專利名稱：一種智能化防觸電的節(jié)能飲水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能化的飲水裝置，尤其是能自動地確定合適的關(guān)機(jī)時間，并能自動地識別飲水機(jī)是否存在對人體有可能形成傷害的危險電壓，進(jìn)而自動采取相應(yīng)的保護(hù)措施的飲水機(jī)。

背景技術(shù)：
目前，大部分飲水機(jī)不具備自動關(guān)機(jī)和應(yīng)對國內(nèi)用電環(huán)境隱患的主動性防觸電功能。部分飲水機(jī)具備定時關(guān)機(jī)功能，但需要人進(jìn)行干預(yù)設(shè)置；有公開報道采用邏輯判斷方法的防電墻技術(shù)，但在分辨能力上具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有飲水機(jī)在關(guān)機(jī)和防觸電功能上的欠缺，本實用新型提供一種智能化飲水機(jī)，它能自動跟蹤人們的飲水活動，當(dāng)在一個相對的較長時間內(nèi)無人飲用水時，為了節(jié)約能源而自動關(guān)機(jī)；而且能方便地分辨和顯示工作零線和保護(hù)接地線之間電壓差的量值，此量值一旦對人體構(gòu)成觸電威脅，立即自動采取相應(yīng)的防觸電措施。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是防觸電信號輸入回路(4)取自工作零線N和保護(hù)接地線PE的電壓差，經(jīng)降壓隔離整流后，以線性變化模擬量的形式輸入至單片機(jī)(1)的一個A/D輸入端，單片機(jī)不但能方便地分辨和顯示工作零線和保護(hù)接地線之間電壓差的量值，而且根據(jù)該量值的大小，單片機(jī)(1)的一個I/O端子可以控制防觸電輸出回路(3)執(zhí)行或不執(zhí)行保護(hù)動作。單片時鐘電路(2)的SCLK、I/O、及RET和單片機(jī)(1)的三個I/O端子相連，構(gòu)成串口連接，兩個熱敏電阻溫度傳感器分別安裝在飲水機(jī)熱膽和冷膽膽壁上，熱水溫度傳感器(9)和冷水溫度傳感器(5)的引線插頭分別連接到單片機(jī)(1)的另兩個A/D輸入端，加熱管驅(qū)動電路(8)由單片機(jī)(1)的一個I/O端子通過光偶電路驅(qū)動功率晶體管構(gòu)成，單片機(jī)(1)的另一些I/O端子口和LED數(shù)碼顯示電路(7)相連，按鍵組合(6)通過一根導(dǎo)線和單片機(jī)(1)的一個A/D端子相連。當(dāng)飲用水人通過按鍵設(shè)定了飲用水的溫度后，單片機(jī)依據(jù)溫度采樣結(jié)果，自動將水溫調(diào)整到設(shè)定溫度并加以數(shù)碼顯示，有人用水時，水溫會發(fā)生短時較大的變化，無人用水時，水溫會一直穩(wěn)定在一個臨界值上，當(dāng)單片機(jī)在一段相對長的時間內(nèi)未檢測到水溫有短時較大的變化，即視為無人用水，飲水機(jī)節(jié)能模式會自動轉(zhuǎn)入關(guān)機(jī)待機(jī)狀態(tài)。
本實用新型的有益效果是，以單片機(jī)為核心的測控電路結(jié)構(gòu)簡單，功能多樣，使飲水機(jī)裝置發(fā)揮節(jié)能效果的同時又可以有效的防止人體因用電環(huán)境隱患而觸電。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。



圖1是本實用新型的電路部分原理方框圖，由九部分組成單片機(jī)(1)，單片時鐘電路(2)，防觸電輸出回路(3)，防觸電信號輸入回路(4)，冷水溫度傳感器(5)，按鍵組合(6)，LED數(shù)碼顯示電路(7)，加熱管驅(qū)動電路(8)，熱水溫度傳感器(9)。
具體實施方式
