專利名稱：電熨斗狀態(tài)傳感器及節(jié)電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種位置狀態(tài)傳感器及利用位置狀態(tài)信息控制用電的控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市場(chǎng)上的電熨斗節(jié)電控制器，在電熨斗處于移動(dòng)的狀態(tài)向電熱盤供電；在電熨斗處于立放的狀態(tài)，為了便于使用者 間斷性的操作，短時(shí)間向電熱盤供電；為了防止電熨斗燙壞衣料，電熨斗處于平放狀態(tài)就不向電熱盤供電?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的電熨斗節(jié)電控制器，采用圖I-圖3所示的電容式位置狀態(tài)傳感器偵測(cè)電熨斗處于平放、立放還是移動(dòng)的狀態(tài)；該位置狀態(tài)傳感器由上蓋I、底座2、第一電極板3、第二電極板4和滾珠5組成。上蓋I的下端面11為平面，其中部開有一道從前側(cè)向后上方延伸的半圓形長(zhǎng)槽12 ;該長(zhǎng)槽12左右兩側(cè)的前部各設(shè)一個(gè)插槽13、14,圍繞長(zhǎng)槽12開有一道長(zhǎng)圓環(huán)形的卡槽15 ;在卡槽15的外側(cè)設(shè)有四個(gè)向下伸出的導(dǎo)柱16。底座2的上端面21為平面，其中部開有一道從前側(cè)向后上方延伸的半圓形長(zhǎng)槽22，長(zhǎng)槽22內(nèi)安放滾珠5 ;底座2的上端面21上在該長(zhǎng)槽22的左右兩側(cè)的前部各設(shè)一個(gè)插槽分別插裝第一電極板3、第二電極板4 ;底座2的上端面21上圍繞長(zhǎng)槽22設(shè)有一道長(zhǎng)圓環(huán)形的上凸緣25 ;在上凸緣25的外側(cè)設(shè)有四個(gè)的導(dǎo)柱孔26。底座2的下端面設(shè)有三個(gè)向下延伸的凸臺(tái)27，三個(gè)凸臺(tái)27的下端面構(gòu)成基準(zhǔn)安裝平面；第一電極板3的引腳和第二電極板4的引腳41分別從左右兩個(gè)凸臺(tái)27向下引出，后側(cè)凸臺(tái)的下端面向下引出一個(gè)定向凸點(diǎn)271。當(dāng)上蓋I與底座2對(duì)合后，底座2的上凸緣25卡入上蓋I的卡槽15，底座2的上端面21貼在上蓋I的下端面11上，第一電極板3及第二電極板4的上半部分別插入上蓋I對(duì)應(yīng)的插槽13、14中,滾珠5可在上蓋I的長(zhǎng)槽12與底座2的長(zhǎng)槽22對(duì)接成的斜向直圓孔形腔室中滾動(dòng)。當(dāng)?shù)鬃?三個(gè)凸臺(tái)27下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面平行(電熨斗平放)時(shí)，滾珠5位于直圓孔形腔室的前下端并位于第一電極板3與第二電極板4之間。當(dāng)?shù)鬃?三個(gè)凸臺(tái)27下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面平行且向前移動(dòng)時(shí)，滾珠5滾向直圓孔形腔室的后上端并遠(yuǎn)離第一電極板3和第二電極板4，而停止移動(dòng)后滾珠5又回到直圓孔形腔室的前下端并位于第一電極板3與第二電極板4之間。當(dāng)?shù)鬃?三個(gè)凸臺(tái)27下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面垂直且底座2的后端在下(電熨斗立放)時(shí)，滾珠5位于直圓孔形腔室的后上端并遠(yuǎn)離第一電極板3和第二電極板4。滾珠5的位置直接影響第一電極板3與第二電極板4之間的電容量。所以該電容量可以作為判斷位置狀態(tài)傳感器平放、立放還是移動(dòng)的依據(jù)。但是該位置狀態(tài)傳感器還存在有如下缺點(diǎn)1，為了便于控制器件利用第一電極板3與第二電極板4之間的電容量判定平放、立放還是移動(dòng)的狀態(tài)，需要為該位置狀態(tài)傳感器配備專用1C，將電容量轉(zhuǎn)化為控制器件通常使用的電壓量；專用IC的價(jià)格比較貴(現(xiàn)價(jià)
I.8元)，使節(jié)電控制器的成本過(guò)高。2，由于滾珠5只能在直圓孔中直線移動(dòng)，該位置狀態(tài)傳感器不能偵測(cè)電熨斗左右傾斜擺放的狀態(tài)，有時(shí)這種狀態(tài)會(huì)因滾珠5溜到直圓孔形腔室的上后部而被誤判為立放。3，雖然上蓋I與底座2之間有卡槽11和上凸緣25配合形成防潮機(jī)構(gòu)，但是電熱盤上噴出的蒸汽危害大，該機(jī)構(gòu)不能滿足防潮的要求。需要在將安裝了位置狀態(tài)傳感器的節(jié)電控制器浸在絕緣漆液中，作防水、防漏電、防燃燒的三防處理。而此時(shí)無(wú)孔不入的溶劑會(huì)帶著絕緣漆液越過(guò)卡槽11和上凸緣25組成防潮機(jī)構(gòu)進(jìn)入直圓孔形腔室，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使?jié)L珠5不能正常滾動(dòng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種電熨斗狀態(tài)傳感器，它便于直接配合控制器件且可保證電熨斗左右傾斜擺放使不會(huì)被誤判為立放；以及使用該電熨斗狀態(tài)傳感器的成本低廉的電熨斗節(jié)電控制器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是電熨斗狀態(tài)傳感器，包含上蓋、底座和滾珠；上蓋的下端面和底座的上端面為平面，底座的下端設(shè)有構(gòu)成基準(zhǔn)安裝平面的三個(gè)凸臺(tái)，其中的后側(cè)凸臺(tái)有定向凸點(diǎn)；上蓋與底座對(duì)合，底座的上端面貼在上蓋的下端面上，上蓋與底座之間由 環(huán)形卡槽與環(huán)形凸緣組成防潮機(jī)構(gòu)；它還有發(fā)光二極管和光電接收管；上蓋的下端面中部開有從前側(cè)向后上方延伸的扇形槽，該扇形槽前部的大端左右兩側(cè)各設(shè)一個(gè)插槽；底座的上端面中部開有從前側(cè)向后上方延伸的扇形槽；該扇形槽前部的大端左右兩側(cè)各設(shè)一個(gè)插槽分別插裝該發(fā)光二極管和該光電接收管；發(fā)光二極管和光電接收管的引腳分別從左右兩個(gè)凸臺(tái)向下引出；發(fā)光二極管和光電接收管的上半部分別插入上蓋對(duì)應(yīng)的插槽中；滾珠可滾動(dòng)地設(shè)在上蓋的扇形槽與底座的扇形槽對(duì)接成的斜向扇形腔室中。