一種全自動(dòng)暖水供給設(shè)備

馮玲 胡勤國(guó) 陳春茂 馮原

摘 要：在一些公司的集體公寓宿舍或者大學(xué)宿舍里面的暖水供給，通常是提前將水燒好放在儲(chǔ)水桶里面，所以我們經(jīng)常會(huì)在學(xué)校宿舍的樓頂看見(jiàn)幾個(gè)金屬類的大型水箱，水箱里面儲(chǔ)存的就是平時(shí)就用的熱水，而這些熱水都是提前從鍋爐房里面燒好通過(guò)水泵運(yùn)輸?shù)酱笮蔚乃淅锩?，從而使同學(xué)們能夠隨時(shí)的使用熱水。而傳統(tǒng)的暖水供給需要很多的人工參與，燒水需要人力，查看水箱需要人力，還經(jīng)常出現(xiàn)干燒的情況。今天本文介紹的這一種全自動(dòng)暖水供給設(shè)備不僅減少了大量人力的投入，還大大減少了發(fā)生意外的風(fēng)險(xiǎn)。利用本文介紹的這款全自動(dòng)暖水供給設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：當(dāng)水箱中的水位處于低水位的時(shí)候，單片機(jī)控制自動(dòng)啟動(dòng)水泵抽水并且同時(shí)啟動(dòng)加熱棒，當(dāng)水箱中的水達(dá)到設(shè)定的溫度值100攝氏度時(shí)，加熱棒停止加熱；當(dāng)液位浮球開(kāi)關(guān)與水箱頂部的限位開(kāi)關(guān)接觸后觸發(fā)高水位信號(hào)，水泵停止抽水。

關(guān)鍵詞：水箱；全自動(dòng)；加熱棒；液位浮球開(kāi)關(guān)；單片機(jī)

一、全自動(dòng)暖水供給設(shè)備控制器工作原理

該型全自動(dòng)暖水供給設(shè)備控制器原理主要利用單片機(jī)、電磁閥、液位浮球開(kāi)關(guān)等組成的水位控制電路來(lái)對(duì)水箱進(jìn)行自動(dòng)控制?？刂破麟娐分饕呻娫措娐?、水位信號(hào)檢測(cè)電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路三部分組成，下面分別加以介紹。

（一）電源電路

[JP2]AC220V電壓經(jīng)變壓器降壓過(guò)后，其次級(jí)輸出近13V左右交流電加至整流橋輸入端，整流后經(jīng)電容濾波得到約10.5V直流電壓。該電壓經(jīng)電阻加到紅色發(fā)光二極管上，將紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，表示電源正常。該電壓除了為ICI及繼電器提供工作電源外還直接送到水位檢測(cè)電極.作為水位檢測(cè)的公共電位。[JP]

（二）水位信號(hào)檢測(cè)電路

該部分是利用液位浮球開(kāi)關(guān)與水箱頂部的限位開(kāi)關(guān)接觸后觸發(fā)高水位信號(hào)，然后將高水位信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)收到信號(hào)以后立馬將信號(hào)傳遞給進(jìn)水電磁閥，電磁閥收到單片機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的高水位信號(hào)過(guò)后立馬斷電，電磁閥失電后電磁力消失，進(jìn)水口關(guān)閉。液位浮球開(kāi)關(guān)與水箱底部的限位開(kāi)關(guān)接觸后觸發(fā)低水位信號(hào)，然后將低水位信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)收到信號(hào)以后立馬將信號(hào)傳遞給電磁閥，電磁閥收到單片機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的低水位信號(hào)過(guò)后立馬得電，電磁閥得電后進(jìn)水口開(kāi)啟，開(kāi)始給水箱供水。

