[实用新型]一种家用热水控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种家用热水控制器，属于自动控制技术领域。

背景技术

目前家用储水式电热水器的控制器，主要存在如下几个缺陷：

1.        因为普遍采用热电阻温度传感器，导致其温度调节精度低；

2.        采用热继电器导通加热电路，因为频繁的吸合和断开，影响其使用寿命；

3.        通过单片机控制减速电机进而控制阀门的开度，由于减速电机在停机下没有自锁功能，当水压、水流量过大时容易改变进水阀门的开度，使得误差较大，控制困难。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种家用热水控制器，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种温度控制精度高、使用寿命长、可恒温出水的家用热水控制器。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种家用热水控制器，包括单片机，以及与单片机输入端相连的温度传感器、水位采集电路、键盘，与单片机输出端相连的显示电路、加热驱动电路、混水阀、漏电保护电路等，所述单片机进一步与电源相连；其中，所述水位采集电路包括水位变送器和与其相连的V/F变换电路；

上述单片机采用型号为AT89C52的单片机。

上述温度传感器采用智能温度传感器，如美国DALLAS半导体公司生产的智能温度传感器DS18B20。

上述加热驱动电路主要由光电隔离的双向可控硅驱动器、双向可控硅、红外发光二极管和加热管等器件组成，当单片机发出的控制信号为高电平时，红外发光二极管通电发射红外线，双向可控硅驱动器驱动双向可控硅，双向可控硅被触发导通后，接通加热管。

上述混水阀包括冷热两个进水口和一个混水出水口，混水阀阀芯通过伺服电机驱动，伺服电机与单片机相连，当检测到的出水温度低于用户设定值时，由单片机控制伺服电动机正转，热水进水口开度增大，冷水进水口开度减小，使热水在混水管中的比例增大；反之，电机反转，使冷水在混水管中的比例增大，而当水温到达设定值时，伺服电机停转，混水阀阀芯位置固定，从而使出水水温相对稳定。

上述显示电路采用LED数码管显示，单片机通过移位寄存器驱动LED数码管。

上述漏电保护电路采用四运放中的两个运放，第一个作放大器，第二个做比较器，当没有漏电时，比较器输出高电平，当有漏电时，比较器的负极电位低于正极，从而使比较器输出低电平，其下降沿作为单片机的外部中断信号，单片机检测到中断信号后，通过端口关断加热管电源，并通过端口导通三极管，驱动直流蜂鸣器。

上述家用热水控制器工作时，首先通过温度传感器将水箱内水温直接变换成数字信号送到单片机，单片机通过数码管显示当前各个参数，并对接收到的信号与按键输入的设定信号进行比较，采用PID控制的方法和PWM技术，控制加热管的输出功率。当温度达到设定值时，停止加热。淋浴时，温度传感器把温度数字量送入单片机，经处理后，输出一个控制量，控制混水阀产生动作，使出水水温向设定温度靠近。整个工作过程中，当出现漏电时，漏电保护电路检测到漏电信号，传送给单片机，单片机接收到中端信号后，通过相关端口关断加热管电源保证用户人身安全。

与现有技术相比，上述家用热水控制器采用专门的智能温度传感器，分辨率可达0.5℃，并且可以直接读取被测温度，采用3线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点；采用可控硅驱动加热管，具有触发可靠、电路简单等特点；采用单片机控制步进伺服电机进而控制冷热水阀门的开度情况来控制进水量，可将进水量控制可从零点开始，和很小的开度增量，同时由于在电机轴和机械阀建间加入了行星轮机构，增大了力矩，使得脉冲信号停止输入时电机有足够大的自锁力限制阀门运动。

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。

附图说明

图1为本实施例的家用热水控制器系统框图；

图2为本实施例的温度采集电路图；

图3为本实施例的两线制水位变送器电路图；

图4为本实施例的V/F转换电路图；

图5为本实施例的加热驱动电路图；

图6为本实施例的漏电保护电路图。

具体实施方式