太阳能热水器的自动控制
基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计
基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计Design of Solar Water Heater Automatic Control System Based on PLC学院：电气工程学院专业班级：自动化1005班学号：100302516学生姓名：魏天野指导教师：白山（教授级高工）2014 年6 月摘要现在，城市居民绝大部分都使用了太阳能热水器，农村也有相当一部分人使用。
太阳能热水器在技术上比较成熟、造价比较低廉，同时由于给人民提供绝对安全的热水而受到人们的欢迎，且具有节能、环保、安全、便利、长久等优点，所以它的应用会越来越广。
因此，研究和开发先进的太阳能热水器控制系统变得越来越重要。
本设计阐述了可编程控制器（PLC）在太阳能热水器控制系统中的应用,重点研究了系统的硬件构成及软件的设计过程。
指出了PLC设计的关键是能满足基本的控制功能,并考虑维护的方便性、系统可扩展性等。
本设计利用西门子S7-200PLC，进行了太阳能热水器自动控制系统的I/O分配和PLC选型，编写了PLC程序梯形图和接线图，实现了自动上水排水、自动循环、自动加热、PID闭环控制恒温出水、手动与自动模式切换等功能。
并在此基础上，利用S7-200的仿真软件对系统进行了仿真，利用WinCC Flexible 软件组态了人机界面，使用MPI通信协议实现了PLC与触摸屏的通信连接。
把可编程控制器PLC作为太阳能热水器的控制系统，增加了系统的方便性与可靠性，减少了其它元器件的使用。
它使系统接线简单，检修维护方便快捷，增进了系统的先进性。
论文分为四章：第一章介绍了太阳能热水器发展背景及设计意义；第二章介绍了太阳能热水器的工作原理；第三章介绍了硬件选型及系统流程；第四章介绍了系统程序的编写、系统的仿真、人机界面（WinCC Flexible）组态过程。
关键词：太阳能热水器；PLC；自动控制系统AbstractNow, vast majority of urban residents use solar water heaters, so do a considerable number of rural people. Solar water heaters are technically more mature, relatively low cost. Meanwhile, since it provide absolute security to the people of hot and people are welcome, and it has some advantages of energy saving, environmental protection, safety, convenience, long, etc. So it will be widely applied. Therefore, the research and development of controlling system of advanced solar water heater are becoming increasingly important.This design expounds the application of PLC in solar water heater automatic controlling system, especially the designing process of hardware and software of the system. Furthermore, the project shows that the key of PLC designing is to satisfy the basic controlling function, considering the convenience of maintenance and scalability. In this design, the address of I/O is resigned and the suitable PLC is chosen. The electrical principle diagram and the interconnection diagram are drawn, according