计算机应用ComputerApplications《自动化技术与应用》2008年第27卷第9期太阳能热水器辅助电加热器的设计徐鸿浩，谷刚(广东工业大学自动化学院，广东广州510006)摘要：针对目前市场上太阳能热水器辅助电加热控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不便等问题。本文给出了一种基于51单片机实现的太阳能热水器辅助电加热器的设计方案。该系统以AT89S52为控制核心，AD590实现温度检测。该辅助加热器实时显示热水器的水温，自动开启加热装置等功能，具有较高的测量精度和控制精度。关键词：AT89S52单片机；温度控制；AD590中图分类号·TP368．1文献标识码：B文章编号：1003—724l(2008)09—0037—04AnAuxiliaryElectricaIHeaterfOrlheSolar-PoweredWalerHeaterXUHong—hao，GUGang(Automationcollege，GuangDongUniversityofTechnology,Guangzhou510006China)Abstract：Thispaperpresentsanauxiliaryheaterofsolarwaterheatersbasedonthemicrocontrollerofmodel51．TheAT89S52isusedastheCPU，andAD590isforthetemperaturemeasurement．Theauxiliaryheatercandisplaythetemperatureofwater，andswitchontheheatinstallationautomatically．Keywords：microcontrollerofAT89S52；temperaturecontrol；AD5901引言伴随着住宅消费和人们对生活品质要求的不断提高，热水器已经成为普通中国人追求的商品。太阳能热水器，由于太阳能可无偿使用，对环境无污染安全、可靠，无需维护并且使用寿命长，而成为国家大力提倡的环保节能型产品。但目前市场上太阳能热水器辅助电加热器的控制系统几乎都不具有温度控制功能，有些热水器即使有此功能，也由于控制精度不高，存在过烧现象而严重浪费电能Itl。本文利用集成温度传感器AD590设计并制作了一款基于AT89S52单片机的太阳能热水器辅助电加热器。将其安置在水箱里，以备阴，雨、雪天使用。该加热器具有较高的测量精度和控制精度。2系统总体结构太阳能里面另有两个温度感应器，当太阳能不足时，首先太阳能板上的传感器发挥作用，让A原副线圈工作，闭合开关一，当水温不能达到一定程度的时候，另一传感器工作，让BA原副线圈工作，闭合开关二，在开收稿日期：2008—03-24关一、二的共同作用下，电加热器电源开关打开，单片机控制动作有效。本辅助电加热控制器由温度检测电路、信号调理电路，A／D转换电路和单片机等组成，如图1所示。工作原理如下：通过温度传感器将被测温度转换成电信号，经信号调理电路放大后，由A／D转换电路转换成数字信号输入单片机，单片机对比预先设定的温度，判断是否需要开启辅助加热器，同时将温度值实时显示在LED显示器上。饵母A礴哟卫生■———●■一一曩L一嚣H=卜●片机量筑图1系统总体设计框图3系统硬件结构3．1单片机最小系统设计万方数据《自动化技术与应用》2008年第27卷第9期计算机应用ComputerApplications。，t弄H_豫黼图2最小系统图单片机最小系统如图2所示，由主控器AT89S52、时钟电路和复位电路三部分组成【21。单片机AT89S52作为核心控制器控制着整个系统的工作，而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号，复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。3．2温度采集电路设计温控系统是保证热水器温度的控制中枢，直接影响热水器的使用性能。若温控系统灵敏度不够，就会使热水器总是处于启动的状态，耗电量就大。在传统的电热水器中，温度传感器多采用的是热电偶、热电阻，其灵敏度难以满足要求。因此本系统温度传感器选用AD590，它是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源，是一种价格低廉高精度的温度传感器，具有体积小、稳定性好，测量精度高等优点，特别是其灵敏度高。AD590测温范围为一55℃～+150℃，满足人们日常生产和生活中的温度范围。AD590电源电压可在4V～6V范围变化，可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。AD590产生的电流与绝对温度成正比，它有非常好的线性输出性能，温度每增加1℃，其电流增加1uA[31。运算放大器用LM741。LM741是单片高性能内补偿运算放大器，具有较宽的共模电压范围，在使用中不会出现闩锁现象，可用作积分器、求和放大器及普通反...
