太阳能热水器的组成及工作原理(13页)
太阳能热水器的原理与应用
太阳能热水器的原理与应用太阳能热水器是一种利用太阳能直接将水加热的设备，被广泛应用于家庭和商业领域。
其原理是将太阳能转化为热能，使得水温逐渐升高，最终达到使用温度，节省了能源成本，同时降低了碳排放量，对环境友好。
本文将对太阳能热水器的原理、普及情况、优缺点和未来发展方向进行探讨。
一、太阳能热水器的原理太阳能热水器主要由以下几部分组成：集热器、储水箱、管道以及水泵、控制器等配件。
其简单的工作原理是将太阳光线聚焦在集热器上，通过集热器将太阳能转化为热能，将水进行加热。
储水箱则是将已经加热好的水储存在其中，管道将加热好的水输送到需要使用的地方。
太阳能热水器的核心部分是集热器，其主要由真空玻璃表面、吸热管以及保温材料组成。
吸热管内部是一种工作沸点温度比水高的物质，当太阳光线直接照射在吸热管表面时，吸热管内的物质就会产生蒸汽，将热能传递给水，水温渐渐升高。
储水箱则通过管道连接集热器，将加热好的水储存，并可随时供应热水。
二、太阳能热水器的普及情况太阳能热水器得到了广泛的应用，在绿色环保理念逐渐深入人心的今天，其优点也越发明显。
目前，太阳能热水器的应用已经涵盖了农村、城市、公共机构等各个领域，是一种环保、节能的绿色能源。
在中国，太阳能热水器的发展历程，也反映出了一条“由小到大”的历程。
起初，它仅仅是少数人的家庭装备，但随着社会经济的发展和人们环保意识的提高，其应用规模逐渐扩大。
截至目前，中国在太阳能热水器产能上已经跃居世界第一，每年出产太阳能热水器的数量远远超过了世界其他任何国家。
三、太阳能热水器的优劣势太阳能热水器的优点主要在于环保、绿色能源和节能方面。
它采用的是太阳能来源，可替代传统的火力发电和石油化学能源，可有效降低大气污染和温室气体排放。
此外，太阳能热水器使用周期长、维护成本低，操作方便，可大幅降低用户的能源使用成本，提供冬季热水使用的同时也利用了充足的夏季太阳能资源。
然而，太阳能热水器也存在一些缺点。
太阳能热水器的工作原理
太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备，它可以有效地利用太阳能资源，为我们提供热水。
太阳能热水器的工作原理主要包括太阳能的收集、传导、转换和储存四个过程。
1. 太阳能的收集太阳能热水器通常由集热器和储热装置两部分组成。
集热器是太阳能热水器的核心部件，它通过吸收太阳辐射，将太阳能转化为热能。
集热器通常采用黑色材料，如黑色涂层的铜板或铝板，这样可以增加吸收太阳能的能力。
集热器的表面通常覆盖有一层透明的玻璃罩，以减少热能的散失。
2. 热能的传导太阳能热水器中的集热器通过热管或热媒将热能传导到储热装置中。
热管是一种具有良好导热性能的管道，其内部充满了工质，当太阳能热水器吸收到太阳能后，热管中的工质会被加热，然后通过管道将热能传递到储热装置中。
热媒也可以用水代替，当太阳能热水器吸收到太阳能后，热水会通过管道传导到储热装置中。
3. 热能的转换储热装置是太阳能热水器中的一个重要组成部分，它可以将传导过来的热能转化为热水。
储热装置通常由一个水箱和一层保温材料组成。
当热能传导到储热装置中时，水箱中的水会被加热，保温材料可以防止热能的散失，保持水的温度。
一般情况下，储热装置的容量越大，储存的热水量就越多。
4. 热水的使用经过以上的过程，太阳能热水器中的热水已经被加热到一定温度，可以供我们使用了。
用户可以通过水龙头或其他热水设备来使用这些热水，满足日常生活的热水需求。
总结：太阳能热水器的工作原理是基于太阳能的收集、传导、转换和储存过程。
通过集热器吸收太阳能，热管或热媒将热能传导到储热装置中，储热装置将热能转化为热水，最终供用户使用。
太阳能热水器的工作原理使得我们可以有效地利用太阳能资源，实现绿色环保的热水供应。