to the requirement. Automatic water drainage, automatic cycle, automatic heating, PID loop control temperature water, manual and automatic mode switching function have been realized. And on this basis, the system was simulated using the simulation software for S7-200, produced a man-machine interface by using WinCC Flexible software. As the controlling system of solar water heater, PLC greatly reduces the number of other components. Moreover, it has the feature such as simple interconnection, rapid and easy fault detecting and maintenance, and advancement of the system.The paper is divided into four chapters: the first chapter describes the background of the development and design of solar water heaters significance; Second chapter describes the working principle of solar water heaters; Third chapter describes the hardware selection and system processes; The fourth chapter describes the procedures for the preparation of the system, system simulation, HMI (WinCC Flexible) configuration process.Keywords: Solar water heater; PLC; Automatic control system目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2国内外研究现状简述 (2)1.3太阳能热水器市场分析 (3)1.4本设计特点及主要内容 (5)第2章太阳能热水器的组成及工作原理 (6)2.1太阳能热水器的基本结构 (6)2.2太阳能热水器的工作原理 (8)2.3本设计要实现的功能 (10)第3章太阳能热水器硬件的选型及设计 (11)3.1 PLC的工作原理 (11)3.2硬件设备的选型 (13)3.2.1 PLC的选型 (13)3.2.2其他硬件的选型 (15)3.3太阳能热水器的整体设计 (18)3.3.1 PID闭环控制 (18)3.3.2 PLC与外部设备连接方案 (20)3.3.3水工艺流程设计 (22)第4章系统软件框架的构建与系统仿真 (23)4.1系统的I/O口地址及相关的软元件功能设置 (23)4.2系统的程序流程图 (25)4.3设计控制系统的梯形图程序 (28)4.4系统仿真 (35)4.5组态人机界面 (39)第5章结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)附录S7-200仿真监控图 (46)第1章绪论1.1课题研究的背景太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，太阳能是一种可再生能源，广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，生物质能，潮汐能、水的势能等等。
太阳能热水器控制仪使用说明书
太阳能热水器控制仪使用说明书一、产品简介太阳能热水器控制仪是一种用于控制太阳能热水器系统运行的设备，通过对太阳能热水器的采集、储水、循环等功能进行自动控制，实现系统的高效运行，节约能源，保证热水供应。
该控制仪具有操作简单、功能齐全、稳定可靠的特点，是太阳能热水器系统的重要组成部分。
二、使用前准备1. 请确认控制仪的电源连接正确，接地可靠。
