专利名称：电熨斗电子控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种电lt斗电子控制器，属于电疑斗控制器的改 造技术。
背景技术：
作为熨平衣物的家用电器，电熨斗具有不可替代的作用，但是由 于不同材料的衣物具有不同的耐温特性，使用机械式电疑斗很难控制 合适的温度。而电子控温式电爽斗或者成本太高，或者成本不高，但 控温和蒸汽效果不理想，如熨斗底板的冲击温很高，温度漂移较严重， 蒸汽不连续等等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种成本低，控温及 蒸汽效果均较理想的电爽斗电子控制器。
本实用新型的技术方案是包括有电源电路、温度信号检测电路、 电熨斗位置状态检测电路、按键检测电路、中央处理单元、LED显示 电路、蜂鸣信号控制电路、底板加热的驱动电路，其中电源电路供电 至中央处理单元，温度信号检测电路、电熨斗位置状态检测电路及按 键检测电路的输出端与中央处理单元的输入端连接，中央处理单元的 输出端分别与LED显示电路、蜂鸣信号控制电路、底板加热驱动电路连接。上述电源电路包括有整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4,稳压二极管 Zl、 Z2,电阻R7、 R9、 RIO、 Rll,电容C1、 C2、 C3、 C9、 CIO，其中 由整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4组成的桥式整流电路的输入端通过电 阻R10及由电容C1与电阻Rll组成的并接电路与巿电连接，桥式整 流电路的其中一个输出端分别与稳压二极管Zl、电容C9、 CIO、 C2、 C3及电阻R7的一端连接，桥式整流电路的另一输出端分别与电容C9、 C10的另一端及电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端接地，并分别 与稳压二极管Zl的另一端、电容C2、 C3的另一端及电阻R7的另一 端连接，稳压二极管Z2与电阻R9并接。
上述中央处理单元为不集成有A/D电路的单片机MCU。 上述温度信号检测电路(2)包括有电阻R12、 R13、 R14、 R20， 电容C6及热敏电阻RT，电阻R12、 R13、 M4的一端分别与单片机的 输入接口AD2、 AD1、 ADO连接，电阻14的一端分别与电阻R20及热 敏电阻RT的一端连接，电阻R20及热敏电阻RT的另一端与电阻R12、
R13的另一端及电容C6的一端连接，电容C6的另一端接地。
上述电凝斗位置状态检测电路包括有方位传感器OP，电阻R3、R6，
其中方位传感器0P通过电阻R6接地及与电源连接，方位传感器OP的输
出端与单片机的输入接口 AD1连接，单片机的输入接口 AD1通过电阻R3
与电源连接。电爽斗放置方式主要有竖立和水平两种。当电凝斗水平
放置时，方位传感器内有一金属滚珠挡住LED发出的红外光。进而控
制光电三极管的导通状态，通过MCU检测AD1的电平可获知电熨斗的位
置。当电凝斗平放时间超过30秒或竖放时间超过8分钟，进入自动断
电状态，电熨斗底板一直不加热。当有按键按下或电熨斗移动时，退 出自动断电状态，电熨斗底板的加热状态受单片机MCU控制。上述LED显示电路包括三极管Q2 Q6，最大、高、中、低四个 档位上的LED，最大、高、中、低四个档位上分别设有4个贴片LED, 其中最大档位上设有LED17 LED20、高档位上设有LED1 ~ LED4、中 档位上设有LED5-LED8、低档位上设有LED9 ~ LED12,且包括指示底 板加热状态的另外4个贴片LED13 ~ LED16,三极管Q2 ~ Q6的基极分 别通过电阻与单片机的输出接口连接及通过电阻与电源连接，三极管 Q2 Q6的发射极与电源连接，三极管Q2 Q6的集电极分别与四个档 位上的LED连接。
上述蜂鸣信号控制电路包括有蜂鸣器BUZ及与蜂鸣器BUZ并接 的电阻R19,该并接电路的一端与电源连接，另一端通过电阻R17与 单片机的输出接口连接。