太阳能热水器的工作原理与使用技巧
太阳能热水器的工作原理与使用技巧随着人们环保和节能意识的增强，太阳能热水器作为一种清洁、环保、节能的热水器，逐渐被广泛应用于家庭和工业领域。
那么，太阳能热水器是如何工作的呢？如何正确使用太阳能热水器呢？本文将为您一一解答。
一、太阳能热水器的工作原理太阳能热水器利用太阳辐射能，将光能转换为热能，从而加热水。
太阳能热水器主要由集热器、储水器、水管和控制器组成。
1. 集热器集热器是太阳能热水器的核心部件，其主要作用是吸收太阳辐射能并将其转换为热能。
太阳能热水器的集热器通常分为平板集热器和真空管集热器两种类型。
平板集热器是一种平面结构，由铝板和玻璃组成。
铝板的下面是黑色吸热涂层，能将吸收的太阳光转化为热能。
而上方的玻璃层则防止热能散发。
真空管集热器由各种规格的玻璃管组成，其中的热水管和真空玻璃管紧密贴合在一起。
在太阳光的照射下，热水管中的水被加热，然后流向储水器。
2. 储水器储水器是太阳能热水器储存热水的地方。
其主要作用是将集热器中加热的水储存起来，供家庭使用。
储水器通常由不锈钢或铁皮制成，具有保温、保温、耐腐蚀等特性。
一般来说，储水器的容量越大，就能储存更多的热水，满足家庭需要的各种用水。
3. 水管水管是连接集热器和储水器的管道。
它的主要作用是将集热器中加热的水输送到储水器中，并将储存的热水供应到家庭各个用水点。
4. 控制器控制器是太阳能热水器的智能控制部件。
其主要功能是控制集热器的启停、温度及水位的监测以及故障保护等。
现在市面上的太阳能热水器大多采用数字控制器，可以自动控制水温、储水容量和水流量等，具有更加智能化的特性。
二、太阳能热水器的使用技巧太阳能热水器作为一种新型的热水器，需要特别的使用技巧，才能发挥最大的效果。
以下是一些太阳能热水器的使用技巧：1. 使用前清洗安装好太阳能热水器后，首先需要对热水器进行清洗，以确保热水器的干净和卫生。
清洗前需要将出水管和进水管拆开，然后用清水冲洗内部，清洁水量可以根据实际情况而定。
太阳能热水器原理图解
太阳能热水器原理图解太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备，它可以为我们提供热水，同时也是一种环保、节能的热水供应方式。
那么，太阳能热水器是如何工作的呢？接下来，我们将通过图解的方式来详细解释太阳能热水器的工作原理。
首先，我们来看一下太阳能热水器的结构。
太阳能热水器通常由集热器、储水箱和支架等部分组成。
集热器是太阳能热水器的核心部件，它通常由吸热板、集热管和绝热层组成。
吸热板负责吸收太阳能，并将其转化为热能；集热管则负责将吸收到的热能传输给水；而绝热层则可以减少热量的散失。
储水箱则用来储存加热后的热水，支架则起到支撑和固定的作用。
太阳能热水器的工作原理可以用以下图解来说明：首先，当太阳光照射到吸热板上时，吸热板会吸收太阳能并将其转化为热能。
吸热板通常采用黑色或暗色的材料，这样可以更好地吸收太阳能。
接着，吸热板上的热能会传输到集热管中的水上。
集热管通常是一根细长的管道，它可以将吸收到的热能传输给水。
当水在集热管中流动时，它会逐渐被加热。
加热后的水会被输送到储水箱中储存。
储水箱通常位于集热器的下方，它可以储存加热后的热水，并保持一定的温度。
当需要使用热水时，可以直接从储水箱中取出热水。
这样，我们就可以利用太阳能来加热水，实现热水的供应。
总的来说，太阳能热水器利用太阳能将水加热，实现热水的供应。
通过合理的结构设计和工作原理，太阳能热水器可以高效地利用太阳能，为我们提供热水，并且具有环保、节能的特点。
希望通过本文的图解，您对太阳能热水器的工作原理有了更清晰的了解。
太阳能热水器作为一种环保、节能的热水供应方式，相信在未来会有更广泛的应用。
太阳能热水器的工作原理与应用场景
