一种电热写字板智能加热控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电热写字板智能加热控制装置，属于电热写字板加热控制【技术领域】。该电热写字板智能加热控制装置，包括温度检测电路、热释电人体红外线检测电路、交直流转换电路、电压控制电路、指示灯、单片机和加热电路，所述温度检测电路、热释电人体红外线检测电路、交直流转换电路、指示灯、加热电路分别与单片机的I/O端连接，交直流转换电路与加热电路连接。该装置采用分块加热的方法，把一整块电热写字板分成多块，独立的多个加热电阻分别加热，同时每块都各用一个温度传感器监视温度，解决因为放置了书本报纸之类导致局部过热的问题；同时采用热释电人体红外线检测电路检测是否有人在，避免因使用人忘记关断电热写字板而带来的麻烦。
【专利说明】一种电热写字板智能加热控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电热写字板智能加热控制装置，属于电热写字板加热控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，电加热保暖设备已经成为人们家庭日常生活中的重要部分，而电热写字板就是其中之一。在寒冷的冬季，人们在办公写字都不免要忍受低温，带着手套写字，又是很麻烦的事，所以电热写字板应运而生，尤其在没有供暖的南方，电热写字板是很常见且实用的。
[0003]传统的写字板虽然可以供暖，但是其功能往往很简单，只设置一两个不同的档位加热，需要人手动调节，而且整块电热写字板加热是一整个部分，无法分块加热。这样会带来一个问题:在写字板上人们总是要放一些书本或者其他物品，那么放书本的区域热量就会积聚，从而过热，引起加热电阻熔断烧断之类的安全隐患问题。第二个问题是:人们使用写字板，经常是长时间使用，有时候在使用结束之后会忘记关掉开关，于是写字板就会继续加热，这样一来会浪费电，照成电能的白白浪费，更严重的是，它存在着一定的安全隐患问题。比如人们使用离开后忘记关掉开关，当加热时间超出一定范围，热量聚集过多，就很容易引起火灾，后果可想而知。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种电热写字板智能加热控制装置。该装置采用分块加热的的方法，把一整块电热写字板分成多块，独立的多个加热电阻分别加热，同时每块都各用一个温度传感器监视温度，由单片机根据每块区域的温度来控制加热电阻加热或停止加热，从而解决因为放置了书本报纸之类导致局部过热的问题；同时采用热释电人体红外线检测电路检测是否有人在，如果没有，就自动关断电热写字板，这样就可以避免因为使用人忘记关断电热写字板而带来的不必要的麻烦，本实用新型通过以下技术方案实现。
[0005]一种电热写字板智能加热控制装置，包括温度检测电路1、热释电人体红外线检测电路2、交直流转换电路3、电压控制电路4、指示灯5、单片机6和加热电路7，所述温度检测电路1、热释电人体红外线检测电路2、交直流转换电路3、指示灯5、加热电路7分别与单片机6的I/O端连接，交直流转换电路3包括两个交直流转换模块U18、U19和开关S13，加热电路7包括12个继电器开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S1US12和12个加热电阻尺1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12，每个加热电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、R7、R8、R9、RIO、R1UR12 一端与市电连接，另一端依次与相应的继电器开关连接构成12个独立的加热模块，12个继电器开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、SlU S12并接两个交直流转换模块U18、U19和开关S13，每个继电器开关的控制线圈与驱动电路相连接，开关S13的控制线圈和热释电人体红外检测电路2的三极管Ql相连。[0006]所述温度检测电路I包括12个温度传感器说、邪、诎、价、邯、现、讥0、讥1、讥2、仍3、仍4、仍5，其中6个温度传感器况、邪、服、价、现、现的I/O端并接在总线I与单片机6的卩2.0管脚相连，另外6个温度传感器讥0、讥1、讥2、讥3、讥4、讥5的I/O端并接在总线2上与单片机6的P2.1管脚相连。
[0007]上述热释电人体红外线检测电路2包括红外热释电处理芯片BISS0001、三级管Ql和热释电红外传感器RE200B，热释电红外传感器RE200BD端接5v直流电源、G端接地、S端与红外热释电处理芯片BISS0001的引脚14相连，红外热释电处理芯片BISS0001的引脚2连接电阻R21，电阻R21的另一端连接三级管Ql，三级管Ql的集电极极与电磁继电开关S13的控制线圈keyl3相连，keyl3的另一端连接5v直流电源。
[0008]该电热写字板智能加热控制装置的工作原理为:当热释电人体红外线检测电路2检测到有人在时，就使交直流转换电路3的开关S13导通，于是电热板工作；温度检测电路I的12个温度传器读取12个分块的温度，然后把数据传回单片机6，单片机6通过读回的温度，根据预先设定的温度，做出判定，超过上限温度，就关断相应分块的继电开关，从而使加热电路7相应的加热电阻停止加热，当温度低于下限温度时，就打开相应分块的继电开关，使相应的加热电阻开始加热；当热释电人体红外线检测电路检测到没人时，热释电人体红外线检测电路2就关断开关S13，加热电路7停止工作，单片机停止工作，但是热释电人体红外线检测电路2继续工作，检测到有人时自动打开加热电路7和单片机6，要彻底关断整个电热板，只要关掉总开关交直流转换电路3的S17就可以了。
