專利名稱：一種暖氣控制閥控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種暖氣控制閥控制電路，可以應(yīng)用于新建筑暖氣分 戶計(jì)量系統(tǒng)，或既有建筑暖氣分戶計(jì)量、節(jié)能改造，具體是一種暖氣 智能節(jié)能計(jì)量裝置的配套裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)是能源消耗大國(guó)，建筑能耗是社會(huì)耗能大戶，我國(guó)北方地區(qū)
采暖能耗占當(dāng)?shù)厣鐣?huì)能耗的25%,采暖節(jié)能刻不容緩。我國(guó)在采暖節(jié) 能方面采取了一些措施，如采用集中供暖、分戶安裝熱能表等措施， 減少了部分浪費(fèi)。
但是，依然存在很多問(wèn)題，因傳統(tǒng)采暖收費(fèi)按面積收費(fèi)，用戶沒(méi)有 節(jié)約的積極性，房間無(wú)人時(shí)照常供暖，房間溫度過(guò)高時(shí)開(kāi)窗放熱，也存 在交費(fèi)難的問(wèn)題。如果某些人想在不使用時(shí)關(guān)閉暖氣，只能關(guān)閉現(xiàn)有 的普通手動(dòng)閥門，無(wú)法自動(dòng)關(guān)閉。室溫?zé)o法設(shè)置。傳統(tǒng)的熱能表存在 計(jì)量不準(zhǔn)確、易堵塞的問(wèn)題，不能關(guān)閉，不能調(diào)溫，不能預(yù)付費(fèi)，只 計(jì)量不節(jié)能，用電池作為動(dòng)力，電弱計(jì)量不準(zhǔn)，無(wú)電不計(jì)量，經(jīng)常更 換電池增大了使用成本，電池問(wèn)題是制約我國(guó)熱能表發(fā)展和供熱計(jì)量 改革的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)新穎、分戶 或分室計(jì)量、能自由設(shè)置溫度、自由開(kāi)關(guān)的新型、IC卡預(yù)付費(fèi)的暖氣 智能節(jié)能計(jì)量裝置的配套控制閥電路。其控制閥控制電路用市電不用 電池，關(guān)閉岡門依靠大電容放電，解決了困擾我國(guó)多年的熱計(jì)量裝置 電源壽命短的問(wèn)題。
一種暖氣控制閥控制電路，包括 一電機(jī)Ml,用于控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)和關(guān)； 一微處理器IC，用于接收信號(hào)并驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml轉(zhuǎn)動(dòng)； 一超級(jí)電容El,存儲(chǔ)電能，斷電后為電機(jī)Ml提供電能； 微處理器的P63腳接高電位，并通過(guò)下拉電阻R2接地，接地線還 連接有并聯(lián)的開(kāi)限位開(kāi)關(guān)Sl和關(guān)限位開(kāi)關(guān)S2，微處理器的P65腳和 P64腳分別作為0N腳和OFF腳，P60腳連接溫控器控制線；
ON腳和OFF腳之間為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括一電機(jī)M1、兩個(gè)三極管 Ql和Q2、兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4，三極管Ql的集電極和場(chǎng)效應(yīng)管Q3 的漏極共同連接到電沖幾Ml的一端，三極管Q2的集電極和場(chǎng)效應(yīng)管Q4 的漏極共同連接到電機(jī)M1的另一端，兩場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，兩三極 管的發(fā)射極接高電位VDD,場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極與三極管Ql的基極共同連接到OFF腳，效應(yīng)管Q4的柵極與三極管Q2的基極共同連接到ON
腳；
上述高電位VDD通過(guò)二極管Dl和限流電阻Rl連接到電源，超級(jí) 電容El設(shè)置在高電位VDD和接地之間。
上述孩么處理器P61腳作為0PN腳，P62作為CLS腳，并分別通過(guò) 上拉電阻連接到電源VCC。
上述微控制器的VDD腳為電源VCC腳，電源VCC腳和P63腳之間 還設(shè)置有穩(wěn)壓源電路，保證微處理器有穩(wěn)定電源，具體為電源VCC 腳通過(guò)并聯(lián)連接的法拉電容E2和電容Cl接地，法4立電容E2的正極還 通過(guò)二極管D2接P63腳高電位。
上述超級(jí)電容El大于等于1F，所述法拉電容E2為0. 22F。是為了 保證斷電后能關(guān)閉閥門，利用其存儲(chǔ)的電能推動(dòng)電機(jī)關(guān)閥，El在關(guān)閥 過(guò)程中隨著電量消耗，電壓會(huì)降低，這時(shí)，就需要E2作為穩(wěn)壓。并用 二極管Dl將El與電源隔離，防止反向送點(diǎn)，確保IC監(jiān)測(cè)電源掉電， Rl作為限流電阻，防止向E1充電電流過(guò)大，損壞電源；二才及管D2作 為電容E2的保護(hù)。