當(dāng)該電熨斗狀態(tài)傳感器底座下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面平行(電熨斗平放)時(shí)，以及該電熨斗狀態(tài)傳感器底座下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面相垂直、但扇形腔室的中軸線與水平面大致平行(電熨斗向左或向右側(cè)放)時(shí)，滾珠位于扇形腔室的前下端發(fā)光二極管與光電接收管之間，遮斷發(fā)光二極管射向光電接收管的光線。當(dāng)該電熨斗狀態(tài)傳感器底座下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面垂直且底座的后端在下(電熨斗立放)時(shí)，滾珠位于扇形腔室的后上端并遠(yuǎn)離發(fā)光二極管和光電接收管，發(fā)光二極管發(fā)出的光線射向光電接收管。當(dāng)該電熨斗狀態(tài)傳感器底座下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面平行且光電式狀態(tài)傳感器向前加速移動(dòng)時(shí)，滾珠位于扇形腔室的后上端并遠(yuǎn)離發(fā)光二極管和光電接收管，發(fā)光二極管發(fā)出的光線射向光電接收管；反之，當(dāng)該電熨斗狀態(tài)傳感器底座下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面平行且光電式狀態(tài)傳感器向后加速移動(dòng)時(shí)，滾珠位于扇形腔室的前下端發(fā)光二極管與光電接收管之間，遮斷發(fā)光二極管射向光電接收管的光線；也就是說(shuō)，當(dāng)該電熨斗狀態(tài)傳感器底座下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面平行且光電式狀態(tài)傳感器交替地向前、后加速移動(dòng)時(shí)，滾珠交替地位于扇形腔室的后上端或前下端，發(fā)光二極管發(fā)出的光線交替地射向光電接收管或者被遮斷。滾珠的位置直接影響發(fā)光二極管發(fā)出的光線是否能照射到光電接收管上。所以該電熨斗狀態(tài)傳感器光電接收管的輸出信號(hào)可以作為判斷電熨斗平放、側(cè)放、立放還是前后移動(dòng)的依據(jù)。由于該電熨斗狀態(tài)傳感器光電接收管的輸出信號(hào)是開關(guān)量，無(wú)需任何轉(zhuǎn)換就可直接被各種控制器件利用，所以該電熨斗狀態(tài)傳感器便于直接配合控制器件且可保證電熨斗左右傾斜擺放使不會(huì)被誤判為立放。在優(yōu)選的實(shí)施結(jié)構(gòu)中所述的扇形腔室與所述基準(zhǔn)安裝平面之間的夾角為8°。此角度兼顧了實(shí)際使用中電熨斗的平放狀態(tài)可能與水平面略有差異的現(xiàn)實(shí)及電熨斗向前移動(dòng)時(shí)滾珠向后上方滾動(dòng)靈敏性的需要，可保證該電熨斗狀態(tài)傳感器在實(shí)際使用中可靠地指示電熨斗的平放及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。[0008]在優(yōu)選的實(shí)施結(jié)構(gòu)中所述扇形腔室的兩個(gè)直線邊之間的夾角為20°。此角度兼顧了實(shí)際使用中電熨斗左、右側(cè)放的狀態(tài)可能與水平面略有差異的現(xiàn)實(shí)，可保證該電熨斗狀態(tài)傳感器在實(shí)際使用中可靠地指示電熨斗左、右側(cè)放的狀態(tài)。特別是所述上蓋的下端面周邊設(shè)有向下延伸的環(huán)形裙邊，所述底座的上端面周邊設(shè)有向下延伸的環(huán)形臺(tái)階；上蓋與底座對(duì)合后，上蓋的環(huán)形裙邊緊密地套住底座的環(huán)形臺(tái)階，底座的環(huán)形臺(tái)階下端面貼在上蓋的環(huán)形裙邊下端面上。這種結(jié)構(gòu)為該電熨斗狀態(tài)傳感器提供可靠的外防潮機(jī)構(gòu)，該外防潮機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有的內(nèi)防潮機(jī)構(gòu)配合，可以徹底解決浸絕緣漆液時(shí)，絕緣漆液越過(guò)內(nèi)防潮機(jī)構(gòu)使?jié)L珠不能正常滾動(dòng)的問(wèn)題。采用上述電熨斗狀態(tài)傳感器的電熨斗節(jié)電控制器，還具有電阻降壓電路、半波整流電路、5V穩(wěn)壓電路、單片機(jī)、傳感器驅(qū)動(dòng)電路、繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路；交流市電經(jīng)該 電阻降壓電路送該半波整流電路，該半波整流電路的輸出向該5V穩(wěn)壓電路、該傳感器驅(qū)動(dòng)電路和該繼電器驅(qū)動(dòng)電路供電；該5V穩(wěn)壓電路向該單片機(jī)和所述電熨斗狀態(tài)傳感器的光電接收管供電；該傳感器驅(qū)動(dòng)電路在該單片機(jī)的第一控制輸出端口控制下向所述電熨斗狀態(tài)傳感器的發(fā)光二極管供電，所述電熨斗狀態(tài)傳感器的光電接收管將檢測(cè)信號(hào)送給該單片機(jī)的第一信號(hào)輸入端口 ；該繼電器驅(qū)動(dòng)電路在該單片機(jī)的第二控制輸出端口控制下向該繼電器的線圈供電，該繼電器的開關(guān)串接于交流市電與交流輸出端口之間。