智能触控电烙铁的控制电路的制作方法

本实用新型涉及电烙铁的技术领域，特别涉及一种智能触控电烙铁的控制电路。

背景技术：

当前的烙铁有3大类，一类是不控温的普通烙铁，一类是可控温的恒温烙铁，一类是控温的恒温烙铁。这三类烙铁在不使用时，烙铁都在发热高温或者较高温度工作，长时间的高温，烙铁芯和烙铁头都会因高温干烧导致烙铁寿命缩短，同时长时间高温干烧导致烙铁头黑化氧化，烙铁头氧化后便不能粘锡,黑化氧化的烙铁头不利焊接质量的保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能根据用户的使用状态，自动控制烙铁头温度，从而保证永不烧坏烙铁头、烙铁头能永久上锡、延长烙铁头寿命的智能触控电烙铁的控制电路。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种智能触控电烙铁的控制电路，包括电性连接的电源电路、触摸感应电路、单片机电路、温度检测电路以及强电电路，其特征是，

电源电路，用于将市电处理成低压直流电源，并输出低压直流电源给触摸感应电路；

温度检测电路，用于实时检测烙铁芯的温度，并将烙铁芯的温度转换成电信号且反馈给单片机电路；

单片机电路，用于控制可控硅导通或截断强电电路；

强电电路包括串联连接的可控硅和烙铁芯；

触摸感应电路，用于感应人体电容，以判定电烙铁的使用状态，并输出控制信号给单片机电路，以控制烙铁芯加热或停止加热；

当触摸感应电路感应到有人体电容，触摸感应电路感应到的外界电容值大于触摸感应电路的内部电容设定值时，触摸感应电路输出控制信号给单片机电路，单片机输出高导通（即大占空比）的pwm信号给可控硅，可控硅根据该pwm信号导通或截止强电电路，当烙铁芯温度高于设定温度时，单片机减少可控硅的导通时间，当烙铁芯温度低于设定温度时，单片机电路增加可控硅导通时间，从而使得烙铁芯保持高温且恒温发热;当触摸感应电路感应到没有人体电容，触摸感应电路感应到的外界电容值低于触摸感应电路的内部设定值时，触摸感应电路输出另一控制信号给单片机电路，单片机电路输出低导通（即小占空比）的pwm信号给可控硅，单片机电路减少可控硅的导通时间，可控硅根据该pwm信号导通或截止强电电路,从而使得烙铁芯保持低温且恒温发热。

本实用新型智能电烙铁通过感应人体电容的方式来自动判断电烙铁的使用状态，一旦本实用新型感应到有人体电容时，即用户使用电烙铁时，本实用新型电烙铁则会以全功率快速加热升温，直到达到设定温度，并保持恒温状态，若本实用新型感应不到人体电容时，即用户使用完并放下电烙铁时，则会降低温度，直到达到设定温度并保持恒温状态，从而保证永不烧死烙铁头，烙铁头的表面不会黑化氧化，焊接质量好。

本实用新型还可以作以下进一步改进。

所述单片机电路根据烙铁芯的温度输出随烙铁芯温度变化的pwm波形给可控硅的g极。

所述电源电路包括电源芯片ic2、第一导电端l、第二导电端n、二极管d1、电阻r6、滤波电容c7以及滤波电容c8,二极管d1的阳极端与第一导电端l相连，电源芯片ic的2脚与第二导电端n相连，电源芯片ic2的4脚通过滤波电容c7与第二导电端n相连，电源芯片ic2的5脚、6脚、7脚以及8脚并联连接，二极管d1的阴极端与电源芯片ic2的5脚相连，电源芯片ic2的1脚通过电阻r6与第二导电端n相连，电源芯片ic2的3脚通过滤波电容c8第二导电端n相连，电源芯片ic2的3脚为弱电电源输出端，电源芯片ic2的3脚输出控制电压给触摸感应电路。

