(jìn)水口一側(cè)的儲(chǔ)水箱內(nèi)上下排列安裝有二個(gè)液位傳感器，上液位傳感器用于控制加水信號(hào)，下液位傳感器用于控制水位下限指示；儲(chǔ)水箱底部制有出水噴頭設(shè)備，在出水噴頭內(nèi)側(cè)安裝有水流傳感器，以便于控制流水速度和流水量；二個(gè)液位傳感器和水流傳感器分別與單片機(jī)芯片電連通，形成 程序控制電路，上液位傳感器串聯(lián)一非門后電連接單片機(jī)；在太陽(yáng)能儲(chǔ)水箱的側(cè)面上端附近安裝上液位傳感器，當(dāng)水箱內(nèi)水位低于上液位傳感器時(shí)，傳感器給出低電平充水信號(hào)；由于在用水時(shí)不能充水，為此在出水噴頭內(nèi)的出水口附近安裝了一水流傳感器，檢測(cè)有無(wú)水流；當(dāng)其檢測(cè)到無(wú)水流時(shí)，即無(wú)方波信號(hào)；在上液位傳感器給出的低電平和水流傳感器給出信號(hào)的共同作用下，通過(guò)單片機(jī)和繼電器自動(dòng)控制電磁閥開關(guān)打開，給水箱充水；考慮到家庭中不止一個(gè)成員洗澡用水，所以在一人用完水后，還不能立即充水，這就要求通過(guò)程序使單片機(jī)控制信號(hào)延時(shí)2小時(shí)，如在這段時(shí)間內(nèi)無(wú)其他人用水，則充水；若有人用水，則延時(shí)信號(hào)取消，待人用完水后，重新恢復(fù)上述的延時(shí)2小時(shí)。在自動(dòng)充水的情況下，當(dāng)水箱水位高于上液位傳感器時(shí)，傳感器給出一高電平信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)和繼電器控制將電磁閥關(guān)掉，讓其停止充水。在儲(chǔ)水箱底部附近安裝下液位傳感器，目的在于當(dāng)人們用水過(guò)量，使水位降到很低時(shí)，通過(guò)其輸出一低電平信號(hào)，控制單片機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)(LED燈)，提醒人們適當(dāng)用水；本發(fā)明按照此原理過(guò)程由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其電路控制原理簡(jiǎn)單可靠，采用多個(gè)傳感器綜合控制進(jìn)水和出水以及出水流量，可以確保熱水器的使用安全性，并實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明的工作流程圖。

圖3為本發(fā)明的電路原理示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

實(shí)施例1：

本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱1上改進(jìn)而成，儲(chǔ)水箱1頂部?jī)蓚?cè)分別制有進(jìn)水口3和出水口2，在靠近進(jìn)水口3一側(cè)的儲(chǔ)水箱1內(nèi)上下排列安裝有二個(gè)液位傳感器4和5，上液位 傳感器4用于控制加水信號(hào)，下液位傳感器5用于控制水位下限指示；儲(chǔ)水箱1底部制有出水噴頭7，在出水噴頭7內(nèi)側(cè)安裝有水流傳感器6，以便于控制流水速度和流水量；二個(gè)液位傳感器4和5和水流傳感器6分別與單片機(jī)芯片U1電連通，形成程序控制電路，上液位傳感器4串聯(lián)一非門U7后連接單片機(jī)；

液位傳感器的工作狀態(tài)：當(dāng)有水位高于液位傳感器，傳感器輸出高電平，反之為低電平。上液位傳感器4串接非門U7與INT0連接，下液位傳感器5直接與INT1連接，用外部中斷INT0和INT1(下降沿觸發(fā))檢測(cè)傳感器的狀態(tài)，即只有當(dāng)水位高于上液位傳感器4時(shí)，INT0才會(huì)產(chǎn)生中斷，只有當(dāng)水位低于下液位傳感器5時(shí)，INT1才會(huì)產(chǎn)生中斷；

水流傳感器6的工作狀態(tài)：當(dāng)有水流流過(guò)水流傳感器6時(shí)，輸出方波信號(hào)，用單片機(jī)U1的定時(shí)器T0檢測(cè)脈沖個(gè)數(shù)。

假定水箱內(nèi)水滿，當(dāng)儲(chǔ)水箱1的水位下降至低于上液位傳感器4處時(shí)，INT0不產(chǎn)生中斷，不用水時(shí)，噴頭7處無(wú)水流，水流傳感器6不輸出方波信號(hào)，此時(shí)用定時(shí)器T1計(jì)時(shí)，通過(guò)程序使充水計(jì)時(shí)2小時(shí)，此過(guò)程中，若有方波信號(hào)出現(xiàn)，則取消計(jì)時(shí)并恢復(fù)到初始狀態(tài)；反之自動(dòng)充水，當(dāng)充水至水位高于上液位傳感器4時(shí)，產(chǎn)生中斷信號(hào)，停止充水。當(dāng)用水過(guò)量，使水位低于下液位傳感器5時(shí)，產(chǎn)生中斷信號(hào)，控制數(shù)碼二極管D2燈閃爍，發(fā)出報(bào)警；

本發(fā)明的控制電路的核心是單片機(jī)U1(ATMEL89C51)，兩個(gè)液位傳感器4和5的輸出端分別與單片機(jī)芯片U1的中斷請(qǐng)求INT0、INT1口相連，下降沿有效，水流傳感器6的輸出端與單片機(jī)芯片U1的T0口相連，三極管U10的基極通過(guò)串聯(lián)電阻R1接到P0.0口，發(fā)射極接+5V，集電極接繼電器U2和二極管D1的負(fù)端，繼電器U2控制電磁閥U3，當(dāng)P0.0輸出為低電平時(shí)三極管U10導(dǎo)通，繼電器U2工作，將電磁閥U3打開。單片機(jī)芯片U1的P2.7接數(shù)碼二極管D2作為指示燈，用于控制LED燈閃爍。單片機(jī)芯片U1的RESET口接由電容器C3、電阻器R3和R4組成的復(fù)位電路，單片機(jī)芯片 U1的X1、X2分別串聯(lián)電容器C1和C2后連接晶體振蕩回路U9，作為系統(tǒng)工作的時(shí)鐘信號(hào)；

本發(fā)明在普通太陽(yáng)能熱水器的基礎(chǔ)上安裝了自成電路體系的自動(dòng)控制裝置，實(shí)現(xiàn)了水箱自動(dòng)充水、水滿停止充水及少水報(bào)警等功能，使熱水器使用更加節(jié)水、方便，充分體現(xiàn)人性化；

本發(fā)明各電路元器件的參數(shù)選擇為：U1為89C51；U2為普通繼電器；U3為普通電磁閥；U4和U5為液位傳感器；U6為水流傳感器；U7為非門；U9為晶振；U10為普通晶體三極管；R1為5.6KΩ；R2為5KΩ；R3為1KΩ；R4為51K；C1為30pf；C2為30pf；C3為1uf；D1為普通晶體二極管；D2為數(shù)碼二極管；將各元件按質(zhì)量參數(shù)選取后，根據(jù)其電路原理示意圖布接，按常規(guī)的制版工藝加工成一體式控制單元安裝于熱水器主體機(jī)體上的相應(yīng)位置，并連電接通即可實(shí)現(xiàn)附圖2的工作流程控制。