专利名称：电热毯智能开关控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感检测与微机控制技术，尤其是一种电热毯智能开关控制装置。基于压力传感器技术、微机测控技术创新出定时预约开启与定时关闭电热毯电源和压力检测智能开启与关闭电热毯电源功能。
背景技术：
压力传感器的种类繁多近些年广泛地应用于家用电器、汽车等领域，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等，但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 实时时钟芯片的主要功能是完成年、月、周、日、时、分、秒的计时，通过外部接口为单片机系统提供日历和时钟，目前市面上产品繁多、性价比高，成熟地应用于各种领域。微机技术的典型产品单片机广泛地应用于家用电器、仪器仪表、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。针对当前市场上的电热毯电源的开启和关闭都是人工操作，存在一个显著不足是当人离开时忘记关闭电源将导致电能的浪费、降低电热毯的使用寿命、甚至造成事故；采用压力传感器技术、微机技术、实时时钟技术实现定时预约开启与定时关闭和压力检测智能开启与关闭功能促使更方便、舒适。
发明内容为了克服现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种电热毯智能开关控制装置，当人躺在床上时，本装置将自动开启加热部件电源加热工作；当人起床后本装置将自动关闭加热部件电源停止加热；另一个功能是具有定时预约开启与定时关闭功能，且预约时间可以分钟为单位自定，定时预约开启后的定时关闭时间长度以小时为单位自定；定时关闭后续3小时内自动开启功能暂时失效，其后自动恢复。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是采用传感器技术实现信号源检测，实时时钟技术实现实时时钟信号获取，微机技术实现测控，本实用新型由压力传感器检测电路、微机测控电路、直流电源电路三大部分组成。其特征在于压力传感器检测电路采用4个型号为BX120 IBB的箔式电阻压力应变片传感器与普通电阻设计成电桥，经I个仪表放大器AD8221进行放大，再经74LS04非门组成的施密特触发器输出高、低电平触发微机测控电路实现压力检测(电热毯未使用时，电桥电路输出电压很小接近于0V，当人躺在床上时电热毯受到压力电桥电路失去平衡输出感应电压)；微机测控电路由AT89S51单片机最小系统(1)、DS1302构成的实时时钟电路(2)、按键开关电路(3)、5个七段共阴极数码管显示电路(4)、5V直流继电器开关电路(5)组成；直流电源电路采用稳压芯片LM7805、LM7905为装置各部分电路提供直流电源。本实用新型的有益效果是解决了电热毯需人工控制电源开关不足，并创新出定时预约开启与定时关闭功能。当人躺在床上时，本装置将自动开启加热部件电源加热工作；当人起床后本装置将自动关闭加热部件电源停止加热，与人工控制的电热毯相比能有效地避免当人起床后忘记关闭电源导致的电能浪费、事故的发生。定时预约开启与定时关闭功能，使用更人性化、舒适。
以下结合附图
对本实用新型作进一步的描述。图I是本实用新型的原理结构框图。图2是本实用新型压力传感器检测电路原理图。·[0012]图3是本实用新型微机测控电路原理图。图中(1).单片机最小系统，(2).实时时钟电路，(3).按键开关电路，(4).显示电路，(5).继电器开关电路。图4是本实用新型直流电源电路原理图。
具体实施方式
参见图I、图2、图3、图4，本实用新型由压力传感器检测电路、微机测控电路、直流电源电路三大部分组成。图2是压力传感器检测电路，采用4个型号为BX120-1BB的箔式电阻压力应变片传感器作为信号源检测，4个传感器物理空间上矩形结构安置在电热毯的中间区域，通过导线引出到外面控制装置盒内，4个传感器R3、R4、R5、R6构成电桥的上下两对臂，普通电阻R7、R8构成另外上下两对臂，Rl用来调节电桥的灵敏度，R2用来调节电桥的静态平衡，静态时(电热毯未使用)电桥电路处于平衡状态输出电压很小接近于0V，当人使用时电热毯受到压力电桥电路失去平衡输出感应电压至Ul的输入端；U1采用的是型号为AD8221的仪表放大器具有很好的直流性能，是桥式信号调理的优选器件，R9用于调整Ul的增益，Ul的输出至施密特触发器的输入端；施密特触发器采用I个型号为74LS04非门集成芯片，其内部包括4个非门，U2A、U2B是其中的2个非门与R10、R11构成施密特触发器，其中Rll用于调整回差电压和触发电平值，其输出的信号UT为数字信号送至微机测控电路单片机的外部中断I输入端。