专利名称：一种暖气控制阀控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种暖气控制阀控制电路，可以应用于新建筑暖气分 户计量系统，或既有建筑暖气分户计量、节能改造，具体是一种暖气 智能节能计量装置的配套装置。
背景技术：
我国是能源消耗大国，建筑能耗是社会耗能大户，我国北方地区
采暖能耗占当地社会能耗的25%,采暖节能刻不容缓。我国在采暖节 能方面采取了一些措施，如采用集中供暖、分户安装热能表等措施， 减少了部分浪费。
但是，依然存在很多问题，因传统采暖收费按面积收费，用户没有 节约的积极性，房间无人时照常供暖，房间温度过高时开窗放热，也存 在交费难的问题。如果某些人想在不使用时关闭暖气，只能关闭现有 的普通手动阀门，无法自动关闭。室温无法设置。传统的热能表存在 计量不准确、易堵塞的问题，不能关闭，不能调温，不能预付费，只 计量不节能，用电池作为动力，电弱计量不准，无电不计量，经常更 换电池增大了使用成本，电池问题是制约我国热能表发展和供热计量 改革的关键问题之一。
发明内容
本发明的目的就是针对上述的不足，提供了一种结构新颖、分户 或分室计量、能自由设置温度、自由开关的新型、IC卡预付费的暖气 智能节能计量装置的配套控制阀电路。其控制阀控制电路用市电不用 电池，关闭岡门依靠大电容放电，解决了困扰我国多年的热计量装置 电源寿命短的问题。
一种暖气控制阀控制电路，包括 一电机Ml,用于控制开关的开和关； 一微处理器IC，用于接收信号并驱动电机Ml转动； 一超级电容El,存储电能，断电后为电机Ml提供电能； 微处理器的P63脚接高电位，并通过下拉电阻R2接地，接地线还 连接有并联的开限位开关Sl和关限位开关S2，微处理器的P65脚和 P64脚分别作为0N脚和OFF脚，P60脚连接温控器控制线；
ON脚和OFF脚之间为电机驱动电路，包括一电机M1、两个三极管 Ql和Q2、两个场效应管Q3和Q4，三极管Ql的集电极和场效应管Q3 的漏极共同连接到电沖几Ml的一端，三极管Q2的集电极和场效应管Q4 的漏极共同连接到电机M1的另一端，两场效应管的源极接地，两三极 管的发射极接高电位VDD,场效应管Q3的栅极与三极管Ql的基极共同连接到OFF脚，效应管Q4的栅极与三极管Q2的基极共同连接到ON
脚；
上述高电位VDD通过二极管Dl和限流电阻Rl连接到电源，超级 电容El设置在高电位VDD和接地之间。
上述孩么处理器P61脚作为0PN脚，P62作为CLS脚，并分别通过 上拉电阻连接到电源VCC。
上述微控制器的VDD脚为电源VCC脚，电源VCC脚和P63脚之间 还设置有稳压源电路，保证微处理器有稳定电源，具体为电源VCC 脚通过并联连接的法拉电容E2和电容Cl接地，法4立电容E2的正极还 通过二极管D2接P63脚高电位。
上述超级电容El大于等于1F，所述法拉电容E2为0. 22F。是为了 保证断电后能关闭阀门，利用其存储的电能推动电机关阀，El在关阀 过程中随着电量消耗，电压会降低，这时，就需要E2作为稳压。并用 二极管Dl将El与电源隔离，防止反向送点，确保IC监测电源掉电， Rl作为限流电阻，防止向E1充电电流过大，损坏电源；二才及管D2作 为电容E2的保护。
当需要打开阀门时，0N脚输出低，0FF脚输出高，Q2和Q3导通， 电机向开阀方向转动，当需要关闭阀门时，0FF脚输出低，0N脚输出 高，Q1和Q4导通，电机向关阀方向转动。
Sl是开限位开关，当电机带动阀开到位，Sl断开，0PN脚被拉高， 此时，微处理器IC控制停转；S2是关限位开关，原理与S1相同。
P60脚作为SW脚连接温控器控制线，如果该脚被拉低，控制打开 阀门。P63脚作为电源，如果5V消失，该脚被R2拉低，控制电机关闭 阀门。
另外，微处理器IC内部有电压监测电路，当IC电源(E2 )两端 电压低于2V， IC复位。IC内部还可以有看门狗，如果程序意外跑飞， 可以重新复位，恢复运行。
可以设置有刷卡识别电路，与本电路配合，将IC卡中的费用信息 输入，如果还有费用，则本电路继续工作，如果费用过低或用尽，则 电路不工作，提醒充值，这是容易实现的。
综上所述，本发明提供的暖气控制阀控制电路具有以下优点
1. 采用超级电容代替电源，普通做法都是采用现有电池，由于容 量限制，需要经常更换，增加了成本和作业频率。
2. 用户可以自由开关暖气阀，房间无人时可以关闭，停止计费， 实现自动节能，比现有各种计费方式都节能。
3. 由于有了温控系统，用户可以自由设置室内温度，可缩小室内 与室外温差，当室内温度达到设定值时，暖气阀可以自动关闭，停止计费，这是容易实现的。
4. 当室内温度设定值低时，会在较短时间内达到这一设定值，暖 气阀自动关闭，并停止计费。
5. IC卡预付费方式，解决了收费难的问题，方便管理。
6. 由其制作的阀门安装方便，接口和现有接口类似。
7. 可以采用"两部制收费法"国家发改委、建设部2007年6月3 日联合发布的《城市供热价格管理暂行办法》，规定采暖收费实行固定 热价和计量热价相结合的"两部制热价"(也称"两部制收费法")。固 定热价按照总热价3 0 % - 6 0 %的标准确定，计量热价按用户的实际使用量 计算，用户所要交纳的采暖费是固定热价和计量热价之和。
