专利名称：电加热壶的温控器的制作方法
技术领域：
本发明涉及温度控制器技术领域，特指一种应用于如电热水壶，咖啡壶，茶壶，等相关产品的电加热壶的温控器。
背景技术：
随着社会的发展，电加热壶(电热水壶，咖啡壶，茶壶，等相关产品)在社会的生产生活各个环节得到大量的应用，在电加热壶上也出现了各式各样的机械式温控器，但现有的温控器存在以下不足第一，一旦蒸汽弹跳保护开关失效，电热水壶将无法及时切断电源，容易导致干烧的情况出现并浪费大量的水电资源；第二，水烧开后只有自动断电功能，没有声音报警功能，用户如未能及时发现并将开水倒出，水温将很快降低，当用户需要的是高温开水，发觉水已凉时又需要再次烧水，导致大量水电资源的浪费；第三，现有的温控器中，有的温控器在处于干烧保护时反复通电，只是将温度控制在一定范围，导致大量电能的浪费；第四，由于机械结构的特性，当需要再扩展开发相关功能时导致成本和技术难度迅速上升。
发明内容
本发明为了克服现有的技术缺陷，提供了一种智能化的使用安全、可靠、适应强和在低成本的前提下极易开发出丰富的相关扩展功能的电热水壶温控器。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为电加热壶的温控器，包括有控制集成电路单元、发热管功率开关单元、按钮/开关检测单元、声音报警单元，控制集成电路单元通过I/O口分别与发热管功率开关单元、按钮/开关检测单元、声音报警单元连接并对三个单元进行检测和控制。
控制集成电路单元包括有集成电路STC89C52RC，电容C1～C3，电阻R1和晶振，其中，集成电路第9脚为复位脚，第20脚接电源地，第40脚与电源正极连接，第18、19脚与晶振相连接，电容C1和电阻R1组成复位电路。
发热管功率开关单元包括有三极管BG1，继电器J，二极管D1，其中继电器J与电源和三极管BG1的C极连接，再通过三极管BG1的B极与控制集成电路的I/O口第5脚相连，二极管D1连接在继电器J两端作为保护元件。
开关/按钮检测单元包括有启动按钮K1，干烧保护开关K2，蒸汽弹跳开关K3及电阻R2，R3，其中，蒸汽弹跳开关K3与干烧保护开关K2联接，与电源地连接，再与控制集成电路的I/O口第3脚连接，电阻R2，R3作为上拉电阻，启动按钮K1连接在电源地与控制集成电路的I/O口第1脚。
声音报警单元由蜂鸣器组成，连接电源正极及控制集成电路的I/O口第7脚。
相比于现有的电水壶温控器，本发明具有以下新的特点第一，使用集成电路对各项功能进行控制启动、发热管电路的通/断及干烧、蒸汽弹跳检测和声音报警的控制，现有的电水壶温控器均未使用集成电路进行控制。
第二，设定最长工作时间，即使蒸汽弹跳开关损坏，水壶也可及时切断电源，有利于节约水电资源及延长水壶使用期限。而现有的水壶温控器如果出现蒸汽弹跳开关损坏，水壶将一直处于通电状态直至出现干烧。
第三，当水烧开时，在切断电源的同时发出报警声，使用户及时得到提醒，节约水电资源，并可根据用户的喜好设置相应的报警声音，为生活增添丰富的乐趣和内容。而现有的水壶温控器并没有在水烧开发现声音报警这一功能。
第四，利用集成电路的优势，在低成本的前提下很容易开发出丰富的扩展功能。
附图1是本发明集成电路控制的电热水壶温控器的电路方框图附图2是本发明集成电路控制的电热水壶温控器的电连接原理图
具体实施例方式见图1所示，本温控器由四部分单元组成控制集成电路单元、发热管功率开关单元、按钮/开关检测单元、声音报警单元，其中的控制集成电路单元通过I/O口与其他三个单元连接并对三个单元进行检测和控制。控制集成电路单元为整个电路的控制中心，负责通过检测按钮/开关检测单元的通断状态，并根据其状态决定发热管功率开关单元的开/关和控制声音报警单元是否发出报警。发热管功率开关单元根据控制集成电路单元的控制信号控制发热管的通/断状态。按钮/开关检测单元由启动按钮和干烧保护开关及蒸汽弹跳开关组成，其中启动按钮给控制集成电路单元提供启动信号，干烧保护开关及蒸汽弹跳开关通过给控制集成电路单元提供通、断信号，使控制集成电路单元根据信号状态决定发热管功率开关单元的开/关和控制声音报警单元是否发出报警。声音报警单元根据控制集成电路单元的控制信号发出或关闭声音报警。
见图2所示，控制集成电路单元包括集成电路STC89C52RC，电容C1～C3，电阻R1和晶振。集成电路第9脚为复位脚，第20脚接电源地，第40脚与电源正极连接，第18、19脚与晶振相连接，提供电路所需的工作频率，电容C1和电阻R1组成复位电路。功率开关单元包括三极管BG1，继电器J，二极管D1。继电器J与电源和三极管BG1的C极连接，再通过三极管BG1的B极与控制集成电路的I/O口第5脚相连，二极管D1连接在继电器J两端起保护作用。开关/按钮检测单元由启动按钮K1，干烧保护开关K2，蒸汽弹跳开关K3及电阻R2，R3组成。蒸汽弹跳开关K3与干烧保护开关K2串联，与电源地连接，再与控制集成电路的I/O口第3脚连接，电阻R2，R3作为上接电阻增强集成电路的I/O口的可靠性和驱动能力。启动按钮K1连接在电源地与控制集成电路的I/O口第1脚。声音报警单元由蜂鸣器组成，连接电源正极及控制集成电路的I/O口第7脚。
