专利名称：红外热释电人体感应饮水机智能控制开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能控制系统，具体地说是红外热释电人体感应饮水机智能 控制开关。
背景技术：
饮水机是人们日常生活用品。工作原理是按下加热开关，电源为“保温”指示灯 提供电源，作通电指示。同时，电源分成两路一路构成加热回路，使电热管通电加热升温； 另一路为“加热”指示灯提供电压作加热指示。当热罐内的水被加热到设定的温度时，温控 器触点断开，切断加热及加热指示回路电源，“加热”指示灯熄灭，电热管停止加热。当水温 下降到设定温度时，温控器触点接通电源回路，电热管重新发热，如此周而复始地使水温保 持在85-95°C之间。但是目前的饮水机主要存在以下问题在开机状态下反复加热烧水既费电又使水 质下降危害人的健康；当无人的时候不会自动切断电源存在较大的安全隐患。
实用新型内容本实用新型的技术任务是针对以上不足之处，提供一种人来即烧水、无人接近不 烧水，自动切断饮水机电源，避免使用饮水机的电力浪费，避免了饮用重复烧开的水对人体 健康的危害，真正做到节能、安全、低碳、环保的红外热释电人体感应饮水机智能控制开关。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是市电通过红外热释电人体感应 饮水机智能控制开关连接到饮水机；红外热释电人体感应饮水机智能控制开关包括降压、 整流、滤波稳压电路，红外热释电人体感应传感器，红外热释电人体感应、触发、延时电路， 饮水机工作状态检测、延时断电电路，光电转换、钳位检测电路；红外热释电人体感应、触 发、延时电路内包括集成电路ICl及周边外围电路和晶体三极管驱动、继电器电路，市电连 接到降压、整流、滤波稳压电路，降压、整流、滤波稳压电路输出的直流电连接红外热释电人 体感应、触发、延时电路和饮水机工作状态检测、延时断电电路，红外热释电人体感应传感 器连接红外热释电人体感应、触发、延时电路，饮水机工作状态检测、延时断电电路连接红 外热释电人体感应、触发、延时电路和光电转换、钳位检测电路，光电转换、钳位检测电路连 接饮水机工作状态检测、延时断电电路和红外热释电人体感应、触发、延时电路，饮水机工 作状态检测、延时断电电路和光电转换、钳位检测电路连接饮水机。所述的红外热释电人体感应、触发、延时电路的集成电路ICl型号为LP-0001 ；饮 水机工作状态检测、延时断电电路包括集成电路IC2，集成电路IC2型号为22M3M ；光电转 换、钳位检测电路为集成电路光耦IC3。所述的红外热释电人体感应、触发、延时电路的晶体三极管驱动、继电器电路包括 晶体管Tl、放大驱动继电器J ；红外热释电人体感应、触发、延时电路的集成电路的ICl的2 脚经由电阻R11、二极管D9、晶体管Tl连接到放大驱动继电器J ；饮水机的温控开关接到IC3的1脚和IC3的2脚之间，IC3的3脚接地，IC3的4脚接集成电路ICl的9脚；市电通过电阻连接到IC3的1脚；IC3的2脚通过晶体三极管驱 动、继电器电路的放大驱动继电器J的一个继电器触点J1-1，再经过饮水机工作状态检测、 延时断电电路内的电压电流取样电路RL接到市电；降压、整流、滤波稳压电路输出的DC5V接红外热释电人体感应、触发、延时电路的 集成电路ICl的8脚，降压、整流、滤波稳压电路输出的DC24V接红外热释电人体感应、触 发、延时电路内的晶体三极管驱动、继电器电路和饮水机工作状态检测、延时断电电路；集成电路IC2包括电压电流取样电路RL、运算放大器IC2-A，二极管D6、电容C16、 电阻R21组成的滤波电路，运算放大器IC2-B、电阻R20、可调电阻W组成的电压比较器，运 算放大器IC2-C和运算放大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路及周边外围电路。 