專利名稱：貯水式電熱水器微電腦控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種貯水式電熱水器微電腦控制器。
現(xiàn)有的貯水式電熱水器其加熱控制主要由雙金屬片完成，其不足之處表現(xiàn)在加熱控制溫度誤差大，且測量控制誤差與控制器的安裝幾何位置及壓力有關(guān)，導(dǎo)致安裝工效低；無溫度直接顯示，設(shè)置加熱溫度偏差大；溫測控制部件壽命短；本身不具備漏電保護(hù)功能，時常發(fā)生漏電傷人事件，使用安全性得不到保障。
本實(shí)用新型的目的則是針對上述存在的問題，提供了一種工作安全可靠，使用方便，功能新穎齊全的貯水式電熱水器微電腦控制器。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到一種由單片微電腦芯片，溫度傳感器測量放大電路，脈寬調(diào)制PWM數(shù)據(jù)采集電路，按鍵設(shè)置電路，漏電測量電路，雙重漏電保護(hù)電路，加熱負(fù)載控制電路和漏電保護(hù)自動脫扣開關(guān)組成的貯水式電熱水器微電腦控制器，其特征在于微電腦芯片的PD7端口接受來自溫度測量、放大和以脈寬調(diào)制PWM方式采集的溫度數(shù)據(jù)，PB7和PB6端口接受按鍵設(shè)置溫度的控制信息，PA0~PA6和PC0~PC6端口與雙位數(shù)碼管相接，輸出顯示實(shí)時溫度，U1的IRQ端口接受TR2和U2D漏電測量和閾值比較信號，U1的PC7端口由R13，R21接三極管T2的b極，J2線圈通過電源VCC接T2的c極，U2B的7腳由R20接到T4的b極，T4的c極由R21接到T2的b極，U1的PB5端由R8按T1的b極，J1通過VCC按T1的c極，漏電自動保護(hù)器脫扣開關(guān)(auto-swt)的輸入為市電，輸出通過J1的觸點(diǎn)接電加器RH。
本實(shí)新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到漏電保護(hù)器自動脫扣開關(guān)的脫扣線圈J0與繼電器J2的觸點(diǎn)串聯(lián)到市電，其觸點(diǎn)J0作為本控制器的電源開關(guān)，其感應(yīng)線圈TR2的次級一端接地，另一端接比較器U2B的6腳，其TR2的初級線圈、變壓器TR1次級繞組、R16和試驗(yàn)鍵TFST組成一串聯(lián)回路。
U1的TCMP端口通過R6和C2積分電路接到比較器U2C的9腳，比較器U2C的8腳接U1的PD7口，構(gòu)成PWM數(shù)據(jù)采集電路。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)它通過按鍵設(shè)置所需加熱水溫，并用數(shù)碼管實(shí)時顯示。獨(dú)立設(shè)計專用漏電保護(hù)器自動脫扣開關(guān)做為電熱水器的電源開關(guān)，具有雙重漏電保護(hù)功能，使其工作安全、可靠。采用專用傳感器，具有快速的熱時間常數(shù)和測量誤差小的特點(diǎn)。獨(dú)創(chuàng)設(shè)計之A/D轉(zhuǎn)換微電腦芯片的PWM數(shù)據(jù)采集方式，使控制系統(tǒng)成本降低。充分發(fā)揮微電腦芯片的潛力，根據(jù)模糊控制原理，獨(dú)創(chuàng)設(shè)計“半小時無人用水自動關(guān)機(jī)”功能，使與之配套的貯水式電熱水器具有智能化功能。


圖1是本實(shí)用新型電原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)新作進(jìn)一步描述U1(68HC05P1)，U2(LM324)，按鍵設(shè)置電路(KEY BOARD)，溫度顯示電路(LED SCREEN)，漏電自動脫扣開關(guān)(AUTO-SWT)，負(fù)載控制電路(J1，T1及附屬元件)以及漏電測量和雙重保護(hù)電路(TR2，U2B，T4，T2，J2及附屬元件)，加熱提示報警電路(T3，ALM等)組成本控制器的主體。
