專利名稱：微電腦儲(chǔ)水式電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種微電腦儲(chǔ)水式電熱水器，涉及家庭用的電加熱器。
中國(guó)專利93201211.6號(hào)公告了一種《熱水器水溫自動(dòng)控制裝置》，為能直接組裝在現(xiàn)有熱水器中并溫控方便而設(shè)計(jì)。包含微電腦中央處理單元及與其有信號(hào)連接的高壓點(diǎn)火裝置、溫度探測(cè)器和微動(dòng)閥門。閥門設(shè)在進(jìn)水管和進(jìn)氣管處，處理單元根據(jù)溫度探測(cè)器所測(cè)知的進(jìn)、出水水溫和預(yù)設(shè)的水溫，隨時(shí)調(diào)整微動(dòng)閥門開閉的程度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫。微動(dòng)閥門由動(dòng)力箱、傳動(dòng)螺桿、閥塞、頂桿和前后微動(dòng)開關(guān)組成，動(dòng)力箱動(dòng)力通過傳動(dòng)螺桿驅(qū)動(dòng)閥塞在十字管座中作橫向移動(dòng)。但這種熱水器水溫自動(dòng)控制裝置僅適用于燃?xì)鉄崴畾狻?br> 實(shí)用新型的目的是提供一種微電腦儲(chǔ)水式電熱水器，它能實(shí)現(xiàn)對(duì)電熱水器運(yùn)行狀態(tài)的控制。
根據(jù)上述目的，實(shí)用新型采用這樣的技術(shù)方案該微電腦儲(chǔ)水式電熱水器包含有儲(chǔ)水腔和位于儲(chǔ)水腔內(nèi)的電加熱元件以及微電腦，其特點(diǎn)是中央處理器的第一I/O口接顯示單元，第二I/O口為輸出口分別接報(bào)警單元和加熱控制單元，第三I/O口接鍵盤輸入單元以及溫度檢測(cè)單元，加熱控制單元內(nèi)的開關(guān)元件串接在電加熱元件的供電回路中。
使用時(shí)，鍵盤單元可以預(yù)先輸入設(shè)定數(shù)據(jù)如溫度、時(shí)間等。而溫度檢測(cè)單元?jiǎng)t實(shí)時(shí)向微電腦輸入水溫信息，由微電腦進(jìn)行處理并將信號(hào)送各單元，或顯示或報(bào)警或進(jìn)加熱控制。
本實(shí)用新型由于采用微電腦來控制各外圍單元，因此可以方便地設(shè)置整機(jī)工作程序?qū)崿F(xiàn)模糊智能控制并達(dá)到低功耗節(jié)能效果。同時(shí)還可以方便地設(shè)置顯示溫度及時(shí)間，并對(duì)某些狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警提示。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1為依據(jù)本實(shí)用新型提出的微電腦儲(chǔ)水式電熱水器電路框圖。
圖2為依據(jù)本實(shí)用新型提出的微電腦儲(chǔ)水式電熱水器電路原理圖。
圖3為依據(jù)本實(shí)用新型提出的微電腦儲(chǔ)水式電熱水器主程序流程圖。
圖4為依據(jù)本實(shí)用新型提出的微電腦儲(chǔ)水式電熱水器時(shí)間溫度顯示子程序流程圖。
圖5為依據(jù)本實(shí)用新型提出的微電腦儲(chǔ)水式電熱水器定時(shí)設(shè)置子程序流程圖。
圖6為依據(jù)本實(shí)用新型提出的微電腦儲(chǔ)水式電熱水器溫度設(shè)置子程序流程圖。
圖7為依據(jù)本實(shí)用新型提出的微電腦儲(chǔ)水式電熱水器定時(shí)中斷子程序流程圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的微電腦儲(chǔ)水式電熱水器作進(jìn)一步的說明。
如
圖1所示，本微電腦儲(chǔ)水式電熱水器的核心元件為微電腦。外圍電路有鍵盤輸入單元、溫度檢測(cè)單元、報(bào)警單元、顯示單元、加熱控制單元。同時(shí)還包含有儲(chǔ)水腔和位于儲(chǔ)水腔內(nèi)的加熱元件。微電腦有三個(gè)I/O口，即第一、第二、第三I/O口。其中第一I/O口接顯示單元；第二I/O口作為輸出口分別接報(bào)警單元和加熱控制單元；第三I/O口接鍵盤輸入單元以及溫度檢測(cè)單元。加熱控制單元中的開關(guān)元件串接在電加熱元件的供電回路中。