所述的电压电流取样电路RL —端连接运算放大器IC2-A的10脚，运算放大器 IC2-A的8脚连接由二极管D6、电容C16、电阻R21组成的滤波电路，滤波电路连接由运算放 大器IC2-B、电阻R20、可调电阻W组成的电压比较器；运算放大器IC2-B的7脚连接发光二 极管LED1、发光二极管LED2、二极管D7 ；运算放大器IC2-B通过二极管D7连接到运算放大 器IC2-C和运算放大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路；运算放大器IC2-C和运算 放大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路通过二极管D8连接到晶体三极管驱动、继电 器电路的晶体管Tl来控制继电器J的其中一个继电器触点Jl-I的闭合与断开；二极管D7 与运算放大器IC2-C和运算放大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路之间设置有由电 阻RM和电容C17组成的充放电电路。所述的发光二极管LEDl为加热指示灯，发光二极管LED2为保温指示灯工作过程当饮水机和红外热释电人体感应饮水机智能控制开关上电后，红外热 释电人体感应饮水机智能控制开关的红外热释电人体感应传感器"P^ ”在感应到人体红外 热释电信号时，设在红外热释电人体感应饮水机智能控制开关面板上的LEDr‘工作指示灯” 发光显示、显示醒目，此时，饮水机温控开关t如在闭合状态下，光耦IC3 1、2脚被饮水机温 控开关t短路而失电，IC3的3、4脚解除对集成电路ICl 9脚钳位IC19脚下拉电位抬高，集 成电路ICl解除封锁，放大了来自红外热释电人体感应传感器“PIR”红外热释电人体感应 信号，有效触发信号去启动延迟时间定时器输出信号到ICl的2脚经由Rll、D9、晶体管Tl 放大驱动继电器J接通(延时约5 10秒)断开。继电器J的其中一个继电器触点Jl-I 闭合。此时，市电经220V L端、饮水机、继电器J的其中一个继电器触点J1-1、电压电流取 样电路RL到市电220V N端完成回路，饮水机开始烧水。同时集成电路IC2 JC2-A运算放大器第10脚放大了电压电流取样电路RL上的 电压电流取样信号，然后由D6、C16、R21组成的滤波电路得到约2. 6V直流电压。此电压在 IC2-B、R20、W构成的电压比较器中与IC2-B的5脚ref电压(通过调整可调电位器“W”改 变)比较后IC2-B的7脚输出低电平，驱动发光二极管LEDl工作，发光二极管LEDl为加热 指示灯。DC24V电压经RM向C17冲电，C17两端电压由0开始缓慢升高，直至电压升高到 16V。IC2-C和IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路，施密特触发器翻转电路翻转，继电器 J的其中一个继电器触点Jl-I断开。按上述分析，IC2-B的7脚输出低电平驱动发光二极 管LEDl工作，D7使C17放电并抑制R24向C17充电，R24上的电压被钳位在0. 7V左右， 继电器J的其中一个继电器触点Jl-I保持吸合，(本电路延时参数设计约三至五秒)。当饮水机水烧开时，饮水机温控开关自动断开，IC3光耦1、2脚得电，3、4钳位ICl第9脚电位 下拉，红外热释电人体感应传感器“Ρ^”、集成电路ICl被封锁停止工作。同时因饮水机水 烧开时，饮水机温控开关自动断开导致电压电流取样电路RL上的电压、电流取样信号消失 集成电路IC2中IC2-A运算放大器第10脚无电压、电流取样信号IC2-B 7脚输出高电平 驱动发光二极管LED2工作，发光二极管LED2为保温指示灯。DC24V电源电压经R24向C17 充电，直至C17上的电压升高到16V，发光二极管LED2发光显示，并延时约3 5秒IC2-C、 IC2-D并联构成的施密特触发器翻转电路翻转，继电器J的其中一个继电器触点Jl-I断开， 饮水机断电，完成一次烧水过程。即使饮水机温控开关再重新闭合此时无人接近红外热释 电人体感应饮水机智能控制开关饮水机也不会重新工作，彻底杜绝了饮水机反复烧水，达 到了智能控制节电的目地。