太阳能热水器的工作原理与应用场景太阳能热水器是一种利用太阳能将阳光转化为热能，从而加热水的设备。
它具有环保、节能、可再生等优点，并且在很多应用场景中都有着广泛的应用。
本文将介绍太阳能热水器的工作原理以及其在不同场景下的应用。
一、太阳能热水器的工作原理太阳能热水器主要由太阳能集热器、热水储存器和水管系统三个主要部分组成。
下面将详细介绍这三个部分的工作原理。
1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件，它负责将太阳光转化为热能。
太阳能集热器通常由玻璃罩、吸收膜、保温材料和辅助结构组成。
工作原理如下：当太阳光照射到太阳能集热器的吸收膜上时，吸收膜会将太阳光转化为热能。
吸收膜通常采用黑色吸热涂料，其吸收太阳能的能力较强。
转化为热能的太阳能将被保温材料阻挡在集热器内，保持热能不被散失。
玻璃罩则起到保护集热器内部免受外部环境影响的作用。
2. 热水储存器热水储存器是太阳能热水器的储存部分，它负责将通过太阳能集热器加热得到的热水储存起来，以备使用。
热水储存器通常由一个保温层和一个水箱组成。
工作原理如下：在太阳能集热器将太阳能转化为热能后，热水会通过水管系统流入热水储存器的水箱中。
水箱内部有一个保温层，可以防止热能流失。
热水在储存器中被保持在一定的温度，这样，当用户需要热水时，可以从热水储存器中取出热水使用。
3. 水管系统水管系统是太阳能热水器的输送部分，它负责将太阳能集热器中加热得到的热水输送到使用点。
水管系统通常由进水管、出水管和连接集热器与热水储存器的管道组成。
工作原理如下：当热水储存器中的热水供应不足时，用户可以打开热水龙头，进水管将自来水输送到太阳能集热器中。
在经过集热器加热后，热水通过出水管被输送到用户的使用点。
这样，用户就可以得到热水，满足生活用水的需求。
二、太阳能热水器的应用场景太阳能热水器由于其环保、节能等优点，在众多场景中都有着广泛的应用。
下面将介绍太阳能热水器在家庭和商业领域中的应用场景。
太阳能热水器的工作原理
太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备。
它的工作原理基于太阳能的热量转换和传导过程。
下面我将详细介绍太阳能热水器的工作原理。
1. 太阳能热水器的组成部分太阳能热水器通常由太阳能集热器、储热装置、水箱和管路系统组成。
太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件，它能够吸收太阳辐射能并将其转化为热能。
储热装置用于储存热能，以便在夜间或阴天时仍能提供热水。
水箱用于储存热水，并通过管路系统将热水输送至使用点。
2. 太阳能热水器的工作原理太阳能热水器的工作原理主要分为两个过程：集热过程和传导过程。
(1) 集热过程太阳能集热器通常由一个黑色的吸热板和一层玻璃罩组成。
吸热板表面涂有一种能够吸收太阳辐射能的涂层，当太阳光照射到吸热板上时，涂层会吸收太阳辐射能并将其转化为热能。
玻璃罩的作用是减少热量的散失。
当太阳辐射能通过玻璃罩照射到吸热板上时，吸热板会将太阳能转化为热能，并将热能传递给储热装置中的工质（通常为水或其他流体）。
(2) 传导过程储热装置中的工质会在吸热板吸收到的热能的作用下被加热，热能会通过传导的方式传递给储热装置中的水。
传导过程中，热能会从高温区域（吸热板）传递到低温区域（储热装置中的水）。
这样，储热装置中的水会逐渐被加热，形成热水。
3. 太阳能热水器的工作原理解析太阳能热水器的工作原理可以用热力学和传热学的知识来解析。
(1) 热力学分析根据热力学第一定律，能量守恒定律，太阳能热水器的工作原理可以解释为太阳能的辐射能被吸收后转化为热能，然后热能通过传导的方式传递给储热装置中的水，最终形成热水。
这个过程中，热能的转化和传递是按照能量守恒的原则进行的。
