专利名称：家用煤炉加煤预警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及单片机的应用技术，尤其是监控报警电子装置。
背景技术：
家用煤炉正常使用时，需要定时加煤。通过人工观察炉内燃烧状况来决定加煤时 机是目前唯一的操作方式。人工判断加煤时机，主观性强，随意性大，不易掌握，并且耗费时 间和精力。加煤时间过早时，旧煤得不到充分燃烧，造成资源浪费；加煤过迟时，炉温过低， 余热不足以点燃新煤，又会造成炉火熄灭，影响使用。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种家用煤炉加煤预警装置，代替人工判断加煤时 机。实验发现家用煤炉在运行过程中，炉膛内的温度呈周期性波浪形变化。每一次加 煤后，炉膛内的温度就经历一次“下降一最低温度一上升一最高温度”的过程。当炉温从最 高温度点开始回落到一定程度时，就是加煤的时机。实验还发现虽然各个周期内的最高温 度并不相同，但合适的加煤时机总是出现在最高温度之后的一段温度范围内，并且与燃料 种类、每次加煤量、每次燃烧持续时间以及所用炉具类型无关。另外，由于炉膛内温度与外炉壁温度基本同步，因此，外炉壁温度也具有同样的规 律。由于外炉壁温度较低，便于安装测温器件，所以，对外炉壁温度的监测更易于实现。根据以上分析，本实用新型设计一套监测装置，不断测定外炉壁温度T”并从中找 出每次循环的关键数据一最高温度T_。当外炉壁温度凡等于或低于T_的某一分数k (k < 1)，即时，符合预定的加煤条件，装置即发出声、光报警信号，提醒用户加煤。为实现以上过程，本实用新型所提出的技术方案是由单片机、温度传感器、发光 二极管、蜂鸣器等电子元器件组成一套温度监测、预警系统，通过单片机内部的程序，连续 对煤炉外壁或与煤炉相连接的其它温度敏感部位的温度数据进行连续监测，当符合预定条 件时，及时发出声、光预警信号。其具体结构包括电源、单片机、复位电路、时钟振荡电路、温 度传感器、工作状态指示电路、闪光报警电路、声音报警电路、灵敏度调节器等主要部分。与人工相比，本实用新型在判断加煤时机方面更加科学、准确，具有结构简单、操 作方便、能耗低、适用范围广的特点，不仅方便了使用人，还能够提高燃料的利用率。
说明书附图中的图1为本实用新型的总体结构图。其中各部分的功能分别为单 片机用于处理数据、发出指令；复位电路启动单片机从初态开始运行；时钟振荡电路为单 片机提供脉冲信号；温度传感器采集外炉壁温度并送往单片机；工作状态指示电路显示当 前工作状态；声音报警电路、闪光报警电路分别发出声、光报警信号；灵敏度调节器用于选 择报警的时机；电源为整套装置提供动力。其中的灵敏度调节器可由一只多段选择开关来充当，用不同挡位来控制k的不同数值，以实现不同的报警灵敏度。k越接近于1，加煤报警 时间越早；k越小于1，报警越迟缓。说明书附图中的图2为本实用新型的电路原理图。其中各元器件含义1.单片 机；2.晶振；3.温度传感器；4.蜂鸣器；5.多段选择开关；11 13.电容；21 26.电阻； 31.工作状态指示灯；32.超温报警指示灯；33.加煤预警指示灯；34.三极管。单片机各引 脚含义RST-复位引脚；XI、X2-晶振引脚；Vcc-电源正极；GND-公共接地极；P12 P17、 P30、P31、P34-单片机I/O端口引脚。
具体实施方式
下面结合说明书附图中的图2来说明本发明的具体实施方式
。在图2中，单片机(1)用来写入和保存程序代码，本实例采用AT89C2051型单 片机；晶振(2)采用了 11.0592M规格；温度传感器(3)用来产生温度信号，本实例采用 DS18B20型单总线数字温度传感器，可直接得到数字式温度值；指示灯(31)用来指示当前 工作状态，本实例采用绿色发光二极管；指示灯(32)用来发出温度传感器工作环境超温警 告信号，指示灯(33)用来发出换煤闪光预警信号，本实例中，二者皆采用红色发光二极管； 蜂鸣器(34)用来产生声音警告信号，本实例采用HYDZ型3V连续音蜂鸣器，配合指示灯
(32)和指示灯(33)工作，可增强报警效果；多段选择开关(5)用来改变预警灵敏度，不同 档位相当于不同的k值，本实例采用4段选择开关，在程序中，各段k值分别设定为0. 975、 0.950、0.925、0.900 ；电阻(21) (26)、电容(11) (13)为电路辅助元件；三极管(34) 用来控制蜂鸣器(4)的工作状态，本实例采用9012型。Vcc为电源的正极，本实例采用3V 直流电源。将编写好的程序烧入单片机(1)，并将其它元、器件及电源按说明书附图中图2所 示关系与单片机(1)相应引脚连接后，即构成本实用新型的实例。本实例的工作过程如下将温度传感器(3)的信号采集端固定于煤炉外壁或与煤炉相连接的其它温度敏 感部位，并做防护处理以减少外界干扰，另一端与单片机(1)相连接。接通直流电源，单 片机(1)启动，开始接收并分析温度数据。当内部程序判断煤炉需要加煤时，发光二极管
(33)、蜂鸣器(4)即发出闪光和声音预警信号，提醒使用者进行加煤操作。预警信号持续一 段时间后停止，单片机(1)重新接收温度传感器(3)送来的数据，开始新一轮监测、预警。当温度传感器(3)安装位置不当或炉温异常偏高、工作温度超过允许值时，指示 灯(32)、蜂鸣器(4)同时发出警告信号，提醒使用者调整温度传感器的安装位置。根据现场情况，操作者还可以通过多段选择开关(5)来选择不同的预警灵敏度， 找出所监测煤炉的个性化操作条件。
权利要求一种家用煤炉加煤预警器，其特征在于由单片机、温度传感器、闪光报警电路、声音报警电路、复位电路、时钟振荡电路、工作状态指示电路、多段选择开关以及电源组成。
专利摘要一种家用煤炉加煤预警器，属于监控报警电子装置类，通过对家用煤炉外壁或与煤炉相连接的其它温度敏感部位的温度数据进行连续监测，预测煤炉合适的加煤时机并及时发出声、光预警信号。该装置由单片机、温度传感器、发光二极管、蜂鸣器、多段选择开关等电子元器件组成。通过多段选择开关，操作者可以根据现场实际情况，选择不同的预警灵敏度，找出所监测煤炉的个性化操作条件。
文档编号F24B13/00GK201680427SQ201020211228
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者范秀山 申请人:范秀山