專利名稱：太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能熱水器電輔控制裝置，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便， 可以有效提高光能利用率和降低電能消耗的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器。
背景技術(shù)：
目前太陽(yáng)能產(chǎn)品關(guān)于電輔控制都是采用定時(shí)或保溫控制這樣就存在一些缺陷。定時(shí)操作復(fù)雜用戶使用麻煩，定時(shí)控制器不管天氣如何都會(huì)按設(shè)定時(shí)間加熱，如果天氣良好光能充足就會(huì)浪費(fèi)電力資源并且給用戶造成不必要的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，這樣也不能充分發(fā)揮太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì)；如果采用保溫模式工作則會(huì)根據(jù)用戶設(shè)定溫度不斷的啟動(dòng)電加熱來保持設(shè)定水溫，從而浪費(fèi)大量的電力資源。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便， 可以有效提高光能利用率和降低電能消耗的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括儲(chǔ)水箱溫度傳感器、集熱器與太陽(yáng)能水箱之間的管道溫度傳感器，所述的儲(chǔ)水箱溫度傳感器和管道溫度傳感器分別與單片機(jī)相連接，所述的鍵盤顯示單元，程序通信單元和實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元分別與單片機(jī)雙向接口連接，所述的單片機(jī)輸出口與繼電器輸出單元相連接，所述的單片機(jī)上設(shè)置有外圍電路；所述的單片機(jī)通過外圍電路來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)提供工作頻率和為單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換提供基準(zhǔn)電壓的目的。所述的單片機(jī)與報(bào)警裝置相連。所述的鍵盤顯示單元由鍵盤和液晶顯示模塊組成；所述的鍵盤的輕觸開關(guān)Si、輕觸開關(guān)S2、輕觸開關(guān)S3、輕觸開關(guān)S4通過上拉電阻R2、上拉電阻 S3、上拉電阻S4、上拉電阻S5和單片機(jī)的12腳、13腳、14腳、15腳相連接；所述的液晶顯示模塊為液晶驅(qū)動(dòng)電路和液晶顯示板集成構(gòu)成，所述的液晶顯示模塊的通訊引腳6腳、7腳、8 腳分別和單片機(jī)的19腳、20腳、21腳連接。所述的程序通信單元由電阻R12和電容C24串聯(lián)，電容C24負(fù)極接地，電阻R12另一端接電源正極；電阻R12和電阻C24串聯(lián)的中間點(diǎn)和單片機(jī)的4腳連接CN2是一個(gè)7針的插座，插座的7腳和電源地連接；所述的CN2的2腳、 3腳、5腳、6腳和單片機(jī)的1腳、2腳、3腳、4腳相連接；所述的CN2的2腳、3腳、5腳、6腳通過信號(hào)線和單片機(jī)的1腳、2腳、3腳、4腳相連接來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)程序的寫入和升級(jí)。所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元由電容Cl、電容C2并聯(lián)后負(fù)極接地，電容Cl、電容C2正極之間連接晶震， 然后分別和時(shí)鐘芯片的2腳、3腳連接構(gòu)成；所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元由時(shí)鐘芯片的串行通信引 5腳、6腳、7腳和單片機(jī)的33腳、34腳、35腳連接。所述的繼電器輸出單元由單片機(jī)10腳和繼電器K3的正極連接，繼電器K3線圈的負(fù)極接地；單片機(jī)的11腳和繼電器K4的正極連接，繼電器K4的負(fù)極接地構(gòu)成；繼電器輸出單元的繼電器K3和繼電器K4分別與單片機(jī)10 腳、11腳相連來實(shí)現(xiàn)對(duì)電加熱和循環(huán)泵的控制。所述的儲(chǔ)水箱溫度傳感器的負(fù)極接地，儲(chǔ)水箱溫度傳感器的正極與單片機(jī)的36腳相連；所述的管道溫度傳感器的負(fù)極接地，管道溫度傳感器的正極與單片機(jī)的37腳相連。所述的報(bào)警裝置為單片機(jī)43腳通過電阻Rll限流后與三級(jí)管Ql的基極連接，三級(jí)管Ql的集電極與電源正極相連，三級(jí)管Ql的發(fā)射極與蜂鳴器的正極相連接，蜂鳴器的負(fù)極接地。