(2) 传热学分析太阳能热水器的工作原理也可以用传热学的知识来解析。
传热学研究的是热量的传递过程，太阳能热水器的工作原理中的热量传递主要是通过传导的方式进行的。
传导是指热量通过物质内部分子间的碰撞传递的过程。
在太阳能热水器中，热量从吸热板传递到储热装置中的水，就是通过传导进行的。
太阳能热水器的原理及制造
太阳能热水器的原理及制造随着环保意识的日益增强，越来越多的家庭开始关注环保家电，其中太阳能热水器是一种非常受欢迎的家用热水器。
这种热水器可以利用阳光来加热水，不仅节能环保，而且使用方便，因此备受消费者青睐。
那么，太阳能热水器的原理是什么呢？它是如何制造的呢？本文将对这两个问题进行探讨。
一、太阳能热水器的原理太阳能热水器是利用阳光将水加热的一种装置，其原理基于热物理学的“冷热交换”原理。
具体来说，太阳能热水器由吸热器、水箱、管道和控制器组成，吸热器是最为关键的部件。
吸热器通常采用黑色吸热板，其表面能够吸收阳光，将其转化为热能，然后将热能传递给水箱中的水。
太阳能热水器的工作过程具体如下：首先，太阳能热水器的吸热器能够吸收阳光，并将其转化为热能。
然后，使用管道将热能传递到水箱中，将水加热。
最后，热水从水箱中流出，供用户使用。
整个过程中，太阳能热水器不需要任何外部能源也能正常工作，非常环保和节能。
二、太阳能热水器的制造太阳能热水器的制造过程比较简单，但需要注意一些细节。
以下是具体步骤：1. 准备材料：太阳能热水器最主要的部件是吸热器，用于吸收阳光的热能。
制作吸热器需要一张黑色吸热板，尺寸可以根据用户自己的需要进行裁剪。
2. 按需求设计太阳能热水器的结构：根据用户的需求和家庭的实际情况，设计太阳能热水器的组成结构。
通常情况下，太阳能热水器由吸热器、水箱、管道和控制器等部分组成。
3. 制作吸热器：将黑色吸热板裁剪成所需大小，然后加工成能够散热的表面，以便有效地吸收阳光。
通常可以使用铜管或水管将吸热板的表面与水箱中的水连接起来。
4. 制作水箱：水箱的制作可以使用铁皮或塑料，大小根据需求自行设计。
水箱需要有一个进水口和一个出水口，以便水能够从吸热器流出。
5. 安装管道：安装管道以连接吸热器和水箱中的水。
管道通常要使用耐高温的材料，以便能够承受高温的水流。
6. 安装控制器：太阳能热水器需要一个控制器来控制水的流动和温度。
太阳能热水器的科学原理
太阳能热水器的科学原理太阳能热水器是利用太阳能将水加热的设备，是一种环保、节能的热水供应方式。
它的工作原理主要是利用太阳能将水加热，从而提供热水供应。
下面将详细介绍太阳能热水器的科学原理。
一、太阳能热水器的组成部分太阳能热水器主要由集热器、储水箱和循环系统组成。
集热器是太阳能热水器的核心部件，用于吸收太阳能并将其转化为热能。
储水箱用于储存加热后的热水，供日常使用。
循环系统则起到输送热水的作用，确保热水能够顺利供应到用户手中。
二、太阳能热水器的工作原理1. 集热器吸收太阳能：太阳能热水器的集热器通常采用黑色涂层的吸热板，其表面覆盖有玻璃罩，玻璃罩能够减少热量的散失。
当太阳光照射到集热器表面时，吸热板吸收太阳能并将其转化为热能。
2. 加热水：集热器吸收到的热能会传导到集热器内部的水管中，将水加热。
水在集热器中循环流动，不断被加热，温度逐渐升高。
3. 热水储存：加热后的热水会被输送至储水箱中进行储存。
储水箱通常具有一定的保温性能，可以保持热水的温度，确保热水能够长时间保存。
4. 热水供应：当用户需要热水时，热水会通过循环系统输送至用户处，供用户使用。
循环系统可以根据用户的需求进行控制，确保热水能够及时供应。
三、太阳能热水器的优势1. 环保节能：太阳能是一种清洁、可再生的能源，利用太阳能加热水不会产生污染，有利于环境保护。
与传统热水器相比，太阳能热水器具有更高的能源利用率，能够节约能源消耗。
