專利名稱：電熱水器的電腦波谷用電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電腦波谷用電器，更確切地說是涉及一種電熱水器的電腦波谷用電器。
對民用電能實(shí)行峰谷電價(jià)是醞釀已久的事，峰谷電價(jià)即白天高峰期用電與深夜低谷期用電的電費(fèi)價(jià)格不同且價(jià)差懸殊，以鼓勵(lì)百姓躲開高峰期用電而使用低谷期用電。電燈、電視機(jī)、電冰箱等即時(shí)用電的家用電器不可能利用波谷用電，但對于儲(chǔ)水式的電熱水器，只要儲(chǔ)水箱容量足夠大，就能使用波谷用電，即在波谷用電時(shí)間開始時(shí)通過加熱執(zhí)行電路對電熱水器的儲(chǔ)水箱進(jìn)行加熱，提供晨浴及一天的熱水需要，以大量節(jié)省電費(fèi)并躲開高峰期用電。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種電熱水器的電腦波谷用電器，對電熱水器的加熱執(zhí)行電路進(jìn)行波谷用電控制，即在波谷用電時(shí)間開始時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)電熱水器的加熱執(zhí)行電路，并在波谷用電時(shí)間結(jié)束時(shí)自動(dòng)關(guān)閉電熱水器的加熱執(zhí)行電路。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電熱水器的電腦波谷用電器，包括單片微處理器和與單片微處理器連接的加熱執(zhí)行電路，加熱執(zhí)行電路包括有設(shè)置在電熱水器儲(chǔ)水箱中的電熱器，其特征在于所述的單片微處理器是一定時(shí)控制電路；還包括有手控輸入電路，含有波谷用電選擇開關(guān)和對時(shí)開關(guān)，波谷用電選擇開關(guān)和對時(shí)開關(guān)分別連接定時(shí)控制電路的一輸入端及復(fù)位端。
還包括有由水位傳感器連接光電耦合器構(gòu)成的水位檢測電路，水位傳感器設(shè)置在電熱水器的儲(chǔ)水箱內(nèi)，光電耦合器輸出連接所述定時(shí)控制電路的一輸入端。
還包括有水溫檢測電路，由設(shè)置在電熱水器儲(chǔ)水箱內(nèi)的熱敏電阻連接邏輯門電路構(gòu)成，邏輯門電路輸出連接所述定時(shí)控制電路的一輸入端。
還包括有出水?dāng)嚯娍刂齐娐?，由光電耦合器?gòu)成，光電耦合器中的發(fā)光部件與光接收部件分設(shè)在電熱水器儲(chǔ)水箱出水處兩側(cè)，光電耦合器中光接收部件的輸出端與所述定時(shí)控制電路的一輸入端連接。
還包括有顯示器電路，包括發(fā)光二極管組和蜂鳴器，發(fā)光二極管組和蜂鳴器一端連接電源端，發(fā)光二極管組和蜂鳴器的另一端分別連接所述定時(shí)控制電路的輸出端。
所述的加熱執(zhí)行電路由晶體管繼電器電路構(gòu)成，所述的電熱器與繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)串接，并連接在交流電源電路中。
所述的手控輸入電路中還含有水溫設(shè)置開關(guān)和一或非門邏輯電路，所述的波谷用電選擇開關(guān)及水溫設(shè)置開關(guān)的一端接電源端，另一端分別連接或非門邏輯電路的輸入端及所述定時(shí)控制電路的輸入端，或非門邏輯電路的輸出端連接定時(shí)控制電路的中斷INTO端。
本實(shí)用新型電熱水器的電腦波谷用電器，其核心部件是定時(shí)控制電路，由單片微處理器及附加的晶體振蕩電路組成，控制所有的輸入信號(hào)及輸出信號(hào)按編制的程序運(yùn)行，定時(shí)控制電路內(nèi)部編有時(shí)鐘電路，每天24小時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行到波谷用電開始時(shí)，向加熱執(zhí)行電路輸出信號(hào)，對儲(chǔ)水箱的洗浴水進(jìn)行加溫；當(dāng)時(shí)鐘運(yùn)行到波谷用電結(jié)束時(shí)，再向加熱執(zhí)行電路輸出信號(hào)，停止對儲(chǔ)水箱的洗浴水進(jìn)行加溫，實(shí)現(xiàn)電熱水器的電腦波谷用電。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)。


圖1是電熱水器的電腦波谷用電器原理性結(jié)構(gòu)框圖圖2是
圖1原理性結(jié)構(gòu)框圖的實(shí)施電路圖參見
圖1，電熱水器的電腦波谷用電器包括低壓電源電路17、定時(shí)控制電路10和與定時(shí)控制電路10連接的手控輸入電路11、水溫檢測電路12、水位檢測電路13、出水?dāng)嚯娍刂齐娐?4、加熱執(zhí)行電路15和顯示器電路16。
