专利名称：电热水器热水量显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电热水器技术领域，更明确地说是一种电热水器的水量显示部件的改进。
背景技术：
已有的电热水器通常采用液晶显示器或数码管来显示热水的温度，采用水位计等装置来显示其水位。公告号为CN2463806的中国专利就公开了这样一种《电极式水温水位传感器》。它是在杆形绝缘外壳上，底端置放公共电极和测温元件，杆身置放一组水位电极，可用于显示热水的温度及水位。但是，上述中国专利及其它已有的电热水器均不能显示达到使用者设定温度要求的热水究竟还有多少。也就是说，不能提醒使用者，目前在热水器中可供你淋浴的达到你设定的温度要求的热水还有多少，以便于使用者自行掌握用水量和用水时间，避免无热水可冲的尴尬。
本实用新型的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种不但能显示温度和水位，而且能显示热水器中达到使用者设定温度要求的热水还有多少的电热水器热水量显示装置。
发明内容
为了达到上述目的，本实用新型由以单片机构成的控制单元，与单片机的I/O接口连接的温度检测单元、温度设定单元、温度控制执行单元和剩余热水量显示单元所组成。剩余热水量显示单元由发光二极管LED1～LED5、三极管T2～T3和电阻组成。其中发光二极管LED1～LED5的R端并联后与三极管T2的集电极连接，其G端并联后与三极管T3的集电极连接，其K端分别经电阻与单片机的I/O接口对应连接。三极管T2和T3的发射极与电源Vcc连接，其基极分别经电阻与单片机的I/O接口对应连接。发光二极管为双色发光二极管。
温度检测单元由电阻R1、电容C1、三个热敏电阻R2、R3和R4组成。电阻R1的一端与电源Vcc连接，另一端与热敏电阻R2的一端、电容C1的一端及单片机的PTB1管脚连接。三个热敏电阻R2、R3和R4串连后与电源Vss连接。电容C1的另一端与电源Vss连接。三个热敏电阻R2、R3和R4分别设置在电热水器外壳的上、中、下三个不同位置。
温度设定单元由可调电阻R5和电容C2组成。可调电阻R5的一端与电源Vcc连接，另一端与电源Vss及单片机的PTB4管脚连接，可调端与单片机的PTB3管脚及电容C2的一端连接。电容C2的另一端也与单片机的PTB4管脚连接。
温度控制执行单元由电阻R6、三极管T1、二极管D1、继电器J1和J2组成。三极管T1的基极经电阻R6与单片机的PTB0管脚连接，其发射极与电源Vss连接，其集电极与继电器J1和J2控制线圈的一端连接。继电器J1和J2控制线圈的另一端与12V电源端连接。二极管D1并接在继电器J2控制线圈的两端。继电器J1和J2的常开接点J1K、J2K分别串接在单相电源进线端L、N和电加热管的进线端Load-L、Load-N之间。
使用中，通过旋转可调电阻R5的旋钮，设定需要的温度。五档双色发光二极管用闪烁的绿色表示正处于温度设定状态。常亮绿色表示已设定温度。设定的温度越高，绿色常亮发光二极管的个数越多(从低位到高位)。热水器加热过程中，热敏电阻检测水温，通过单片机控制双色发光二极管从低位到高位由绿色变红色，表示水温已达到其对应档位的温度。温度设定后若低于设定值，单片机控制继电器J1和J2吸合，接通电加热元件的电源，进入加热状态。当水温达到设定温度值后，继电器J1和J2释放，停止加热。当电热水器处于加热状态时，双色发光二极管从低位到高位逐个以一定的时间间隔(如1个/秒)由绿色变红色，保持一定时间(如5秒)并循环。当电热水器处于保温状态时，双色发光二极管不再循环变色。
电热水器出热水过程中，通过热敏电阻检测水温。水温下降时，通过单片机控制双色发光二极管由红变绿，用双色发光二极管由红变绿的个数表示剩余的热水量。当中间的双色发光二极管由红变绿时，表示还有一半的热水。最后一个双色发光二极管由红变绿时，表示还有少量热水(出水温度大约40度左右，正常流量时可出水2分钟左右)。便于使用者根据存有的剩余热水量决定淋浴的快慢，避免因剩余热水量不足而无法冲洗干净的尴尬。
本实用新型的目的就是这样实现的。
本实用新型不但能显示温度和水位，控制温度，而且能显示热水器中达到使用者设定温度要求的热水还有多少。通过多个双色发光二极管发出不同色彩的光，可以显示加热温度设定值、加热工况、热水量等多种信息。线路简单，灵敏度高，可靠性高，使用寿命长。它可广泛应用于各种家用及类似用途的电热水器中。
图1为本实用新型的电路方框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图1所示，本实用新型的电路由以单片机构成的控制单元1，与单片机的I/O接口连接的温度检测单元2、温度设定单元3、温度控制执行单元4和剩余热水量显示单元5所组成。
图2所示，剩余热水量显示单元5由发光二极管LED1～LED5、三极管T2～T3和电阻组成。其中发光二极管为双色发光二极管。温度检测单元2由电阻、电容、三个热敏电阻组成。温度设定单元3由可调电阻和电容组成。温度控制执行单元4由电阻、三极管、二极管、两个继电器组成。图2还清楚地示出了各个元件之间的连接关系。
具体实施方式