傳感器驅(qū)動(dòng)電路在單片機(jī)的第一控制輸出端口控制下每隔32毫秒向電熨斗狀態(tài)傳感器的發(fā)光二極管供電I. 3毫秒，并在每一供電期間分五次采集電熨斗狀態(tài)傳感器的光電接收管輸出的檢測(cè)信號(hào)，若五次檢測(cè)信號(hào)均為收到發(fā)光二極管的光線的低電平信號(hào)，則單片機(jī)判斷電熨斗處在立放的狀態(tài)。若五次檢測(cè)信號(hào)均為未收到發(fā)光二極管的光線的高電平信號(hào)，則單片機(jī)判斷電熨斗處在平放或左右側(cè)放的狀態(tài)。若五次檢測(cè)信號(hào)既有低電平信號(hào)，也有低電平信號(hào)，則單片機(jī)判斷這些信號(hào)無(wú)效，維持當(dāng)前對(duì)繼電器驅(qū)動(dòng)電路的處理，使電熨斗上電熱盤的供電狀態(tài)維持不變。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到電熨斗有狀態(tài)變化時(shí)，修改倒計(jì)時(shí)寄存器和位置狀態(tài)寄存器的值(立放變平放時(shí)，將倒計(jì)時(shí)寄存器的值改為30，位置狀態(tài)寄存器的值改為平放；平放變立放時(shí)，位置狀態(tài)寄存器的值改為180，位置狀態(tài)寄存器的值改為立放)，并且單片機(jī)控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路向繼電器的線圈供電，繼電器的開關(guān)閉合，使交流市電與交流輸出端口之間接通，向電熱盤供電。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到電熨斗狀態(tài)沒(méi)有變化時(shí)，并且倒計(jì)時(shí)寄存器的數(shù)值在每I秒減I后等于零時(shí)，單片機(jī)控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路不向繼電器的線圈供電，繼電器的開關(guān)開路，使交流市電不與交流輸出端口接通，不向電熱盤供電。由于本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器采用通用的單片機(jī)而非專用控制IC芯片，可以節(jié)省成本。而且本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器采用了光電式的電熨斗狀態(tài)傳感器，而該電熨斗狀態(tài)傳感器輸出的狀態(tài)信息為開關(guān)量，所以本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器中的單片機(jī)可以采用沒(méi)有模擬轉(zhuǎn)換功能的純數(shù)字型的廉價(jià)單片機(jī)。再者由于電熨斗上電熱盤的供電由繼電器執(zhí)行控制，繼電器的成本低，且繼電器驅(qū)動(dòng)電路也可做得比較簡(jiǎn)單，成本低。加之，采用電阻降壓，半波整流供電，成本低廉。所以本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器簡(jiǎn)單可靠、成本低廉。又由于本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器利用單片機(jī)的潛在能力控制向電熨斗狀態(tài)傳感器的發(fā)光二極管間隔地供電，在滿足采集電熨斗狀態(tài)傳感器光電接收管檢測(cè)信號(hào)的同時(shí)可以減少發(fā)光二極管的耗電，耗電大為減少，僅為IOOuA而已，節(jié)省了電能。特別是本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器還可以利用單片機(jī)的潛在能力控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路在繼電器吸合后高頻間歇地向繼電器線圈供電，在滿足繼電器穩(wěn)定吸合的同時(shí)可以減少繼電器的耗電，例如繼電器用24V的，如松樂(lè)SRD-24VDC-SL-A，電流由原來(lái)的15mA降為1mA，進(jìn)一步節(jié)省電能。因而本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器還有節(jié)能的特點(diǎn)。整體電流降低了，才可采用低成本的電阻降壓電路了。在優(yōu)選的實(shí)施結(jié)構(gòu)中它還有過(guò)零檢測(cè)電路，該過(guò)零檢測(cè)電路串接于所述電阻降壓電路的輸出端口與所述單片機(jī)的第二信 號(hào)輸入端口之間。利用過(guò)零檢測(cè)電路提供的市電過(guò)零點(diǎn)信號(hào)，結(jié)合單片機(jī)的潛在控制能力，可以在市電下一個(gè)過(guò)零點(diǎn)之前使繼電器驅(qū)動(dòng)電路向繼電器線圈供電，使繼電器的開關(guān)在市電下一個(gè)過(guò)零點(diǎn)吸合，觸點(diǎn)產(chǎn)生飛弧最小，可大大延長(zhǎng)繼電器的使用壽命。過(guò)零檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，附加成本非常低，但延長(zhǎng)繼電器壽命(避免本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器的維修和更換)帶來(lái)的潛在經(jīng)濟(jì)效益卻很大。