8. 电机功率低，即可以采用小电机，其功率为2W左右即可，耗能少。
图1为本发明实施例的电路原理图。
具体实施例方式
下面将对本发明的实施方式进行详细说明。 一种暖气控制阀控制电路，如图1所示，包括 一电机M1，用于控制开关的开和关；
一微处理器IC,微处理器釆用AT系列，如AT8PS53,用于接收信 号并驱动电才几Ml转动；
一超级电容El,存储电能，断电后为电机Ml提供电能。
微处理器的P63脚接高电位，并通过下拉电阻R2接地，接地线还 连接有并联的开限位开关Sl和关限位开关S2，微处理器的P65脚和 P64脚分别作为ON脚和OFF脚，P60脚连接温控器控制线。
ON脚和OFF脚之间为电机驱动电路，包括一电机M1、两个三极管 Ql和Q2 (采用8 550型号)、两个场效应管Q3和Q4 (采用NDS3 35N型 号)，三极管Ql的集电极和场效应管Q3的漏极共同连接到电机Ml的 一端，三极管Q2的集电极和场效应管Q4的漏极共同连接到电机M1的 另一端，两场效应管的源极接地，两三极管的发射极接高电位VDD， 场效应管Q3的^#极与三极管Ql的基极共同连接到0FF脚，效应管Q4 的栅极与三极管Q2的基极共同连接到ON脚。
上述高电位VDD通过二极管Dl和限流电阻Rl连接到电源，超级 电容El设置在高电位VDD和接地之间。
上述微处理器P61脚作为0PN脚，P62作为CLS脚，并分别通过 上拉电阻连4妄到电源VCC。
上述微控制器的VDD脚为电源VCC脚，电源VCC脚和P63脚之间 还设置有稳压源电路，保证微处理器有稳定电源，具体为电源VCC脚通过并联连接的法拉电容E2和电容Cl接地，法拉电容E2的正极还 通过二才及管D2 4妄P63脚高电位。
上述超级电容El采用1F,所述法拉电容E2为0. 22F。是为了保证 断电后能关闭阀门，利用其存储的电能推动电机关阀，El在关阀过程 中随着电量消耗，电压会降低，这时，就需要E2作为稳压。并用二极 管D1将E1与电源隔离，防止反向送点，确保IC监测电源掉电，Rl 作为限流电阻，防止向E1充电电流过大，损坏电源；二极管D2作为 电容E2的保护。
当需要打开阀门时，0N脚输出低，0FF脚输出高，Q2和Q3导通， 电机向开阀方向转动，当需要关闭阀门时，0FF脚输出低，0N脚输出 高，Q1和Q4导通，电机向关阀方向转动。
P60脚作为SW脚连接温控器控制线，如果该脚被拉低，控制打开 阀门。能实现温度的自由设定和控制，是非常容易的。
还可以设置有刷卡识别电路，附图l中未表示，将IC卡中的费用 信息输入，如果还有费用，则本电路继续工作，如果费用过低或用尽， 则电路不工作，提醒充值，这是容易实现的。
权利要求
1.一种暖气控制阀控制电路，其特征在于包括一电机(M1)，用于控制开关的开和关；一微处理器(IC)，用于接收信号并驱动电机(M1)转动；一超级电容(E1)，存储电能，断电后为电机(M1)提供电能；微处理器的P63脚接高电位，并通过下拉电阻(R2)接地，接地线还连接有并联的开限位开关(S1)和关限位开关(S2)，微处理器的P65脚和P64脚分别作为ON脚和OFF脚，P60脚连接温控器控制线；ON脚和OFF脚之间为电机驱动电路，包括一电机(M1)、两个三极管(Q1和Q2)、两个场效应管(Q3和Q4)，三极管(Q1)的集电极和场效应管(Q3)的漏极共同连接到电机(M1)的一端，三极管(Q2)的集电极和场效应管(Q4)的漏极共同连接到电机(M1)的另一端，两场效应管的源极接地，两三极管的发射极接高电位(VDD)，场效应管(Q3)的栅极与三极管(Q1)的基极共同连接到OFF脚，效应管(Q4)的栅极与三极管(Q2)的基极共同连接到ON脚；上述高电位(VDD)通过二极管(D1)和限流电阻(R1)连接到电源，超级电容(E1)设置在高电位(VDD)和接地之间。
2. 根据权利要求1所述的暖气控制阀控制电路，其特征在于微 控制器的VDD脚为电源(VCC)脚，电源(VCC)脚和P63脚之间还设置 有稳压源电路，具体为电源(VCC)脚通过并联连接的法拉电容(E2) 和电容(CI )接地，法拉电容(E2 )的正极还通过二极管(D2 )接P63 脚高电位。
3. 根据权利要求1或2所述的暖气控制阀控制电路，其特征在于 所述超级电容(El)大于等于1F,所述法拉电容(E2)为0. 22F。
全文摘要
一种暖气控制阀控制电路，包括一电机(M1)，用于控制开关的开和关，一微处理器(IC)，用于接收信号并驱动电机(M1)转动，一超级电容(E1)，存储电能，断电后为电机(M1)提供电能。本发明采用超级电容代替普通电池，降低了成本和作业频率，能自由开关暖气阀、设定温度，节约了大量的能源，也减少了用户的使用成本，具有很高的推广应用价值。
文档编号F16K31/04GK101561665SQ200910015379
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者孙召宽, 宋传增, 宋海洋, 左利琴, 毕洁航 申请人:济南雪山节能科技有限公司