专利名称：微电脑储水式电热水器的制作方法
技术领域：
一种微电脑储水式电热水器，涉及家庭用的电加热器。
中国专利93201211.6号公告了一种《热水器水温自动控制装置》，为能直接组装在现有热水器中并温控方便而设计。包含微电脑中央处理单元及与其有信号连接的高压点火装置、温度探测器和微动阀门。阀门设在进水管和进气管处，处理单元根据温度探测器所测知的进、出水水温和预设的水温，随时调整微动阀门开闭的程度，实现自动控温。微动阀门由动力箱、传动螺杆、阀塞、顶杆和前后微动开关组成，动力箱动力通过传动螺杆驱动阀塞在十字管座中作横向移动。但这种热水器水温自动控制装置仅适用于燃气热水气。
实用新型的目的是提供一种微电脑储水式电热水器，它能实现对电热水器运行状态的控制。
根据上述目的，实用新型采用这样的技术方案该微电脑储水式电热水器包含有储水腔和位于储水腔内的电加热元件以及微电脑，其特点是中央处理器的第一I/O口接显示单元，第二I/O口为输出口分别接报警单元和加热控制单元，第三I/O口接键盘输入单元以及温度检测单元，加热控制单元内的开关元件串接在电加热元件的供电回路中。
使用时，键盘单元可以预先输入设定数据如温度、时间等。而温度检测单元则实时向微电脑输入水温信息，由微电脑进行处理并将信号送各单元，或显示或报警或进加热控制。
本实用新型由于采用微电脑来控制各外围单元，因此可以方便地设置整机工作程序实现模糊智能控制并达到低功耗节能效果。同时还可以方便地设置显示温度及时间，并对某些状态进行报警提示。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1为依据本实用新型提出的微电脑储水式电热水器电路框图。
图2为依据本实用新型提出的微电脑储水式电热水器电路原理图。
图3为依据本实用新型提出的微电脑储水式电热水器主程序流程图。
图4为依据本实用新型提出的微电脑储水式电热水器时间温度显示子程序流程图。
图5为依据本实用新型提出的微电脑储水式电热水器定时设置子程序流程图。
图6为依据本实用新型提出的微电脑储水式电热水器温度设置子程序流程图。
图7为依据本实用新型提出的微电脑储水式电热水器定时中断子程序流程图。
以下结合附图及实施例对依据本实用新型提出的微电脑储水式电热水器作进一步的说明。
如
图1所示，本微电脑储水式电热水器的核心元件为微电脑。外围电路有键盘输入单元、温度检测单元、报警单元、显示单元、加热控制单元。同时还包含有储水腔和位于储水腔内的加热元件。微电脑有三个I/O口，即第一、第二、第三I/O口。其中第一I/O口接显示单元；第二I/O口作为输出口分别接报警单元和加热控制单元；第三I/O口接键盘输入单元以及温度检测单元。加热控制单元中的开关元件串接在电加热元件的供电回路中。
本电加热器采用键盘输入设置各项数据，发光二极管指示状态，完成定时与温度的设定。到预定时刻，可启动加热控制单元。通过温度检测单元检测水温，直至水温达到设定温度，加热控制单元停止工作。同时，报警单元报警提示。如果水温降低，则重新启动加热控制单元，如此实现保温功能。
又参见图2，在本实施例中，微电脑采用MOTOROLA系列8位高性能单片机MC68HC705P9。其各引脚功能说明如下(1)电源和外部振荡器输入引脚。
VDD+5V电源。
VSS接地。
OSC1、OSC2晶振输入。
(2)控制信号线。
RESET复位输入脚，复位时使微电脑进入启动状态。
IRQ/VPP在正常时是外部中断输入脚，在EPROM编程时是编程电压输入脚。
(3)输入输出引脚。
PA7～PA0通用双向I/O口，即第一I/O口。
PB是一个三位口，即第二I/O口，它可作普通的双向I/O口使用，也可作串行口使用。
PC是一个8位口，即第三I/O口，它可作普通的双向I/O口使用，其中五位还可同时用作A/D输入。
微电脑MC68HC705P9是本电热水器的心脏，它扫描按键K1～K5的状态，检测温度传感器的状态，然后决定控制过程。控制过程的有关状态则送到PA口的显示器去进行显示。而控制信号则由PB6脚去控制蜂鸣器，从而实现报警；PB7脚的输出信号去控制继电器，从而控制电加热元件。下面对各电路单元分别进行叙述。
1、电源单元。