所述电源芯片ic2是kp3310芯片。

所述触摸感应电路包括触摸芯片ic1、单片机ic3、工作状态led灯、休眠状态led灯、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、基准电容c1、感应灵敏度调节电容c2、内部输出基准电容c3、去耦合电容c4、滤波电容c5、滤波电容c6、热敏电阻ntc以及电容感应采集端，所述触摸芯片ic1的8脚、去耦合电容c4的一极、工作状态led灯的阳极、休眠状态led灯的阳极、滤波电容c6的一极、电阻r5的一端、单片机的1脚并联连接，所述电源芯片ic2的3脚与工作状态led灯的阳极连接，所述基准电容c1的一极与触摸芯片ic1的4脚连接、感应灵敏度调节电容c2的一极与触摸芯片ic1的3脚连接、内部输出基准电容c3的一极与触摸芯片ic1的2脚连接，所述触摸芯片ic1的1脚、基准电容c1的另一极、感应灵敏度调节电容c2的另一极、内部输出基准电容c3的另一极与去耦合电容c4的另一极并联连接，所述触摸芯片ic1的6脚与单片机的5脚的电性连接，电容感应采集端通过电阻r1与触摸芯片ic1的5脚连接。当人体握持电烙铁手柄时，人体电容通过感应螺旋弹簧传送到触摸芯片ic1内部，导致触摸芯片ic1内部的电容量升高，触摸芯片ic1内部经过软件计算，并比较外界电容值和触摸感应电路的内部设定值，就能判断螺旋弹簧是否被握持。

所述工作状态led灯的阴极通过电阻r2与单片机的6脚连接，休眠状态led灯的阴极通过电阻r3与单片机的7脚连接，滤波电容c6的另一极与单片机的8脚连接，所述滤波电容c5与热敏电阻ntc并联连接，滤波电容c5的一极与单片机的4脚连接，电阻r5的另一端与单片机的4脚连接，所述电阻r5、滤波电容c5、以及热敏电阻ntc组成温度检测电路相连，热敏电阻ntc内置在烙铁发热芯的发热处，其负责检测烙铁芯的发热温度。

所述单片机ic3的3脚通过电阻r4与可控硅的g极相连。单片机ic3内置了程序，其内置程序会根据单片机ic2的6脚输出的高低电平和热敏电阻ntc1的ad值，进行计算，根据计算结果输出不同的时序通过电阻r4去开关可控硅。可控硅在单片机ic3的不同的时序控制下，快速开启与关闭，便会在烙铁芯上就会输出不同的功率，从而达到快速加温、保温、休眠等目的。

所述电容感应采集端是感应螺旋弹簧或感应片，从而便于在电烙铁上设计不同的温度档位，也便于用户触摸电烙铁手柄的不同位置，实现调档。

所述强电电路串联在第一导电端l、第二导电端n之间，所述可控硅的t2极与烙铁芯的一端连接，烙铁芯的另一端与第一导电端l连接，所述可控硅的t1极与第二导电端n连接。

所述触摸芯片ic1是sc01芯片。

本实用新型的有益效果如下：

（一）本实用新型智能电烙铁通过感应人体电容的方式来自动判断电烙铁的使用状态，一旦本实用新型感应到有人体电容时，即用户使用电烙铁时，本实用新型电烙铁则会以全功率快速加热升温，直到达到设定温度，并保持恒温状态，若本实用新型感应不到人体电容时，即用户使用完并放下电烙铁时，则会降低温度，直到达到设定温度并保持恒温状态，从而保证永不烧死烙铁头，烙铁头能永久上锡、烙铁头的表面不会黑化氧化，焊接质量好。

（二）还有，本实用新型电烙铁工作时，会以全功率快速加热升温，直到恒温状态。本实用新型能够实现快速升温，极速化锡，用户无需等待过长时间，即拿即用，提高了工作效率。

（三）且，本实用新型智能电烙铁只要加热至设定温度之后就会保持恒温，用户使用完并放下电烙铁之后，它又会立刻停止加热，降低温度至设定温度并保持恒温，因此，本实用新型智能电烙铁的用电量是普通电烙铁的三分之一，因此本实用新型智能电烙铁的使用成本低、省钱。

