太阳能热水器作为太阳能使用中最常见的设备，具有明显的经济效益并得到了迅速的应用。于太阳能热水器的功能特点及其控制器的要求，本主题提出了一种基于微控制器51的智能太阳能热水器控制器的设计方法。设计采用51单片机作为设计对象。统的主控制器，并与其他控制电路配合工作。度传感器和水位传感器用于测量水温和水位，可通过以下方式实时调节温度和水量：通过预定的值获得24小时不间断的热水供应，同时，控制电路和相关软件的设计加热装置和供水装置的自动运行可提高自动化程度和热水器的智能。阳能以其无污染，自然和低成本的特性吸引了越来越多的人们的关注。设计具有广泛的应用范围，成熟的STC公司生产的89C51单片机是中央控制核心。片机处理温度传感器的温度信号和液位信号后水位检测传感器，LCD1602 LCD显示屏显示当前水温和水量；通过与预设值比较，通过驱动辅助加热器和悬垂装置的电磁开关的工作状态，自动进行温度控制和注水，并根据软件程序的设置执行低温警报。/高极限水位报警等过程。据设计任务和系统必须执行的功能，总体成本和其他考虑因素，设计以下材料结构的框图，如图1所示。制系统使用微型单片机STC89C51作为中央控制器，通过DS18B20温度传感器检测当前水温，并通过单片机处理在LCD 1602上显示当前温度值。一种方式是水位检测传感器测量储水箱中的水位，并通过光线变化显示水位。系统运行时，微控制器在内部将设定温度与当前温度进行比较：当当前温度低于设定值时，继电器开关闭合，加热器打开。供水的自动控制方面，当水位低于低水位时，供水装置的继电器开关自动闭合，供水装置处于关闭状态。始。水位到达高水位位置时，继电器开关自动打开以停止供水。
该系统选择的温度传感器是由美国达拉斯公司设计和生产的DS18B20数字传感器。以9位数字的形式反映被测物体的实际温度值。DS18B20通过单个总线接口发送或接收数据；可以从数据线本身获取用于读写和温度转换的能量，而无需电源外部[1]。用DS18B20时，通常将其连接至微控制器系统以收集温度数据。用时，只需将DS18B20信号线连接到某个微控制器的I / O接口即可。果希望获得多点和多站点温度测量，则可以连接多个I / O。
此设计中，水位检测传感器使用的检测原理是水的电导率。水箱在这里分为三个区域。用下面不同深度处的水位电极和公共电极之间的电位差完成水位的检测；具体的检测操作如下。芯片计算机又向每个水位的电极输送高水位。共电极在不同的水位下实现电势转换，也就是说，当水位到达相应的电极时，其输出低电平，否则为高电平。个串行测试将串行获得4个数据。分析了这些数据之后，您可以获得水位的当前值，然后在1602屏幕上显示水位情况，以达到水位检测目标[3]。温低时应加热水温和水位控制器，水位低时应加水，这需要信号开关水位和相应的水温，用于自动控制温度和水位，此处使用电磁继电器。圈接通，恒温阀芯由于电磁感应，铁芯上将产生磁性，并且开关弹簧将被吸引以使外部电路导通。
制电路的工作原理：单片机发送一个电平信号，并通过前导频器获得稳定的低电平信号，使发光二极管通断，后面的电路它被发出的光点亮，三极管打开，电磁继电器线圈通电电磁继电器工作，弹片被拉下，开关闭合，后电路开始工作。LCD1602 LCD显示屏可以同时显示16 x 2个字符。模块存储了阿拉伯数字0-9，英语字母A-Z，a-z和日语假名。模块运行时，只需在与您要显示的字符相对应的地址处显示点矩阵的字符图形，就可以看到字母出现在屏幕上。时，由于显示屏1602识别计算机系统的ASCII码，因此在使用时也可以使用ASCII码直接分配值。1602通过D0-D7 [4]的8位数据端发送数据和控制指令。时，由于LCD模块集成了硬件控制电路，因此为了便于与微控制器的连接，该模块提供了总线接口。部驱动器模块1602提供八位或四位数据总线连接。
时，该模块具有电源接口和控制信号接口。图所示。统在加电时自动完成初始化参数，以便传感器和控制电路完成准备工作。
始化结束时，程序将开始测量温度和水位并将测量结果显示在LCD屏幕上，以便用户查看。温度低于下限时，加热继电器开关自动闭合以提高水温，直到水温在合理范围内，并且继电器开关处于自动切断。时，系统根据水位高度设置三个水位文件，自动确定当前水位和相应的指示灯以指示水位情况。水位低于最低限度时，系统会自动关闭水继电器开关，直到水位达到最高水位线，然后关闭开关中继。系统的总体软件流程如图2所示。可以自动调节温度和水位，并提高热水器的智能性。DS18B20温度采集程序的流程基于DS18B20通信协议。微控制器控制DS18B20时，它必须首先对其进行初始化，并完成每个寄存器的初始设置；否则，必须先进行初始化。后启动温度转换功能并等待获得温度；在获得该值之后，读取数据寄存器以获得高字DH部分数据和DL低字节数据；最后，温度值根据二进制规则进行转换并用于显示。系统中的水位检测过程包括通过判断淹没的三条水位线来检测水位，并且相应的水位指示器会通知用户绿灯亮当前水位处于高水位时亮；当前是平均水位。
轮打开时，黄灯点亮；当前低水位亮起时，红色指示灯亮起。过以上各章中软件和系统硬件的设计，为验证实际测试结果，焊接了硬件PCB，并将系统程序代码下载到了微控制器中。
统实现以下功能。温显示：水温由18B20传感器测量，数值显示在4位LED上，温度测量范围为0至90°C，精确到1度。实际测试中，已经发现该系统对水温检测反应迅速，测量准确，并且可以在数字管上以数字形式显示温度值，以便于观察。位显示：在实际测试中，当水位高于低位电线时，系统低水位指示灯（红色）亮起；当水位高于平均水位线时，系统平均水位指示灯（黄色）点亮；当水位高于高水位线时，系统上的高水位指示灯（绿色）点亮；此时，逐渐排出水，您会注意到指示灯熄灭，从而获得了用户观察水位并指示水位变化的效果。现了对水位/系统水温的自动控制：当水位低于低水位时，系统会自动关闭供水设备的继电器开关，开始供水，当水位超过高水位时，它会自动断开供水开关；当水温低于设定值时当设定了温度下限时，系统根据外部检测信号启动加热器的继电器开关，以协助加热。果温度达到上限，加热开关将被禁用。
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