特別是所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路有兩個(gè)NPN型三極管、兩個(gè)基極電阻、一個(gè)基極電容和一個(gè)集電極電阻；兩個(gè)NPN型三極管的發(fā)射極分別連接所述單片機(jī)第二控制輸出端口的兩個(gè)控制輸出管腳；兩個(gè)基極電阻串接于兩個(gè)NPN型三極管的基極之間；兩個(gè)基極電阻的連接點(diǎn)與所述5V穩(wěn)壓電路的正5V輸出端連接；該基極電容串接于第一個(gè)NPN型三極管的基極與地線之間；所述繼電器的線圈串接于所述半波整流電路輸出端口的正輸出端與第一個(gè)NPN型三極管的集電極之間；該集電極電阻串接于所述半波整流電路輸出端口的正輸出端與第二個(gè)NPN型三極管的集電極之間。上述繼電器驅(qū)動(dòng)電路中，第一個(gè)NPN型三極管構(gòu)成向繼電器線圈供電的開關(guān)；第二個(gè)NPN型三極管構(gòu)成繼電器線圈斷開(開關(guān)開路)時(shí)接通虛擬負(fù)載的開關(guān)，這種電路結(jié)構(gòu)可穩(wěn)定半波整流電路輸出端口的正輸出端的電壓，使之不受繼電器線圈斷開或接通的影響。從而有利于5V穩(wěn)壓電路采用小功率的穩(wěn)壓二極管。由于兩個(gè)NPN型三極管的發(fā)射極分別連接單片機(jī)第二控制輸出端口的兩個(gè)控制輸出管腳，直接利用了單片機(jī)控制輸出管腳灌入電流能力強(qiáng)而輸出電流能力弱的特點(diǎn)，可以使用控制輸出電流小的最廉價(jià)的單片機(jī)。故而，上述繼電器驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)有利于減低本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器的成本。本實(shí)用新型電熨斗狀態(tài)傳感器，采用上述的光電式檢測(cè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了便于直接配合控制器件且可保證電熨斗左右傾斜擺放使不會(huì)被誤判為立放的發(fā)明目的。它具有應(yīng)用范圍更廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用可靠的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器，采用廉價(jià)(僅
O.5元)的四位單片機(jī)，整體電路簡(jiǎn)單，功能齊全，性能可靠并且使生產(chǎn)大為方便，減少了不少制造成本。最主要的是在滿足國(guó)國(guó)際及客戶的功能及性能要求下，能把材料成本降到最低，僅為現(xiàn)有技術(shù)的2/3 (含稅價(jià))。

圖I為現(xiàn)有電熨斗狀態(tài)傳感器中上蓋部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有電熨斗狀態(tài)傳感器中底座部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有電熨斗狀態(tài)傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型電熨斗狀態(tài)傳感器一個(gè)實(shí)施例中上蓋部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型電熨斗狀態(tài)傳感器一個(gè)實(shí)施例中底座部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型現(xiàn)有電熨斗狀態(tài)傳感器一個(gè)實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。[0024]圖7為本實(shí)用新型電熨斗節(jié)電控制器一個(gè)實(shí)施例的方框結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖7實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為圖7實(shí)施例的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
一、實(shí)施例一本實(shí)用新型電熨斗狀態(tài)傳感器一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，如圖4-圖6所示，該電熨斗狀態(tài)傳感器(簡(jiǎn)稱光電式狀態(tài)傳感器)有上蓋10、底座20、發(fā)光二極管30、光電接收管40和滾珠50這五個(gè)主要零件。請(qǐng)參看圖4 :上蓋10的下端面110為平面，其中部開有從前側(cè)向后上方延伸的扇 形槽120，扇形槽120前部的大端左右兩側(cè)各設(shè)一個(gè)插槽130、140，圍繞扇形槽120設(shè)有一道向下伸出的環(huán)形的下凸緣150 ;四個(gè)向下伸出的導(dǎo)柱160設(shè)在扇形槽120及下凸緣150的外側(cè)。上蓋10的下端面110周邊設(shè)有向下延伸的環(huán)形裙邊180。請(qǐng)參看圖5 :底座20的上端面210為平面,其中部開有一道從前側(cè)向后上方延伸的扇形槽220,扇形槽220前部的大端左右兩側(cè)各設(shè)一個(gè)插槽分別插裝發(fā)光二極管30和光電接收管40 ;圍繞扇形槽220設(shè)有一道環(huán)形的卡槽250 ;四個(gè)的導(dǎo)柱孔260設(shè)在卡槽250的外側(cè)。底座20的下端設(shè)有三個(gè)向下延伸的凸臺(tái)270，三個(gè)凸臺(tái)270的下端面構(gòu)成基準(zhǔn)安裝平面；發(fā)光二極管30的引腳310和光電接收管40的引腳410分別從左右兩個(gè)凸臺(tái)270向下引出，后側(cè)凸臺(tái)270的下端面向下引出一個(gè)定向凸點(diǎn)2710。