本实用新型的红外热释电人体感应饮水机智能控制开关和现有技术相比，具有以 下优点1、该红外热释电人体感应饮水机智能控制开关无需对饮水机做任何改动，只要把 饮水机的电源插头插到红外热释电人体感应饮水机智能控制开关上，再把红外热释电人体 感应饮水机智能控制开关插到AC220V电源插座里，打开饮水机温控开关，此时，饮水机感 应到人体红外热释电感应信号时便可自动进入工作状态，从而达到人来即烧水，无人接近 不烧水，并自动切断饮水机电源，从而避免了使用饮水机的电力浪费，和对人体健康的危 害，真正做到了节能、安全、低碳、环保；2、光电转换、钳位检测电路集成电路光耦IC3，避免饮水机温控开关断开状态下有 人接近红外热释电人体感应饮水机智能控制开关，继电器产生勿动；3、电压电流取样电路RL替代以前用电感、线圈检测电压、电流取样电路所造成的 体积较大、产生热量，有效地降低了成本，大大地缩小体积，提高了电路的稳定性、可靠性；4、饮水机水烧开时，温控开关自动断电，饮水机工作状态检测、延时断电电路约延 时3 5秒使继电器J再断开，避免了与饮水机温控开关同时断电所产生触点跳火，成倍的 延长了继电器J使用寿命；二极管D8、二极管D9在此起隔离，保护作用；5、设计合理、结构简单、易于加工、使用方便，因而，具有很好的推广使用价值。以下结合附图对本实用新型进一步说明。附
图1为红外热释电人体感应饮水机智能控制开关的结构框图；附图2为红外热释电人体感应饮水机智能控制开关的结构电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型的红外热释电人体感应饮水机智能控制开关，市电通过红外热释电人 体感应饮水机智能控制开关连接到饮水机；红外热释电人体感应饮水机智能控制开关包 括降压、整流、滤波稳压电路，红外热释电人体感应传感器，红外热释电人体感应、触发、延 时电路，饮水机工作状态检测、延时断电电路，光电转换、钳位检测电路；红外热释电人体感 应、触发、延时电路内包括集成电路ICl及周边外围电路和晶体三极管驱动、继电器电路，市电连接到降压、整流、滤波稳压电路，降压、整流、滤波稳压电路输出的直流电连接红外热 释电人体感应、触发、延时电路和饮水机工作状态检测、延时断电电路，红外热释电人体感 应传感器连接红外热释电人体感应、触发、延时电路，饮水机工作状态检测、延时断电电路 连接红外热释电人体感应、触发、延时电路和光电转换、钳位检测电路，光电转换、钳位检测 电路连接饮水机工作状态检测、延时断电电路和红外热释电人体感应、触发、延时电路，饮 水机工作状态检测、延时断电电路和光电转换、钳位检测电路连接饮水机。红外热释电人体感应、触发、延时电路的集成电路ICl型号为LP-0001 ；饮水机工 作状态检测、延时断电电路包括集成电路IC2，集成电路IC2型号为22M3M;光电转换、钳位 检测电路为集成电路光耦IC3。红外热释电人体感应、触发、延时电路的晶体三极管驱动、继电器电路包括晶体管 Tl、放大驱动继电器J ；红外热释电人体感应、触发、延时电路的集成电路的ICl的2脚经由 电阻R11、二极管D9、晶体管Tl连接到放大驱动继电器J ；饮水机的温控开关接到IC3的1脚和IC3的2脚之间，IC3的3脚接地，IC3的4 脚接集成电路ICl的9脚；市电通过电阻连接到IC3的1脚；IC3的2脚通过晶体三极管驱 动、继电器电路的放大驱动继电器J的一个继电器触点J1-1，再经过饮水机工作状态检测、 延时断电电路内的电压电流取样电路RL接到市电；降压、整流、滤波稳压电路输出的DC5V接红外热释电人体感应、触发、延时电路的 集成电路ICl的8脚，降压、整流、滤波稳压电路输出的DC24V接红外热释电人体感应、触 发、延时电路内的晶体三极管驱动、继电器电路和饮水机工作状态检测、延时断电电路； 集成电路IC2包括电压电流取样电路RL、运算放大器IC2-A，二极管D6、电容C16、 电阻R21组成的滤波电路，运算放大器IC2-B、电阻R20、可调电阻W组成的电压比较器，运 算放大器IC2-C和运算放大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路及周边外围电路。电压电流取样电路RL —端连接运算放大器IC2-A的10脚，运算放大器IC2-A的 8脚连接由二极管D6、电容C16、电阻R21组成的滤波电路，滤波电路连接由运算放大器 IC2-B、电阻R20、可调电阻W组成的电压比较器；运算放大器IC2-B的7脚连接发光二极 管LED1、发光二极管LED2、二极管D7 ；运算放大器IC2-B通过二极管D7连接到运算放大器 IC2-C和运算放大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路；运算放大器IC2-C和运算放 大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路通过二极管D8连接到晶体三极管驱动、继电器 电路的晶体管Tl来控制继电器J的其中一个继电器触点Jl-I的闭合与断开；二极管D7与 运算放大器IC2-C和运算放大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路之间设置有由电阻 RM和电容C17组成的充放电电路。发光二极管LEDl为加热指示灯，发光二极管LED2为保温指示灯。如
