專利名稱：電熱水瓶的智能全氣壓控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于電熱水瓶的控制裝置，屬于電熱水瓶所用控制裝置的創(chuàng)新技術(shù)。
現(xiàn)有電熱水瓶所用的控制裝置，其存在的缺點(diǎn)是對(duì)氣壓不同的地區(qū)不能正常實(shí)現(xiàn)開水的檢測(cè)控制，在沿海地區(qū)及緯度較低、海拔較低的地區(qū)，水的沸騰溫度為100℃，則可控制電熱水瓶正常工作，但在海拔較高、緯度較高的地區(qū)，水的沸騰溫度低于100℃(有的只有90℃左右)，則不能控制電熱水瓶正常工作，電熱水瓶會(huì)出現(xiàn)一直加熱，直到水燒干為止的干燒現(xiàn)象，這不僅浪費(fèi)能源、水源，而且安全可靠性差，故居住在海拔較高、緯度較高的地區(qū)的用戶對(duì)此甚為煩惱。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述問(wèn)題而提供一種在任何海拔高度都能判斷水的沸騰情況，控制電熱水瓶正常工作的智能全氣壓控制裝置。其可避免電熱水瓶出現(xiàn)干燒現(xiàn)象，使電熱水瓶不僅節(jié)能、節(jié)水，且可安全可靠地工作。
本實(shí)用新型的原理框圖如附圖所示，包括有微控制器(1)、檢測(cè)及轉(zhuǎn)換電路(2)、喚醒電路(3)、功率驅(qū)動(dòng)電路(4)、電源電路(6)，其中檢測(cè)及轉(zhuǎn)換電路(2)的輸入端與溫度傳感器連接，輸出端與微控制器(1)的輸入端連接，喚醒電路(3)的輸入端與電源電路(6)連接，輸出端與微控制器(1)的輸入接口連接，功率驅(qū)動(dòng)電路(4)的輸入端與微控制器(1)的輸出接口連接及與電源連接，功率驅(qū)動(dòng)電路(4)的輸出端與電熱水瓶的發(fā)熱絲連接。
下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作情況


圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
實(shí)施例本實(shí)用新型的原理框圖如
圖1所示，包括有微控制器(1)、檢測(cè)及轉(zhuǎn)換電路(2)、喚醒電路(3)、功率驅(qū)動(dòng)電路(4)、電源電路(6)，其中檢測(cè)及轉(zhuǎn)換電路(2)的輸入端與溫度傳感器連接，輸出端與微控制器(1)的輸入端連接，喚醒電路(3)的輸入端與電源電路(6)連接，輸出端與微控制器(1)的輸入接口連接，功率驅(qū)動(dòng)電路(4)的輸入端與微控制器(1)的輸出接口連接及與電源連接，功率驅(qū)動(dòng)電路(4)的輸出端與電熱水瓶的發(fā)熱絲連接。為便于控制，上述微控制器(1)的輸入接口還連接有輸入電路(5)。為避免電熱水瓶在失壓的情況下出現(xiàn)故障，上述微控制器的輸入接口還連接有失壓檢測(cè)電路(7)，另外，為確保本實(shí)用新型的使用性能良好及使其功能更多、更完善，上述功率驅(qū)動(dòng)電路(4)與電源之間還設(shè)有整流電路(8)；微控制器(1)的輸出接口還連接有報(bào)警電路(9)及顯示電路(10)。本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖如圖2所示，其中上述微控制器(1)為U1，其為Z8系列單片機(jī)，溫度傳感器為熱敏電阻R15，檢測(cè)及轉(zhuǎn)換電路(2)包括有電阻R14、電容C6，其中電容C6的一端接地，另一端分別與電阻R14、R15的一端連接，電阻R14的另一端與微控制器(1)的接腳B0連接，電阻R15的另一端與微控制器(1)的接腳C01連接；喚醒電路(3)包括有三極管T6及其外圍元件二極管D5、電容CB，其中三極管T6的基極分別與D5的陰極、CB的負(fù)極連接，D5的陽(yáng)極接地，CB的正極與電源連接，T6的發(fā)射極接地，集電極與微控制器(1)的接腳B7連接及與輸入電路(5)連接；上述功率驅(qū)動(dòng)電路(4)包括有三極管T1、可控硅S1～S3、電阻R8、R18～R20、繼電器J1，其中三極管T1的基極通過(guò)電阻R8與微控制器(1)的接腳B1連接，T1的發(fā)射極接地，T1的集電極與繼電器J1的一端連接，J1的另一端與電源電路(1)連接，J1的觸點(diǎn)J1-1的一端與整流電路(8)連接，另一端與電熱水瓶的發(fā)熱絲LOAD1的一端連接，發(fā)熱絲LOAD1的另一端與電熱水瓶的保溫發(fā)熱絲I1的一端連接，I1的另一端與整流電路(8)連接；可控硅S1的控制極通過(guò)電阻R18與微控制器(1)的接腳A2連接，陽(yáng)極與電熱水瓶的出水電機(jī)MOTOR的一端連接，陰極接地；可控硅S2的控制極通過(guò)