专利名称：一种具有多种防电墙装置的电器共用单片机嵌入式芯片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单片机嵌入式芯片，特别涉及一种具有多种防电墙装置的电 器共用单片机嵌入式芯片。
背景技术：
本发明所称防电墙装置是指使蓄热式电热水器等家用电器具有地线和基本 绝缘同时失效时实时切断地线和发热体电源的人身安全保护装置，在接地不可 靠，甚至是缺乏的不安全的用电环境下情况下，旨在保证使用者的安全。众所周 知，防电墙装置的核心是单片机嵌入式芯片，通过接收与其连接的在地线和基本 绝缘同时失效时的地线EiN和零线N间的电位差检测装置的输出信号，控制与之 连接的执行电路实时切断地线和发热体电源。与此同时，完成所涉电器的其他控 制功能。本发明申请日前，尚未开发出一种可适用多种防电墙装置的电器共用的 单片机嵌入式芯片，不利于单片机嵌入式芯片的集约化生产和电器防电墙技术的 推广和应用，也给不装有防电墙装置的相关电器使用者带来安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有多种防电墙装置的电器共用单片机嵌入式芯片。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本发明包括单片机芯片及控制 软件；单片机芯片的输入端分别提供八种跨接于地线和零线间的电位差检测装置
以及轻触开关、红外线发射与接收装置、热释电发射与接收装置、遥控接收装置、 传感器及温控器等数字信号和非数字信号接入端口 ，单片机芯片输出端分别提供 连接两组继电器执行电路以及液晶显示屏和终端控制电路的接口。所称八种跨接 于地线和零线间的电位差检测装置分别由降压电路、整流电路、开关电路依次连
接组成，向单片机芯片i/o输入端口提供地线带电时的开关信号，实际使用时选
择其中一种使用，并与指定的单片机芯片输入端相连接；所述开关电路包括开关 管、达林顿管、集成运放电路、时基电路组成的四种单一开关电路以及由四种单 一开关电路与继电器组合而成的四种复合开关电路。单片机芯片的输出端连接两 组继电器执行电路，继电器执行电路由开关管驱动电路及继电器组成，在其常闭 触点、常开触点串接有地线的进出端Ein 、EouT及发热体电源的进出端Lw、Lour。
继电器执行电路受控于中央处理器，在地线带电时切断串接在继电器JK J2的地 线ElN 、 EOUT及用电器发热体电源LIN、 Lour,在正常情况下，继电器常闭触点确 保地线ElN、 EOUT及用电器发热体电源LlN、 LOUT的连通。为适用多种电器的控
制需要，单片机芯片的输入端分别提供轻触开关、红外线发射与接收装置、热释 电发射与接收装置、遥控接收装置、各类传感器及温控装置等数字和非数字信号 接入端口，轻触开关的功能除控制电源开关外由终端控制电路确定，轻触开关输 入端口的排列次序与输出端终端控制电路的排列次序相一致，在接有红外线发射 与接收装置、热释电发射与接收装置、遥控接收装置、各类传感器及温控装置时， 单片机芯片自动屏蔽轻触开关的相关功能。所述终端控制电路为控制终端设备开 闭的开关电路， 一般包括开关管与继电器的组合以及可控硅等，终端设备一般指
各种电机、电磁阀、发光体、发热体和蜂鸣器等；单片机芯片提供的非数字信号 接入端口与外接A/D转换器相连接。
本发明的有益效果是单片机嵌入式芯片通过接收与其连接的在地线和基本
绝缘同时失效时的地线EiN和零线N间的电位差检测装置的输出信号，控制与之
连接的继电器执行电路实时切断地线和发热体电源。与此同时，完成所涉电器的 其他控制功能。可适用多种电器防电墙装置共用，有利于单片机嵌入式芯片的集 约化生产和电器防电墙技术的推广和应用，给使用者带来安全。其适用范围广， 包括蓄热式电热水器、即热式电热水器、使用电热水器供水的淋浴房及使用电热 加温的冲洗便座还包括电热开水炉、消毒柜和吸油烟机等。
下面通过附图对本发明作进一步说明。 附图l为本发明的电原理图。
具体实施例方式
参阅图1。本发明包括单片机芯片及控制软件。单片机芯片的输入端分别提供 八种跨接于地线和零线间的电位差检测装置以及轻触开关、红外线发射与接收装 置、热释电发射与接收装置、遥控接收装置、传感器及温控器等数字信号和非数 字信号接入端口，单片机芯片输出端分别提供连接两组继电器执行电路以及液晶 显示屏和终端控制电路的接口 。所称八种跨接于地线和零线间的电位差检测装置
分别由降压电路、整流电路、开关电路依次连接组成，向单片机芯片i/o输入端 口提供地线带电时的开关信号，实际使用时选择其中一种使用，并与指定的单片 机芯片输入端相连接，所述开关电路包括开关管、达林顿管、集成运放电路、时 基电路组成的四种单一开关电路以及由四种单一开关电路与继电器组合而成的 四种复合开关电路。单片机芯片的输出端连接两组继电器执行电路，继电器执行 电路由开关管驱动电路及继电器组成，在其常闭触点、常开触点串接有地线的进