本实用新型的实施例1如下(参见图2)一种电热水器热水量显示装置。它由单片机控制单元、温度检测单元、温度设定单元、温度控制执行单元和剩余热水量显示单元所组成。剩余热水量显示单元由发光二极管LED1～LED5、三极管T2～T3和电阻组成。其中发光二极管为双色发光二极管。发光二极管LED1～LED5的R端并联后与三极管T2的集电极连接，其G端并联后与三极管T3的集电极连接，其K端分别经电阻与单片机的I/O接口对应连接。三极管T2和T3的发射极与电源Vcc连接，其基极分别经电阻与单片机的I/O接口对应连接。温度检测单元由电阻、电容、三个热敏电阻组成。温度设定单元由可调电阻和电容组成。温度控制执行单元由电阻、三极管、二极管、两个继电器组成。单片机可选用PIC16C711、MK8974A、MC68HC908JK1等型号的芯片。三极管T2、T3位PNP型，T1位NPN型。双色发光二极管LED1～LED5可选用SPR54MVW型。
实施例1采用多个热敏元件串联用于温度检测，采用多个依次排列的双色发光二极管做为信息的显示装置。对温度变化反应灵敏，显示直观，结构简单，高可靠。它不但能显示温度和水位，控制温度，而且能显示热水器中达到使用者设定温度要求的热水还有多少。它可广泛应用于各种家用及类似用途的电热水器中。
权利要求1.一种电热水器热水量显示装置，它由以单片机构成的控制单元，与单片机的I/O接口连接的温度检测单元、温度设定单元、温度控制执行单元和剩余热水量显示单元所组成，其特征在于所说的剩余热水量显示单元由发光二极管LED1～LED5、三极管T2～T3和电阻组成，其中发光二极管LED1～LED5的R端并联后与三极管T2的集电极连接，其G端并联后与三极管T3的集电极连接，其K端分别经电阻与单片机的I/O接口对应连接，三极管T2和T3的发射极与电源Vcc连接，其基极分别经电阻与单片机的I/O接口对应连接。
2.按照权利要求1所述的电热水器热水量显示装置，其特征在于所说的温度检测单元由电阻R1、电容C1、三个热敏电阻R2、R3和R4组成，电阻R1的一端与电源Vcc连接，另一端与热敏电阻R2的一端、电容C1的一端及单片机的PTB1管脚连接，三个热敏电阻R2、R3和R4串连后与电源Vss连接，电容C1的另一端与电源Vss连接，三个热敏电阻R2、R3和R4分别设置在电热水器外壳的上、中、下三个不同位置。
3.按照权利要求1或2所述的电热水器热水量显示装置，其特征在于所说的温度设定单元由可调电阻R5和电容C2组成，可调电阻R5的一端与电源Vcc连接，另一端与电源Vss及单片机的PTB4管脚连接，可调端与单片机的PTB3管脚及电容C2的一端连接，电容C2的另一端也与单片机的PTB4管脚连接。
4.按照权利要求1或2所述的电热水器热水量显示装置，其特征在于所说的温度控制执行单元由电阻R6、三极管T1、二极管D1、继电器J1和J2组成，三极管T1的基极经电阻R6与单片机的PTB0管脚连接，其发射极与电源Vss连接，其集电极与继电器J1和J2控制线圈的一端连接，继电器J1和J2控制线圈的另一端与12V电源端连接，二极管D1并接在继电器J2控制线圈的两端，继电器J1和J2的常开接点J1K、J2K分别串接在单相电源进线端L、N和电加热管的进线端Load-L、Load-N之间。
5.按照权利要求3所述的电热水器热水量显示装置，其特征在于所说的温度控制执行单元由电阻R6、三极管T1、二极管D1、继电器J1和J2组成，三极管T1的基极经电阻R6与单片机的PTB0管脚连接，其发射极与电源Vss连接，其集电极与继电器J1和J2控制线圈的一端连接，继电器J1和J2控制线圈的另一端与12V电源端连接，二极管D1并接在继电器J2控制线圈的两端，继电器J1和J2的常开接点J1K、J2K分别串接在单相电源进线端L、N和电加热管的进线端Load-L、Load-N之间。
6.按照权利要求1或2所述的电热水器热水量显示装置，其特征在于所说的发光二极管为双色发光二极管。
7.按照权利要求3所述的电热水器热水量显示装置，其特征在于所说的发光二极管为双色发光二极管。
8.按照权利要求4所述的电热水器热水量显示装置，其特征在于所说的发光二极管为双色发光二极管。
9.按照权利要求5所述的电热水器热水量显示装置，其特征在于所说的发光二极管为双色发光二极管。
专利摘要一种电热水器热水量显示装置，属于电热水器技术。它由单片机控制单元、温度检测单元、温度设定单元、温度控制执行单元和剩余热水量显示单元所组成。剩余热水量显示单元由发光二极管LED1～LED5、三极管T2～T3和电阻组成。其中发光二极管为双色发光二极管。温度检测单元由电阻、电容、三个热敏电阻组成。温度设定单元由可调电阻和电容组成。温度控制执行单元由电阻、三极管、二极管、两个继电器组成。它不但能显示温度和水位，控制温度，而且能显示热水器中达到使用者设定温度要求的热水还有多少。它可广泛应用于各种家用及类似用途的电热水器中。
文档编号G01F23/292GK2553349SQ0226828
公开日2003年5月28日 申请日期2002年7月10日 优先权日2002年7月10日
发明者金红旗, 喻子达, 沈威 申请人:海尔集团公司, 青岛制冷技术研究所