（四）另外，本实用新型延长了电烙铁的寿命，因此无需经常购买和更换烙铁配件，从而节省了一大笔维修、更换费用。

（五）而且，本实用新型智能电烙铁可以实现触摸调档，用户触摸电烙铁手柄的感应螺旋弹簧的不同位置，触摸一次循环切换一次设定温度，从而实现触摸调档，调档十分方便，便于用户将智能电烙铁调换到加热高档位，中档位或低档位。

（六）更有的是，本实用新型采用工作状态led灯和休眠状态led灯，因此其工作状态一目了然。

（七）本实用新型智能电烙铁结合螺旋线感应技术、单片机技术和非隔离电源技术，非隔离电源技术转换效率高、体积小，适合于在电烙铁上设计，从而实现智能感应、智能控制、高效率转换、加热效率高的目的。

附图说明

图1是本实用新型智能触控电烙铁的控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一，如图1所示，一种智能触控电烙铁的控制电路，包括电性连接的电源电路、触摸感应电路、单片机电路、温度检测电路以及强电电路，其特征是，

电源电路，用于将市电处理成低压直流电源，并输出低压直流电源给触摸感应电路；

温度检测电路，用于实时检测烙铁芯的温度，并将烙铁芯的温度转换成电信号且反馈给单片机电路；

单片机电路，用于控制可控硅导通或截断强电电路；

强电电路包括串联连接的可控硅和烙铁芯；

触摸感应电路，用于感应人体电容，以判定电烙铁的使用状态，并输出控制信号给单片机电路，以控制烙铁芯加热或停止加热；

当触摸感应电路感应到有人体电容，触摸感应电路感应到的外界电容值大于触摸感应电路的内部电容设定值时，触摸感应电路输出控制信号给单片机电路，单片机输出高导通的pwm信号给可控硅，可控硅根据该pwm信号导通或截止强电电路，当烙铁芯温度高于设定温度时，单片机减少可控硅的导通时间，当烙铁芯温度低于设定温度时，单片机电路增加可控硅导通时间，从而使得烙铁芯保持高温且恒温发热;当触摸感应电路感应到没有人体电容，触摸感应电路感应到的外界电容值低于触摸感应电路的内部设定值时，触摸感应电路输出另一控制信号给单片机电路，单片机电路输出低导通的pwm信号给可控硅，单片机电路减少可控硅的导通时间，可控硅根据该pwm信号导通或截止强电电路,从而使得烙铁芯保持低温且恒温发热。

本实用新型还可以作以下进一步改进。

所述单片机电路根据烙铁芯的温度输出随烙铁芯温度变化的pwm波形给可控硅的g极。

所述电源电路包括电源芯片ic2、第一导电端l、第二导电端n、二极管d1、电阻r6、滤波电容c7以及滤波电容c8,二极管d1的阳极端与第一导电端l相连，电源芯片ic的2脚与第二导电端n相连，电源芯片ic2的4脚通过滤波电容c7与第二导电端n相连，电源芯片ic2的5脚、6脚、7脚以及8脚并联连接，二极管d1的阴极端与电源芯片ic2的5脚相连，电源芯片ic2的1脚通过电阻r6与第二导电端n相连，电源芯片ic2的3脚通过滤波电容c8第二导电端n相连，电源芯片ic2的3脚为弱电电源输出端，电源芯片ic2的3脚输出控制电压给触摸感应电路。

所述电源芯片ic2是kp3310芯片。

所述触摸感应电路包括触摸芯片ic1、单片机ic3、工作状态led灯、休眠状态led灯、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、基准电容c1、感应灵敏度调节电容c2、内部输出基准电容c3、去耦合电容c4、滤波电容c5、滤波电容c6、热敏电阻ntc以及电容感应采集端。

