[发明专利]一种太阳能热水器无线数据采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热水器无线数据采集系统。

背景技术

太阳能热水器利用集热管将太阳能转换成水箱中水的热能，它是一种完全环保、节能的热水器装置，因此在全球范围内得到了广泛的使用，深受城乡人民欢迎；最简单的太阳能热水器是没有水位、水温监测和显示装置的，使用起来有很多不便利之处。

目前，市场上几乎所有的热水器都已经安装了水位水温监测装置，有的甚至设计成了水位、水温监测及全自动上水控制的形式；这种水位、水温监测及控制装置的共同特征是：水箱上的传感器与用户端的监测控制器通过信号电缆连接，该方式的优点是传感器部分的电路和线路比较简单，成本比较低廉；但这种有线连接传感器的方式也存在很多缺陷，具体表现为：（1）为了减少传输信号线的数量，传统水位、水温传感器采用了模拟技术加有线传输的方式，导致检测参数的精度不高；（2）连接水箱传感器的线缆容易受到雷电的强烈影响，导致相连接的电子器件损坏；（3）传感器安装需要辨别线缆顺序，在传感器维修、更换时因没有接线资料带来不便；(4)太阳能水箱端一般没有电源提供，无法安装有源部件。

发明内容

本发明就是针对当前的太阳能热水器水位水温传感器存在的缺陷，弥补现有技术的不足，提出一种太阳能热水器无线数据采集系统；本发明具有简洁、安全、可靠的优点，可广泛用于数字式太阳能产品应用中。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种太阳能热水器无线数据采集系统，包括单片机模块、水位传感器、水温传感器、无线通信单元模块、太阳能蓄电池；其结构要点是：所述水位传感器及水温传感器分别经信号线连接到单片机模块输入端口，所述水位传感器、水温传感器将采集到的水位、水温信息传送给单片机模块；所述单片机模块的一个输出端口与无线通信单元模块经信号线连接；所述太阳能蓄电池与单片机模块和无线通信单元模块连接。

作为本发明的一种优选方案，所述单片机模块采用STC89C51RC单片机，该单片机包括复位电路、晶振电路，内设看门口电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述水位传感器采用AT35-7电极式水位传感器。

作为本发明的另一种优选方案，所述水温传感器采用单总线DS18B20数字温度传感器，其温度测量范围为-55℃~125℃，测量准确度在±0.5℃之内，且它的电压适用范围宽,分辨力9~12位可以设定。

作为本发明的另一种优选方案，所述无线通信单元模块采用无线收发芯片nRF401。

本发明的有益效果是。

本发明以STC89C51RC单片机为核心，提出了一种太阳能热水器无线数据采集系统。在本发明中，给出了各部分的电路连接，分析了其设计原理和实现方法。采用单总线DS18B20数字温度传感器测量水温，采用AT35-7电极式水位传感器测量水位，采用以无线收发芯片nRF401为核心的无线通信模块进行数据的传输。系统具有简洁、安全、可靠的优点，可广泛用于数字式太阳能产品应用中。

本发明太阳能水位水温无线传感器模块提供一种基于无线通信技术的太阳能热水器水位、水温采集方案，利用太阳能蓄电池给热水器水箱上的采集模块供电，水位、水温采集电路利用无线通信单元技术实现信号传输，去除了长信号线缆的使用，既可有效防雷，又便于安装。去掉了传统太阳能热水器屋顶水箱到屋内控制器间的传输线，安装和维护简便；信号线短，降低了雷电影响；信号采集端使用了单片机芯片，方便了传感器的使用，提高了参数采集精度。

附图说明

图1是本发明一种太阳能热水器无线数据采集系统结构框图。

图2是本发明一种太阳能热水器无线数据采集系统的水位采集电路图。

图3是本发明一种太阳能热水器无线数据采集系统的水温采集电路图。

图4是本发明一种太阳能热水器无线数据采集系统的单片机最小系统接线电路图。

图5是本发明一种太阳能热水器无线数据采集系统的无线通信单元电路图。

图6是本发明一种太阳能热水器无线数据采集系统的太阳能蓄电池供电模块图。

图7是本发明一种太阳能热水器无线数据采集系统的软件总流程图。

具体实施方式