（三）輸出驅(qū)動(dòng)電路

該部分主要由單片機(jī)，繼電器、功能選擇開(kāi)關(guān)及輸出狀態(tài)指示綠發(fā)光管LED組成。功能選擇開(kāi)關(guān)處于“加水”時(shí)，單片機(jī)給繼電器一個(gè)動(dòng)作信號(hào)，其相應(yīng)觸點(diǎn)閉合，外接負(fù)荷（電磁閥）得電開(kāi)始打開(kāi)水龍頭放水工作，輸出狀態(tài)指示綠發(fā)光管LED也被點(diǎn)亮；處于“放水”位時(shí)，觸點(diǎn)斷開(kāi)，外接負(fù)荷被切斷，進(jìn)水電磁閥失電后閥門關(guān)閉，當(dāng)功能選擇開(kāi)關(guān)處于放水時(shí)給單片機(jī)一個(gè)高電平信號(hào)，然后單片機(jī)將信號(hào)傳遞給水箱底部的控制放水的繼電器，繼電器得到信號(hào)過(guò)后觸點(diǎn)閉合，放水電磁閥得電打開(kāi)開(kāi)始放水；當(dāng)功能選擇開(kāi)關(guān)處于“自動(dòng)”位置時(shí).動(dòng)作與否受單片機(jī)的控制.當(dāng)液位浮球開(kāi)關(guān)與水箱底部的限位開(kāi)關(guān)接觸后觸發(fā)低水位信號(hào)，繼電器得電動(dòng)作，其觸點(diǎn)閉合，外接負(fù)荷（電磁閥）得電打開(kāi)，開(kāi)始給水箱供水。當(dāng)液位浮球開(kāi)關(guān)與水箱頂部的限位開(kāi)關(guān)接觸后觸發(fā)高水位信號(hào)則斷開(kāi)，外接負(fù)荷（電磁閥）失電關(guān)閉進(jìn)水口。

二、控制方式及保護(hù)

（一）手動(dòng)控制加水

本文介紹的這款水箱水位自動(dòng)控制器既可以手動(dòng)控制加水放水也可以全自動(dòng)加水放水，手動(dòng)控制加水放水主要是為了方便大家清洗水桶以及其他需要手動(dòng)操作的場(chǎng)景，如需手動(dòng)控制加水，只需將功能選擇開(kāi)關(guān)選擇至“加水”，單片機(jī)給繼電器一個(gè)動(dòng)作信號(hào)，其相應(yīng)觸點(diǎn)閉合，外接負(fù)荷（電磁閥）得電開(kāi)始打開(kāi)水龍頭放水工作。

（二）手動(dòng)控制放水

將功能選擇開(kāi)關(guān)選擇至“放水”，單片機(jī)輸出一個(gè)高電平信號(hào)，然后單片機(jī)將信號(hào)傳遞給水箱底部的控制放水的繼電器，繼電器得到信號(hào)過(guò)后觸點(diǎn)閉合，放水電磁閥得電打開(kāi)電磁閥開(kāi)始放水。

（三）缺水保護(hù)

當(dāng)水位下降到下限水位，液位浮球開(kāi)關(guān)與水箱底部的下限水位開(kāi)關(guān)接觸后觸發(fā)低水位信號(hào)，然后將低水位信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)收到信號(hào)以后立馬將信號(hào)傳遞給電磁閥，電磁閥收到單片機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的低水位信號(hào)過(guò)后立馬得電，電磁閥得電后進(jìn)水口開(kāi)啟，開(kāi)始給水箱供水，從而起到缺水保護(hù)作用。

（四）超溫保護(hù)

當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到溫度超過(guò)120攝氏度時(shí)，此時(shí)發(fā)送給單片機(jī)一個(gè)超溫信號(hào)，隨后單片機(jī)立馬給控制加熱棒的供給電源斷電，這是為了在當(dāng)加熱棒損壞失控的時(shí)候保護(hù)全自動(dòng)暖水供給設(shè)備以及人的生命安全。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：馮玲（1996），女，漢族，重慶人，研究方向：電子信息科學(xué)與技術(shù)。