基于PIC16C72的水位水温控制器的设计

本系统采用单片机程序控制，功能有水温水量显示、定量上水、定温上水、定时用水、自动上水、辅助电加热、管道自动防冻、溢水自停、用水自动停止上水和停止电加热，低水压判断等功能。主要功能介绍如下：定量上水功能：按"水量"键，定量摸式灯亮，系统进入定量模式，水位灯开始闪烁，此时继续按"水量"键，水位灯开始循环变化，在希望的水量值处停下，水量设定完成。按"上水"键，上水灯亮，开始上水，当水箱中的水量达到设定值时，自动停止上水。定温上水功能：接"升温"或"降温"键，此时定温模式灯亮，表示系统进入定温模式，数码管闪烁显示设定的水温值。继续按"升温"或"降温"键，直到期望值为止。按"上水"键，上水灯亮，启动定温上水功能，在上水过程中，再按一下"上水"键，将关闭上水。定时用水功能：首先按"水量"健，水位灯闪烁显示设定的水量值，继续接水量键直到欲设定的水量值；再按"升温"或"降温"键，数码管闪烁显示设定的水温值，继续按"升温"或"降温"键，直到欲设定的值；最后再按"定时"键，此时数码管闪烁，此时定时模式灯亮，指示当前为定时工作模式，继续按"定时"键，直到显示的数值为欲设定的用水时间（1~24 h）。在定时模式下，当日照较好，太阳能已使水温达到设定温度时，不启动电辅助加热；当日照不足时，控制器会计算出合适的启动电辅助加热的时机，真正做到光与电自动互补，既节电又保证全天候使用。如要取消定时功能，按一下"水量"键或"升温""降温"键就离开定时模式，进入定量模式或定温模式。定温电辅助加热功能：当水温低于设定值时，按"电热"键可在开启/关闭电加热间切换。防干烧功能：当水温低于设定值，水箱中水位不足1/4时，即使按电热键也不能启动电加热。溢水自停功能：上水15min后，水位无变化，将自动关闭上水。另外还设计有用户用水自动推迟上水、停止电加热等功能，水箱无水15 min后自动启动上水功能。系统程序由主程序、多个功能子程序及一个中断服务程序组成，程序流程如图3和图4所示。程序用PIC汇编语言编写完成，程序代码近2kB.

图3 主程序流程图

图4 中断程序流程图

4 结束语

本设计通过在测温电路中采用较大阻值的分压电阻和NTC热敏电阻，有效地降低了NIC热敏电阻的工作电流，较好地解决了NTC热敏电阻的热击穿问题。采用自制的备份电极的水位传感器，成倍地延长了水位传感器的使用寿命。选用PIC16C72为控制芯片，外围电路简单、成本低、抗干扰性好。设计的定量、定温、定时3种工作模式，功能全面实用，能满足家庭太阳能热水器多样化控制的要求。按键操作简明，无按键复用，一目了然，用户容易掌握和使用，该水位水温控制器特别适用于家庭落水式太阳能热水嚣的自动控制。