图1、图2所示，工作过程为当饮水机和红外热释电人体感应饮水机智能控 制开关上电后，红外热释电人体感应饮水机智能控制开关的红外热释电人体感应传感器 “PIR”在感应到人体红外热释电信号时，设在红外热释电人体感应饮水机智能控制开关面 板上的LEDl “工作指示灯”发光显示、显示醒目，此时，饮水机温控开关t如在闭合状态下， 光耦IC3 :1、2脚被饮水机温控开关t短路而失电，IC3的3、4脚解除对集成电路ICl 9脚 钳位IC19脚下拉电位抬高，集成电路ICl解除封锁，放大了来自红外热释电人体感应传感 器“PIR”红外热释电人体感应信号，有效触发信号去启动延迟时间定时器输出信号到ICl的2脚经由R11、D9、晶体管Tl放大驱动继电器J接通(延时约5 10秒)断开。继电器 J的其中一个继电器触点Jl-I闭合。此时，市电经220V L端、饮水机、继电器J的其中一个 继电器触点J1-1、电压电流取样电路RL到市电220V N端完成回路，饮水机开始烧水。同时集成电路IC2 JC2-A运算放大器第10脚放大了电压电流取样电路RL上的 电压电流取样信号，然后由D6、C16、R21组成的滤波电路得到约2. 6V直流电压。此电压在 IC2-B、R20、W构成的电压比较器中与IC2-B的5脚ref电压(通过调整可调电位器“W”改 变)比较后IC2-B的7脚输出低电平，驱动发光二极管LEDl工作，发光二极管LEDl为加热 指示灯。DC24V电压经RM向C17冲电，C17两端电压由0开始缓慢升高，直至电压升高到 16V。IC2-C和IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路，施密特触发器翻转电路翻转，继电器 J的其中一个继电器触点Jl-I断开。按上述分析，IC2-B的7脚输出低电平驱动发光二极 管LEDl工作，D7使C17放电并抑制R24向C17充电，R24上的电压被钳位在0. 7V左右， 继电器J的其中一个继电器触点Jl-I保持吸合，(本电路延时参数设计约三至五秒)。当 饮水机水烧开时，饮水机温控开关自动断开，IC3光耦1、2脚得电，3、4钳位ICl第9脚电位 下拉，红外热释电人体感应传感器“Ρ^”、集成电路ICl被封锁停止工作。同时因饮水机水 烧开时，饮水机温控开关自动断开导致电压电流取样电路RL上的电压、电流取样信号消失 集成电路IC2中IC2-A运算放大器第10脚无电压、电流取样信号IC2-B 7脚输出高电平 驱动发光二极管LED2工作，发光二极管LED2为保温指示灯。DC24V电源电压经R24向C17 充电，直至C17上的电压升高到16V，发光二极管LED2发光显示，并延时约3 5秒IC2-C、 IC2-D并联构成的施密特触发器翻转电路翻转，继电器J的其中一个继电器触点Jl-I断开， 饮水机断电，完成一次烧水过程。即使饮水机温控开关再重新闭合此时无人接近红外热释 电人体感应饮水机智能控制开关饮水机也不会重新工作，彻底杜绝了饮水机反复烧水，达 到了智能控制节电的目地。本实用新型的红外热释电人体感应饮水机智能控制开关其加工制作非常简单方 便，按说明书附图所示加工制作即可。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1.红外热释电人体感应饮水机智能控制开关，其特征在于市电通过红外热释电人体 感应饮水机智能控制开关连接到饮水机；红外热释电人体感应饮水机智能控制开关包括降 压、整流、滤波稳压电路，红外热释电人体感应传感器，红外热释电人体感应、触发、延时电 路，饮水机工作状态检测、延时断电电路，光电转换、钳位检测电路；红外热释电人体感应、 触发、延时电路内包括集成电路ICl及周边外围电路和晶体三极管驱动、继电器电路，市电 连接到降压、整流、滤波稳压电路，降压、整流、滤波稳压电路输出的直流电连接红外热释电 人体感应、触发、延时电路和饮水机工作状态检测、延时断电电路，红外热释电人体感应传 感器连接红外热释电人体感应、触发、延时电路，饮水机工作状态检测、延时断电电路连接 红外热释电人体感应、触发、延时电路和光电转换、钳位检测电路，光电转换、钳位检测电路 连接饮水机工作状态检测、延时断电电路和红外热释电人体感应、触发、延时电路，饮水机 工作状态检测、延时断电电路和光电转换、钳位检测电路连接饮水机。