底座20的上端面210周邊設(shè)有向下延伸的環(huán)形臺(tái)階280。請(qǐng)參看圖6 :當(dāng)上蓋10與底座20對(duì)合后，上蓋10的下凸緣150卡入底座20的卡槽2850，底座20的上端面210貼在上蓋10的下端面110上，上蓋10與底座20之間由環(huán)形卡槽250與環(huán)形下凸緣150組成內(nèi)層防潮機(jī)構(gòu)；上蓋10的環(huán)形裙邊180緊密地套住底座20的環(huán)形臺(tái)階280，底座20的環(huán)形臺(tái)階280下端面貼在上蓋10的環(huán)形裙邊180下端面上組成外層防潮機(jī)構(gòu)。發(fā)光二極管30和光電接收管40的上半部分別插入上蓋10對(duì)應(yīng)的插槽130、140中，滾珠50可滾動(dòng)地設(shè)在上蓋10的扇形槽120與底座20的扇形槽220對(duì)接成的斜向扇形腔室中。扇形腔室與底座20的基準(zhǔn)安裝平面之間的夾角為8°。扇形腔室的兩個(gè)直線邊之間的夾角為20°。當(dāng)光電式狀態(tài)傳感器的底座20三個(gè)凸臺(tái)270下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面平行(電熨斗平放)時(shí)，滾珠50位于扇形腔室的前下端并位于發(fā)光二極管30與光電接收管40之間，遮斷發(fā)光二極管30射向光電接收管40的光線。當(dāng)光電式狀態(tài)傳感器的底座20三個(gè)凸臺(tái)270下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面相垂直，但扇形腔室的中軸線與水平面大致平行(電熨斗向左或向右側(cè)放)時(shí)，滾珠50位于扇形腔室的前下端的左角或右角并位于發(fā)光二極管30與光電接收管40之間，遮斷發(fā)光二極管30射向光電接收管40的光線。當(dāng)光電式狀態(tài)傳感器底座20三個(gè)凸臺(tái)270下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面平行且光電式狀態(tài)傳感器向前加速移動(dòng)時(shí)，滾珠50滾向扇形腔室的后上端并遠(yuǎn)離發(fā)光二極管30和光電接收管40,發(fā)光二極管30發(fā)出的光線射向光電接收管40 ;而光電式狀態(tài)傳感器停止移動(dòng)或向后加速移動(dòng)后滾珠50又回到扇形腔室的前下端并位于發(fā)光二極管30和光電接收管40之間，遮斷發(fā)光二極管30射向光電接收管40的光線。當(dāng)光電式狀態(tài)傳感器的底座20三個(gè)凸臺(tái)270下端的基準(zhǔn)安裝平面與水平面垂直且底座20的后端在下(電熨斗立放)時(shí)，滾珠50位于扇形腔室的后上端并遠(yuǎn)離發(fā)光二極管30和光電接收管40，發(fā)光二極管30發(fā)出的光線射向光電接收管40。滾珠50的位置直接影響發(fā)光二極管30發(fā)出的光線是否能照射到光電接收管40上。所以光電接收管40的輸出信號(hào)可以作為判斷光電式狀態(tài)傳感器平放、側(cè)放、立放還是前后移動(dòng)的依據(jù)。采用上述光電式狀態(tài)傳感器的電熨斗節(jié)電控制器的方框結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參看圖7 :該電熨斗節(jié)電控制器有單片機(jī)901、電阻降壓電路902、半波整流電路903、5V穩(wěn)壓電路904、過(guò)零檢測(cè)電路905、傳感器驅(qū)動(dòng)電路906、光電式狀態(tài)傳感器907、繼電器驅(qū)動(dòng)電路908、繼電器909和LED燈910。交流市電AC經(jīng)電阻降壓電路902送給半波整流電路903，半波整流電路903的輸出向5V穩(wěn)壓電路904、傳感器驅(qū)動(dòng)電路906和繼電器驅(qū)動(dòng)電路908供電。5V穩(wěn)壓電路904向單片機(jī)901和光電式狀態(tài)傳感器的光電接收管40供電。傳感器驅(qū)動(dòng)電路906在單片機(jī)901的第一控制輸出端口控制下向光電式狀態(tài)傳感器907的發(fā)光二極管30供電。光電式狀態(tài)傳感器907的光電接收管40將檢測(cè)信號(hào)送給單片機(jī)901的第一信號(hào)輸入端口。過(guò)零檢測(cè)電路905串接于電阻降壓電路902的輸出端口與單片機(jī)901的第二信號(hào)輸入端口之間。繼電器驅(qū)動(dòng)電路908在單片機(jī)901的第二控制輸出端口控制下向繼電器909的線圈供電，繼電器909的開關(guān)串接于交流市電AC與交流輸出端口 OUT之間。LED燈910接在單片機(jī)901的第三控制輸出端口，用以指示向電熨斗的電熱盤的供電狀態(tài)。本實(shí)施例的具體電路結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參看圖8。單片機(jī)901采用型號(hào)為SH69P21的四位單片機(jī)。串接于交流市電AC的零線AC-2(也是地線)與節(jié)點(diǎn)A之間的電阻Rl就是電阻降壓電路902。電阻降壓電路902將市電AC的電壓降至80V。串接于節(jié)點(diǎn)A與地線之間的整流二極管Dl和濾波電容Cl組成半波整流電路903。整流二極管Dl和濾波電容Cl的連接點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)B)是半波整流電路903輸出端口的正輸出端。串接于節(jié)點(diǎn)B與地線之間的電阻R7和電容C4，以及并聯(lián)在電容C4兩端的穩(wěn)壓二極管D4組成5V穩(wěn)壓電路904，電阻R7和電容C4的連接點(diǎn)是5V穩(wěn)壓電路904輸出端口的正輸出端VCC。