专利名称：用于燃气热水器的微电脑控制恒温器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃气热水器，特别是电脑有线遥控热水器。
中国专利CN2189290Y公开了一种自动控温控水燃气热水器，它在热水器的气阀、水阀上加装电动机，配置大、小蜗轮，蜗杆，摩擦轮，使之成为电动气阀和电动水阀，通过电子控制式薄膜开关，控制电动气阀和电动水阀，实现自动控温控水。其缺点是，不能准确控制热水温度，也没有热水温度度数的具体显示。
本实用新型的目的在于克服上述不足之处而提一种用于燃气热水器的微电脑控制恒温器，它能根据沐浴者设定的温度调整和控制水温，并有水温度数的显示。
本实用新型的目的通过以下措施来达到一种用于燃气热水器的微电脑控制恒温器，包括气阀、气电机、水阀、水电机、电源电路，其特征在于，还有单片机、温度传感器、由扫描显示电路和增减水温功能键组成的有线遥控器、气电机驱动电路、水电机驱动电路；温度传感器的输出及有线遥控器中增减水温功能键的输出都送到单片机，单片机的输出分别送到有线遥控器中的扫描显示电路、气电机驱动电路以及水电机驱动电路，气电机驱动电路和水电机驱动电路的输出分别送到气电机12和水电机11；所述气电机12和水电机11均为步进电机。
采用上述技术方案，单片机对温度传感器定时采样的温度与通过增减水温功能键设定的温度进行比较，并根据其差值对水阀、气阀进行调整，以达到所需的设定温度值，水温度数随时由扫描显示电路显示。这就使沐浴者知道热水的具体温度，并能通过有线遥控器方便地设定和调节温度。
图1为本实用新型的原理方框图；图2为本实用新型的主板部分的电原理图；图3为本实用新型的有线遥控器(即遥控板部分)的电原理图；图4为本实用新型的正面视图(分体式安装方式)；图5为图4所示恒温器盒揭去上盖后的正视图6为本实用新型的正面示意图(与热水器配套安装方式)。
以下结合附图对本实用新型作进一步详述
图1示出，参照图2、图3，本实用新型由单片机15、温度传感器7、有线遥控器4、显示器2、气电机驱动电路14、水电机驱动电路13、气电机12、水电机11、电源电路18等组成。
图1中(对照图2)，J2为温度传感器插座，J3为有线遥控器插座、J4为显示器插座；显示器2的电路结构和有线遥控器4完全一样，均如图3所示(因而未再提供显示器2即显示板部分的电原理图)。
图2中，220伏交流电经变压器(如广东潮阳星马实业有限公司生产的XM208型)变成12伏直流电(此部分图2中未画出)，送至电源插座J8。J8处12VDC经微动开关插座J7(在微动开关闭合情况下)，由集成电路P1(MC7805T)的3脚输出高稳定度的5V直流电压至单片机U1的Vcc脚，使单片机U1控制部分电路通；J8处12VDC直接经集成电路P2(MC7805T)的3脚输出5V直流电压，再经二极管D2、电阻6送至单片机U1的Vcc脚，这样，在微动开关断开的情况下(即热水器停水时)，单片机U1的控制部分断电，但其记忆部分通过J8、P2仍带电工作。此外，J8处12VDC经J7送至气电机插座J5和水电机插座J6，气电机和水电机采用步进电机(型号35BYJ46)以12VDC供电。
单片机15采用AT89C2051型八位单片机，先编好程序，程序完全通后，再将其固化(写入)到其ROM中。图2中，单片机U1的13脚与温度传感器插座J2的1脚相接，J2的1脚依次串联电位器R10、电阻R9后与U1的Vcc脚相接，电位器R10作为产品出厂前调整显示误差(实际水温和显示水温之差)用，这是由于同一型号的温度传感器的电阻值存在一定差异的原因。U1的16、17，18、19、7脚分别与集成电路U3(74HC259)的13、1、2、3、14脚相接，U3的4、5、6、7脚分别与集成电路U4(7407)的输入端1、3、5、9脚相接，U4的输出端2、4、6、8脚分别与气电机插座J5的2、3、4、5脚相接，U3的9、10、11、12脚分别与集成电路U5(7407)的输入端1、3、5、9脚相接，U5的输出端2、4、6、8脚分别与水电机插座J6的2、3、4、5脚相接，上述U3、U4、J5组成气电机驱动电路14，U3、U5、J6组成水电机驱动电路13。晶振X1(12MHz)、电容C2、C3构成的晶振电路与U1的4、5脚相接，供给U1赖以正常工作的振荡源。单片机U1的Vcc、19、18、17、16、15、14、8、9、2脚分别与有线遥控器插座J3和显示器插座J4的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10脚相接，U1的2脚通过电阻R4和Vcc脚相接，U1的11脚通过电阻R7和Vcc脚相接，以及通过电阻R8和12脚相接，12脚连接电容C4后接地。
图3示出，集成电路U2(74HC259)和二位数码管L(ELD-406HWB)组成有线遥控器4中的扫描显示电路。U2的13、1、2、3、14、15脚分别与插座J1的5、2、3、4、10、1脚相接，U2的4、5、6、7、9、10、11、12脚分别与L的A、B、C、D、E、F、G、DF脚相接；J1的7、6脚分别与L的CS1、CS2脚相接；组成增减水温功能键3的升温键S1和降温键S2均是一端接地，另一端分别与J1的8、9脚接后，再分别通过电阻R1、R2与J1的1脚(J1脚与单片机U1的Vcc脚相接)相接。