电源部分采用变压降压，该电压直接共给继电器S1和蜂鸣器工作。同时经三端稳压块V1后输出5V电压。在该单元中最好加一后备电池组，正常电源供电时，VB点的电压高于电池电压，电池不输出电流，并且+5V电压给电池组充电；当停电时，电池组通过D2仅给微电脑供电，从而保证了本系统的断电保护。
2、温度检测单元。
温度信号是通过半导体晶体管温敏器件检测得到直流电压。该电压经插口J2后送至微电脑U1的16脚，由微电脑完成片内A/D采样。
3、键盘输入单元。
键盘输入单元有K1～K5共5个按钮。微电脑U1之PC口中的PC0～PC2作为输出线，PC3～PC4作为输入线，对按钮的状态进行扫描检测。
4、显示单元。
显示单元由2个八段发光LED和2个用作扫描开关的晶体管P2、P3组成。所需显示的数字的显示码从微电脑的PA0～PA7中输出，扫描信号从PC0～PC1输出。当PC0为0、PC1为1时，晶体管P3导通，则输出的显示码使对应数字在低位八段发光LED中显示出来；当PC0为1、PC1为0是，晶体管P2导通，则显示码对应的数字在高位LED中显示出来。所以只需在PC0～PC1输出01或10，并同时在PA0～PA7输出相应的数字显示码，则可实现2个LED显示。
在PA口，即第一I/O口中的PA0～PA4还可分别接发光二极管L1～L5，而L1～L5的另一端则接开关管P1,P1的基极接PC口中的PC2端，由此显示电加热器相应时的状态。
5、报警单元。
报警由蜂鸣器B2执行。U1的13脚PB7口输出信号，经晶体管P6、P7放大驱动蜂鸣器发声报警。
6、加热控制单元。
加热控制由继电器S1执行，S1串接在电加热元件的共电回路中。U1的12脚PB6口输出控制信号，经晶体管P4、P5放大，控制继电器S1的开闭，从而实现对加热电路的控制。
在U1的1脚复位端接有三孔插口11，所述插口接一按钮开关，以便对整个电路进行复位操作。
主程序流程图参见图3，开始后首先进行初始化，然后读键盘判断是否有键按下。无键按下则返回重读键盘，有键按下则根据不同按键进入不同子程序。若为K3键按下，进入显示时间或温度子程序，完成后返回读键盘；若为K4键按下，则进入定时设置子程序，完成并定时中断后返回读键盘；若为K5键按下，则进入温度设置子程序，然后返回读键盘。
时间温度显示子程序流程图参见图4，首先将变量A加1后赋于A，再将Amod2赋于A，然后判断A。若A为0，则显示时间后返回；若A为1，则显示温度后返回。
定时设置子程序流程图参见图5。首先读键盘，再判断是否有键按下，无则返回读键盘，有则判断是否是K4键。若是K4键则L5灯亮并返回，若不是则判断是否为K1键。不是K1键，则判断是否为K2键。是K1键则变量T加1后赋于T，并显示时间后返回读键盘。若是K2键，则变量T减1后赋于T并显示时间后返回读键盘；若不是K2键则返同读键盘。
温度设置子程序流程图参见图6，其流程基本同定时设置子程序，只是将时间变量T改为温度变量Te。
定时中断子程序流程图参见7。启动继电器后首先读出实际温度Tr，然后判断Tr是否大于等于预设温度Te，若是则断开继电器，驱动蜂鸣器后返回；若不是则重新读实际温度。
权利要求1.一种微电脑储水式电热水器，包含有储水腔和位于储水腔内的电加热元件，以及微电脑，其特征是微电脑的第一I/O口接显示单元，第二I/O口为输出口，分别接报警单元和加热控制单元，第三I/O口接键盘输入单元以及温度检测单元，加热控制单元内的开关元件串接在电加热元件的供电回路中。
2.如权利要求1所述微电脑储水式电热水器，其特征是第一I/O口还接有发光二极管，所述发光二极管的另一端接开关管，而开关管的基极则接第三I/O口。
3.如权利要求1所述微电脑储水式电热水器，其特征是微电脑的复位端接有按钮开关。
专利摘要一种微电脑储水式电热水器,包含有储水腔和位于储水腔内的电加热元件,以及微电脑,其特点是微电脑的第一I/O口接显示单元,第二I/O口为输出口分别接报警单元和加热控制单元,第三I/O口接键盘输入单元以及温度检测单元。加热控制单元的开关元件串接在电加热元件的供电回路中。本实用新型可以方便地设置整机工作程序,实现模糊智能控制并达到低功耗节能效果。同时还可以方便地设置显示温度、时间,并对某些状态进行报警、提示。
文档编号F24H9/20GK2307250SQ9723525
公开日1999年2月10日 申请日期1997年8月11日 优先权日1997年8月11日
发明者胡鹏华, 吴黎光 申请人:胡鹏华