電阻R19與微控制器(1)的接腳A1連接，陽(yáng)極與電熱水瓶的出水指示燈LAMP的一端連接，陰極接地；可控硅S3的控制極通過(guò)電阻R20與微控制器(1)的接腳A0連接，陽(yáng)極與整流電路(8)連接，陰極接地；出水電機(jī)MOTOR的另一端、出水指示燈LAMP的另一端均與整流電路(8)連接，且指示燈LAMP的兩端并接有穩(wěn)壓管ZD；上述失壓檢測(cè)電路(7)包括有電阻R12、R13，其中電阻R13的一端接地，另一端分別與電阻R12的一端連接及與微控制器(1)的接腳C02連接，電阻R12的另一端與繼電器J1連接；輸入電路(5)包括有按鍵SW1～SW4，其中SW1、SW2的一端均接地，SW1的另一端與微控制器(1)的接腳B6連接，SW2的另一端與三極管T6的集電極連接及與微控制器(1)的接腳B7連接；SW3、SW4的一端均接地，SW3的另一端通過(guò)電阻R5與微控制器(1)的接腳B3連接及通過(guò)電阻R6與電源連接，SW4的另一端通過(guò)電阻R10與微控制器(1)的接腳B2連接及通過(guò)電阻R9與電源連接；上述電源電路(6)包括有變壓器T、橋式整流電路Q1、穩(wěn)壓器7806，其中變壓器T的初級(jí)線圈與市政電網(wǎng)連接，次級(jí)線圈與橋式整流電路Q1的輸入端連接，Q1的輸出端與穩(wěn)壓器7806的接腳1連接，穩(wěn)壓器7806的接腳2接地，接腳3分別通過(guò)二極管D4、電容C5接地及通過(guò)二極管D1、電容C4接地；整流電路(8)為橋式整流電路Q2，Q2的輸入端分別與變壓器T的初級(jí)線圈一端連接及與T1的一端連接，Q2的輸出端分別接地及與可控硅S3的陽(yáng)極連接；報(bào)警電路(9)為蜂鳴器BEE，蜂鳴器BEE的一端接地，另一端與微控制器(1)的接腳B3連接；顯示電路(10)包括有發(fā)光二極管LED1～LED4，其中，LED1～LED4的陽(yáng)極均與電源連接，LED1的陰極通過(guò)電阻R1分別與按鍵SW1的一端及微控制器(1)的接腳B6連接，LED2的陰極通過(guò)電阻R2分別與按鍵SW2的一端、T6的集電極及微控制器(1)的接腳B7連接，LED3的陰極通過(guò)電阻R3與微控制器(1)接腳B5連接，LED4的陰極通過(guò)電阻R4與微控制器(1)的接腳B4連接。
本實(shí)用新型使用時(shí)，將其裝設(shè)在現(xiàn)有電熱水瓶上，并將相應(yīng)接線分別與電熱水瓶的發(fā)熱絲、保溫發(fā)熱絲、出水電機(jī)等連接，接通電源，則本實(shí)用新型控制電熱水瓶開始工作，其中接鍵SW1～SW4分別是長(zhǎng)煮、煮沸、封水、出水的輸入按鍵，如需煮沸，則按下接鍵SW2，剛開始工作時(shí)，首先喚醒電路(3)中的T6，喚醒微控制器U1，熱敏電阻R15實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)，電阻R14是標(biāo)準(zhǔn)電阻，其與電容C6組合實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，首先U1中的接口B0、C01輸出低電平，電容C6放電為0，接著以C01接口為輸入端，B0輸出高電平對(duì)電容C6充電，同時(shí)U1內(nèi)部進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)C01端表現(xiàn)為“1”電平時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束，時(shí)間為T1，隨后，令B0、C01輸出低電平，電容C6放電為0，接著令B0為輸入端，C01輸出高電平對(duì)C6充電，同時(shí)U1內(nèi)部進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)B0端表現(xiàn)為“1”電平時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束，時(shí)間為T2，故有T1/T2＝R14.C6/(R15.C6)，即T1/T2＝R14/R15，由于R14是標(biāo)準(zhǔn)電阻，為已知，而T1、T2已計(jì)時(shí)算出，故可知被測(cè)的熱敏電阻R15＝T2.R14/T1，從R15的值則可知被測(cè)的溫度t。在某一氣壓情況中，只要水處于沸騰狀態(tài)，則水的沸騰溫度不變，本實(shí)用新型根據(jù)這一原理，只要測(cè)出熱敏電阻R15的值，在電熱水瓶通電開始加熱時(shí)，隨著加熱時(shí)間的增加，其阻值下降，到了其阻值處于穩(wěn)定狀態(tài)，即其值不變時(shí)，則水處于沸騰狀態(tài)。