串接于節(jié)點(diǎn)A與地線之間的電阻R2和電容C2組成過(guò)零檢測(cè)電路905，電阻R7和電容C4的連接點(diǎn)是過(guò)零檢測(cè)電路905的檢測(cè)信號(hào)輸出端，它與單片機(jī)901的第二信號(hào)輸入端口(第10腳)相連。當(dāng)電熨斗有平放或側(cè)放轉(zhuǎn)為立放或移動(dòng)時(shí)，單片機(jī)901獲取過(guò)零檢測(cè)電路905提供的市電AC過(guò)零點(diǎn)信號(hào)，在市電AC下一個(gè)過(guò)零點(diǎn)之前使繼電器驅(qū)動(dòng)電路908向繼電器909的線圈ZDl穩(wěn)定地供電，使繼電器909的開關(guān)JKl在市電AC下一個(gè)過(guò)零點(diǎn)吸合。NPN型三極管Q1、集電極電阻R3、基極電阻R4組成傳感器驅(qū)動(dòng)電路906。電阻R3串接于節(jié)點(diǎn)B與光電式狀態(tài)傳感器907的發(fā)光二極管30的陽(yáng)極之間，發(fā)光二極管30的陰極連接NPN型三極管Ql的集電極?；鶚O電阻R4串接于單片機(jī)901的第一控制輸出端口(第8腳)與NPN型三極管Ql的基極之間，NPN型三極管Ql的發(fā)射極接地線。光電式狀態(tài)傳感器907的光電接收管40的發(fā)射極接地，光電接收管40的集電極接電阻R5和單片機(jī)901的第一信號(hào)輸入端口(第2腳)，電阻R5的另一端接5V穩(wěn)壓電路904輸出端口的正輸出端VCC。繼電器驅(qū)動(dòng)電路908由兩個(gè)NPN型三極管Q2、Q3，兩個(gè)基極電阻R8、R9，一個(gè)基極、電容C3和一個(gè)集電極電阻RlO組成。兩個(gè)NPN型三極管Q2、Q3的發(fā)射極分別連接單片機(jī)901第二控制輸出端口的兩個(gè)控制輸出管腳(第5腳和第6腳)。兩個(gè)基極電阻R8、R9串接于兩個(gè)NPN型三極管Q2、Q3的基極之間；兩個(gè)基極電阻R8、R9的連接點(diǎn)與5V穩(wěn)壓電路904的正5V輸出端VCC連接?；鶚O電容C3串接于第一個(gè)NPN型三極管Q2的基極與地線之間。繼電器909的線圈ZDl串接于半波整流電路903輸出端口的正輸出端(節(jié)點(diǎn)B)與第一個(gè)NPN型三極管Q2的集電極之間。集電極電阻RlO串接于半波整流電路903輸出端口的正輸出端(節(jié)點(diǎn)B)與第二個(gè)NPN型三極管Q3的集電極之間。繼電器909的線圈ZDl兩端并聯(lián)有反向保護(hù)二極管D2，繼電器909的開關(guān)JKl串接于交流市電AC的相線AC-I與交流輸出端口 OUT的相線0UT-1之間。交流輸出端口 OUT的零線0UT-2接地。LED燈910中限流電阻R6和發(fā)光二極管D3串接在單片機(jī)901的第三控制輸出端 口(第3腳)與地線之間。實(shí)際使用中，為了使電熨斗的加熱更符合使用的需要，我們規(guī)定電熨斗長(zhǎng)時(shí)間處于平放、側(cè)放或立放的狀態(tài)，不向電熱盤供電。電熨斗處于平放、側(cè)放狀態(tài)在30秒以內(nèi)，或向前、后移動(dòng)或立放180秒以內(nèi)的狀態(tài)，向電熱盤供電(當(dāng)然此處規(guī)定的30秒和180秒也可另行規(guī)定其它數(shù)值，只要該數(shù)值能滿足電熨斗使用時(shí)能滿足熨燙操作對(duì)熱量的需要，并有效地節(jié)省電能、且不會(huì)在平放、側(cè)放時(shí)燙壞布料)。當(dāng)電熨斗超過(guò)30秒處于平放、側(cè)放狀態(tài)，即不向電熱盤供電時(shí)，單片機(jī)901發(fā)出低頻控制信號(hào)，使發(fā)光二極管D3發(fā)出人眼視為閃爍的光。當(dāng)電熨斗處于平放、側(cè)放狀態(tài)在30秒以內(nèi)，或向前移動(dòng)或立放的狀態(tài)，即向電熱盤供電時(shí)，單片機(jī)901發(fā)出高頻控制信號(hào)，使發(fā)光二極管D3發(fā)出人眼視為常亮的光。整機(jī)斷電后，發(fā)光二極管D3熄滅。使用時(shí)，單片機(jī)901執(zhí)行圖9所示的控制流程。該流程中，單片機(jī)901用在位置狀態(tài)寄存器記錄電熨斗的位置狀態(tài)使平放還是立放；用繼電器狀態(tài)寄存器記錄繼電器909使處于吸合還是釋放狀態(tài)；用倒計(jì)時(shí)寄存器記錄應(yīng)向電熨斗通電的時(shí)間(秒)，用定時(shí)器產(chǎn)生I秒鐘的定時(shí)信號(hào)。通電時(shí)，單片機(jī)901執(zhí)行步驟1，開始本流程的初始化作業(yè)。將位置狀態(tài)寄存器的值設(shè)為平放，將繼電器狀態(tài)寄存器的值設(shè)為釋放，單片機(jī)901的第三控制輸出端口(第3腳)送出高頻的脈沖方波，使LED燈910常亮。即設(shè)定電熨斗的初始狀態(tài)為平放，繼電器909為吸合，未向電熱盤供電。將倒計(jì)時(shí)寄存器的值設(shè)為30，準(zhǔn)備給電熱盤供電。轉(zhuǎn)步驟2。步驟2，單片機(jī)901采集電熨斗的狀態(tài)信息。傳感器驅(qū)動(dòng)電路906的NPN型三極管Ql在單片機(jī)901的第一控制輸出端口(第8腳)控制下每隔32毫秒導(dǎo)通I. 3毫秒，向光電式狀態(tài)傳感器907的發(fā)光二極管30供電I. 3毫秒,并在每一供電期間分五次米集光電式狀態(tài)傳感器907的光電接收管40輸出的檢測(cè)信號(hào)，若五次檢測(cè)信號(hào)均為收到發(fā)光二極管30的光線的低電平信號(hào)，則單片機(jī)901判斷電熨斗當(dāng)前處在立放的狀態(tài)；若五次檢測(cè)信號(hào)均為未收到發(fā)光二極管30的光線的高電平信號(hào)，則單片機(jī)901判斷電熨斗當(dāng)前處在平放或左右側(cè)放的狀態(tài)；若五次檢測(cè)信號(hào)既有低電平信號(hào)，也有低電平信號(hào)，則單片機(jī)901判斷這些信號(hào)無(wú)效；轉(zhuǎn)步驟3。