本電加熱器采用鍵盤輸入設(shè)置各項(xiàng)數(shù)據(jù)，發(fā)光二極管指示狀態(tài)，完成定時(shí)與溫度的設(shè)定。到預(yù)定時(shí)刻，可啟動(dòng)加熱控制單元。通過溫度檢測(cè)單元檢測(cè)水溫，直至水溫達(dá)到設(shè)定溫度，加熱控制單元停止工作。同時(shí)，報(bào)警單元報(bào)警提示。如果水溫降低，則重新啟動(dòng)加熱控制單元，如此實(shí)現(xiàn)保溫功能。
又參見圖2，在本實(shí)施例中，微電腦采用MOTOROLA系列8位高性能單片機(jī)MC68HC705P9。其各引腳功能說明如下(1)電源和外部振蕩器輸入引腳。
VDD+5V電源。
VSS接地。
OSC1、OSC2晶振輸入。
(2)控制信號(hào)線。
RESET復(fù)位輸入腳，復(fù)位時(shí)使微電腦進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)。
IRQ/VPP在正常時(shí)是外部中斷輸入腳，在EPROM編程時(shí)是編程電壓輸入腳。
(3)輸入輸出引腳。
PA7～PA0通用雙向I/O口，即第一I/O口。
PB是一個(gè)三位口，即第二I/O口，它可作普通的雙向I/O口使用，也可作串行口使用。
PC是一個(gè)8位口，即第三I/O口，它可作普通的雙向I/O口使用，其中五位還可同時(shí)用作A/D輸入。
微電腦MC68HC705P9是本電熱水器的心臟，它掃描按鍵K1～K5的狀態(tài)，檢測(cè)溫度傳感器的狀態(tài)，然后決定控制過程。控制過程的有關(guān)狀態(tài)則送到PA口的顯示器去進(jìn)行顯示。而控制信號(hào)則由PB6腳去控制蜂鳴器，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警；PB7腳的輸出信號(hào)去控制繼電器，從而控制電加熱元件。下面對(duì)各電路單元分別進(jìn)行敘述。
1、電源單元。
電源部分采用變壓降壓，該電壓直接共給繼電器S1和蜂鳴器工作。同時(shí)經(jīng)三端穩(wěn)壓塊V1后輸出5V電壓。在該單元中最好加一后備電池組，正常電源供電時(shí)，VB點(diǎn)的電壓高于電池電壓，電池不輸出電流，并且+5V電壓給電池組充電；當(dāng)停電時(shí)，電池組通過D2僅給微電腦供電，從而保證了本系統(tǒng)的斷電保護(hù)。
2、溫度檢測(cè)單元。
溫度信號(hào)是通過半導(dǎo)體晶體管溫敏器件檢測(cè)得到直流電壓。該電壓經(jīng)插口J2后送至微電腦U1的16腳，由微電腦完成片內(nèi)A/D采樣。
3、鍵盤輸入單元。
鍵盤輸入單元有K1～K5共5個(gè)按鈕。微電腦U1之PC口中的PC0～PC2作為輸出線，PC3～PC4作為輸入線，對(duì)按鈕的狀態(tài)進(jìn)行掃描檢測(cè)。
4、顯示單元。
顯示單元由2個(gè)八段發(fā)光LED和2個(gè)用作掃描開關(guān)的晶體管P2、P3組成。所需顯示的數(shù)字的顯示碼從微電腦的PA0～PA7中輸出，掃描信號(hào)從PC0～PC1輸出。當(dāng)PC0為0、PC1為1時(shí)，晶體管P3導(dǎo)通，則輸出的顯示碼使對(duì)應(yīng)數(shù)字在低位八段發(fā)光LED中顯示出來；當(dāng)PC0為1、PC1為0是，晶體管P2導(dǎo)通，則顯示碼對(duì)應(yīng)的數(shù)字在高位LED中顯示出來。所以只需在PC0～PC1輸出01或10，并同時(shí)在PA0～PA7輸出相應(yīng)的數(shù)字顯示碼，則可實(shí)現(xiàn)2個(gè)LED顯示。
在PA口，即第一I/O口中的PA0～PA4還可分別接發(fā)光二極管L1～L5，而L1～L5的另一端則接開關(guān)管P1,P1的基極接PC口中的PC2端，由此顯示電加熱器相應(yīng)時(shí)的狀態(tài)。
5、報(bào)警單元。
報(bào)警由蜂鳴器B2執(zhí)行。U1的13腳PB7口輸出信號(hào)，經(jīng)晶體管P6、P7放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。