上述底板加热的驱动电路包括有三极管Ql，继电器REL，其中三极管 Ql的基极通过电阻15与单片机的输出接口连接，三极管Ql的发射 极与电源连接，三极管Ql的集电极与继电器REL连接，继电器REL 的两端还并接有二极管D5，继电器REL的触头分别与电源及加热底 板连接。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点
1) 本实用新型采用不集成有A/D电路的微控制芯片、阻容测温电
路检测电褽斗底板温度，从而降低控制器成本；
2) 本实用新型釆用方位传感器检测电熨斗位置状态，进而控制 电凝斗的工作时间，确保无人值守时的自动断电，防止引起火灾；
3) 本实用新型由三种不同的加热模式组成智能控制系统，可控 制4种档位的温度范围。
4 )本实用新型配以五彩的LED显示颜色，价格低廉而又不失绚丽。本实用新型解决了成本过高或控温、蒸汽效果不理想的问题，适 用于蒸汽量设计为不受电子系统控制的机械装置来调节的电凝斗。本 实用新型是一种设计合理，性能优良，方便实用的电凝斗电子控制器。
图i为本实用新型的原理框图2为本实用新型电源电路的电路图； 图3为本实用新型温度信号检测电路的电路图； 图4为本实用新型电熨斗位置状态检测电路的电路图； 图5为本实用新型LED显示电路的电路图； 图6为本实用新型蜂鸣信号控制电路的电路图； 图7为本实用新型底板加热驱动电路的电路图。
具体实施方式
实施例
本实用新型的结构示意图如图l、 2、 3、 4所示，包括有电源电路 1、温度信号检测电路2、电樊斗位置状态检测电路3、按键检测电路4、 中央处理单元5、 LED显示电路6、蜂鸣信号控制电路7、底板加热的驱 动电路8，其中电源电路1供电至中央处理单元5，温度信号检测电路2、 电熨斗位置状态检测电路3及按键检测电路4的输出端与中央处理单 元5的输入端连接，中央处理单元5的输出端分别与LED显示电路6、蜂 鸣信号控制电路7、底板加热驱动电路8连接。
上述电源电路1包括有整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4,稳压二极 管Zl、 Z2，电阻R7、 R9、 RIO、 Rll，电容Cl、 C2、 C3、 C9、 CIO， 其中由整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4组成的桥式整流电路的输入端通过电阻R10及由电容C1与电阻R11组成的并接电路与市电连接，桥
式整流电路的其中一个输出端分别与稳压二极管Z1、电容C9、 CIO、 C2、 C3及电阻R7的一端连接，桥式整流电路的另一输出端分别与电 容C9、 C10的另一端及电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端接地， 并分别与稳压二极管Zl的另一端、电容C2、 C3的另一端及电阻R7 的另一端连接，稳压二极管Z2与电阻R9并接。电源电路部分用于提 供+21V和+5V电源给控制器的其他部分。图中Zl、 Z2分别为5V和 16V稳压管。Z2和R9的并联电路既能保证电压的稳定，又解决了元
件温度过高的问题。
上述中央处理单元5为不集成有A/D电路的单片机MCU。 上述温度信号检测电路(2)包括有电阻R12、 R13、 R14、 R20,
电容C6及热敏电阻RT，电阻R12、 R13、 R14的一端分别与单片机的输 入接口AD2、 AD1、 ADO连接，电阻14的一端分别与电阻R20及热敏电阻 RT的一端连接，电阻R20及热敏电阻RT的另一端与电阻R12、 R13的另 一端及电容C6的一端连接，电容C6的另一端接地，其中R13是基准电 阻。本实用新型为检测电熨斗底板温度，釆用热敏电阻作为温度传感 器。由于热敏电阻在不同的温度下呈现出不同的阻值(负温度特性)。 根据测得的热敏电阻的阻值即可判断当前底板的温度。在本实用新型 中，为降低成本，使用不集成有A/D电路的MCU，并使用阻容电路来检 测热敏电阻的阻值，再根据热敏电阻的"温度-阻值表"得知相应的 温度。本实用新型电路是基于电容充电时间常数和电阻阻值成正比的 原理而设计。MCU比较通过RT这路对C6的充电时间来确定RT阻值相对 R13阻值的比值。'程序基本的设计步骤如下(1)首先确保电容C6上无电荷。设置MCU的ADO输出高电平、AD1和AD2为输入。通过电阻对电 容C6充电至AD2检测到高电平时止，计充电时间是TO; ( 2 ) ADO、 AD1、 AD2保持输出低电平一段时间让电容C6上电荷放电完毕；(3 )设置ADO、 AD2为输入，AD1输出高电平对C6充电至AD2检测到高电平时止，计时 间T2; (4)将时间T0值乘以256倍，再除以T1值，得到一个数值，此 数值大小和热敏电阻的阻值具有对应关系。根据此值就可得知温度大 小。
