摘要：设计了一种基于PIC16C71单片机的数字水温配制阀。该配制阀采用NTC热敏电阻作温度传感器，与固定电阻组成简单分压电路作为水温测量电路，利用PIC16C71单片机内置的8位A／D转换器把热敏电阻上的模拟电压转换为数字量，PIC16C71单片机控制直流电机驱动混水阀调节冷热水的混合比例实现水温调节。给出了控制电路图，对水温测量电路的参数选择和测温精度作了详细讨论。实验和分析表明，选用阻值较大的NTC热敏电阻和分压电阻可较好地解决热敏电阻因功耗较大造成的热击穿问题。
关键词：PIC16C71；NTC热敏电阻；水温；控制阀

    随着社会的发展，各种热水器及管道热水进入千家万户，人们在不同场合对水温的要求是多种多样的，经常需要把热水和冷水混合到需要的温度。可以控制各种热水器及管道热水的出水温度，能快速准确地调制出所需温度的热水，可用于淋浴、洗漱及其他需要恒温热水场所的水温智能配制阀，是一个有应用价值的技术。本设计正是顺应这种需要，以PIC16C71芯片为核心，控制机械部分自动调整冷水和热水的混合比例，实现出水水温的自动控制，解决了由于水压波动、水温变化或出水量改变引起的水温忽冷忽烫的难题，比手动调节用水温度方式有明显的节水效果。

1 系统结构和工作原理
    热水和自来水作为控制阀的2个输入，利用混水阀控制冷、热水输入量和比例，混合后的水经出水口流出，供用户使用。安装在出水口的温度传感器感测出水口处的温度并通过测温电路传送给单片机。该调温水阀的组成如图1所示。当出水开关打开时，单片机把温度传感器测量的出水口处的温度与设定温度进行比较，需要时由PIC16C71来控制直流电机带动混水阀，来调整进入水阀的冷、热水的比例，从而控制出水的温度，当电机转到头时，单片机得到相应的信号，终止电机继续同向转动。通过温升或温降按键在25～50℃范围内对用水温度进行设置，LED数码管显示设定的用水温度值。若设定温度与传感器检测的温度不符，根据二者温差的大小，单片机输出不同宽度的脉冲电压信号控制直流电动机按不同的速度转动，通过传动机构驱动冷热水混合阀，改变冷水和热水的流入比例。当外界条件再次发生变化时，如水压减小或增大等，出水管水温与设定温度出现温差，此时单片机再一次控制电机转动，对水温进行自动调节，使出水口水温自动与设定用水温度保持一致。