結(jié)合參見圖2，變壓器TRAN、二極管整流橋路B1及三端穩(wěn)壓器IC1等連接構(gòu)成低壓電源電路17，為電熱水器的電腦波谷用電器提供工作電源。
定時(shí)控制電路10采用單片微處理器2051，電容C8、C9及6.144MHz晶體為2051提供振蕩信號(hào)。定時(shí)控制電路10控制所有的輸入信號(hào)及輸出信號(hào)按編制的程序運(yùn)行，其內(nèi)部設(shè)置的時(shí)鐘24小時(shí)運(yùn)行，在運(yùn)行到波谷用電開始時(shí)，如規(guī)定的晚上11時(shí)，則在晚11時(shí)輸出控制信號(hào)至加熱執(zhí)行電路15，控制對儲(chǔ)水箱的水進(jìn)行加溫；當(dāng)時(shí)鐘運(yùn)行到波谷用電結(jié)束時(shí)，如早上6時(shí)，再次改變輸出控制信號(hào)的電平狀態(tài)，使加熱執(zhí)行電路15不工作，對儲(chǔ)水箱的水不再進(jìn)行加熱。當(dāng)然，儲(chǔ)水箱的水溫在波谷用電結(jié)束前已升到額定溫度，定時(shí)控制電路10也在水溫升到額定溫度時(shí)已輸出停止加熱信號(hào)，不會(huì)等到波谷用電結(jié)束時(shí)再輸出停止信號(hào)。
水位傳感器S1與光電耦合器IC2等連接構(gòu)成水位檢測電路13，與單片機(jī)的P1.7端連接。水位傳感器S1設(shè)置在電熱水器儲(chǔ)水箱內(nèi)的某一適當(dāng)位置處，當(dāng)水箱內(nèi)水位低于水位傳感器S1的設(shè)置位置處時(shí)，即使處于波谷用電時(shí)間內(nèi)，也不對儲(chǔ)水箱加熱，以防止無水時(shí)加熱損壞電熱器。
由熱敏電阻Rt、或非邏輯門A、B、C(4001)等連接構(gòu)成水溫檢測電路12，與單片機(jī)的P3.4(T0)端連接。熱敏電阻Rt設(shè)置在儲(chǔ)水箱內(nèi)，在儲(chǔ)水箱內(nèi)水溫低于設(shè)定溫度時(shí)控制對儲(chǔ)水箱加熱，在儲(chǔ)水箱內(nèi)水溫達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)停止對儲(chǔ)水箱加熱，在波谷用電期，即使水溫低于設(shè)定溫度時(shí)也不對儲(chǔ)水箱加熱，以節(jié)省電能。
按鍵開關(guān)K1、K2、K3及或非邏輯門D等連接構(gòu)成手控輸入電路11，與單片機(jī)的P3.2、P1.2、P1.3及RST端連接。其中K2波谷用電選擇開關(guān)，控制波谷或非波谷用電(普通方式)；K3是對時(shí)開關(guān)，用于初次使用電腦波谷用電器時(shí)或停電后。為了用戶簡化操作，本電熱水器的電腦波谷用電器沒有設(shè)置鍵盤來輸入設(shè)定時(shí)間，在初次使用或在停電后，為與標(biāo)準(zhǔn)的波谷用電時(shí)間合拍而設(shè)置了對時(shí)開關(guān)，規(guī)定必須在設(shè)定的波谷用電時(shí)按下，才能準(zhǔn)時(shí)地按波谷用電時(shí)間開啟波谷用電電路。如在停電后，為了控制定時(shí)控制電路10內(nèi)部時(shí)鐘與當(dāng)前時(shí)間一致，應(yīng)在波谷開始時(shí)間時(shí)啟動(dòng)對時(shí)開關(guān)K3，但由于晚上11時(shí)啟動(dòng)對用戶不便，故可將時(shí)間設(shè)定在白天的某一時(shí)刻，如早上8點(diǎn)為對時(shí)時(shí)間；K1是水溫設(shè)置開關(guān)，按一次是一種水溫，周期循環(huán)控制。
PNP晶體三極管Q1及繼電器REL1等連接構(gòu)成加熱執(zhí)行電路15，與單片機(jī)的P3.3端連接，繼電器REL1作為晶體三極管Q1的負(fù)載，發(fā)光二極管LED1用作加熱指示。繼電器REL1的動(dòng)觸點(diǎn)與電熱器HR及熔斷保護(hù)器FZ串接在交流電源電路中。當(dāng)波谷用電開始時(shí)，單片機(jī)的P3.3端由高電平變?yōu)榈碗娖?，?qū)動(dòng)Q1導(dǎo)通，繼電器繞組通電，其動(dòng)觸點(diǎn)閉合，交流電通過電熱器HR開始加熱；當(dāng)波谷用電時(shí)間結(jié)束時(shí)，單片機(jī)的P3.3端由低電平變?yōu)楦唠娖?，Q1截止，繼電器繞組上無電流通過，其動(dòng)觸點(diǎn)斷開，切斷電熱器HR上的電流。而單片機(jī)P3.3端上電位的變化是通過單片微處理器內(nèi)存編制的定時(shí)程序來實(shí)現(xiàn)的。
由發(fā)光二極管LED4及光接收管Q2構(gòu)成的光電耦合器是出水?dāng)嚯娍刂齐娐?4，與單片機(jī)的P3.7端連接，而發(fā)光二極管LED4則設(shè)置在儲(chǔ)水箱的出水處。出水時(shí)水流擋住光線，光接收管Q2因不能接收到光線而從輸出低電平轉(zhuǎn)為輸出高電平，使單片微處理器在熱水器出水(洗浴)時(shí)自動(dòng)切斷加熱執(zhí)行電路15，以確保人身安全。