上述电凝斗位置状态检测电路3包括有方位传感器OP，电阻R3、
R6,其中方位传感器0P通过电阻R6接地及与电源连接，方位传感器
OP的输出端与单片机的输入接口 AD1连接，单片机的输入接口 AD1
通过电阻R3与电源连接。
上述按键检测电路(4)为与单片机MCU连接的按键。 上述LED显示电路6包括三极管Q2 Q6，最大、高、中、低四个档
位上的LED，最大、高、中、低四个档位上分别设有4个贴片LED,其 中最大档位上设有LED17 LED20、高档位上设有LED1 ~ LED4、中档位 上设有LED5 LED8、低档位上设有LED9 ~ LED12,且包括指示底板加 热状态的另外4个贴片LED13 ~ LED16,三极管Q2 ~ Q6的基极分别通过 电阻与单片机的输出接口连接及通过电阻与电源连接，三极管Q2 ~ Q6 的发射极与电源连接，三极管Q2 ~ Q6的集电极分别与四个档位上的 LED连接。其中四个档位的颜色分别为蓝色、绿色、橙色、红色，指 示底板加热状态的是白色贴片LED，多种颜色配合可形成多种彩色效 果。当温度传感器开路时，第1档和负载工作指示的LED闪亮；当温度 传感器短路时，第4档和加热指示LED闪亮；当阻容测温电路中的电容C6充电时间过长时，第l、 4档和加热指示LED—起闪亮。传感器开路 的判定条件是对底板加热前底板的温度低于50度，且连续加热15秒 后，底板的温升小于2度。传感器短路的判定条件为检测到温度超过 250度。电容C6充电时间过长的判定条件为其充电时间超过理论充电 时间的两倍。
上述蜂鸣信号控制电路7包括有蜂鸣器BUZ及与蜂鸣器BUZ并接的 电阻M9，该并接电路的一端与电源连接，另一端通过电阻R17与单片 机的输出接口连接。每次有效按键，蜂鸣器均以4KHz的频率鸣叫0. 5 秒。进入自动断电状态时，蜂鸣器以鸣O. 5秒、停O. 5秒的方式鸣叫6 声。当传感器出现开路、短路或电容C6充电时间过长等故障时，底板 停止加热，蜂鸣器开始报警，以鸣O. 5秒、停O. 5秒的方式不断地鸣叫。 传感器故障解除后，蜂鸣器停止报警。
上述底板加热驱动电路8包括有三极管Q1，继电器REL，其中三极 管Q1的基极通过电阻15与单片机的输出接口连接，三极管Q1的发射极 与电源连接，三极管Q1的集电极与继电器REL连接，继电器REL的两端 还并接有二极管D5，继电器REL的触头分别与电源及加热底板连接。 底板加热驱动电路是控制电凝斗底板温度的关键部分，底板温度的控 制程序也是组成本实用新型控制器软件的核心部分之一。针对涤纶、 羊毛、棉布、亚麻等不同原料的衣物，本实用新型设定了4个不同的 档位，以控制底板的温度，四档档位温度分别为第一档90~110 。C,第二档130~150°C,第三档165~185°C,第四档180 - 200 °C，作为一个智能控制系统，本实用新型控制器根据相关理论、大量实验总结出一套行之有效的加热方案，现给出了以下三种加热模式 (1 )首次加热的防过冲模式(模式0 )， ( 2 )有蒸汽时的工作模式(模
式l)， (3)无蒸汽时的正常工作模式(模式2)，其中首次加热是指当
电熨斗的档位有切换或从自动掉电状态退出时的底板加热状态。防过 冲即防止底板上的冲击温过髙。
本实用新型能准确地判断蒸汽的机械开关是否打开以及水箱内 是否储水，并针对不同的情况对电熨斗底板釆用不同的加热模式并适 时切换，确保无水时或未开蒸汽时底板温度的准确性以及打开蒸汽后 蒸汽的连续性。
权利要求1、一种电熨斗电子控制器，其特征在于包括有电源电路(1)、温度信号检测电路(2)、电熨斗位置状态检测电路(3)、按键检测电路(4)、中央处理单元(5)、LED显示电路(6)、蜂鸣信号控制电路(7)、底板加热驱动电路(8)，其中电源电路(1)供电至中央处理单元(5)，温度信号检测电路(2)、电熨斗位置状态检测电路(3)及按键检测电路(4)的输出端与中央处理单元(5)的输入端连接，中央处理单元(5)的输出端分别与LED显示电路(6)、蜂鸣信号控制电路(7)、底板加热驱动电路(8)连接。