2.根据权利要求1所述的红外热释电人体感应饮水机智能控制开关，其特征在于红外 热释电人体感应、触发、延时电路的集成电路ICl型号为LP-0001 ；饮水机工作状态检测、延 时断电电路包括集成电路IC2，集成电路IC2型号为22M3M ；光电转换、钳位检测电路为集 成电路光耦IC3。
3.根据权利要求1或2所述的红外热释电人体感应饮水机智能控制开关，其特征在 于红外热释电人体感应、触发、延时电路的晶体三极管驱动、继电器电路包括晶体管Tl、放 大驱动继电器J ；红外热释电人体感应、触发、延时电路的集成电路的ICl的2脚经由电阻 R11、二极管D9、晶体管Tl连接到放大驱动继电器J ；饮水机的温控开关接到IC3的1脚和IC3的2脚之间，IC3的3脚接地，IC3的4脚接 集成电路ICl的9脚；市电通过电阻连接到IC3的1脚；IC3的2脚通过晶体三极管驱动、 继电器电路的放大驱动继电器J的一个继电器触点J1-1，再经过饮水机工作状态检测、延 时断电电路内的电压电流取样电路RL接到市电；降压、整流、滤波稳压电路输出的DC5V接红外热释电人体感应、触发、延时电路的集成 电路ICl的8脚，降压、整流、滤波稳压电路输出的DC24V接红外热释电人体感应、触发、延 时电路内的晶体三极管驱动、继电器电路和饮水机工作状态检测、延时断电电路；集成电路IC2包括电压电流取样电路RL、运算放大器IC2-A，二极管D6、电容C16、电阻 R21组成的滤波电路，运算放大器IC2-B、电阻R20、可调电阻W组成的电压比较器，运算放大 器IC2-C和运算放大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路及周边外围电路。
4.根据权利要求3所述的红外热释电人体感应饮水机智能控制开关，其特征在于电压 电流取样电路RL —端连接运算放大器IC2-A的10脚，运算放大器IC2-A的8脚连接由二 极管D6、电容C16、电阻R21组成的滤波电路，滤波电路连接由运算放大器IC2-B、电阻R20、 可调电阻W组成的电压比较器；运算放大器IC2-B的7脚连接发光二极管LEDl、发光二极管 LED2、二极管D7 ；运算放大器IC2-B通过二极管D7连接到运算放大器IC2-C和运算放大器 IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路；运算放大器IC2-C和运算放大器IC2-D并联构成 施密特触发器翻转电路通过二极管D8连接到晶体三极管驱动、继电器电路的晶体管Tl来 控制继电器J的其中一个继电器触点Jl-I的闭合与断开；二极管D7与运算放大器IC2-C 和运算放大器IC2-D并联构成施密特触发器翻转电路之间设置有由电阻RM和电容C17组 成的充放电电路。
5.根据权利要求3所述的红外热释电人体感应饮水机智能控制开关，其特征在于发光 二极管LEDl为加热指示灯，发光二极管LED2为保温指示灯。
专利摘要本实用新型公开了一种红外热释电人体感应饮水机智能控制开关，属于一种智能控制系统，市电通过红外热释电人体感应饮水机智能控制开关连接到饮水机；红外热释电人体感应饮水机智能控制开关包括降压、整流、滤波稳压电路，红外热释电人体感应传感器，红外热释电人体感应、触发、延时电路，饮水机工作状态检测、延时断电电路，光电转换、钳位检测电路；红外热释电人体感应、触发、延时电路内包括集成电路IC1及晶体三极管驱动、继电器电路。本实用新型的红外热释电人体感应饮水机智能控制开关，人来即烧水、无人接近不烧水，可自动切断饮水机电源，避免使用饮水机的电力浪费，避免了饮用重复烧开的水对人体健康的危害，节能、安全、低碳、环保。
文档编号A47J31/56GK201830232SQ20102058166
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者徐青山, 李正云 申请人:济南恒影光电产品开发有限公司