由發(fā)光二極管LED2、LED3及蜂鳴器BEEF構(gòu)成顯示器電路，其中雙色發(fā)光二極管LED2用于指示由水溫設(shè)置開關(guān)K1設(shè)定的水溫狀態(tài)，LED3用于指示由波谷用電選擇開關(guān)K2設(shè)置的波谷用電狀態(tài)。
本實(shí)用新型電熱水器的電腦波谷用電器經(jīng)在本申請人的電熱沖浴墻上試用，取得了良好的節(jié)電效果。利用相同的工作原理，去掉水溫檢測、水位檢測、出水?dāng)嚯姴糠?，并簡化顯示器電路部分(只指示是否處于波谷用電期)，而做成一獨(dú)立的電腦波谷用電器，就可與任何用電設(shè)備配合使用，控制該用電設(shè)備在波谷期用電。
權(quán)利要求1.一種電熱水器的電腦波谷用電器，包括單片微處理器和與單片微處理器連接的加熱執(zhí)行電路，加熱執(zhí)行電路包括有設(shè)置在電熱水器儲(chǔ)水箱中的電熱器，其特征在于所述的單片微處理器是一定時(shí)控制電路；還包括有手控輸入電路，含有波谷用電選擇開關(guān)和對時(shí)開關(guān)，波谷用電選擇開關(guān)和對時(shí)開關(guān)分別連接定時(shí)控制電路的一輸入端及復(fù)位端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱水器的電腦波谷用電器，其特征在于還包括有由水位傳感器連接光電耦合器構(gòu)成的水位檢測電路，水位傳感器設(shè)置在電熱水器的儲(chǔ)水箱內(nèi)，光電耦合器輸出連接所述定時(shí)控制電路的一輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱水器的電腦波谷用電器，其特征在于還包括有水溫檢測電路，由設(shè)置在電熱水器儲(chǔ)水箱內(nèi)的熱敏電阻連接邏輯門電路構(gòu)成，邏輯門電路輸出連接所述定時(shí)控制電路的一輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱水器的電腦波谷用電器，其特征在于還包括有出水?dāng)嚯娍刂齐娐?，由光電耦合器?gòu)成，光電耦合器中的發(fā)光部件與光接收部件分設(shè)在電熱水器儲(chǔ)水箱出水處兩側(cè)，光電耦合器中光接收部件的輸出端與所述定時(shí)控制電路的一輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱水器的電腦波谷用電器，其特征在于還包括有顯示器電路，包括發(fā)光二極管組和蜂鳴器，發(fā)光二極管組和蜂鳴器一端連接電源端，發(fā)光二極管組和蜂鳴器的另一端分別連接所述定時(shí)控制電路的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱水器的電腦波谷用電器，其特征在于所述的加熱執(zhí)行電路由晶體管繼電器電路構(gòu)成，所述的電熱器與繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)串接，并連接在交流電源電路中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的電熱水器的電腦波谷用電器，其特征在于所述的手控輸入電路中還含有水溫設(shè)置開關(guān)和一或非門邏輯電路，所述的波谷用電選擇開關(guān)及水溫設(shè)置開關(guān)的一端接電源端，另一端分別連接或非門邏輯電路的輸入端及所述定時(shí)控制電路的輸入端，或非門邏輯電路的輸出端連接定時(shí)控制電路的中斷INTO端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電熱水器的電腦波谷用電器,主要包括定時(shí)控制電路和與其連接的手控輸入電路、水溫檢測電路、水位檢測電路、出水?dāng)嚯娍刂齐娐?、加熱?zhí)行電路和顯示器電路。定時(shí)控制電路控制全部輸入、輸出信號(hào)按編制的程序運(yùn)行,其內(nèi)部時(shí)鐘電路在運(yùn)行到波谷用電開始時(shí),向加熱執(zhí)行電路輸出啟動(dòng)信號(hào);當(dāng)運(yùn)行到波谷用電結(jié)束時(shí),再向加熱執(zhí)行電路輸出停止信號(hào)。實(shí)現(xiàn)電熱水器的電腦波谷用電。還可用于其它用電器的波谷用電。
文檔編號(hào)F24H9/20GK2386390SQ9924831
公開日2000年7月5日 申請日期1999年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月11日
發(fā)明者馬海峰, 莊竹年, 吳本興, 鄭培峰, 沈德新 申請人:北京金陶潔具有限公司