式中：空气的介电常数ε空气为l，水的介电常数ε水为80。总电容C总为：
显然，电容的大小与水位的高度成正比。实际制作的电容传感器，测试电容值C为0．1～2．2μF。
本传感器采用定时器NE555设计了一款方波发生器，用于实现水位-电容值-频率的转换，输出的频率可反映水位的变化，取工字电感中心工作频率为1 kHz。具体电路如图3(b)所示。输出频率f为：
这里，R1、R2均取为1．43 kΩ。
当水位发生变化引起电容的变化，经多谐振荡器输出的方波频率f也随之发生变化，根据单片机的计数器T0捕捉到的时钟的个数，再经数据处理判断水位。
1．4 节流阀的控制
为了控制淋浴水温、调节流量，需要控制节流阀。本文采用节流阀和步进电机组成流量控制方案，通过控制步进电机的旋转来控制节流阀的开启角，从而控制流量。选用步进电机驱动器BY一2HB03M，控制二相四拍步进电机的绕行电感器步进及正反转。其驱动器接线如图4所示。
2 系统软件设计
根据系统要求，除了电感生产需要实时检测和显示水箱温度和水位外，差模电感器还需要控制淋浴温度、上水阀、节流阀、辅助加热控制装置等，所有这些功能由AFS600内部嵌入8051内核完成。控制器软件设计采用模块化结构，除主程序外，还包括键盘与显示子程序、温度与液位采集子程序、以及淋浴水温控制子程序和上水控制子程序等。系统的主程序接收控制指令，调用子程序完成温度、水位检测等。下面重点介绍淋浴温度控制和上水控制子程序流程。
2．1 上水控制
热水器控制器具有智能化上水控制功能，可以起到保护热水器的作用。例如，水位较低时，淋浴时或高温日照下禁止自动上水；居家长时间无人时，需要考虑自动上水问题；水位传感器失灵时，防止上水溢出等。对此，系统预置最低水位和最高水位，并根据时间系统预置自动上水时段。程序中设有计时器，检测上水时的水位变化与上水时间关系，以此检测水位传感器失效问题，并可防止上水溢出问题。具体流程如图5所示。
2．2 淋浴温度控制
淋浴温度控制是热水器控制器的关键，是舒适度的重要指标。本系统将传统的手动控制改为自动控制，并引入了适合步进电机控制的增量式PID控制算法。其差分方程式如下：
式中：u(k)是控制量；e(k)是系统的控制偏差；Kp是比例增益；Ti是积分时间；Td是微分时间；T为采样周期。PID运算的输出增量为相邻两次采样时刻所计算的位置值之差，即：
昆山电感厂 综合式（5）、（6）有：
根据预置的温度和采集的淋浴温度进行参数正定，确定PID参数q0、q1、q2，其调节方法可参考相关文献。具体流程如图6所示，实际的淋浴水温可控制在设置温度的上下2℃范围内。
结语
采用Actel公司usion系列的AFS600芯片，通过嵌入8051内核来实现太阳能热水器控制器功能。该太阳能热水器具有集成度高、成本低和操作方便的优点，特别是淋浴温度的自动调节，以及上水过程的智能化、人性化控制等功能，较好地弥补了目前相关产品的不足，有一定的推广和经济价值。本设计得到了Actel公司、广州致远电子有限公司及其武汉办事处的资助和技术指导，在此特表感谢。
IR2110高端输出不正常 附与低端对比的图
黄线是高端的输出波形
绿线是低端的输出波形
高端和低端的输入波形应该是一样的，很奇怪的是高端在低端低电平的时候还有波形存在
自举电容用的是10uF的，二极管
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