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数字化的太阳热水器免设定可控温智能控制模块的开发与应用 |
０ 前言
世界已进入数字化的时代，我们已经有“数字化冰箱”、“数字化电视机”，为什么不能有“数字化的太阳热水器”呢？ 利用现代电子数字测控技术，采用汇编语言建立一个对光热、电热实现智能互补的控制软件，并研发一种与上述智能软件相兼容的集成模块达到预期的控制目标。这就是“数字化太阳热水器”的内涵。其控制功能要达到：
（1）实现四季基本恒温，24小时供热水， 阳光充足时决不消耗常规能源，阳光不足时（含阴雨天）用热水的舒适度和辅助能源的损耗实现相对佳值。
（2）即开即出热水（不浪费水），顶层用户和底层用户使用热水的效果基本一致。
（3）可分体、可储能、可增压、实现与建筑完美结合，设置一个储水箱，储存多余的能量，避免用水时突然断水的尴尬。出水自动增压解决冲淋的舒适感。
（4）可分体、可控温、可排空解决高寒地区冬季冻损、使用不理想、返修率高的现状。能够实现以上功能的太阳热水器应该是理想的热水器。利用电子数字测控技术是核心， 实现多功能扩展是目的，长寿命稳定控制是根本，应用现有技术平台，实现技术的再创新是手段。本文阐述数字化太阳热水器控制软件及结构要点，以期达到推进光热技术数字化进程的目的。
１ 可控温智能控制模块
用一个固定的硬件主板为支撑， 以不同的软件菜单嵌入的IC 芯片（即CPU），执行不同需求程序。
该模块的工作原理如以下框图所示：（见页面附图）
该模块主要由以下几个部分组成：信号输入；输出执行部分；中央处理单元；电源及复位电路；数据存储及时钟电路；水温、水位及时钟显示；键盘。
1.1 信号输入部分
其采用最新专利的箱外感应配重式水位检测装置和测温探头传感器， 可把水位和温度转换成相应的电量通过电子开关控制， 输入到AD 转换器中转成相应的数字信号供微机进行识别处理。
1.2 输入输出电路
这部分是控制输出的执行机构， 能根据微处理器的指令，执行相应输出。最多具有5 路输出，可控制量有电加热、电磁阀、增压泵、防冻线、和蜂鸣器。
1.3 中央处理单元
这部分是整个模块的核心， 它采用了最新8位单片微处理器， 根据各种天气下的阳光量和时间变化量（具体反应在水温和水位上由输入部分经AD转换得到），结合多年的经验和实际应用效果，利用汇编语言进行模块化智能编程来实现免设定状态下某时段内的温控进水程序（可实现随季节变化自动调整进水时间）及某时段内的阶梯式递进控温（可实现随光照强度变化异步跟进自动控温）。按各种进水加热模式， 并能接受按键输入选择和根据用户各种动态选择。
1.4 电源及复位电路
由单片机的辅助电路提供整机电源能量。复位电路具有看门狗的功能，能有效地解决干扰，使整机可靠地工作。
1.5数据存储及即时时钟
本机带有即时时钟和缺电保护参数的功能。
1.6水温及水位、时钟显示
1.7键盘输入
完成用户的动态选择和内部参数选定。
２ 关键技术
2.1 利用汇编言语进行模块化智能化编程， 来实现免设定状态下某时段内的温控进水程序（可实现随季节变化自动调整进水时间）及某时段内的阶梯式递进控温（可实现随光照强度变化异步跟进自动控温）。
2.2 以一个固定不变的硬件主板为支撑，不同的软件菜单嵌入的IC模块，执行不同的需求程序。
2.3 可适应各种结构的太阳热水器（落水式，承压式、分体式）。可实现各种智能控制（进水、温控、排控、循环）要求的软件数据库。
2.4 水温水位的感应电极置于热水器的水箱外，与水完全隔离。
2.5 采用先进可靠的检测技术。
３ 可控温智能控制软件程序
3.1 RBM—T1可控温控制程序
● 设置键功能
按此键和调整键可设置水温， 根据用户需求我们设置最低40 ，最高温度65 ，中间每5 为设置点。 |
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