所述的外圍電路由電容C8和C9并聯(lián)后負(fù)極接地， 電容C8和C9之間設(shè)置晶震，然后分別和單片機(jī)的7腳和8腳連接來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)提供工作頻率的目的；電容C4和電容C5并聯(lián)后的負(fù)極一端通過電阻Rl接地，另一端和單片機(jī)的 28腳連接，所述的電容C4和電容C5并聯(lián)后的正極一端和單片機(jī)的27腳連接，另一端通過電感Ll接電源正極相連，電容C3的負(fù)極通過電阻Rl接地，電容C3的正極和單片機(jī)的29 腳連接來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換提供基準(zhǔn)電壓的目的。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、節(jié)約電能、提高光能的利用率，延長(zhǎng)使用壽命和低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型單片機(jī)控制原理圖。圖2為本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，本實(shí)用新型包括儲(chǔ)水箱溫度傳感器1、集熱器與太陽(yáng)能水箱之間的管道溫度傳感器2，所述的儲(chǔ)水箱溫度傳感器1和管道溫度傳感器2分別與單片機(jī)3相連接，所述的鍵盤顯示單元4，程序通信單元5和實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元6分別與單片機(jī)3雙向接口連接，所述的單片機(jī)3輸出口與繼電器輸出單元7相連接，所述的單片機(jī)3上設(shè)置有外圍電路 9 ；所述的單片機(jī)3通過外圍電路9來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)提供工作頻率和為單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換提供基準(zhǔn)電壓的目的。所述的單片機(jī)3與報(bào)警裝置8相連。所述的鍵盤顯示單元4由鍵盤和液晶顯示模塊組成；所述的鍵盤的輕觸開關(guān)Si、輕觸開關(guān)S2、輕觸開關(guān)S3、輕觸開關(guān)S4通過上拉電阻R2、上拉電阻S3、上拉電阻S4、上拉電阻S5和單片機(jī)3的12腳、13腳、14腳、 15腳相連接；所述的液晶顯示模塊為液晶驅(qū)動(dòng)電路和液晶顯示板集成構(gòu)成，所述的液晶顯示模塊的通訊引腳6腳、7腳、8腳分別和單片機(jī)的19腳、20腳、21腳連接。所述的程序通信單元5由電阻R12和電容C24串聯(lián)，電容C24負(fù)極接地，電阻R12另一端接電源正極；電阻R12和電阻C24串聯(lián)的中間點(diǎn)和單片機(jī)的4腳連接CN2是一個(gè)7針的插座，插座的7腳和電源地連接；所述的CN2的2腳、3腳、5腳、6腳和單片機(jī)的1腳、2腳、3腳、4腳相連接； 所述的CN2的2腳、3腳、5腳、6腳通過信號(hào)線和單片機(jī)的1腳、2腳、3腳、4腳相連接來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)程序的寫入和升級(jí)。所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元6由電容Cl、電容C2并聯(lián)后負(fù)極接地， 電容Cl、電容C2正極之間連接晶震，然后分別和時(shí)鐘芯片的2腳、3腳連接構(gòu)成；所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元6由時(shí)鐘芯片的串行通信引5腳、6腳、7腳和單片機(jī)的33腳、34腳、35腳連接。 所述的繼電器輸出單元7由單片機(jī)10腳和繼電器K3的正極連接，繼電器K3線圈的負(fù)極接地；單片機(jī)的11腳和繼電器K4的正極連接，繼電器K4的負(fù)極接地構(gòu)成；繼電器輸出單元 7的繼電器K3和繼電器K4分別與單片機(jī)10腳、11腳相連來實(shí)現(xiàn)對(duì)電加熱和循環(huán)泵的控制。所述的儲(chǔ)水箱溫度傳感器1的負(fù)極接地，儲(chǔ)水箱溫度傳感器1的正極與單片機(jī)的36腳相連；所述的管道溫度傳感器2的負(fù)極接地，管道溫度傳感器2的正極與單片機(jī)的37腳相連。所述的報(bào)警裝置為單片機(jī)43腳通過電阻Rll限流后與三級(jí)管Ql的基極連接，三級(jí)管 Ql的集電極與電源正極相連，三級(jí)管Ql的發(fā)射極與蜂鳴器的正極相連接，蜂鳴器的負(fù)極接地。