2、 根据权利要求l所述的电熨斗电子控制器，其特征在于上述电源电路 (1)包括有整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4，稳压二极管Zl、 Z2，电阻R7、 R9、RIO、 Rll,电容Cl、 C2、 C3、 C9、 CIO，其中由整流二极管Dl、 D2、 D3、 D4 组成的桥式整流电路的输入端通过电阻R10及由电容C1与电阻Rll组成的并 接电路与巿电连接，桥式整流电路的其中一个输出端分别与稳压二极管Zl、电 容C9、 CIO、 C2、 C3及电阻R7的一端连接，桥式整流电路的另 一输出端分别 与电容C9、 C10的另一端及电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端接地，并分 别与稳压二极管Z1的另一端、电容C2、 C3的另一端及电阻R7的另一端连接， 稳压二极管Z2与电阻R9并接。
3、 根据权利要求1所述的电疑斗电子控制器，其特征在于上述中央处理 单元(5)为不集成有A/D电路的单片机MCU。
4、 根据权利要求l所述的电熨斗电子控制器，其特征在于上述温度信号 检测电路(2)包括有电阻R12、 R13、 R14、 R20，电容C6及热敏电阻RT,电 阻R12、 R13、 R14的一端分别与单片机的输入接口 AD2、 AD1、 ADO连接，电阻14的一端分别与电阻R20及热敏电阻RT的一端连接，电阻R20及热敏电阻RT 的另一端与电阻R12、 R13的另一端及电容C6的一端连接，电容C6的另一端 接地。
5、 根据权利要求l所述的电爽斗电子控制器，其特征在于上述电爽斗位 置状态检测电路(3)包括有方位传感器0P，电阻R3、 R6，其中方位传感器OP 通过电阻R6接地及与电源连接，方位传感器OP的输出端与单片机的输入接口 AD1连接，单片机的输入接口 AD1通过电阻R3与电源连接。
6、 根据权利要求l所述的电凝斗电子控制器，其特征在于上述LED显示 电路(6)包括三极管Q2 Q6，最大、高、中、低四个档位上的LED,最大、 高、中、低四个档位上分别设有4个贴片LED,其中最大档位上设有LED17-LED20、高档位上设有LED1 LED4、中档位上设有LED5 ~ LED8、低档位上设有 LED9~LED12，且包括指示底板加热状态的另外4个贴片LED13 ~ LED16，三极 管Q2 Q6的基极分别通过电阻与单片机的输出接口连接及通过电阻与电源连 接，三极管Q2 Q6的发射极与电源连接，三极管Q2 Q6的集电极分别与四个 档位上的LED连接。
7、 根据权利要求l所述的电爽斗电子控制器，其特征在于上述蜂鸣信号 控制电路(7 )包括有蜂鸣器BUZ及与蜂鸣器BUZ并接的电阻R19，该并接电路 的一端与电源连接，另一端通过电阻R17与单片机的输出接口连接。
8、 根据权利要求l所述的电爽斗电子控制器，其特征在于上述底板加热 驱动电路(8)包括有三极管Ql,继电器REL,其中三极管Ql的基极通过电阻 15与单片机的输出接口连接，三极管,Q1的发射极与电源连接，三极管Ql的集 电极与继电器REL连接，继电器REL的两端还并接有二极管D5，继电器REL 的触头分别与电源及加热底板连接。
专利摘要本实用新型是一种电熨斗电子控制器。包括有电源电路(1)、温度信号检测电路(2)、电熨斗位置状态检测电路(3)、按键检测电路(4)、中央处理单元(5)、LED显示电路(6)、蜂鸣信号控制电路(7)、底板加热的驱动电路(8)，其中电源电路(1)供电至中央处理单元(5)，温度信号检测电路(2)、电熨斗位置状态检测电路(3)及按键检测电路(4)的输出端与中央处理单元(5)的输入端连接，中央处理单元(5)的输出端分别与LED显示电路(6)、蜂鸣信号控制电路(7)、底板加热驱动电路(8)连接。本实用新型成本低，控温及蒸汽效果均较理想，是一种设计合理，性能优良，方便实用的电熨斗电子控制器。
文档编号D06F75/00GK201247399SQ200820188708
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月15日 优先权日2008年8月15日
发明者军 汪 申请人:浙江瑞德电子科技有限公司