2. 经济实惠：虽然太阳能热水器的初投资较高，但长期使用下来可以节约热水费用，具有较高的经济效益。
而且太阳能热水器的维护成本较低，使用寿命长，具有较高的性价比。
3. 适用性广：太阳能热水器适用于各种气候条件下，只要有阳光照射即可工作。
在偏远地区或没有电力供应的地方，太阳能热水器尤其适用。
四、太阳能热水器的发展前景随着人们对环保节能意识的提高，太阳能热水器作为一种清洁能源利用设备，具有广阔的市场前景。
未来，随着太阳能技术的不断进步和成本的降低，太阳能热水器将会得到更广泛的应用，成为热水供应领域的主流产品之一。
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太阳能热水器的组成及工作原理2.1 系统总体结构设计图2-1系统结构图图2-1为系统设计的结构图，该图的系统控制原理图如下图2-2：T3T2图2-2 系统控制原理图注释：T1：热水箱的温度传感器T2：循环水管中的温度传感器T3：集热器中的温度传感器F1：循环水阀门F2：冷水阀门F3：热水阀门此款热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能：晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。
1.早晨水温控制由于清晨太阳光较弱，所以太阳能热水器从系统发挥作用。
为了提供温度不低于30摄氏度的水，热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热，具体控制过程如下：首先，关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1，然后微机开始进行水箱的温度采集，同时进行温度的比较，当水箱的温度小于30摄氏度时，电热器D接通进行加热，同时微机继续对热水箱的温度进行采集。
当温度加热到大于30摄氏度时电热器断开，如此反复循环保证了温度的稳定。
2.循环水集热过程早晨水温控制之后（7～9点），设定当日的水箱温度N（由两位次齿轮开关设定），输入微机，再利用微机控制系统，通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。
具体控制过程如下：打开循环阀门F1，关闭冷水进水阀门F2，热水阀门F3处于空控状态。
然后开始比较温度，若（T31>5摄氏度，T2>T1）为止。
如若T1，那么循环水集热过程结束，进入冷水集热控制过程。
3.冷水集热控制此时热水箱温度已达到了N，冷水要进入太阳能集热器，这时温度为T3，和当日的设定温度值相比较，若T3>N则将已加热的水送入热水箱，每天的控制时段大概为9点～20点。
具体控制过程如下：关闭循环水阀门F2，打开冷水阀门F2，热水阀门F3处于可控状态。
若T3>N，打开热水阀门F3并将保持一段时间，若T3<N，关闭F3继续给太阳能集热器加热，知道温度答应N，当打开F3时此时比较水管水温T2与N的值，若T2>N阀门F3继续保持打开状态，否则关闭F3。
可见，次过程充分利用太阳光能转化为热能，方便快捷。
4.水箱加热控制此时，也许你会问如果没有日照或者日照较弱时，到了晚上我们是否还能洗上热水澡吗？答案是肯定的，不要忘了这款热水器还有一个从系统，这时它就要发挥作用了。
热水箱温度为T1，将它和设定值N相比较，从而控制是否打开电加热，控制时段为下午，具体过程如下：若T1<N，电加热接通；否则，电加热断开，而且，15点～20点中的每个小时有下表的关系：表一时间（时）温度比较加热值（度）15 T1<35<N 3516 T1<40<N 4017 T1<45<N 4518 T1<50<N 5019 T1<55<N 5520 T1<60<N 60最终热水箱的温度加热到设定值N。
由此可见，即使没有日照我们照样可以洗上热水澡了。