[0009]本实用新型的有益效果是:该装置可以在使用者忘了关闭电热板时，自动关闭，同时根据不同部分的温度，自动控制加热电阻工作或不工作从而达到自动调温的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型电路框图；
[0011]图2是本实用新型温度检测电路I电路示意图；
[0012]图3是本实用新型热释电人体红外线检测电路2电路示意图；
[0013]图4是本实用新型交直流转换电路3、指不灯5和加热电路7电路不意图；
[0014]图5是本实用新型电压控制电路4示意图；
[0015]图6是本实用新型单片机6电路示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0017]实施例1
[0018]如图1至6所示，该电热写字板智能加热控制装置，包括温度检测电路1、热释电人体红外线检测电路2、交直流转换电路3、电压控制电路4、指示灯5、单片机6和加热电路7，所述温度检测电路1、热释电人体红外线检测电路2、交直流转换电路3、指示灯5、加热电路7分别与单片机6的I/O端连接，交直流转换电路3包括两个交直流转换模块U18、U19和开关S13，加热电路7包括12个继电器开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、SlUS12 和 12 个加热电阻 RU R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、RIO、Rll、R12，每个加热电阻 RUR2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、RIO、R1UR12 一端与市电连接，另一端依次与相应的继电器开关连接，12个继电器开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S1US12并接两个交直流转换模块U18、U19和开关S13，每个继电器开关的控制线圈与驱动电路相连接，开关S13的控制线圈和热释电人体红外检测电路2的三极管Ql相连。
[0019]如图2所示，温度检测电路I包括12个温度传感器U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11、U12、U13、U14、U15，其中6个温度传感器U4、U5、U6、U7、U8、U9的I/O端并接在总线I与单片机6的？2.0管脚相连，另外6个温度传感器仍0、仍1、仍2、仍3、仍4、仍5的I/O端并接在总线2与单片机6的P2.1管脚相连。
[0020]如图3所示，所述热释电人体红外线检测电路2包括红外热释电处理芯片BISS0001、三级管Ql和热释电红外传感器RE200B，热释电红外传感器RE200BD端接5v直流电源、G端接地、S端与红外热释电处理芯片BISS0001的引脚14相连，红外热释电处理芯片BISS0001的引脚2连接电阻R21，电阻R21的另一端连接三级管Ql，Ql的集电极极与电磁继电开关S13的控制线圈keyl3相连，keyl3的另一端连接5v直流电源。
[0021]如图4所示，市电通过交直流转换电路3的过压保护电路后与2个交直流转换模块U18、U19相连接，其中U19为单片机6、电压控制电路4、指示灯5、温度检测电路I供电，交直流转换模块U19受开关S13控制；交直流转换模块U18为红外检测电路供电，由总开关S17控制，发光二极管通过电阻R13与交直流转换模块U18相连接，另一端接地，作为总开关S17打开的指示灯，说明电热板正在工作。同时交直流转换电路3中并接了 12个加热电阻，它们就是电热写字板的供暖系统即加热电路7，受继电器开关S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S1US12控制，也受开关S13的控制。
[0022]如图6 所示，单片机 6 的管脚 Pl.0、Pl.1、Pl.2、Pl.3、Pl.4、Pl.5 及 P2.1...P2.5
管脚分别与电压控制电路4的两片ULN2003 (分别为Ul和U3)的对应引脚相连接，然后第一片ULN2003即Ul的第9到第14引脚分别和电压控制电路4的电磁继电管key I到key6相连接；第二片ULN2003即U3的第9到第14管脚分别和key7到key 12相连接。
