当前,能源和环境问题成为了人们最关心的热门问题,化石能源的大量使用带来了全球性的环境污染和生态破坏。太阳能是一种清洁的可再生能源,随着人们环保意识和节能意识的提高,太阳能的开发利用越来越受到人们的重视。在国内太阳能应用领域中,太阳能热水技术是较为成熟的,我国已成为最大的太阳能热水器生产国。文中太阳能热水系统采用了强制循环的方式,系统集热量大、用户用水方便,并且由于其换热强烈,热效率也能有很大的提高。在分析该热水系统特点的基础上,本文为其进行了控制仪的软硬件开发设计,实现了该热水系统的全功能自动控制。该控制仪以ATmega16单片机为控制核心,实现了以下功能：(1)集热水泵温差循环控制：采用DS18B20测量水温,根据集热器和水箱中水温的差值控制集热循环水泵的启停,有利于提高集热循环效率和简化控制系统；(2)集热水泵定时循环控制：可以人为设定集热循环水泵的启停时间,在这段时间内水泵一直处于工作状态；(3)供水水泵控制：使用水流传感器检测用户用水信号,实现对用水水泵的控制,以提供较合适的供水压力；(4)补水、补温控制：对该热水系统的补水、补温进行了控制上的优化,随时可保证热水系统的水箱处于富水、适温状态,同时该热水系统还有定时加热功能；(5)防冻保护控制：检测集热系统中水温,当该温度过低时,启动集热循环水泵,利用水箱中的热水加热管路,保证集热系统在冬季的安全；(6)集热器高温保护：为避免初次给集热器加水时,由于冷激引起的炸管,只有在特定时间段内才让集热水泵初次工作,即控制仪每次初始化后都要读取当地时钟,然后自动启动定时循环模式,并自动设置循环启停时间,使集热循环水泵工作一段时间给集热器加水：(7)按键操作和液晶显示：用户通过按键操作可以调整系统时间、设定定时参数、并且还可以手动给水箱补水、补温；本控制仪使用LCM显示,显示内容包括：实时时钟、定时参数、集热循环工作模式、水箱水温及水位、用户当前的手动功能选择等。