在本實施例中，單片機(jī)(1)采用的芯片是PIC16F873，其AN0、AN1、AN2、AN3四個A/D輸入端子分別對應(yīng)熱水溫度傳感器(9)、冷水溫度傳感器(5)、防觸電信號輸入回路(4)、按鍵組合(6)四個模擬量源；其中溫度傳感器采用熱敏電阻傳感器；防觸電信號輸入回路(4)的調(diào)制范圍在DC 0-5V，對應(yīng)工作零線和保護(hù)接地線之間電壓差的量值為0-250V，當(dāng)A/D采樣值的當(dāng)量相當(dāng)于工作零線和保護(hù)接地線之間電壓差的量值達(dá)到或超過36V時，為了保證人的安全，單片機(jī)(1)將給出報警信號，同時通過PIC16F873的RB7驅(qū)動防觸電輸出回路(3)，切斷交流電源及PE線的輸入，該回路由晶體管和繼電器組成；為了節(jié)省單片機(jī)(1)的有限資源，按鍵組合(6)由電阻網(wǎng)絡(luò)組成，采用A/D掃描的辦法判別。利用RC1端子的PWM輸出功能接加熱管驅(qū)動電路(8)，其間經(jīng)過光電隔離環(huán)節(jié)后，驅(qū)動大功率晶體管控制熱膽中水的溫度。單片時鐘電路(2)采用DS1302芯片，其SCLK、I/O、及RET端子分別和單片機(jī)(1)PIC16F873的RC2、RC3及RC0三個I/O端子相連，構(gòu)成串口連接，單片機(jī)(1)在進(jìn)行溫度采樣、自動關(guān)機(jī)、時間顯示時，和實時時鐘都要進(jìn)行實時通信。單片機(jī)(1)PIC16F873的RC4、RC5、RC6、RC7、RB0-RB6用于對LED數(shù)碼顯示電路(7)四位LED數(shù)碼管的動態(tài)顯示，內(nèi)容包括實時熱冷溫度值、溫度設(shè)定值、自動關(guān)機(jī)時間、校時、實時時間，危險電壓報警等。當(dāng)飲用水人通過按鍵設(shè)定了飲用水的溫度后，單片機(jī)依據(jù)溫度采樣結(jié)果，自動將水溫調(diào)整到設(shè)定溫度并加以數(shù)碼顯示，有人用水時，隨著熱膽中熱水的流出，未加熱的冷水會及時的進(jìn)行補(bǔ)充，敏感的單片機(jī)(1)通過熱水溫度傳感器(9)將及時地檢測到水溫所發(fā)生的短時較大變化；而無人用水時，水溫會一直穩(wěn)定在一個臨界值上，當(dāng)單片機(jī)(1)在一段相對長的時間內(nèi)未檢測到水溫有短時較大的變化，即視為無人用水，飲水機(jī)節(jié)能模式會自動轉(zhuǎn)入關(guān)機(jī)待機(jī)狀態(tài)。
權(quán)利要求一種智能化防觸電的節(jié)能飲水機(jī)，采用單片機(jī)控制技術(shù)，其電子控制電路板的特征是防觸電信號輸入回路(4)取自工作零線N和保護(hù)接地線PE的電壓差，經(jīng)降壓隔離整流后，以線性變化模擬量的形式輸入至單片機(jī)(1)的一個A/D輸入端，單片機(jī)(1)的一個I/O端子控制防觸電輸出回路(3)執(zhí)行或不執(zhí)行保護(hù)動作，單片時鐘電路(2)的SCLK、I/O、及RET和單片機(jī)(1)的三個I/O端子相連，構(gòu)成串口連接，兩個熱敏電阻溫度傳感器分別安裝在飲水機(jī)熱膽和冷膽膽壁上，熱水溫度傳感器(9)和冷水溫度傳感器(5)的引線插頭分別連接到單片機(jī)(1)的另兩個A/D輸入端，加熱管驅(qū)動電路(8)由單片機(jī)(1)的一個I/O端子通過光偶電路驅(qū)動功率晶體管構(gòu)成，單片機(jī)(1)的另一些I/O端子口和LED數(shù)碼顯示電路(7)相連，按鍵組合(6)通過一根導(dǎo)線和單片機(jī)(1)的一個A/D端子相連。
專利摘要一種智能化防觸電的節(jié)能飲水機(jī)，尤其是能自動地確定合適的關(guān)機(jī)時間，并能自動地識別飲水機(jī)是否存在對人體有可能形成傷害的危險電壓，采用單片機(jī)控制技術(shù)，防觸電信號以線性變化模擬量的形式輸入至單片機(jī)，單片機(jī)的一個I/O端子控制防觸電輸出回路執(zhí)行或不執(zhí)行保護(hù)動作，單片時鐘電路和單片機(jī)串口連接，按鍵組合通過一根導(dǎo)線和單片機(jī)的一個A/D端子相連，加熱管驅(qū)動電路由單片機(jī)的一個I/O端子通過光偶電路驅(qū)動功率晶體管構(gòu)成，單片機(jī)的另一些I/O端子口和LED數(shù)碼顯示電路相連。單片機(jī)時刻跟蹤、比較實時熱水溫度和設(shè)定值的差值，動態(tài)刷新確定關(guān)機(jī)時間。
文檔編號A47J31/58GK201160781SQ20072007290
公開日2008年12月10日 申請日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
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