[0023]使用电热写字板时，先打开交直流转换电路3的开关S17，然后市电通过过压保护电路经过交直流转换电路3的交直流转换模块U18给热释电人体红外线检测电路2供电，同时图6中的led指示灯D12会亮起来表明总开关S17打开了，电热板在工作，提醒使用者，在供电后，热释电人体红外检测电路2已经开始工作，当热释电红外传感器RE200B检测到人的活动时就会产生一个电压输到红外热释电处理芯片BISS0001的14引脚，如果该电压大于其15引脚上的电压(阈值电压)，这时Vo就会输出一个高电平信号,使三极管Ql导通，于是key 13控制交直流转换电路3中的开关S13导通，于是交直流转换模块U19开始为单片机6供电。单片机6上电后，开始与图2中温度检测电路I的12个温度传感器通讯，若其中有一个温度传感器返回数据表明其所在区域的温度超过了上限50度，单片机6就会使对应区域的加热电阻停止加热，而如果温度低于下限35摄氏度则单片机6就会使相应区域开始加热；具体来说是这样的:例如区域I的温度超过上限50摄氏度，那么当单片机6读到这个信息时，就使弓丨脚Pl.0变为高电平，于是Ul的引脚输出一个低电平，交直流转换电路3的电磁继电开关SI断开，于是交直流转换电路3的加热电阻Rl停止加热，从而防止过热。当温度传感器检测到区域I的温度低于35度，那么当单片机6读到这个信息时，就使引脚Pl.0变为低电平，于是Ul的引脚输出一个高电平，电磁继电开关SI导通，于是加热电阻Rl开始加热，从而供暖；事实上平时使用时，单片机6上电后，PO到P4各个引脚都是高电平，所以是不加热的，只有当温度传感器检测到温度低于温度下限时才开始使加热电路加热，采用这种设计而不是一上电就用低电平使加热电路加热，是为了更安全可靠，因为如果原本温度就高了，此时因为某种原因，单片机重启了如程序跑飞，那么一上电，其会先加热，等到温度传感器传来超过温度上限的信息时，再停止加热，这样是不安全的。同时当热释电人体红外检测电路2的热释电红外传感器RE200B在一定时间内还是检查不到人体活动时，即14引脚长时间没有一个超过阈值电压的输入，则红外热释电处理芯片BISS0001的Vo 口就会变成低电平，于是三极管Ql不导通，于是图4中的keyl3就关断，于是单片机6及交直流转换电路3的加热电阻全部停止工作，只有热释电人体红外检测电路2在工作。当再次检测到人的活动时，开关S13才会打开，单片机6、加热电路7才工作，这样就解决了，使用者长时间离开忘记关掉电热板带来的安全隐患，要彻底关断整个系统，只要关掉总开关S17就可以了。
[0024]热释电红外传感器RE200B的灵敏度还是很高的，一般在不使用菲涅尔透镜就可以达到2m左右的敏感范围，于是，可以通过调高红外热释电处理芯片BISS001的阈值电压来减小其敏感范围至0.5m到lm。同时使用者在使用电热板时，不一定时刻在活动，所以如果热释电红外传感器RE200B—检测到没人在活动就关断电热板，显然是不合理的。所以通过调整电阻R22，电容C8的值使热释电红外传感器BISS0001的输出延迟时间在40分钟左右(取R22=500K, C6=0.1nF由公式Tx=49152XR22C8，得Tx约为41分钟)，同时取R18=100K, C9=0.1uf，根据Ti=24 X R18C9算得Ti约为0.24秒，这样可以使得热释电红外传感器RE200B —直保持敏感，同时41分钟内不对热释电红外传感器RE200B的信号处理，即尽管热释电红外传感器RE200B检测到没人活动，但是红外热释电处理芯片BISS0001却保持Vo=高电平。一旦41分钟一到，马上根据热释电红外传感器RE200B的输入来改变输出。如果，还是检测到没人，则说明使用者长时间离开，于是Vo变低，三极管Ql不导通，电磁继电开关S13断开，于是单片机6加热电阻停止工作，这样就达到了自动关断的效果。
【权利要求】
1.一种电热写字板智能加热控制装置，其特征在于:包括温度检测电路(I)、热释电人体红外线检测电路(2)、交直流转换电路(3)、电压控制电路(4)、指示灯(5)、单片机(6)和加热电路(7)，所述温度检测电路(I)、热释电人体红外线检测电路(2)、交直流转换电路(3)、指示灯(5)、加热电路(7)分别与单片机(6)的I/O端连接，交直流转换电路(3)包括两个交直流转换模块(U18、U19)和开关(S13)，加热电路(7)包括12个继电器开关(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、Sll、S12)和 12 个加热电阻(Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、尺9、1?10、1?11、1?12)，每个加热电阻(1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12) 一端与市电连接，另一端依次与相应的继电器开关连接，12个继电器开关(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12)并接两个交直流转换模块(U18、U19)和开关(S13)，每个继电器开关的控制线圈与驱动电路相连接，开关(S13)的控制线圈和热释电人体红外检测电路(2)的三极管(Ql)相连。
2.根据权利要求1所述的电热写字板智能加热控制装置，其特征在于:所述温度检测电路(I)包括 12 个温度传感器(U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11、U12、U13、U14、U15)，其中6个温度传感器(况、邪、服、价、现、现)的I/O端并接在总线I与单片机(6)的P2.0管脚相连，另外6个温度传感器(U10、U11、U12、U13、U14、U15)的I/O端并接在总线2上与单片机(6)的P2.1管脚相连 。
【文档编号】G05D23/30GK203745930SQ201420027405
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】陈颀, 袁晓峰, 张建光, 卢东红, 陈欢, 马嘉琳, 贺彪 申请人:昆明理工大学