综上所述，太阳能供热控制系统不仅节约而且高度只能化，方便省事，不论日常家居，还是对宾馆、学校等都是最佳选择。
2.2太阳能热水器组成及原理2-3 热水器装置简图1-集热器 2-下降水管 3-循环水管4-补给水箱 5-上升水管 6-自来水管 7-热水出水管热水器主要由集热器、循环管道和水箱等组成，图中为典型的热水器装置图。
图中集热器1按最佳倾角放置，下降水管2的一端与循环水箱3的下部相连，另一端与集热器1的下集管接通。
上升水管5与循环水箱3上部相连，另一端与集热器1的上集管相接。
补给水箱4供给循环水箱3所需的冷水。
当集热器吸收太阳辐射后，集热器内温度上升，水温也随之升高。
水温升高后，水的比重减轻，便经上升水管进入循环水箱上部。
而循环水箱下部的冷水比重较大，就由水箱下流到集热器下方，在集热器内受热后又上升。
这样不断对流循环，水温逐渐提高，直到集热器吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高。
这种热水利用循环加热的原理，因此又称循环热水器。
集热器是一种利用温室效应，将太阳能辐射转换为热能的装置，该装置与一般热水交换器不一样，热交换器通常只是液体到液体，或是液体到气体的热交换过程，而平板行集热器时直接将太阳辐射传给液体或气体，是一个复杂的传热过程。
平板型集热器结构形式很多，世界上已实用的集热器就有直管式、瓦楞式、扁管式、铝翼式等二十多种。
3.1.太阳能控制器硬件结构根据控制要求，采用80C51单片机的智能控制器结构框图如图1所示。
由于本系统运算量不是很大，没有太多的中间数据需要处理、保存，因此不再外扩数据存储器。
仅使用80C51 内部已完全能够满足要求。
系统的硬件接口电路包括：控制器实时时钟接口电路，蓄水箱温度和水位检测接口电路、设定键和串行显示接口电路、看门狗和复位接口电路以及继电器输出接口电路等。
图3-1 太阳能控制器硬件结构图3.2. 控制器实时时钟接口电路为实现热水器24小时供应热水的目的，控制器必须有一个实时时钟来为系统提供准确的基准时间；在软件设计上则要实时地读出当前时间，同设定时间比较，以决定系统工作状态。
本系统采用美国 S半导体公司最新推出的时钟芯片12887，该芯片采用技术，把时钟芯片所需的晶振和电池以及相关的电路集成到芯片内部，并与146818管脚完全兼容。
12887芯片具有微功耗、外围接口简单、精度高，工作稳定可靠等优点。
它与80C51单片机的接口电路见下图3-2。
图3-2 12887与单片机接口电路模式选择脚接地，选择时序。
12887 的高位地址用80C51 的P2.4 选择，则时钟芯片的高8位地址为，而其低8 位地址则由芯片内部各单元的地址来决定(00H～80H)，12887 的中断输出端接上拉电阻，同80C51中断线相连，为单片机提供中断信号。
端口编程为2方波输出，经二分频后，驱动两个发光二极管作为时钟的秒闪烁显示。
3.3.水位检测和温度检测接口电路蓄水箱水位和温度检测部分是实现温度智能控制的重要环节，只有准确地检测出水位和温度，才能通过软件计算提前开始辅助加热的预加热时间。
要实现辅助加热提前时间的精确计算，最好是采用连续液位传感器，但考虑系统成本，本设计仍采用分段式液位传感器(通过软件来提高精度)，在水位显示上也仍采用分段显示。
水位检测部分的硬件连接如图3所示。
图3-3 水位监测及显示接口电路检测原理如下：当水箱中无水时，8个非门均由1M欧姆电阻上拉成高电平，所以图中各“非”门(4069) 输出均为低电平，1～ 8 均不亮。
当水位高于“非”门1 的输入探针时，由于水的导电作用，使“非”门1 的输入变为低电平，所以其输出变为高电平，点亮，依此类推。
随着水位的上升，各“非”门输出相继为高电平，依次点亮。
这里要注意的是上拉电阻不能选择太小，因为水的电阻在100k8 左右，所以上拉电阻选择太小的话，将在水位升高时，无法把“非”门输入端拉成低电平。