所述的外圍電路由電容C8和C9并聯(lián)后負(fù)極接地，電容C8和C9之間設(shè)置晶震，然后分別和單片機(jī)的7腳和8腳連接來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)提供工作頻率的目的；電容C4和電容C5并聯(lián)后的負(fù)極一端通過電阻Rl接地，另一端和單片機(jī)的28腳連接，所述的電容C4和電容C5 并聯(lián)后的正極一端和單片機(jī)的27腳連接，另一端通過電感Ll接電源正極相連，電容C3的負(fù)極通過電阻Rl接地，電容C3的正極和單片機(jī)的29腳連接來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換提供基準(zhǔn)電壓的目的。本實(shí)用新型的工作原理為通過一個(gè)傳感器來采集日照強(qiáng)度再通過相關(guān)電路轉(zhuǎn)換為微電腦所識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)據(jù)；微電腦根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)過邏輯運(yùn)算并且結(jié)合水箱內(nèi)目前的水溫智能的判斷出目前光能對(duì)水溫加熱的能力；智能控制器最終根據(jù)微電腦所采集的數(shù)據(jù)和邏輯運(yùn)算結(jié)果來判段是否需要電加熱工作。本實(shí)用新型的工作過程為智能工作模式下，本實(shí)用新型內(nèi)部有為用戶推薦的默認(rèn)設(shè)置水溫，默認(rèn)設(shè)置為60度，如果用戶滿意就不需要修改了只要接通電源即可使用。熱水器接通電源后，單片機(jī)3首先檢測(cè)水箱內(nèi)的水溫，如水箱水溫低于設(shè)定溫度，單片機(jī)3將采集光能強(qiáng)度數(shù)據(jù)，然后單片機(jī)3把采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后和當(dāng)前水箱內(nèi)部水溫進(jìn)行比較看看當(dāng)前光照強(qiáng)度的加熱能力能不能滿足需求，假設(shè)光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成熱量后有80度現(xiàn)在水溫是30度溫差是50度，根據(jù)溫差越大熱傳導(dǎo)速度越快的原理，可以計(jì)算出光能對(duì)水加熱的能力，如果加熱能力可以達(dá)到要求，電加熱將不能工作。隨著熱水的不斷使用和時(shí)間的推移，光照強(qiáng)度，水箱水溫和光能的加熱能力都在不停的變化，單片機(jī)3每秒鐘將對(duì)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析一次，如光能強(qiáng)度不能滿足加熱要求單片機(jī)3會(huì)根據(jù)當(dāng)前時(shí)間判斷用戶是否需要使用熱水，只有當(dāng)光照不足且在使用熱水的時(shí)間電加熱才會(huì)工作，單片機(jī)3會(huì)在用戶使用熱水前啟動(dòng)電加熱。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器，包括儲(chǔ)水箱溫度傳感器、集熱器與太陽(yáng)能水箱之間的管道溫度傳感器，其特征在于所述的儲(chǔ)水箱溫度傳感器和管道溫度傳感器分別與單片機(jī)相連接，所述的鍵盤顯示單元，程序通信單元和實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元分別與單片機(jī)雙向接口連接，所述的單片機(jī)輸出口與繼電器輸出單元相連接，所述的單片機(jī)上設(shè)置有外圍電路；所述的單片機(jī)通過外圍電路來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)提供工作頻率和為單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換提供基準(zhǔn)電壓的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器，其特征在于所述的單片機(jī)與報(bào)警裝置相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器，其特征在于所述的鍵盤顯示單元由鍵盤和液晶顯示模塊組成；所述的鍵盤的輕觸開關(guān)Si、輕觸開關(guān)S2、輕觸開關(guān)S3 輕觸開關(guān)S4通過上拉電阻R2、上拉電阻S3、上拉電阻S4、上拉電阻S5和單片機(jī)的12腳、13 腳、14腳、15腳相連接；所述的液晶顯示模塊為液晶驅(qū)動(dòng)電路和液晶顯示板集成構(gòu)成，所述的液晶顯示模塊的通訊引腳6腳、7腳、8腳分別和單片機(jī)的19腳、20腳、21腳連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器，其特征在于所述的程序通信單元由電阻R12和電容C24串聯(lián)，電容C24負(fù)極接地，電阻Rl2另一端接電源正極；電阻R12 