2. 根据控制仪的安装说明书，正确连接控制仪与太阳能热水器系统的各部件。
3. 检查控制仪的按钮、显示屏等是否正常，确保设备完好无损。
4. 在确保安全的情况下，通电测试控制仪是否能正常运行。
三、操作说明1. 开机与关机：按下控制仪上的开关按钮，即可开机，显示屏亮起并显示当前系统运行状态。
长按开关按钮，即可关闭控制仪。
2. 切换模式：控制仪具有手动模式和自动模式两种功能。
在手动模式下，用户可以手动调节系统运行状态；在自动模式下，控制仪将根据设定的参数自动控制系统运行。
3. 参数设置：用户可以根据自己的需求，设置控制仪的相关参数，如温度设定、时间设定等。
通过按键操作，进入设置界面，根据提示进行参数设置，确认保存后即可生效。
4. 显示信息：控制仪的显示屏可以显示当前的系统运行状态，包括水温、循环状态、供热状态等信息。
用户可以通过显示屏实时了解系统的运行情况。
5. 故障处理：如果控制仪出现故障或异常情况，系统将会发出报警提示。
用户需要及时查看显示屏上的提示信息，根据提示进行故障排除或维修。
严禁私自拆卸控制仪，以免造成损坏或安全事故。
四、注意事项1. 请勿尝试在未经专业培训的情况下进行控制仪的维修和调试。
2. 在使用过程中请勿让控制仪受到强烈震动或挤压。
3. 请定期清洁控制仪的表面，保持干燥清洁，避免灰尘积累影响使用。
4. 如非必要，请勿更改控制仪的相关参数，以免影响系统运行稳定性。
5. 如果长期不使用控制仪，请拔掉电源插头，以保证设备的安全性。
五、结语太阳能热水器控制仪是一种智能化的设备，通过合理使用和维护，可以为用户提供舒适的热水使用体验。
太阳能热水器电磁阀工作原理
太阳能热水器电磁阀工作原理
太阳能热水器电磁阀是一种自动控制装置，在太阳能热水器系统中起到调节热水流动的作用。
其工作原理如下：
1. 电磁阀结构：电磁阀由电磁部分和阀体组成。
电磁部分包括阀芯、电磁线圈和电磁铁，阀体包括阀座、阀门和通道。
2. 电磁阀工作原理：当太阳能热水器需要供应热水时，控制器发送信号给电磁阀的电磁线圈。
电磁线圈受到电流激励后，产生磁场，使得电磁阀内的电磁铁磁化。
3. 阀门运动：电磁阀内的阀芯受磁化作用，会受到磁力的吸引或排斥，从而使阀芯在阀座上打开或关闭。
阀芯打开时，热水通过阀门流过；阀芯关闭时，阻断热水的流动。
4. 热水控制：通过控制器控制电磁阀的开关，可以实现对热水的调节。
当需求热水时，控制器会给电磁阀通电，使阀芯打开；当不需要热水时，控制器断电，使阀芯关闭。
5. 自动保护功能：电磁阀通常还配备有过流、过压等自动保护功能。
当系统出现异常情况时，电磁阀会自动切断供水，避免设备和人员受到损害。
总的来说，太阳能热水器电磁阀通过控制电磁力的作用，实现热水的流动控制。
其具有节能、自动化和安全保护等优点，是太阳能热水器系统中重要的组成部分。
太阳能热水器的温度调节与控制方法
太阳能热水器的温度调节与控制方法太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备，它在使用过程中需要进行温度调节与控制，以保证热水的舒适度和安全性。
本文将介绍太阳能热水器的温度调节与控制方法，帮助读者更好地使用这一环保节能的设备。
首先，太阳能热水器的温度调节主要通过调整热水器内部的温度控制阀来实现。
这个阀门通常位于热水器的出水口处，通过手动旋钮或电子控制器来调节水温。
当用户需要提高水温时，可以逆时针旋转旋钮或调节电子控制器的温度设定值，使热水器加热更多的太阳能热水。
相反，当用户需要降低水温时，可以顺时针旋转旋钮或调节电子控制器的温度设定值，减少太阳能的加热量。
其次，太阳能热水器还可以通过增加或减少太阳能的吸收面积来调节水温。
太阳能热水器一般由太阳能集热器和热水储存装置组成，集热器是太阳能的吸收面，它通过吸收太阳能将水加热。
如果用户需要提高水温，可以增加集热器的面积，以增加太阳能的吸收量。
例如，可以增加集热器的数量或面积，或者使用具有更高吸收效率的材料制作集热器。
相反，如果用户需要降低水温，可以减少集热器的面积，以减少太阳能的吸收量。
此外，太阳能热水器还可以通过增加或减少热水的使用量来调节水温。
当用户需要提高水温时，可以减少热水的使用量，以保证太阳能热水器能将更多的太阳能转化为热水。
例如，可以缩短洗澡时间或减少热水的使用量。
相反，如果用户需要降低水温，可以增加热水的使用量，以减少太阳能的转化量。
最后，太阳能热水器的温度调节与控制还需要考虑到安全性。
热水器的温度过高可能会导致烫伤等安全问题。