出端ElN 、 EOUT及发热体电源的进出端Lin、 Lout。继电器执行电路受控于中央 处理器，在地线带电时切断串接在继电器Jl、 J2的地线ElN、 EOUT及用电器发热 体电源LlN、 Lout，在正常情况下，继电器常闭触点确保地线ElN 、 eout及用电器 发热体电源LlN、 Lour的连通。为适用多种电器的控制需要，单片机芯片的输入
端分别提供轻触开关、红外线发射与接收装置、热释电发射与接收装置、遥控接 收装置、各类传感器及温控装置等数字和非数字信号接入端口，轻触开关的功能 除控制电源开关外由终端控制电路确定，轻触开关输入端口的排列次序与输出端 终端控制电路的排列次序相一致，在接有红外线发射与接收装置、热释电发射与 接收装置、遥控接收装置、各类传感器及温控装置时，单片机芯片自动屏蔽轻触 开关的相关功能。所述终端控制电路为控制终端设备开闭的开关电路， 一般包括 开关管与继电器的组合以及可控硅等，终端设备一般指各种电机、电磁阀、发光
体、发热体和蜂鸣器等；单片机芯片提供的非数字信号接入端口与外接A/D转
换器相连接。
本发明单片机芯片采用带A/D转换的八位单片机和不带A/D转换的八位单 片机两种，其I/0端口不少于32位。前者适用非数字信号的输入，后者适用数 字信号的输入。单片机芯片提供的非数字信号接入端口与外接A/D转换器相连 接。
权利要求
l、一种具有多种防电墙装置的电器共用单片机嵌入式芯片，包括单片机芯片及控制软件；其特征是单片机芯片的输入端分别提供八种跨接于地线和零线间的电位差检测装置以及轻触开关、红外线发射与接收装置、热释电发射与接收装置、遥控接收装置、传感器及温控器等数字信号和非数字信号接入端口，单片机芯片输出端分别提供连接两组继电器执行电路以及液晶显示屏和终端控制电路的接口。
2、 根据权利要求1所述的一种具有多种防电墙装置的电器共用单片机嵌入式 芯片，其特征是所称八种跨接于地线和零线间的电位差检测装置分别由降压电路、整流电路、开关电路依次连接组成，向单片机芯片i/o输入端口提供地线带电时的开关信号，实际使用时选择其中一种使用，并与指定的单片机芯片输入端 相连接，所述开关电路包括开关管、达林顿管、集成运放电路、时基电路组成的 四种单一开关电路以及由四种单一开关电路与继电器组合而成的四种复合开关电路。
3、根据权利要求1所述的一种具有多种防电墙装置的电器共用单片机嵌入式 芯片，其特征是单片机芯片的输出端连接两组继电器执行电路，继电器执行电路 由开关管驱动电路及继电器组成，在其常闭触点、常开触点串接有地线的进出端 ElN 、 EOUT及发热体电源的进出端Lin、 Lout。继电器执行电路受控于中央处理器， 在地线带电时切断串接在继电器Jl、j2的地线ElN 、E0UT及用电器发热体电源LlN、Lout,在正常情况下，继电器常闭触点确保地线Ein 、 Eour及用电器发热体电源 Lin、 Lour的连通。
4、根据权利要求1所述的一种具有多种防电墙装置的电器共用单片机嵌入式芯片，其特征是单片机芯片的输入端分别提供轻触开关、红外线发射与接收装置、 热释电发射与接收装置、遥控接收装置、各类传感器及温控装置等数字和非数字 信号接入端口，轻触开关的功能除控制电源开关外由终端控制电路确定，轻触开 关输入端口的排列次序与输出端终端控制电路的排列次序相一致，在接有红外线 发射与接收装置、热释电发射与接收装置、遥控接收装置、各类传感器及温控装 置时，单片机芯片自动屏蔽轻触开关的功能。
5、 根据权利要求1所述的一种具有多种防电墙装置的电器共用单片机嵌入式 芯片，其特征是所述终端控制电路为控制终端设备开闭的开关电路， 一般包括开 关管与继电器的组合以及可控硅等，终端设备一般指各种电机、电磁阀、发光体、 发热体和蜂鸣器等。
6、 根据权利要求1所述的一种具有多种防电墙装置的电器共用单片机嵌入式 芯片，其特征是单片机芯片提供的非数字信号接入端口与外接A/D转换器相连 接。
全文摘要
一种具有多种防电墙装置的电器共用单片机嵌入式芯片，包括单片机芯片及控制软件。其特征是单片机芯片的输入端分别提供八种跨接于地线和零线间的电位差检测装置以及轻触开关、红外线发射与接收装置、热释电发射与接收装置、遥控接收装置、传感器及温控器等数字信号和非数字信号接入端口，单片机芯片输出端分别提供液晶显示屏和终端控制电路的接口。其有益效果是通过接收与其连接的在地线和基本绝缘同时失效时的地线和零线间的电位差检测装置等输出信号，控制与之连接的执行电路实时切断地线和发热体电源，完成所涉电器的其他控制功能。适用电热水器、使用电热供水的淋浴房及使用电热加温的冲洗便座、电热开水炉、消毒柜和吸油烟机等多种电器共用。
文档编号H02H3/00GK101364725SQ20081012032
公开日2009年2月11日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者谭启仁 申请人:谭启仁