图3是微机测控电路由5个单元电路构成，单片机最小系统(I)中U3采用8位AT89S51单片机，C5、C6，Xl是单片机时钟振荡电路，RPl是PO 口上拉排阻，R12、C7、K6是复位电路，系统复位后定时信号也复位取消；实时时钟电路(2)中U4采用串行接口时钟芯片DS1302，BI采用3. 6V纽扣型锂电池作为U4的备用电源，U4为装置提供时、分实时时钟信号，定时关闭后续3小时内通过时间值判别控制自动开启功能暂时失效，3小时后自动恢复；按键开关电路(3)中U5采用741^08芯片，1(1、1(2、1(3、1(4按键信号送至邪的输入端同时送至U3的P3. 4、P3. 5、P3. 6、P3. 7端口，U5的输出端接到U3的外部中断0，触发外部中断O后通过查询P3. 4、P3. 5、P3. 6、P3. 7 口电平Ul获知K1、K2、K3、K4哪个键按下，K1、K2、Κ3、Κ4用于校正实时时钟时间和设定预约开启时间、定时关闭时间长度，Kl键的功能是选择调整时、分、定时关闭时间长度中的哪个位，选中的位相应的显示数码管会闪烁，Κ2键的功能是使Kl选择的位值加1，K3键的功能是使Kl选择的位值减1，K4键的功能是使Kl选择的位不再闪烁表示确认该位值的功能，K5接到P2. O 口用于校时和定时显示切换；显示电路(4)采用5个七段共阴极数码管，其中DPl用作时钟的十位显示、DP2用作时钟的个位显示、DP3用作分钟的十位显示、DP4用作分钟的个位显示、DP5用作定时预约开启后定时关闭的定时时间长度时信号的显示即显示I表示定时预约开启I小时后自动关闭，7位数据段值接到 Ul 的 PO 至 P7 口，数码管 DISP1、DISP2、DISP3、DISP4、DISP5 口接到 Ul 的 P2. 3、P2. 4、P2. 5、P2. 6、P2. 7 口，当该位的值为低电平时相应的数码管不显示，5个数码管共用数据线采用动态刷新的显示方式工作；继电器开关电路(5)中RL采用的是5V直流大功率继电器，继电器的接线点A和常开触点B接电热毯加热部件的电源线，PNP三极管Ql基极控制信号接到Ul的P2. O 口，Ql的基极输入低电平控 制信号时将使Ql处于饱和导通状态，致使Ql的发射极输出足够的电流驱动继电器线圈通电工作，此时开关将由常闭触点C打到常开触点B致使电热毯加热部件的电源线接通工作，当Ql的基极输入高电平控制信号时将使Ql处于截止状态，致使Ql的发射极输出电流接近于O继电器线圈断电不工作，此时开关将保持在常闭触点C上致使电热毯加热部件的电源线不接通不工作。图4是直流电源电路，采用变压器Tl将220V市电降为12V交流，Dl整流堆进行整流，Cl、C2、C3、C4进行滤波，LM7805、LM7905进行稳压输出正负5V直流电压给控制装置各部分电路供电。
权利要求1 .电热毯智能开关控制装置由压力传感器检测电路、微机测控电路、直流电源电路三大部分组成，其特征在于a).压力传感器检测电路采用4个型号为BX120-1BB的箔式电阻压力应变片传感器与普通电阻设计成电桥，经I个仪表放大器AD8221进行放大，再经74LS04非门组成的施密特触发器输出高、低电平触发微机测控电路实现压力检测；b).微机测控电路由AT89S51单片机最小系统(I)、DS1302构成的实时时钟电路(2)、按键开关电路(3)、5个七段共阴极数码管显示电路(4)、5V直流继电器开关电路(5)组成；c).直流电源电路采用稳压芯片LM7805、LM7905为装置各部分电路提供直流电源。
专利摘要电热毯智能开关控制装置，基于压力传感器技术、微机测控技术创新出定时预约开启与定时关闭电热毯电源和压力检测智能开启与关闭电热毯电源功能，由压力传感器检测电路、微机测控电路、直流电源电路三大部分组成。当人躺在床上时，本装置将自动开启加热部件电源加热工作；当人起床后本装置将自动关闭加热部件电源停止加热，与人工控制的电热毯相比能有效地避免当人起床后忘记关闭电源导致的电能浪费、事故的发生。定时预约开启与定时关闭功能，使用更人性化、舒适。
文档编号H05B1/02GK202567421SQ20122014603
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者周曼, 邹志勇 申请人:四川农业大学