基于STC单片机的太阳能热水器智能节水控制系统

2.4电磁阀及抽水泵控制电路

当单片机电磁阀(或抽水泵)控制引脚输出低电平时，三极管导通，继电器动作，电磁阀(或抽水泵)打开;反之，三极管截止，继电器不动作，电磁阀(或抽水泵)关闭。电磁阀(或抽水泵)控制电路原理图如图6所示。

图6 电磁阀或抽水泵控制电路

2.5语音提示

电路系统利用语音芯片ISD1820实现语音提示功能。美国ISD公司推出一种单片8～20s单段语音录放电路ISD1820，它采用CMOS技术，内含振荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、扬声器驱动及FLASH阵列。其可以进行10s左右的语音录放高质量自然的语音还原、外围元件少、电路连接简单、控制方便、成本低，可以通过单片机控制操作。当系统检测到管道中水温超过设定温度时，在单片机的控制下，语音提示电路发出声音提醒。语音提示电路原理图如图7所示。

图7 语音提示电路原理图

2.6按键电路

按键采用了独立式按键，主要有水温/环境温度切换按键、启动/停止键、温度上升键、温度下降键、水泵抽水键。按键功能直接，配合数码管显示，操作方便、直观。对家庭中老年人来讲，十分方便。按键电路原理图如图8所示。

图8 按键电路原理图

3控制系统软件设计

在软件设计中充分利用了IAP15F2K60S2单片机的优势，根据DS18B20、SHT10传感器的特点，以及按键扫描、数码管动态显示的要求，利用时间触发机制进行软件设计。利用STC的单片机定时计数器0产生系统滴答时钟，然后产生不同的时间片，系统在不同的时间片执行不同的任务。系统分时调度程序框架如图9所示。

图9 系统分时调度程序框架

4结束语

在调查家庭太阳能热水器用户应用需求和现在存在浪费水这个问题的基础上，设计了一种基于单片机控制的节水控制系统。本系统能够实现冷水流向控制、管道温度的实时显示、环境温湿度检测、语音提示等功能，具有良好的人机界面。通过本系统在家庭中的试运行，表明其较好地解决了家庭太阳能热水器冬季水浪费的困扰，经济实用，足以满足用户的节水需求，给人们的日常生活提供了极大便利。