步驟3，單片機(jī)901檢查電熨斗的當(dāng)前狀態(tài)是否與位置狀態(tài)寄存器中保存的狀態(tài)不同，實(shí)則執(zhí)行步驟4，否則轉(zhuǎn)步驟5。步驟4，單片機(jī)901修改位置狀態(tài)寄存器和倒計(jì)時(shí)寄存器的值。若原來(lái)位置狀態(tài)寄存器的值是平放，則單片機(jī)901將位置狀態(tài)寄存器的值設(shè)為立放，并將倒計(jì)時(shí)寄存器的值設(shè)為180 ;若原來(lái)位置狀態(tài)寄存器的值是立放，則單片機(jī)901將位置狀態(tài)寄存器的值設(shè)為平放，并將倒計(jì)時(shí)寄存器的值設(shè)為30 ;轉(zhuǎn)步驟5。步驟5，單片機(jī)901檢查倒計(jì)時(shí)寄存器的數(shù)值，判斷是否應(yīng)向電熱盤供電？若倒計(jì)時(shí)寄存器的數(shù)值不為零，即應(yīng)向電熱盤供電，執(zhí)行步驟5 ;若倒計(jì)時(shí)寄存器的數(shù)值為零，則不應(yīng)向電熱盤供電，轉(zhuǎn)步驟9。步驟6，單片機(jī)901檢查繼電器狀態(tài)寄存器的數(shù)值，判斷當(dāng)前繼電器909是否處于吸合的狀態(tài)，是則執(zhí)行步驟8 ;否則轉(zhuǎn)步驟7。 步驟7，若前一時(shí)刻尚未向電熱盤供電，單片機(jī)901執(zhí)行前述檢測(cè)過(guò)零點(diǎn)和使繼電器909的開關(guān)JKl預(yù)吸合的動(dòng)作，然后將繼電器狀態(tài)寄存器的值設(shè)為吸合，轉(zhuǎn)步驟8。步驟8，單片機(jī)901執(zhí)行下述穩(wěn)定吸合開關(guān)JKl的動(dòng)作；并使LED燈910常亮。單片機(jī)901的第二控制輸出端口的第一控制端(第6腳)發(fā)出高低交替的高頻脈沖方波，控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路908的NPN型三極管Q2交替導(dǎo)通，向繼電器909的線圈ZDl間歇供電，繼電器909的開關(guān)JKl閉合，使交流市電AC與交流輸出端口 OUT之間接通；向電熱盤供電。轉(zhuǎn)步驟10。步驟9，單片機(jī)901將倒計(jì)時(shí)寄存器的值設(shè)為1，轉(zhuǎn)步驟10。步驟10，單片機(jī)901維持當(dāng)前對(duì)繼電器驅(qū)動(dòng)電路908的處理，使電熨斗上電熱盤的供電狀態(tài)維持不變，并檢測(cè)定時(shí)器是否有I秒定時(shí)到的信號(hào)，是則執(zhí)行步驟11，否則轉(zhuǎn)步驟2。步驟11，單片機(jī)901將倒計(jì)時(shí)寄存器的數(shù)據(jù)減1，轉(zhuǎn)步驟12。步驟12，單片機(jī)901檢查倒計(jì)時(shí)寄存器的值是否為0，是則執(zhí)行步驟13 ;否則轉(zhuǎn)步驟2。步驟13，單片機(jī)901釋放繼電器909，單片機(jī)901的第二控制輸出端口的第一控制端(第6腳)為高電平，控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路908的NPN型三極管Q2截止，不向繼電器909的線圈ZDl供電，繼電器909的開關(guān)JKl開路，使交流市電AC不與交流輸出端口 OUT接通，不向電熱盤供電；同時(shí)，單片機(jī)901的第二控制輸出端口的第二控制端(第6腳)發(fā)出高低交替的高頻脈沖，控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路908的NPN型三極管Q2交替導(dǎo)通，形成模擬負(fù)載，維持半波整流電路903輸出端口的正輸出端(節(jié)點(diǎn)B)的電壓保持穩(wěn)定。然后使LED燈910常亮，并將繼電器狀態(tài)寄存器的值設(shè)為釋放。轉(zhuǎn)步驟2。歸納起來(lái)當(dāng)單片機(jī)901檢測(cè)到電熨斗有狀態(tài)變化時(shí)，修改倒計(jì)時(shí)寄存器和位置狀態(tài)寄存器的值(立放變平放時(shí)，將倒計(jì)時(shí)寄存器的值改為30，位置狀態(tài)寄存器的值改為平放；平放變立放時(shí)，位置狀態(tài)寄存器的值改為180，位置狀態(tài)寄存器的值改為立放)，并且單片機(jī)901控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路908向繼電器909的線圈ZDl供電，繼電器909的開關(guān)JKl閉合，使交流市電AC與交流輸出端口 OUT之間接通，向電熱盤供電。當(dāng)單片機(jī)901檢測(cè)到電熨斗狀態(tài)沒(méi)有變化時(shí)，并且倒計(jì)時(shí)寄存器在每I秒減I后等于零時(shí)，單片機(jī)901的第二控制輸出端口的第一控制端(第6腳)為高電平，控制繼電器驅(qū)動(dòng)電路908的NPN型三極管Q2截止，不向繼電器909的線圈ZDl供電，繼電器909的開關(guān)JKl開路，使交流市電AC不與交流輸出端口 OUT接通，不向電熱盤供電。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，不以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，依本實(shí)用新型的技術(shù) 方案及說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)屬于本實(shí)用新型涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.