基于單片機的太陽能電熱水器控制系統

汪東霞 李沙沙 千志科

(黃河交通學院機電工程學院，河南 焦作 454950)

1 系統設計

本系統的人機操作界面和主控界面，分別使用了獨立的AT89C52單片機進行控制，每個單片機都實現其各自的功能，并通過串口通信的功能進行數據傳輸，將用戶的控制信號及時發送給主控單片機，并將主控單片機的反饋信號及時地返回給用戶。

控制中心依據溫度傳感器傳回來的水溫，判斷其是否需要通過加熱器加熱。當儲水罐的水溫因注水急劇下降時，若無光照或陽光的照射強度無法使儲水罐溫度快速提升至設置值，此時控制中心將通過加熱器對儲水罐的水進行加熱，防止水的溫度過低，影響到用戶的使用。其中，儲水罐的水位也不能低于一定的水平，防止出現儲水罐無水加熱器仍在加熱的危險，因此本設計配有液位傳感器，實時檢測罐內水位。

本系統采用的是PID算法進行溫度控制，根據溫度傳感器傳回的溫度和液位傳感器傳回的水位，判斷溫度變化的速度，進而可以在溫度降低到一定程度時提前加溫，防止控制滯后，無法達到預期的效果，即當儲水罐的水溫或水位急劇下降時，通過判斷其下降的速度，計算出未來一段時間在注水的情況下，溫度會在多長時間下降至極限值，控制加熱器以不同的加熱程度去加熱，溫度下降過快就以高功率去加熱，其加熱過程是加熱器與太陽能真空管加熱配合著進行的，所有的數據都將傳回控制中心進行判斷計算。……