和電阻C24串聯(lián)的中間點(diǎn)和單片機(jī)的4腳連接CN2是一個(gè)7針的插座，插座的7腳和電源地連接；所述的CN2的2腳、3腳、5腳、6腳和單片機(jī)的1腳、2腳、3腳、4腳相連接；所述的 CN2的2腳、3腳、5腳、6腳通過信號(hào)線和單片機(jī)的1腳、2腳、3腳、4腳相連接來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)程序的寫入和升級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器，其特征在于所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元由電容Cl、電容C2并聯(lián)后負(fù)極接地，電容Cl、電容C2正極之間連接晶震，然后分別和時(shí)鐘芯片的2腳、3腳連接構(gòu)成；所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元由時(shí)鐘芯片的串行通信引5腳、6腳、 7腳和單片機(jī)的33腳、34腳、35腳連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器，其特征在于所述的繼電器輸出單元由單片機(jī)10腳和繼電器K3的正極連接，繼電器K3線圈的負(fù)極接地；單片機(jī)的11腳和繼電器K4的正極連接，繼電器K4的負(fù)極接地構(gòu)成；繼電器輸出單元的繼電器K3和繼電器K4分別與單片機(jī)10腳、11腳相連來實(shí)現(xiàn)對(duì)電加熱和循環(huán)泵的控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器，其特征在于所述的儲(chǔ)水箱溫度傳感器的負(fù)極接地，儲(chǔ)水箱溫度傳感器的正極與單片機(jī)的36腳相連；所述的管道溫度傳感器的負(fù)極接地，管道溫度傳感器的正極與單片機(jī)的37腳相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器，其特征在于所述的報(bào)警裝置為單片機(jī)43腳通過電阻Rll限流后與三級(jí)管Ql的基極連接，三級(jí)管Ql的集電極與電源正極相連，三級(jí)管Ql的發(fā)射極與蜂鳴器的正極相連接，蜂鳴器的負(fù)極接地。
9 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器，其特征在于所述的外圍電路由電容C8和C9并聯(lián)后負(fù)極接地，電容C8和C9之間設(shè)置晶震，然后分別和單片機(jī)的7腳和 8腳連接來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)提供工作頻率的目的；電容C4和電容C5并聯(lián)后的負(fù)極一端通過電阻Rl接地，另一端和單片機(jī)的28腳連接，所述的電容C4和電容C5并聯(lián)后的正極一端和單片機(jī)的27腳連接，另一端通過電感Ll接電源正極相連，電容C3的負(fù)極通過電阻Rl接地， 電容C3的正極和單片機(jī)的29腳連接來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換提供基準(zhǔn)電壓的目的。
專利摘要本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能熱水器電輔控制裝置，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可以有效提高光能利用率和降低電能消耗的太陽(yáng)能光電智能轉(zhuǎn)換控制器；包括儲(chǔ)水箱溫度傳感器、集熱器與太陽(yáng)能水箱之間的管道溫度傳感器，所述的儲(chǔ)水箱溫度傳感器和管道溫度傳感器分別與單片機(jī)相連接，所述的鍵盤顯示單元，程序通信單元和實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元分別與單片機(jī)雙向接口連接，所述的單片機(jī)輸出口與繼電器輸出單元相連接，所述的單片機(jī)上設(shè)置有外圍電路；所述的單片機(jī)通過外圍電路來實(shí)現(xiàn)為單片機(jī)提供工作頻率和為單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換提供基準(zhǔn)電壓的目的；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、節(jié)約電能、提高光能的利用率，延長(zhǎng)使用壽命和低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/00GK202041002SQ201120112210
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者武靖超 申請(qǐng)人:武靖超