本實(shí)用新型判別水是否處于沸騰狀態(tài)，采用定時(shí)判別原則在5分鐘時(shí)間，加熱的水的溫度連續(xù)保持不變，則可判定水處于沸騰狀態(tài)。本實(shí)用新型由于判別的不是某個(gè)溫度點(diǎn)，而是熱敏電阻R15的電阻值不變這種狀態(tài)，故可以在任何氣壓下判別出電熱水瓶中的水是否沸騰，從而實(shí)現(xiàn)智能全氣壓控制。水沸騰后，如需飲用水，則按壓按鍵SW4，通過(guò)微控制器U1控制出水電機(jī)MOTOR動(dòng)作，將已沸騰的水排出，同時(shí)出水指示燈LAMP亮。當(dāng)電熱水瓶?jī)?nèi)沒(méi)有水時(shí)，則蜂鳴器BEE發(fā)出叫聲，提示用戶加水。當(dāng)使用的環(huán)境失壓時(shí)，則通過(guò)失壓檢測(cè)電路(7)及微控制器U1使繼電器J1失電，其觸點(diǎn)J1-1斷開，從而使電熱水瓶的發(fā)熱絲LOAD1停止工作。本實(shí)用新型在工作時(shí)，當(dāng)按下按鍵SW1時(shí)，則顯示電路(10)中的發(fā)光二極管LED1亮，當(dāng)按下按鍵SW2時(shí)，則LED2亮，當(dāng)水沸騰時(shí)，則LED3亮，當(dāng)閉水(禁止水放出)時(shí)，則LED4亮，以使用戶直觀地知道電熱水瓶所處的工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型由于采用外接RC實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)，故不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，而且控制方便，使用性能優(yōu)良；另外，本實(shí)用新型判定水是否處于沸騰狀態(tài)的方法，不是判別是否達(dá)到某個(gè)溫度點(diǎn)，而是判別溫度傳感器(熱敏電阻)的電阻值在一定時(shí)間內(nèi)處于不變這種狀態(tài)，因此，本實(shí)用新型可以在任何氣壓下判別出電熱水瓶中的水是否沸騰，從而實(shí)現(xiàn)寬溫度水沸騰檢測(cè)，以避免電熱水瓶出現(xiàn)干燒的現(xiàn)象，本實(shí)用新型是一種設(shè)計(jì)巧妙，方便實(shí)用，節(jié)能、節(jié)水、使用安全可靠的電熱水瓶智能全氣壓控制裝置。
權(quán)利要求1.一種電熱水瓶的智能全氣壓控制裝置，其特征在于包括有微控制器(1)、檢測(cè)及轉(zhuǎn)換電路(2)、喚醒電路(3)、功率驅(qū)動(dòng)電路(4)、電源電路(6)，其中檢測(cè)及轉(zhuǎn)換電路(2)的輸入端與溫度傳感器連接，輸出端與微控制器(1)的輸入端連接，喚醒電路(3)的輸入端與電源電路(6)連接，輸出端與微控制器(1)的輸入接口連接，功率驅(qū)動(dòng)電路(4)的輸入端與微控制器(1)的輸出接口連接及與電源連接，功率驅(qū)動(dòng)電路(4)的輸出端與電熱水瓶的發(fā)熱絲連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述微控制器(1)的輸入接口還連接有輸入電路(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于上述微控制器的輸入接口還連接有失壓檢測(cè)電路(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的控制裝置，其特征在于上述功率驅(qū)動(dòng)電路(4)與電源之間還設(shè)有整流電路(8)；微控制器(1)的輸出接口還連接有報(bào)警電路(9)及顯示電路(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于上述微控制器(1)為Z8系列單片機(jī)，溫度傳感器為熱敏電阻R15，檢測(cè)及轉(zhuǎn)換電路(2)包括有電阻R14、電容C6，其中電容C6的一端接地，另一端分別與電阻R14、R15的一端連接，電阻R14的另一端與微控制器(1)的接腳B0連接，電阻R15的另一端與微控制器(1)的接腳C01連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于上述喚醒電路(3)包括有三極管T6及其外圍元件二極管D5、電容CB，其中三極管T6的基極分別與D5的陰極、CB的負(fù)極連接，D5的陽(yáng)極接地，CB的正極與電源連接，T6的發(fā)射極接地，集電極與微控制器(1)的接腳B7連接及與輸入電路(5)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于上述功率驅(qū)動(dòng)電路(4)包括有三極管孔、可控硅S1～S3、電阻R8、R18～R20、繼電器J1，其中三極管T1的基極