基于STC單片機(jī)的太陽能熱水器智能節(jié)水控制系統(tǒng)

2.4電磁閥及抽水泵控制電路

當(dāng)單片機(jī)電磁閥(或抽水泵)控制引腳輸出低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，繼電器動(dòng)作，電磁閥(或抽水泵)打開;反之，三極管截止，繼電器不動(dòng)作，電磁閥(或抽水泵)關(guān)閉。電磁閥(或抽水泵)控制電路原理圖如圖6所示。

圖6 電磁閥或抽水泵控制電路

2.5語音提示

電路系統(tǒng)利用語音芯片ISD1820實(shí)現(xiàn)語音提示功能。美國(guó)ISD公司推出一種單片8～20s單段語音錄放電路ISD1820，它采用CMOS技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、話筒前置放大、自動(dòng)增益控制、防混淆濾波器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)及FLASH陣列。其可以進(jìn)行10s左右的語音錄放高質(zhì)量自然的語音還原、外圍元件少、電路連接簡(jiǎn)單、控制方便、成本低，可以通過單片機(jī)控制操作。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到管道中水溫超過設(shè)定溫度時(shí)，在單片機(jī)的控制下，語音提示電路發(fā)出聲音提醒。語音提示電路原理圖如圖7所示。

圖7 語音提示電路原理圖

2.6按鍵電路

按鍵采用了獨(dú)立式按鍵，主要有水溫/環(huán)境溫度切換按鍵、啟動(dòng)/停止鍵、溫度上升鍵、溫度下降鍵、水泵抽水鍵。按鍵功能直接，配合數(shù)碼管顯示，操作方便、直觀。對(duì)家庭中老年人來講，十分方便。按鍵電路原理圖如圖8所示。

圖8 按鍵電路原理圖

3控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在軟件設(shè)計(jì)中充分利用了IAP15F2K60S2單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)DS18B20、SHT10傳感器的特點(diǎn)，以及按鍵掃描、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的要求，利用時(shí)間觸發(fā)機(jī)制進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。利用STC的單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器0產(chǎn)生系統(tǒng)滴答時(shí)鐘，然后產(chǎn)生不同的時(shí)間片，系統(tǒng)在不同的時(shí)間片執(zhí)行不同的任務(wù)。系統(tǒng)分時(shí)調(diào)度程序框架如圖9所示。

圖9 系統(tǒng)分時(shí)調(diào)度程序框架

4結(jié)束語

在調(diào)查家庭太陽能熱水器用戶應(yīng)用需求和現(xiàn)在存在浪費(fèi)水這個(gè)問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)控制的節(jié)水控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)冷水流向控制、管道溫度的實(shí)時(shí)顯示、環(huán)境溫濕度檢測(cè)、語音提示等功能，具有良好的人機(jī)界面。通過本系統(tǒng)在家庭中的試運(yùn)行，表明其較好地解決了家庭太陽能熱水器冬季水浪費(fèi)的困擾，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，足以滿足用戶的節(jié)水需求，給人們的日常生活提供了極大便利。