本實(shí)用新型的工作原理分加熱控制和漏電保護(hù)兩方面加以說明1.加熱控制電路原理首先合上電源開關(guān)AUTO-SWT，J0觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)上電開始工作。通過按鍵＋和－設(shè)置所需加熱水溫的信息給U1的PB6和PB7端口并由U1存貯。溫度測量傳感器DT通過電阻R1給予偏量電流，其測量的溫度值轉(zhuǎn)換成電壓信號經(jīng)U2A射隨器的阻抗變換送至差分放大級U2D進(jìn)行放大。U1的TCMP端口輸出一組PWM波經(jīng)R6，C4濾波產(chǎn)生一直流信號與U2D的溫度放大信號通過比較器U2C進(jìn)行比較，輸出采集的溫度信號，一旦兩信號相等，則U2C進(jìn)入臨界狀態(tài)，U1根據(jù)輸出的PWM方波和PD7的接受信號，采集到實(shí)時測量溫度，并通過PA0~PA6和PC0~PC6端口輸出給雙位數(shù)碼管(LED SCREEN)顯示出來。如果設(shè)置溫度大于開機(jī)時的水箱水溫，則U1的PB5端口輸出高電平使T1導(dǎo)通，J1吸合使加熱器得電工作，同時加熱指示燈HEAT點(diǎn)亮；反之PB5端口輸出低電平關(guān)斷加熱管工作電源。當(dāng)加熱溫度達(dá)到設(shè)置溫度時，PB5端口輸出低電平，停止加熱，同時PD5端口輸出一提示報警信號告知使用者。
2.漏電保護(hù)電路原理當(dāng)線路中出現(xiàn)漏電電流且大于漏電動作電流(由R19和R18的分壓器設(shè)定)或按TEST試驗(yàn)鍵時，比較器U2B輸出低電平被U1的IRQ端口接受。U1的PB5端口立即輸出低電平使T1截止，J1線圈失電，J1觸點(diǎn)釋放，關(guān)斷加熱器RH電源，同時U1的PC7端口輸出高電平使T2飽和導(dǎo)通，J2線圈得電，使漏電保護(hù)器自動脫扣開關(guān)的脫扣的脫扣線圈J0及電，使其脫扣，從而切斷總電源，實(shí)現(xiàn)漏電雙重保護(hù)功能。另外從附圖中看出U2B輸出的低電平使T4導(dǎo)通，亦能使T2飽和導(dǎo)通從而使漏電自動脫扣開關(guān)脫扣，達(dá)到漏電保護(hù)的兩重實(shí)現(xiàn)。使本控制器的可靠性和安全性得到保證。
權(quán)利要求1.一種由單片微電腦芯片，溫度傳感器測量放大電路，PWM數(shù)據(jù)采集電路，按鍵設(shè)置電路，漏電測量電路，雙重漏電保護(hù)電路，加熱負(fù)載控制電路和漏電保護(hù)自動脫扣開關(guān)組成的貯水式電熱水器微電腦控制器，其特征在于微電腦芯片的PD7端口接受來自溫度測量、放大和以脈寬調(diào)制PWM方式采集的溫度數(shù)據(jù)，PB7和PB6端口接受按鍵設(shè)置溫度的控制信息，PA0~PA6和PC0~PC6端口與雙位數(shù)碼管相接，輸出顯示實(shí)時溫度，U1的IRQ端口接受TR2和U2D漏電測量和閾值比較信號，U1的PC7端口由R13，R21接三極管T2的b極，J2線圈通過電源VCC接T2的c極，U2B的7腳由R20接到T4的b極，T4的c極由R21接到T2的b極，U1的PB5端由R8按T1的b極，J1通過VCC按T1的c極，漏電自動保護(hù)器脫扣開關(guān)(auto-swt)的輸入為市電，輸出通過J1的觸點(diǎn)接電加器RH。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述貯水式加熱器微電腦控制器，其特征在于漏電保護(hù)器自動脫扣開關(guān)的脫扣線圈J0與繼電器J2的觸點(diǎn)串聯(lián)到市電，其觸點(diǎn)J0作為本控制器的電源開關(guān)，其感應(yīng)線圈TR2的次級一端接地，另一端接比較器U2B的6腳，其TR2的初級線圈、變壓器TR1次級繞組、R16和試驗(yàn)鍵TEST組成一串聯(lián)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述貯水式加熱器微電腦控制器，其特征在于U1的TCMP端口通過R6和C2積分電路接到比較器U2C的9腳，比較器U2C的8腳接U1的PD7口，構(gòu)成PWM數(shù)據(jù)采集電路。
專利摘要一種由單片微電腦芯片，溫度傳感器測量放大電路，PWM數(shù)據(jù)采集電路，按鍵設(shè)顯電路、漏電測量電路，雙重漏電保護(hù)電路，加熱負(fù)載控制電路和漏電保護(hù)器自動脫扣開關(guān)組成貯水式電熱水器微電腦控制器。它采用漏電保護(hù)器自動脫扣開關(guān)作為電熱水器的電源開關(guān)，具有雙重漏電保護(hù)功能，使其工作安全可靠。無A/D轉(zhuǎn)換微電腦芯片的PWM數(shù)據(jù)方式，以降低成本?！鞍胄r無人用水自動關(guān)機(jī)”功能，使以之配套的貯水式電熱水器具有智能化功能。
文檔編號F24H9/20GK2231400SQ95240240
公開日1996年7月17日 申請日期1995年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月2日
發(fā)明者沐扣曉, 周斌 申請人:南京慶成電子有限公司