下面结合图1、图2详细阐述本发明的工作原理及过程1.温控器电源接通前，功率开关单元处于关闭状态，发热管处于断电状态。
2.温控器接通电源后，控制集成电路进行程序运行所需的初始化操作，通过R1，C1复位电路复位，晶振提供相应的工作频率。
3.控制集成电路通过I/O口第5脚使三极管B极置低电位，使功率开关单元的继电器J处于关闭状态，发热管处于断电状态，通过I/O口第7脚控制声音报警单元处于关闭状态。
4.控制集成电路通过I/O口第1脚首先检测按钮是否接通，如果按钮未接通则一直循环检测按钮的接通状态。
5.当检测到按钮接通后，为防止由于电磁干扰造成的误接通，集成电路进行短暂延时然后再次检测按钮是否处于接通状态，此时如果按钮处于断开状态，则重新回到第3步的工作状态。此时如果按钮处于接通状态，则进入下一步工作状态。
6.检测到按钮接通后，通过I/O口第7脚控制声音报警单元关闭，通过I/O口第3脚检测干烧保护开关K2和蒸汽弹跳开关K3的回路是否处于接通状态，如果接通则进入下一步工作，否则转入第3步的工作状态。
7.控制集成电路通过I/O口第5脚使三极管B极置高电位，使功率开关单元的继电器J处于导通状态，功率控制单元接通发热管回路，使发热管处于导通状态。
8.接通发热管回路后，根据程序预先设定的发热管最长工作时间进行倒计时，同时检测干烧保护开关K2和蒸汽弹跳开关K3的回路是否接通，如果遇到以下几种情况之一则通过I/O口第5脚使三极管B极置低电位，使功率开关单元的继电器J处于关闭状态，使发热管回路处于断开状态，通过I/O口第7脚控制声音报警单元处于开启状态，启动定时的声音报警，然后转入第3步的工作状态a)水处于沸腾状态，使蒸汽弹跳开关K3断开，使干烧保护开关K2和蒸汽弹跳开关K3的回路出现开路状态。
b)程序预先设定的发热管最长工作时间倒计时完毕，防止水烧干的情况出现。
c)水壶中无水造成干烧状态时，干烧保护开关K2断开，使干烧保护开关K2和蒸汽弹跳开关K3的回路出现开路状态。
9.为了防止温控器接通电源后，控制集成电路由于电磁干扰等其他原因而处于紊乱工作状态，控制集成电路内设置了正常状态的间隔信号检测，一个正常工作间隔周期期满之前，程序必须发出一个工作正常的信号，否则控制集成电路将强行切断发热管回路并进入第2步工作状态。
10.程序可根据实际需要进行以下设定a)检测启动按钮导通--进入工作启动断开--进入循环检测按钮的接通状态或者导通--进入循环检测按钮的接通状态断开--进入工作启动b)干烧保护开关和蒸汽弹跳开关的回路1)导通--进入工作启动断开--进入循环检测按钮的接通状态或者导通--进入循环检测按钮的接通状态断开--进入工作启动2)可设置成串联或两个独立的回路。
c)报警声音可根据用户需要设置相应的报警声音。
以上所述之实施例只为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
权利要求
1.电加热壶的温控器，包括有控制集成电路单元、发热管功率开关单元、按钮/开关检测单元、声音报警单元，其特征在于控制集成电路单元通过I/O口分别与发热管功率开关单元、按钮/开关检测单元、声音报警单元连接并对三个单元进行检测和控制。
2.根据权利要求1所述的电加热壶的温控器，其特征在于控制集成电路单元包括有集成电路STC89C52RC，电容C1～C3，电阻R1和晶振，其中，集成电路第9脚为复位脚，第20脚接电源地，第40脚与电源正极连接，第18、19脚与晶振相连接，电容C1和电阻R1组成复位电路。
3.根据权利要求1所述的电加热壶的温控器，其特征在于发热管功率开关单元包括有三极管BG1，继电器J，二极管D1，其中继电器J与电源和三极管BG1的C极连接，再通过三极管BG1的B极与控制集成电路的I/O口第5脚相连，二极管D1连接在继电器J两端。
4.根据权利要求1所述的电加热壶的温控器，其特征在于开关/按钮检测单元包括有启动按钮K1，干烧保护开关K2，蒸汽弹跳开关K3及电阻R2，R3，其中，蒸汽弹跳开关K3与干烧保护开关K2联接，与电源地连接，再与控制集成电路的I/O口第3脚连接，电阻R2，R3作为上拉电阻，启动按钮K1连接在电源地与控制集成电路的I/O口第1脚。
5.根据权利要求1所述的电加热壶的温控器，其特征在于声音报警单元由蜂鸣器组成，连接电源正极及控制集成电路的I/O口第7脚。
全文摘要
本发明公开一种应用于如电热水壶，咖啡壶，茶壶等相关产品的电加热壶的温控器。该温控器包括有控制集成电路单元、发热管功率开关单元、按钮/开关检测单元、声音报警单元，控制集成电路单元通过I/O口分别与发热管功率开关单元、按钮/开关检测单元、声音报警单元连接并对三个单元进行检测和控制。本发明通过上述技术方案可实现智能化、使用安全、可靠、适应强和在低成本的前提下极易开发出丰富的相关扩展功能等有益效果。
文档编号H05B3/02GK1953621SQ200610123298
公开日2007年4月25日 申请日期2006年11月3日 优先权日2006年11月3日
发明者程三望 申请人:程三望