因此，太阳能热水器通常会配备温度限制器或安全阀，用于控制热水的温度。
当热水温度超过设定值时，温度限制器或安全阀会自动开启，释放部分热水，以降低水温。
这样可以有效地保护用户的安全。
综上所述，太阳能热水器的温度调节与控制方法主要包括调节温度控制阀、增减太阳能吸收面积、增减热水使用量以及配备温度限制器或安全阀等。
用户可以根据自己的需求和实际情况选择合适的调节方法，以获得舒适且安全的热水使用体验。
太阳能热水器智能控制系统设计
太阳能热水器智能控制系统设计一、引言太阳能热水器是一种利用太阳能进行加热水的技术设备，具有环保、节能、安全等优点，正逐渐被广大用户所接受和使用。
然而，当前太阳能热水器的控制系统一般较简单，只能实现温度设定和加热控制的基本功能。
本文将基于这种现状，设计一种太阳能热水器智能控制系统，以提高系统的自动化程度和智能化程度，为用户提供更便捷、高效、舒适的使用体验。
二、系统架构智能控制系统的基本架构包括感知层、传输层和应用层。
感知层通过传感器检测环境参数，如太阳能收集器的温度、太阳辐射强度等，传输层将感知层采集到的数据传输给应用层处理，并接收应用层的控制指令。
三、硬件设计1.传感器选择：选择适合使用环境的温度传感器、辐射传感器等多个传感器，确保感知层能够准确地采集各项参数。
2.控制器设计：选用具有较高性能和稳定性的控制器，能够实时处理感知层传输的数据和应用层指令，确保控制系统的高效、稳定工作。
3.通信模块选择：选择适合的无线通信模块，以确保感知层数据的稳定传输和应用层指令的可靠接收。
四、软件设计1.数据处理算法：根据感知层采集的数据，设计相应的数据处理算法。
如根据太阳能收集器的温度和太阳辐射强度，计算热水器加热的时间和功率等参数。
2.智能控制算法：设计智能控制算法，根据用户设定的热水需求以及当前环境参数，自动控制热水器的工作状态，实现最优的加热效果和节能效果。
3.用户界面设计：为用户提供友好、直观的操作界面，以便用户随时设定热水需求、查询加热状态和温度等信息。
五、系统功能1.自动感知：系统能够自动感知太阳能收集器的温度、太阳辐射强度等参数，并采集到控制器。
2.数据处理：根据感知层采集的数据，通过数据处理算法计算热水器的工作参数，并将参数传输给应用层。
3.智能控制：根据用户设定的热水需求，结合当前环境参数，通过智能控制算法自动控制热水器的工作状态，实现最优的加热效果和节能效果。
4.用户界面：为用户提供友好、直观的操作界面，用户可以设定热水需求、查询加热状态和温度等信息。
太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50使用所明书(2023版)
太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50使用所明书太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50使用所明书一、产品概述太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50是一款配备先进技术的智能控制器，旨在提高太阳能热水器的热水供应效率，为用户提供更加便捷舒适的使用体验。
二、产品特点⒈智能控制：太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50配备了智能控制系统，能够根据天气条件和用户需求进行智能调控，确保热水供应的稳定性和高效性。
⒉温度调节：用户可以通过控制器上的温度调节按钮来调节热水的温度，满足各个用户的个性化需求。
⒊定时预约：用户可以在控制器上设置定时预约功能，方便在特定时间段内享受热水供应。
⒋显示面板：太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50拥有清晰明亮的显示面板，可以显示当前的温度、工作状态等信息，方便用户实时了解使用情况。
⒌高效节能：采用先进的能量管理技术，太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50能够有效利用太阳能资源，降低能源消耗，节省用户的能源费用。
三、安装步骤⒈首先，确保停电，并断开热水器的电源。
⒉将太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50的电源插头插入热水器的电源插座，并确保插紧。
⒊确保控制器的温度传感器安装在太阳能热水器的合适位置。