实验表明，上拉电阻选择在500k～1M欧姆左右能很好地满足电路的工作要求。
为了使80C51 随时能够读出当前的水位情况，这里选用74L S244 作为状态输入缓冲器。
蓄水箱温度检测电路采用18B20芯片使其换成脉冲信号，送到80C51的口(编程为计数器工作模式)，通过测量输出脉冲频率的大小来换算成水温高低信号。
3.4 看门狗和复位接口电路的设计控制器的看门狗电路由两级74123芯片组成。
用P1.7作为单稳态触发器的定时脉冲发生端，当P1.7 口线超过一定时间不对74L S123发正脉冲时，系统将自动复位（附录）。
3.5 键盘和显示接口电路的设计3.5.1 键盘电路下图为80C51单片机P1口构成的中断方式4*4键盘电路。
P1.01.3为行线，P1.41.7为列线，行线与4输入与门7421的一组输入端相连，输出端与外部中断1相连。
16个键号（0-15）次序如图中标注。
图3-4 80C51 P1口构成的4*4中断方式键盘行列式键盘处理程序较为复杂，当有键按下时7421输出端出现低电平请求中断；在中断服务程序中要再次确认是否真有键按下，真有键按下时，再查出是哪个键按下，把该键的键号送入堆栈保护，等待键释放后再将键号弹出A 中。
该键盘输入处理程序的出口状态是键号在A 中。
设计中断程序时，先在主程序中将中断系统初始化，并开中断。
在试验演示中通常开中断都设置循环等待。
3.5.3 显示接口电路的设计键盘和显示电路是人机交互的重要手段。
控制键是用户干预系统运行的唯一接口，也是用户比较关心的问题。
为了实现控制器对时间与温度的设定及显示功能，串行显示电路采用串入并出芯片74164驱动4位数码管实现时间与温度的静态显示。
该电路只使用80C51的3个端口，配接4片串入并出移位寄存器74164 与1片三端可调稳压器317T 。
其中74164 的引脚Q0～Q7为8位并行输出端;引脚A 、B 为串行输入端;引脚 K 为时钟脉冲输入端，在 脉冲的上升沿作用下实现移位，在 = 0 、清除端 =1时，74164保持原来数据状态 =0 时，74164输出清零，其显示电路如3.5.3图。
图3-5 串行口扩展的4位显示电路其工作过程如下:80C51的串行口设定在方式0移位寄存器状态下，串行数据由P3.0发送，移位时钟由P3.1 送出。
在移位时钟的作用下，串行口发送缓冲器的数据一位一位地移入74164中。
4片74164 串级扩展为4个8 位并行输出口，分别连接到4个显示器的段选端作静态显示。
需要指出的是，由于74164 无并行输出控制端，因而在串行输入过程中，其输出端的状态会不断变化，造成不应显示的字段仍有较暗的亮度，影响了显示的效果。
以往的做法是在74164的输出端加接4片锁存器或三态门，使移位寄存器串行输入数据时其输出端的变化不反映到上，待串行输入结束后再打开锁存器或三态门，将稳定的显示数据送给。
本设计电路的独特之处在于仅采用了1片三端可调稳压器317T，317T 的3、2 脚分别是电压输入、输出端，317T 的1脚是电压调整端，脚2输出电压随脚1电压而变化。
脚1与接地电阻之间并一个三极管，它的基极受P1.7 口线控制，串行输入时P1.7 口线为高电平，三极管饱和导通使317T 的脚1约为0.3 V，脚2输出电压随之下降到1.5 V，不足以使共阳极发光，故此时串行输入的影响不会反映到上；串行输入结束后，使P1.7口线为低电平，三极管截止，脚2输出电压因脚1电压增高便上升到2.0V使正常发光。
因此，1片三端可调稳压器317T起到了4片锁存器的作用使显示不会闪烁。
本电路的另一优点是通过可调电位器P1可在线调整脚2的输出电压，使的显示亮度均匀可调，而且省掉了大量的限流电阻。
3.6 光电隔离与辅助加热电路设计图3-6 辅助加热电路图上图为太阳能热水器光电隔离与辅助加热电路设计。