图4、图5示出本实用新型与现有热水器分体安装的方式，供已经购买热水器的家庭使用。恒温器盒1上设置有电源线16，显示器2，显示器2面板上的增减水温功能键3(由升温键S1和降温键S2组成)。恒温器盒1中(图5)设置有变压器6(输入220V，输出12VDC)，主板10(含图2所示电器元件构成的微电脑控制电路)，水阀8，气阀9，水电机11，气电机12，安装在水管上的微动开关5(SS-6GL-F)和温度传感器7(型号TSD11)。水管(水阀8所在管路)一端接热水器出水管另一端接淋浴室管；气管(气阀9所在管路)一端接进气总管，另一端接热水器进气管。恒温器盒1可安装在淋浴室外的墙上，和恒温器盒1通过有线连接的有线摇控器4(制作时考虑防水要求)放置淋浴室内供调温使用。图6示出的配套安装方式，供热水器整机厂配套使用。显示器2装在燃气热水器17的面板上，水阀8和气阀9安装在燃气热水器17中，气阀9安装在进气管路中，水阀8安装在热水出水管路中，温度传感器7设置在的热水出水管中。微动开关5可设置在热水管路上，也可设置在冷水进水管路中，也可由燃气热水器17的水气联动阀的连杆动作。
本实用新型工作过程如下(配合附图)插上电源插头，220V交流电经变压器6，将12VDC送至电源座J8。热水器通水后，微动开关5闭合，J7通，U1的控制部分电路通，开始工作。若热水器停水后，微动开关5断开，U1的控制部分断电，但记忆功能部分通过J8、P2仍带电工作。开机后3秒钟，显示器2和有线遥控器4同时显示上一次使用热水器时的设定恒温温度。如需增、减此设定温度，可操作S1、S2，每拔一次增或减1℃。3秒钟后显示热水器出水水温。热水器开启后，温度传感器7对热水水温定时采样送入单片机U1，U1对该采样温度与设定的恒温温度进行比较，得出实际水温和恒温温度的差值，经U1中预置的程序判断后，其输出信号经水电机驱动电路13和气电机驱动电路14(属脉冲分配器)，送至水电机11或气电机12，对水阀8或气阀9进行调整。
本实用新型与现有技术相比有如下优点1、恒温性能好。根据样机测试结果，水温控制精度±1℃，水温显示误差-0.5℃。
2、自动恒温响应快。根据样机测试结果，开机调整时间30秒左右，热水温度稳定时间26秒。
3、结构简单、造价低廉。
权利要求1.一种用于燃气热水器的微电脑控制恒温器，包括气阀、气电机、水阀、水电机、电源电路，其特征在于，还有单片机15、温度传感器7、由扫描显示电路和增减水温功能键3组成的有线遥控器4、气电机驱动电路14、水电机驱动电路13；温度传感器7的输出及有线遥控器4中增减水温功能键3的输出都送到单片机15，单片机15的输出分别送到有线遥控器4中的扫描显示电路、气电机驱动电路14以及水电机驱动电路13，气电机驱动电路14和水电机驱动电路13的输出分别送到气电机12和水电机11；所述气电机12和水电机11均为步进电机。
2.根据权利要求1所述的恒温器，其特征在于，所述单片机15的输出还送到安装在恒温盒1上的显示器2中的扫描显示电路，显示器2中的增减水温功能键3的输出送到单片机电路15；显示器2和有线遥控器4具有相同的电路结构。
3.根据权利要求2所述的恒温器，其特征在于，单片机U1的13脚与温度传感器插座J2的1脚相接，J2的1脚依次串联电位器R10、电阻R9后与U1的Vcc脚相接；U1的16、17、18、19、7脚分别与集成电路U3的13、1、2、3、14脚相接，U3的4、5、6、7脚分别与集成电路U4的输入端1、3、5、9脚相接，U4的输出端2、4、6、8脚分别与气电机插座J5的2、3、4、5脚相接，U3的9、10、11、12脚分别与集成电路U5的输入端1、3、5、9脚相接，U5的输出端2、4、6、8脚分别与水电机插座J6的2、3、4、5脚相接；单片机U1的Vcc、19、18、17、16、15、14、8、9、2脚分别与有线遥控器插座J3和显示器插座J4的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10脚相接，U1的2脚通过电阻R4和Vcc脚相接；U1的11脚通过电阻R7和Vcc脚相接，以及通过电阻R8和12脚相接，12脚连接电容C4后接地；显示器2和有线遥控器4中的扫描显示电路构成如下集成电路U2的13、1、2、3、14、15脚分别与插座J1的5、2、3、4、10、1脚相接，U2的4、5、6、7、9、10、11、12脚分别与二位数码管L的A、B、C、D、E、F、G、DF脚相接；J1的7、6脚分别与L的CS1、CS2脚相接；组成增减水温功能键3的升温键S1和降温键S2均是一端接地，另一端分别与J1的8、9脚相接后，再分别通过电阻R1、R2与J1的1脚相接。
专利摘要一种用于燃气热水器的微电脑控制恒温器，包括气阀，水阀，气、水步进电机，电源电路，单片机，温度传感器，有线遥控器，气、水电机驱动电路。温度传感器和有线遥控器的输出送到单片机，单片机的输出送至有线遥控器和气、水电机驱动电路，气、水电机驱动电路的输出再送至气、水步进电机。它具有恒温性能好，自动恒温响应快，造价低廉的优点。
文档编号F24H9/20GK2355264SQ9723789
公开日1999年12月22日 申请日期1997年10月22日 优先权日1997年10月22日
发明者周德福 申请人:周德福