⒋打开热水器的电源，将太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50接通电源，并保持控制器的开关处于开启状态。
⒌按照产品说明书设置控制器的相关参数和功能。
四、操作指南⒈温度调节：按下控制器上的温度调节按钮，选择期望的热水温度。
调节范围为20℃-60℃。
⒉定时预约：按下控制器上的定时预约按钮，根据提示设置定时预约功能。
可以设置一天中的多个时间段，以满足不同时间段的使用需求。
⒊显示面板：控制器的显示面板会实时显示当前的热水温度、工作状态、定时预约等信息。
⒋其他功能：根据产品说明书了解太阳能热水器智能控制器【清华阳光】TIME50的其他功能和操作方式。
太阳能热水器控制仪操作使用说明
太阳能热水器控制仪操作使用说明
1.操作前需要先了解太阳能热水器的工作原理和控制仪的功能。
控制仪的功能包括温度设定、开关控制、显示功能等。
2.接通电源后，控制仪会自检，并在显示屏上显示当前的系统状态。
一般来说，显示屏上会显示当前热水温度、水箱温度、太阳能辐射强度等信息。
3.通过控制仪上的温度设定按钮，可以设置热水的期望温度。
一般来说，对于家庭使用而言，热水温度可设置在40-60摄氏度之间。
4.控制仪上通常还有开关按钮，用来控制太阳能热水器的工作状态。
通过按下开关按钮，可以将太阳能热水器切换为开机、关机或节能模式。
开机模式下，太阳能热水器会根据设定的温度要求工作，关机模式下则不工作，节能模式下则会根据系统状态灵活调整工作模式以达到节能效果。
5.当热水器水温达到设定温度时，控制仪通常会有警示功能。
比如可以发出蜂鸣器警示声音，或在显示屏上显示相应的提醒信息。
这时用户可以关闭热水器，以节约能源。
6.部分控制仪还具备定时功能。
用户可以设置热水器的工作时间段，在指定时间范围内由控制仪自动开启或关闭。
这样可以根据家庭的用水需求合理利用太阳能热水器的供热能力。
7.定期检查控制仪上的显示功能是否正常。
如有异常，应及时更换或维修。
8.在使用过程中，要经常观察控制仪上的温度和状态显示信息，以便
了解热水器的运行情况。
如果发现温度异常、显示错误等问题，应及时采
取措施进行修复。
9.操作过程中要注意安全。
尽量避免触摸控制仪和热水器的电源部分，以防触电事故发生。
太阳能热水器控制仪操作使用说明
太阳能热水器控制仪操作使用说明1.接通电源如需使用太阳能热水器，首先需要连接控制仪的电源。
将电源插头插入电源插座，并确保电源供电正常。
此时，控制仪将自动启动。
2.设置时间太阳能热水器控制仪内置有时钟功能，需要正确设置时间以保证其他功能的正常运行。
在控制仪面板上，可找到时钟设置的按钮。
按下该按钮，进入时间设置模式。
通过相关按钮调整小时和分钟，然后按下确认按钮以保存设置。
3.设置温度控制仪还具备温度设置功能，可以根据需求来调整热水的温度。
在控制仪面板上，可以找到温度设置的按钮。
按下该按钮，进入温度设置模式。
通过相关按钮调整所需温度，然后按下确认按钮以保存设置。
4.设置工作模式太阳能热水器控制仪通常有多种工作模式可供选择，如手动模式和自动模式等。
在手动模式下，用户可以手动控制加热水箱内的水温；在自动模式下，控制仪会根据实际情况自动调节加热水箱的温度。
在控制仪面板上，可以找到工作模式设置的按钮。
按下该按钮，进入工作模式设置模式。
通过相关按钮选择所需的工作模式，然后按下确认按钮以保存设置。
5.设置定时启动太阳能热水器控制仪通常还具备定时启动功能，用户可以设置热水器在指定时间自动启动，以保证在特定时段能够提供热水。
在控制仪面板上，可以找到定时启动设置的按钮。
按下该按钮，进入定时启动设置模式。
通过相关按钮调整所需的启动时间，然后按下确认按钮以保存设置。
6.清洗功能为确保太阳能热水器系统的正常运行，定期清洗是必要的。
控制仪通常具备清洗功能，用户可以通过该功能来清洗加热水箱和热水管道。
在控制仪面板上，可以找到清洗功能设置的按钮。
按下该按钮，进入清洗功能设置模式。
通过相关按钮选择所需的清洗时间和清洗方式，然后按下确认按钮以保存设置。
7.查看和调整参数控制仪还可以查看和调整一些其他参数，例如系统的运行状态、温度传感器的读数等。
在控制仪面板上，通常有相应的按钮来查看和调整这些参数。
按下相应按钮，进入参数查看和调整页面，通过相关按钮来进行操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
