[实用新型]热水器智能节水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及节水装置领域，尤其涉及一种热水器节水装置。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对热水器的使用率日益提高，水常常被不经意地浪费掉，用热水器洗澡时，对于一开始放出的冷水，大多数人都是直接将其放掉，一直等水变热了才开始使用。这部分水包括之前积存在水管中的冷水以及因加热不足未达到用户需求温度的水，因此造成了水资源的严重浪费。 近年来，水资源匮乏已经成为世界范围内亟待解决的一个问题，尤其在中国，一方面水资源面临严重短缺，另一方面却仍采用“粗放”的低效率利用方式,这越发加剧了水资源的匮乏，节约用水势在必行。

实用新型内容

为了克服热水器在使用过程中造成水资源大量浪费的问题，本实用新型提供了一种热水器智能节水装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：热水器智能节水装置，包括电源模块、键盘、温度传感器、单片机和电机，电源模块与单片机连接，键盘和温度传感器的信号输出端与单片机的信号输入端连接，电机的信号输入端与单片机的信号输出端连接，电机输出端连接阀门。

还包括发光二极管和显示模块，发光二极管和显示模块与单片机连接。

本实用新型的热水器智能节水装置，结构简单，成本低；高度集成化；设计比较人性化，操作简单方便；有效避免了积存在水管中的冷水以及因加热不足未达到用户需求温度的水的浪费，节水效果明显。

附图说明

图1是本实用新型热水器系统的结构图。

图2是本实用新型热水器智能节水装置的原理图。

具体实施方式

本实用新型热水器系统机械部分结构如图1所示，热水器1流出的热水经热水管道2流入出水管道8，冷水通过冷水管道4流入出水管道8，在热水管道2、冷水管道4和出水管道8接口处设有冷热水调节开关3，用于调节水温；在出水管8和用水管道6接口处设有阀门5，阀门5下方的出水管道8连接储水装置7。

本实用新型的热水器智能节水装置原理如图2所示，包括电源模块、键盘、温度传感器、单片机和电机，电源模块与单片机连接，键盘和温度传感器的信号输出端与单片机的信号输入端连接，电机的信号输入端与单片机的信号输出端连接，电机输出端连接阀门。发光二极管和显示模块与单片机连接。通过键盘设定最低温度后，51单片机将输入的温度显示在数码管显示模块上，温度传感器对流出水温度进行检验，同时将结果传给51单片机。温度传感器验证温度达到要求后，51单片机会对步进电机发出指令，通过程序控制步进电机，同时带动阀门转动，达到转换水流流向的目的。

电源模块采用的是LM2576（ADJ）稳压芯片，可以使用两个同样的电路来分别给单片机和步进电机供电，以保证其正常工作。

数码管显示模块用于实时显示当前水管中的水温，让用户在设置温度时做到心中有数。

单片机是整个热水器智能节水装置的核心控制部分，采用AT89C51型号单片机。控制流程如下：首先装置开启后，发光二极管亮，提示系统已经工作。用户先通过键盘设定预设的温度A，单片机将其储存，同时温度传感器开始检测水温，并在数码管显示模块上同步显示。此时温度传感器测得水温B，并传回单片机，单片机将A与B进行比较，若A＞B，则重复上一步；若A≤B，则控制步进电机使水流通向用水管道方向。并继续利用温度传感器测水温B，并传回单片机，单片机将A与B进行比较，如果A≤B，则证明用户还在使用热水，重复上一步，继续检测水温；若A＞B，则证明用户已经结束使用热水，控制步进电机使管道内遗留的水流向储水装置，并关闭装置，发光二极管灭。

温度传感器是装置中用于采集水温数据并将其传回单片机中的装置，具体做法是将一个温度传感器置于水管内靠近阀门5的位置，按照预设的频率不断检测水温，并将温度信号传回单片机。

在本热水器智能节水装置中，利用单片机通过控制步进电机来控制水管的阀门5。步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合用于开关通断的控制。采用永磁式步进电机，该步进电机的步进角度为7.5度，只需要步进电机转动90度的角度，因此不用使用精度较高的步进电机，当需要步进电机转向时，51单片机会输出一个PWM脉冲，从而精确的控制了管道中的阀门5，不会造成水的流失。