6、加熱控制單元。
加熱控制由繼電器S1執(zhí)行，S1串接在電加熱元件的共電回路中。U1的12腳PB6口輸出控制信號(hào)，經(jīng)晶體管P4、P5放大，控制繼電器S1的開閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱電路的控制。
在U1的1腳復(fù)位端接有三孔插口11，所述插口接一按鈕開關(guān)，以便對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行復(fù)位操作。
主程序流程圖參見圖3，開始后首先進(jìn)行初始化，然后讀鍵盤判斷是否有鍵按下。無鍵按下則返回重讀鍵盤，有鍵按下則根據(jù)不同按鍵進(jìn)入不同子程序。若為K3鍵按下，進(jìn)入顯示時(shí)間或溫度子程序，完成后返回讀鍵盤；若為K4鍵按下，則進(jìn)入定時(shí)設(shè)置子程序，完成并定時(shí)中斷后返回讀鍵盤；若為K5鍵按下，則進(jìn)入溫度設(shè)置子程序，然后返回讀鍵盤。
時(shí)間溫度顯示子程序流程圖參見圖4，首先將變量A加1后賦于A，再將Amod2賦于A，然后判斷A。若A為0，則顯示時(shí)間后返回；若A為1，則顯示溫度后返回。
定時(shí)設(shè)置子程序流程圖參見圖5。首先讀鍵盤，再判斷是否有鍵按下，無則返回讀鍵盤，有則判斷是否是K4鍵。若是K4鍵則L5燈亮并返回，若不是則判斷是否為K1鍵。不是K1鍵，則判斷是否為K2鍵。是K1鍵則變量T加1后賦于T，并顯示時(shí)間后返回讀鍵盤。若是K2鍵，則變量T減1后賦于T并顯示時(shí)間后返回讀鍵盤；若不是K2鍵則返同讀鍵盤。
溫度設(shè)置子程序流程圖參見圖6，其流程基本同定時(shí)設(shè)置子程序，只是將時(shí)間變量T改為溫度變量Te。
定時(shí)中斷子程序流程圖參見7。啟動(dòng)繼電器后首先讀出實(shí)際溫度Tr，然后判斷Tr是否大于等于預(yù)設(shè)溫度Te，若是則斷開繼電器，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器后返回；若不是則重新讀實(shí)際溫度。
權(quán)利要求1.一種微電腦儲(chǔ)水式電熱水器，包含有儲(chǔ)水腔和位于儲(chǔ)水腔內(nèi)的電加熱元件，以及微電腦，其特征是微電腦的第一I/O口接顯示單元，第二I/O口為輸出口，分別接報(bào)警單元和加熱控制單元，第三I/O口接鍵盤輸入單元以及溫度檢測(cè)單元，加熱控制單元內(nèi)的開關(guān)元件串接在電加熱元件的供電回路中。
2.如權(quán)利要求1所述微電腦儲(chǔ)水式電熱水器，其特征是第一I/O口還接有發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管的另一端接開關(guān)管，而開關(guān)管的基極則接第三I/O口。
3.如權(quán)利要求1所述微電腦儲(chǔ)水式電熱水器，其特征是微電腦的復(fù)位端接有按鈕開關(guān)。
專利摘要一種微電腦儲(chǔ)水式電熱水器,包含有儲(chǔ)水腔和位于儲(chǔ)水腔內(nèi)的電加熱元件,以及微電腦,其特點(diǎn)是微電腦的第一I/O口接顯示單元,第二I/O口為輸出口分別接報(bào)警單元和加熱控制單元,第三I/O口接鍵盤輸入單元以及溫度檢測(cè)單元。加熱控制單元的開關(guān)元件串接在電加熱元件的供電回路中。本實(shí)用新型可以方便地設(shè)置整機(jī)工作程序,實(shí)現(xiàn)模糊智能控制并達(dá)到低功耗節(jié)能效果。同時(shí)還可以方便地設(shè)置顯示溫度、時(shí)間,并對(duì)某些狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警、提示。
文檔編號(hào)F24H9/20GK2307250SQ9723525
公開日1999年2月10日 申請(qǐng)日期1997年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月11日
發(fā)明者胡鵬華, 吳黎光 申請(qǐng)人:胡鵬華