太阳能热水器的自动控制太阳能热水器的自动控制目录摘要 (3)第一章：绪论太阳能热水器的应用及前景 (4)第二章：设计目的与设计思路2.1 设计目的 (5)2.2 设计要求 (5)2.3 设计思路 (5)第三章：太阳能热水器控制系统的组成及原理3.1 控制系统的组成 (6)3.2控制系统的原理 (8)第四章：硬件电路的设计4.1 检测电路的设计①水温检测电路设计 (9)②水位检测电路设计 (10)4.2驱动电路设计 (11)4.3键盘电路设计 (12)4.4 显示电路设计 (13)4.5 51系列单片机简介 (14)4.6数字温度传感器简介 (17)第五章：软件设计控制软件设计 (19)心得体会 (21)附录摘要太阳能热水器很早就被人们所熟知，广泛应用于人们的日常生活。
但是目前,太阳能热水器控制器还一直处于研究与开发阶段,市面在售的控制器绝大部分只具备温度和水位显示功能,不具备温度水位的自动控制功能。
太阳能热水器控制系统的设计方案有很多，本设计采用MSC-51系列单片机作为中央处理器，采用12846液晶显示模块，本课题的设计基于单片机的软件控制下完成时间、温度、水位的显示。
基本显示目标为：（1）显示水温和水位，电加热水温可任意设定；（2）显示时间，可通过键盘设置时间参数；（3）设置温度参数后，自动控制电辅助设备加热；关键词：单片机，太阳能热水器，自动控制绪论太阳能热水器的应用及前景太阳能热水器应用较好的国家有西班牙、以色列、意大利、希腊、德国、荷兰、澳大利亚、日本、美国等国家。
一些国家利用太阳能热水器除了提供家庭热水外，还用于采暖、空调及泳池加热等领域，其中美国的太阳能热利用主要用于泳池加热。
目前太阳能热水器已在我国城乡开始推广使用，主要供应生活和洗浴热水，我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和应用国。
太阳能热水器节能减排，实现能源替代，效果显著。
经过两年多的实践，人们认识到太阳能热利用是投资少、见效快、经济实用、节能减排，实现我国能源替代的一个好产业，国家也正大力扶持和支持，学校、宾馆、饭店、洗浴中心纷纷建设太阳你洗浴系统，太阳能热水器的市场存在扩大空间。
新农村建设与建筑节能也为太阳能热水器的应用推广带来机遇。
但是市面上绝大多数的控制器结构简单，功能单一，智能化程度低下，用户界面不人性化，只具有水位显示功能，不具有温度显示功能。
并且当水位加到一定的程度的时候也没什么措施，只能通过手动的方法来控制水位的高度。
因此根据以上要求为核心，开发出一种太阳能热水器智能控制系统，解决了目前市面上太阳能热水器控制系统存在的问题。
第二章设计目的与设计思路2.1 设计目的本设计具有很强的实用性,用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术对生产实际中的太阳能热水器的水温的控制以及水位的显示。
本装置电路简单、实用性强、性价比高、水温控制灵活，水位显示直观醒目。
可广泛应用于家庭生活对太阳能热水器的水位显示与水温控制。
具有良好的市场前景。
2.2 设计要求1、能够根据水位和水温两个条件控制是否需要进水，每次只进整个水箱的四分之一水量，也可以在手动状态下自由进水（上满时自由停止）或停止进水。
2、控制系统具有手动和自动切换功能；3、具有水温和水位显示功能；4、具有进水超水位和超水温报警指示；5、用水时若水温达不到设置值时，可手动起动加热装置，这样可在很大程度上节约电能；6、用水时可自由调节水温；7、控制系统具体管道排空功能，这样防止冬天时因水管内有积水而在夜间冻裂水管。
2.3 设计思路水位由潜入储水容器不同深度的水位电极和潜入容器底部的公共电极（导线）检测；并由四个绿色LED发光二极管显示：若无水则绿灯不亮；若有四分之一储水箱的水亮一盏绿灯；通过观察绿灯点亮的数量可识别水位的高低，这里取5段显示，也可根据需要进行增减。
水温由四个LED数码管显示，前三个数码管显示的为温度最后一个数码管我们只用到了四段码显示为温度的符号C，水温有效值最多可显示为99.9℃。
第三章太阳能控制系统的组成及工作原理3.1控制系统的组成系统组成：本系统主要由控制器、自动控制阀、手动控制阀、水位检测电极、水温检测传感器、电阻加热丝、储水箱等组成。
(1)控制器：主要通过里面的电磁阀控制YV1和YV2的通断，控制水温检测传感器检测水温、控制水位检测传感器检测水在水箱中的位置以及控制电阻加热丝加热。
(2)自动控制阀：主要通过控制器控制，当水箱中的水的实际温度大于所设置的温度时，自动阀就自动打开往水箱中上水，直到上到上一个目标水位为止。
(3)手动控制阀：当自动阀损坏时，可以通过手动阀进行上下水。