本实用新型的触摸芯片ic1是sc01芯片。

本实用新型的触摸芯片ic1的引脚说明如下：

1脚gnd:接地端。

2脚cmod：电荷收集电容输入端，内部输出基准电容，接固定的电容值4,7nf，与灵敏度无关。

3脚cdc：感应灵敏度调节电容，数值越小灵敏度对越高，一般接10pf。

4脚cn1：接基准电容，根据使用环境不同，其值不同。

5脚cn2：感应电容输入端。

6脚out：输出端，与md配合使用，低电平有效。

7脚md：工作状态设置端，接vdd时，有人体感应电容时，输出的低电平。无人体感应电容时输出高电平。

所述触摸芯片ic1的8脚、去耦合电容c4的一极、工作状态led灯的阳极、休眠状态led灯的阳极、滤波电容c6的一极、电阻r5的一端、单片机的1脚并联连接，所述电源芯片ic2的3脚与工作状态led灯的阳极连接，所述基准电容c1的一极与触摸芯片ic1的4脚cn1连接、感应灵敏度调节电容c2的一极与触摸芯片ic1的3脚cdc连接、内部输出基准电容c3的一极与触摸芯片ic1的2脚cmod连接，所述触摸芯片ic1的1脚gnd、基准电容c1的另一极、感应灵敏度调节电容c2的另一极、内部输出基准电容c3的另一极与去耦合电容c4的另一极并联连接，所述触摸芯片ic1的6脚out与单片机的5脚的电性连接，电容感应采集端通过电阻r1与触摸芯片ic1的5脚cn2连接。当人体握持电烙铁手柄时，人体电容通过感应螺旋弹簧传送到触摸芯片ic1内部，导致触摸芯片ic1内部的电容量升高，触摸芯片ic1内部经过软件计算就能判断过感应螺旋弹簧是否被用户握持。

所述工作状态led灯的阴极通过电阻r2与单片机的6脚连接，休眠状态led灯的阴极通过电阻r3与单片机的7脚连接，滤波电容c6的另一极与单片机的8脚连接，所述滤波电容c5与热敏电阻ntc并联连接，滤波电容c5的一极与单片机的4脚连接，电阻r5的另一端与单片机的4脚连接，所述电阻r5、滤波电容c5、以及热敏电阻ntc组成温度检测电路相连，热敏电阻ntc内置在烙铁发热芯的发热处，其负责检测烙铁芯的发热温度。

所述单片机ic3的3脚通过电阻r4与可控硅的g极相连。单片机ic3内置了程序，其内置程序会根据单片机ic2的6脚输出的高低电平和热敏电阻ntc1的ad值，进行计算，根据计算结果输出不同的时序通过电阻r4去开关可控硅。可控硅在单片机ic3的不同的时序控制下，快速开启与关闭，便会在烙铁芯上就会输出不同的功率，从而达到快速加温、保温、休眠等目的。

所述电容感应采集端是感应螺旋弹簧或感应片，从而便于在电烙铁上设计不同的温度档位，也便于用户触摸电烙铁手柄的不同位置，实现调档。

所述强电电路串联在第一导电端l、第二导电端n之间，所述可控硅的t2极与烙铁芯的一端连接，烙铁芯的另一端与第一导电端l连接，所述可控硅的t1极与第二导电端n连接。

本实用新型的触摸芯片的工作原理是：

当5脚cn2上的感应电容比4脚cn1上的基准电容大于0.2pf时，触摸芯片判断为感应有效，触摸芯片输出低电平；当5脚cn2上的感应电容比4脚cn1上的基准电容小于0.2pf时，触摸芯片判断为感应无效，触摸芯片输出高电平。5脚cn2电容变化是基于电容充放电原理，通过收集感应螺旋弹簧的微量电容变化，然后通过内部的逻辑电路，实现将模拟量转变成对应的数据量。

另外，由于大气环境也是具有电容，本实用新型的触摸芯片通过以下方式排除外界环境的干扰以及有效侦测电容变化。

（一）、触摸芯片内部针对其5脚cn2进行通道检测，内部对应的逻辑电路通过多次获取电容量来排除异常电容对感应螺旋弹簧的干扰。模拟量在转变成数据量变化后，通过多次获取判断，然后进行消抖处理。

（二）、本实用新型控制电路上电之后，触摸芯片会侦测当前的环境电容，并以当前环境电容做为基准电容，进行触摸判定，在没有触摸的情况下，触摸芯片会进行自校正，以适应的实时变化的环境，这种做法确保不同时刻能够正常保证灵敏度的一致性。