此控制板採用太陽能蓄電池供電，以低功耗增強型32位微控制器stm32為控制核心，對太陽能熱水器進行全程智慧型化測控，包括水位、水溫、時間、電壓等引數的實時顯示，提供浴室照明以及logo閃爍，智慧型上水控制等。此控制板安全係數高，可以防溢流、防空曬、防炸管，還提供低水壓保護、掉電自動記憶等，並針對熱水器進行了多處創新。
1、 蓄電池保護
蓄電池規格：12v/7a 充電功率：15v-30v（典型值：12v/1a，10w）
基本保護：14.4v脈衝，14.8v上限保護，超過此值，充電截至
10.9v下限保護，低於此值，放電截至
2、 測溫範圍：0℃—99℃ 測溫精度：+1℃/-1℃
3、 電磁閥： dc12v
4、 浴室照明：12v/3w
5、 logo閃燈：12v/3w
主控晶元採用stm32，通過太陽能電池板對蓄電池進行充電從而為系統提供電源，主控板前向輸入訊號包括溫度感測器、水位感測器、電壓檢測裝置、使用者按鍵操作，後向控制訊號包括上水電磁閥、聲光指示、面板顯示、照明led和logo的閃爍。
圖 1 硬體模組圖
3.1 mos管串聯拓撲充放電控制器
圖 2 太陽能充放電模組圖
1． 輸入電壓：太陽能電池板，光照較好時接近20伏，較差時約10伏，不考慮公升壓穩壓dc/dc，直接由太陽能輸入蓄電池。
2． 蓄電池電壓：隨著輸入功率增加而電壓增加，過充電壓為14.8伏，過放電壓10.8伏，過充則斷掉t1，過放則斷掉t2。
3． 充電過程：根據快速充放電原理，設為先大電流恆流充電至14.4伏，隨後脈衝至14.8伏，最後浮充。
4． 防過充，防過放：由t1，t2，及電壓檢測完成。
5． 電壓檢測：由電阻構成adc實現。
6． 驅動：三極體構成mos驅動電路。
7． 脈衝控制：由微控制器輸出pwm波控制t1通斷，當14.4伏時脈衝充電，同時檢測蓄電池電壓並不斷減小pwm波占空比。
3.2 水位水溫感測器電路
型號：tmc（特美星）西子四線水位水溫感測器（上置式）
水溫測量原理：ntc熱敏電阻器
水位測量原理：5段電極式測量，並聯式電阻，每段電阻約15k，水位每達到一點則短路一段電阻，這時相應總電阻變化從而顯示水位的變化。
測量方法：輸出pwm波測量幅度實現。
圖3是電路實現示意圖，r3-r7是水位感測器段電阻，ntc是水溫感測器。pwm_in為微控制器輸出，water，heat為感測器輸出。
圖 3 水位水溫測量示意圖
基本程式主要部分見下圖。
溫圖2 軟體組成
1. 開機自檢
上電後，全屏點亮，檢測所有引數在正常範圍內（溫度、水位、電壓等），若處於正常水平，發出「滴」提示音，指示機器處於正常狀態。
2．面板顯示
顯示北京時間、儲水桶內水位、當前玻璃管內水溫（交替顯示當前太陽能電池板電壓）、蓄電池工作狀態（有電或欠壓）等。
2. 模式選擇
手動模式：使用者通過按鍵開啟（或關閉）上水，預置水位（使用者通過按鍵《或》進行上下調整）閃爍三下後啟動上水。若當前水位大於預置水位，則控制器自動上調一檔，以保證使用者上水需求。
手動模式下，溫控上水仍然工作。
智慧型模式：全天智慧型監控，2：00啟動上水至50%，12：
00如水溫超過50℃啟動上水至100%水位，智慧型模式下預置水位不可修改，預設為手動模式下的設定值，但按鍵操作仍然有效,如強制上水，時間設定等。
4．自動上水
當水位自高變低低於最低水位（20%）時，蜂鳴器報警且20%水位指示處閃爍，延時30min自動上水至預置水位（由使用者手動設定）。當水位低於50%且溫度高於95℃時，立即啟動上水至預置水位。
5.溫控上水
當水箱不滿時，若水溫高於溫控上水溫度(由使用者設定，預設為60℃)時，自動補水至溫度低於設定溫度10℃左右，從而可以防止出現低水量、高水溫的不合理現象.具備溫控功能的時間為9：00-17：
00，溫控功能設定為0℃時，此功能取消。當正在用水時（水位發生下降），則延時60min啟動溫控上水，防止使用者用水時啟動上水。
6.強制上水
若水位感測器出現故障，可人工上水（使用者按上水鍵），8min後自動關閉上水，小心水箱上水溢位（最好有個停止鍵，與3矛盾）。
7.水位自適應
使用者可根據水質和感測器工作狀態自動調節靈敏度，由於水箱高低是固定的，所以測定缺水時和滿水時的水位，通過演算法可以實現水位的自適應正確顯示。
8.炸管保護
少量水過熱時突然加入冷水，玻璃管極有可能因驟冷而損壞，即所謂的炸管。故當水位低於20%且溫度高於95℃時，應禁止自動上水。
9.防溢流
真空管損壞或水位感測器故障極有可能出線上水溢流現象。故缺水上水60min仍為顯示為缺水狀態時，視為真空管破裂應停止上水。80%水位上水3min後水位未達到100%則停止上水。
10.低水壓保護
20%或50%水位上水過程， 30min水位未上公升一檔，控制器暫停30min再啟動上水。若反覆啟動上水兩次仍不能使水位上公升一檔，則視為水壓過低或停水，應停止上水並開啟低水壓燈至常亮。
11.掉電保護
系統掉電，控制器會儲存之前使用者設定的所有引數，上電後按照之前設定的模式及功能引數繼續執行。
12.節能屏保
使用者可選擇節能屏保，在沒有按鍵的情況下，延時45min熄滅螢幕顯示，從而可以防止螢幕常亮耗電。螢幕熄滅後，控制板功能不受影響，按任意鍵即可再次點亮顯示屏。
一、 使用方法
智慧型模式下，本控制板無需使用者介入全自動執行，若使用者向更改執行模式，請安「模式」鍵進行切換，出廠預設智慧型模式。智慧型模式下不能設定預置水位，其餘同手動模式。
使用者按住「set」鍵3s以上，蜂鳴器提示後鬆開按鍵即進入設定模式，安「《或》」增加或降低引數。
1. 預置水位和智慧型上水時間
首先進入預置水位設定選項，此時上水燈常亮，水位值閃爍。第
一、二次上水時間設定為0-23時之間的數值，水位設定為20%、50%、80%、100%的值。
2. 時間設定
再次按「set」即可進入時間設定選項，首先設定小時（00-23），此時小時值閃爍，分鐘（00—59）設定同小時。
3. 節能設定
再次按「set」即可進入節能設定選項，of燈閃爍，按「set」退出設定。
復位開關按箭頭方向撥上3s後再撥回，即可恢復原廠設定的所有引數。設定過程若長時間不進行按鍵操作，待設定項閃10下後退出設定介面，同時蜂鳴器提示。
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