(4)水位检测电极：主要用来检测水箱中水的位置，主要把水箱分成四等分，一共有五个电极，接地的电极放在最水箱的最底下，其余分别放在四等分点上，系统组成示意图比如当水箱中的水在第一等分和第二等分之间，则显示水箱中有四分之一的水，当超过第二等分，则显示二分之一的水。
(5)水温检测传感器：主要用来检测水箱中水的实际温度。
(6)电阻加热丝：主要用来加热水箱中水，使其达到用户所需要的温度。
太阳能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BCD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（T3-T1>5摄氏度，T2>T1）为止。
如若T1=N，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：表一温度比较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。
3.2控制装置的工作原理本控制系统分为手动和自动两种控制方式，在系统处于自动状态下，当检测温度高于设置温度，且水位未达到最高时，控制器打开电磁水阀YV1和YV2进行上水，同时点亮上水指示灯，当水位上至上一目标水位时，自动停止上水（即关闭电磁水阀YV1和YV2），若水箱内无水，则自动上水至最低水位处。
在系统处于手自动状态下，可自由上水或停止上水（上水时水箱水位必须未满），若水位达到最高则自动停止上水；若需要启动加热器则必须先设定加热温度，然后按下加热键进行加热；若需洗浴时，则需打开手动阀YV4，系统自动打开电磁水阀YV2，可通过YV5自由调节水温；当电磁水阀YV1和YV2损坏或停电时，可通过打开YV5和YV6进行上下水解决燃眉之急；此系统设置YV3是为了防止冬天气温过低引起水管因内有积水而冻裂（即手动打开此阀放完水管中的积水）第四章硬件电路设计4.1 检测电路设计①水温检测电路设计水温检测电路本设计温度传感器选用AD590。
AD590属于半导体集成电路温度传感器，测温范围-55℃- +150℃，在其二端加上一定的工作电压，其输出电流与温度变化成线性关系，1uA/°K，误差有几种等级:±1、±0.5、±0.3℃，本设计中选取±0.5℃品种。
OP07为高精度运算放大器，AD590电流流经R1、RP1转换为电压信号，R2、RP2为运算负反馈电阻，成反相比例放大器，将温度信号转换成0-5V 的电压信号，ADC0832再将其转换为数字信号，输入CPU。
控制器的操作使用方式自然合理。
S1用来切换操作状态。
控制器有“直接控制”和“参数修改”两种工作状态。
按S1键显示“00”，控制器进入“直接控制”状态，显示“01”、“02”、“03”、“04”分别表示“设定水位上限”、“设定定时上水时间”、“设定定时加热时间”、“设定加热温度”。
进入“参数修改”状态后，S2、S3用来修改规定的参数，S1接受本次修改，并切换到下一个参数，S4取消本次修改。
进入“直接控制”后，S2用来手动上水，S3用来手动加热，S4用来停止加热或上水;若水位已经超过设定水位上限，或水温已经超过设定温度，“直接控制”将不起作用。
设定水位上限：控制器可以监测6个水位，上限水位可以由用户设置，水位上限设置范围为位置3、4、5、6。
设定定时上水时间：每天在规定时间检查水位，并上满。
若设定时间为00或大于等于24，则取消自动定时上水。
设定定时加热时间：每天在规定时间检查水温，若水温低于设定温度，则接通电加热器，将水温加热到设定温度。
若设定时间为00或大于等于24，则取消自动定时加热。
设定加热温度：定时加热温度也可以由用户设定，可设定范围为20℃～60℃。
②水位检测电路设计实验证明，纯净水几乎是不导电的，但自然界存在的以及人们日常使用的水都会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子，它们的存在使水导电。
本控制装置就是利用水的导电性来完成的。
我们把储水箱大致分为四个等份，水位由潜入太阳能热水器的储水箱不同深度的水位电极和潜入储水箱底部的公共电极（导线）进行检测；由单片机依次使各水位电极呈现高电平，由公共电极所接的三极管进行电位转换，水位到达的电极，转换电位为低（0）；水位没有到达的电极，转换电位为高（1）；每检测一位便得到一位数据，5个电极检测一遍以后便得到了5个串行数据，然后把这5个数据转化为字节一路送发光二极管；在这里我们可以用发光二极管亮的盏数来显示水位的高低。