通過(guò)電阻R8與微控制器(1)的接腳B1連接，T1的發(fā)射極接地，T1的集電極與繼電器J1的一端連接，J1的另一端與電源電路(1)連接，J1的觸點(diǎn)J1-1的一端與整流電路(8)連接，另一端與電熱水瓶的發(fā)熱絲LOAD1的一端連接，發(fā)熱絲LOAD1的另一端與電熱水瓶的保溫發(fā)熱絲I1的一端連接，I1的另一端與整流電路(8)連接；可控硅S1的控制極通過(guò)電阻R18與微控制器(1)的接腳A2連接，陽(yáng)極與電熱水瓶的出水電機(jī)MOTOR的一端連接，陰極接地；可控硅S2的控制極通過(guò)電阻R19與微控制器(1)的接腳A1連接，陽(yáng)極與電熱水瓶的出水指示燈LAMP的一端連接，陰極接地；可控硅S3的控制極通過(guò)電阻R20與微控制器(1)的接腳A0連接，陽(yáng)極與整流電路(8)連接，陰極接地；出水電機(jī)MOTOR的另一端、出水指示燈LAMP的另一端均與整流電路(8)連接，且指示燈LAMP的兩端并接有穩(wěn)壓管ZD。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于上述失壓檢測(cè)電路(7)包括有電阻R12、R13，其中電阻R13的一端接地，另一端分別與電阻R12的一端連接及與微控制器(1)的接腳C02連接，電阻R12的另一端與繼電器J1連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于上述輸入電路(5)包括有按鍵SW1～SW4，其中SW1、SW2的一端均接地，SW1的另一端與微控制器(1)的接腳B6連接，SW2的另一端與三極管T6的集電極連接及與微控制器(1)的接腳B7連接；SW3、SW4的一端均接地，SW3的另一端通過(guò)電阻R5與微控制器(1)的接腳B3連接及通過(guò)電阻R6與電源連接，SW4的另一端通過(guò)電阻R10與微控制器(1)的接腳B2連接及通過(guò)電阻R9與電源連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于上述電源電路(6)包括有變壓器T、橋式整流電路Q1、穩(wěn)壓器7806，其中變壓器T的初級(jí)線圈與市政電網(wǎng)連接，次級(jí)線圈與橋式整流電路Q1的輸入端連接，Q1的輸出端與穩(wěn)壓器7806的接腳1連接，穩(wěn)壓器7806的接腳2接地，接腳3分別通過(guò)二極管D4、電容C5接地及通過(guò)二極管D1、電容C4接地；整流電路(8)為橋式整流電路Q2，Q2的輸入端分別與變壓器T的初級(jí)線圈一端連接及與T1的一端連接，Q2的輸出端分別接地及與可控硅S3的陽(yáng)極連接；報(bào)警電路(9)為蜂鳴器BEE，蜂鳴器BEE的一端接地，另一端與微控制器(1)的接腳B3連接；顯示電路(10)包括有發(fā)光二極管LED1～LED4，其中，LED1～LED4的陽(yáng)極均與電源連接，LED1的陰極通過(guò)電阻R1分別與按鍵SW1的一端及微控制器(1)的接腳B6連接，LED2的陰極通過(guò)電阻R2分別與按鍵SW2的一端、T6的集電極及微控制器(1)的接腳B7連接，LED3的陰極通過(guò)電阻R3與微控制器(1)接腳B5連接，LED4的陰極通過(guò)電阻R4與微控制器(1)的接腳B4連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于電熱水瓶的控制裝置。包括有微控制器、檢測(cè)及轉(zhuǎn)換電路、喚醒電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、電源電路等。本實(shí)用新型由于采用外接RC實(shí)現(xiàn)A/C轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu),故不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,而且控制方便,使用性能優(yōu)良;寬溫度水沸騰檢測(cè),可避免電熱水瓶出現(xiàn)干燒的現(xiàn)象,本實(shí)用新型是一種設(shè)計(jì)巧妙,方便實(shí)用,節(jié)能、節(jié)水、使用安全可靠的電熱水瓶智能全氣壓控制裝置。
文檔編號(hào)A47J27/21GK2385647SQ9923669
公開日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1999年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月23日
發(fā)明者余永權(quán), 曾碧, 林偉 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)