電熨斗狀態(tài)傳感器，包含上蓋、底座和滾珠；上蓋的下端面和底座的上端面為平面，底座的下端設(shè)有構(gòu)成基準(zhǔn)安裝平面的三個(gè)凸臺(tái)，其中的后側(cè)凸臺(tái)有定向凸點(diǎn)；上蓋與底座對(duì)合，底座的上端面貼在上蓋的下端面上，上蓋與底座之間由環(huán)形卡槽與環(huán)形凸緣組成防潮機(jī)構(gòu)；其特征在于它還有發(fā)光二極管和光電接收管；上蓋的下端面中部開有從前側(cè)向后上方延伸的扇形槽，該扇形槽前部的大端左右兩側(cè)各設(shè)一個(gè)插槽；底座的上端面中部開有從前側(cè)向后上方延伸的扇形槽；該扇形槽前部的大端左右兩側(cè)各設(shè)一個(gè)插槽分別插裝該發(fā)光二極管和該光電接收管；發(fā)光二極管和光電接收管的引腳分別從左右兩個(gè)凸臺(tái)向下引出；發(fā)光二極管和光電接收管的上半部分別插入上蓋對(duì)應(yīng)的插槽中；滾珠可滾動(dòng)地設(shè)在上蓋的扇形槽與底座的扇形槽對(duì)接成的斜向扇形腔室中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電熨斗狀態(tài)傳感器，其特征在于所述的扇形腔室與所述基準(zhǔn)安裝平面之間的夾角為8°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電熨斗狀態(tài)傳感器，其特征在于所述扇形腔室的兩個(gè)直線 邊之間的夾角為20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的電熨斗狀態(tài)傳感器，其特征在于所述上蓋的下端面周邊設(shè)有向下延伸的環(huán)形裙邊，所述底座的上端面周邊設(shè)有向下延伸的環(huán)形臺(tái)階；上蓋與底座對(duì)合后，上蓋的環(huán)形裙邊緊密地套住底座的環(huán)形臺(tái)階，底座的環(huán)形臺(tái)階下端面貼在上蓋的環(huán)形裙邊下端面上。
5.采用上述權(quán)利要求任一所述的電熨斗狀態(tài)傳感器的電熨斗節(jié)電控制器，其特征在于還具有電阻降壓電路、半波整流電路、5V穩(wěn)壓電路、單片機(jī)、傳感器驅(qū)動(dòng)電路、繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路；交流市電經(jīng)該電阻降壓電路送該半波整流電路，該半波整流電路的輸出向該5V穩(wěn)壓電路、該傳感器驅(qū)動(dòng)電路和該繼電器驅(qū)動(dòng)電路供電；該5V穩(wěn)壓電路向該單片機(jī)和所述電熨斗狀態(tài)傳感器的光電接收管供電；該傳感器驅(qū)動(dòng)電路在該單片機(jī)的第一控制輸出端口控制下向所述電熨斗狀態(tài)傳感器的發(fā)光二極管供電，所述電熨斗狀態(tài)傳感器的光電接收管將檢測(cè)信號(hào)送給該單片機(jī)的第一信號(hào)輸入端口 ；該繼電器驅(qū)動(dòng)電路在該單片機(jī)的第二控制輸出端口控制下向該繼電器的線圈供電，該繼電器的開關(guān)串接于交流市電與交流輸出端口之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電熨斗節(jié)電控制器，其特征在于它還有過(guò)零檢測(cè)電路，該過(guò)零檢測(cè)電路串接于所述電阻降壓電路的輸出端口與所述單片機(jī)的第二信號(hào)輸入端口之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電熨斗節(jié)電控制器，其特征在于所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路有兩個(gè)NPN型三極管、兩個(gè)基極電阻、一個(gè)基極電容和一個(gè)集電極電阻；兩個(gè)NPN型三極管的發(fā)射極分別連接所述單片機(jī)第二控制輸出端口的兩個(gè)控制輸出管腳；兩個(gè)基極電阻串接于兩個(gè)NPN型三極管的基極之間；兩個(gè)基極電阻的連接點(diǎn)與所述5V穩(wěn)壓電路的正5V輸出端連接；該基極電容串接于第一個(gè)NPN型三極管的基極與地線之間；所述繼電器的線圈串接于所述半波整流電路輸出端口的正輸出端與第一個(gè)NPN型三極管的集電極之間；該集電極電阻串接于所述半波整流電路輸出端口的正輸出端與第二個(gè)NPN型三極管的集電極之間。
專利摘要本實(shí)用新型電熨斗狀態(tài)傳感器及節(jié)電控制器，涉及一種位置狀態(tài)傳感器及利用位置狀態(tài)信息控制用電的控制器。該傳感器上蓋的下端面和底座的上端面為平面，底座下端設(shè)構(gòu)成基準(zhǔn)安裝平面的三個(gè)凸臺(tái)，其后側(cè)凸臺(tái)有定向凸點(diǎn)；上蓋與底座對(duì)合，底座上端面貼在上蓋下端面上，上蓋與底座之間由環(huán)形卡槽與環(huán)形凸緣組成防潮機(jī)構(gòu)；上蓋下端面中部和底座上端面中部分別開有從前側(cè)向后上方延伸的扇形槽，每個(gè)扇形槽前部的大端左右兩側(cè)各設(shè)一個(gè)插槽分別插裝發(fā)光二極管和光電接收管；滾珠可滾動(dòng)地設(shè)在上蓋的扇形槽與底座的扇形槽對(duì)接成的斜向扇形腔室中。它便于直接配合控制器件且可保證電熨斗左右傾斜擺放使不會(huì)被誤判為立放。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202486547SQ201220031429
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者鄭文芽 申請(qǐng)人:廈門尚享電子科技有限公司