當(dāng)需要打開(kāi)閥門時(shí)，0N腳輸出低，0FF腳輸出高，Q2和Q3導(dǎo)通， 電機(jī)向開(kāi)閥方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)需要關(guān)閉閥門時(shí)，0FF腳輸出低，0N腳輸出 高，Q1和Q4導(dǎo)通，電機(jī)向關(guān)閥方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
Sl是開(kāi)限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)閥開(kāi)到位，Sl斷開(kāi)，0PN腳被拉高， 此時(shí)，微處理器IC控制停轉(zhuǎn)；S2是關(guān)限位開(kāi)關(guān)，原理與S1相同。
P60腳作為SW腳連接溫控器控制線，如果該腳被拉低，控制打開(kāi) 閥門。P63腳作為電源，如果5V消失，該腳被R2拉低，控制電機(jī)關(guān)閉 閥門。
另外，微處理器IC內(nèi)部有電壓監(jiān)測(cè)電路，當(dāng)IC電源(E2 )兩端 電壓低于2V， IC復(fù)位。IC內(nèi)部還可以有看門狗，如果程序意外跑飛， 可以重新復(fù)位，恢復(fù)運(yùn)行。
可以設(shè)置有刷卡識(shí)別電路，與本電路配合，將IC卡中的費(fèi)用信息 輸入，如果還有費(fèi)用，則本電路繼續(xù)工作，如果費(fèi)用過(guò)低或用盡，則 電路不工作，提醒充值，這是容易實(shí)現(xiàn)的。
綜上所述，本發(fā)明提供的暖氣控制閥控制電路具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 采用超級(jí)電容代替電源，普通做法都是采用現(xiàn)有電池，由于容 量限制，需要經(jīng)常更換，增加了成本和作業(yè)頻率。
2. 用戶可以自由開(kāi)關(guān)暖氣閥，房間無(wú)人時(shí)可以關(guān)閉，停止計(jì)費(fèi)， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)節(jié)能，比現(xiàn)有各種計(jì)費(fèi)方式都節(jié)能。
3. 由于有了溫控系統(tǒng)，用戶可以自由設(shè)置室內(nèi)溫度，可縮小室內(nèi) 與室外溫差，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，暖氣閥可以自動(dòng)關(guān)閉，停止計(jì)費(fèi)，這是容易實(shí)現(xiàn)的。
4. 當(dāng)室內(nèi)溫度設(shè)定值低時(shí)，會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到這一設(shè)定值，暖 氣閥自動(dòng)關(guān)閉，并停止計(jì)費(fèi)。
5. IC卡預(yù)付費(fèi)方式，解決了收費(fèi)難的問(wèn)題，方便管理。
6. 由其制作的閥門安裝方便，接口和現(xiàn)有接口類似。
7. 可以采用"兩部制收費(fèi)法"國(guó)家發(fā)改委、建設(shè)部2007年6月3 日聯(lián)合發(fā)布的《城市供熱價(jià)格管理暫行辦法》，規(guī)定采暖收費(fèi)實(shí)行固定 熱價(jià)和計(jì)量熱價(jià)相結(jié)合的"兩部制熱價(jià)"(也稱"兩部制收費(fèi)法")。固 定熱價(jià)按照總熱價(jià)3 0 % - 6 0 %的標(biāo)準(zhǔn)確定，計(jì)量熱價(jià)按用戶的實(shí)際使用量 計(jì)算，用戶所要交納的采暖費(fèi)是固定熱價(jià)和計(jì)量熱價(jià)之和。
8. 電機(jī)功率低，即可以采用小電機(jī)，其功率為2W左右即可，耗能少。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 一種暖氣控制閥控制電路，如圖1所示，包括 一電機(jī)M1，用于控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)和關(guān)；
一微處理器IC,微處理器釆用AT系列，如AT8PS53,用于接收信 號(hào)并驅(qū)動(dòng)電才幾Ml轉(zhuǎn)動(dòng)；
一超級(jí)電容El,存儲(chǔ)電能，斷電后為電機(jī)Ml提供電能。
微處理器的P63腳接高電位，并通過(guò)下拉電阻R2接地，接地線還 連接有并聯(lián)的開(kāi)限位開(kāi)關(guān)Sl和關(guān)限位開(kāi)關(guān)S2，微處理器的P65腳和 P64腳分別作為ON腳和OFF腳，P60腳連接溫控器控制線。
ON腳和OFF腳之間為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括一電機(jī)M1、兩個(gè)三極管 Ql和Q2 (采用8 550型號(hào))、兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4 (采用NDS3 35N型 號(hào))，三極管Ql的集電極和場(chǎng)效應(yīng)管Q3的漏極共同連接到電機(jī)Ml的 一端，三極管Q2的集電極和場(chǎng)效應(yīng)管Q4的漏極共同連接到電機(jī)M1的 另一端，兩場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，兩三極管的發(fā)射極接高電位VDD， 場(chǎng)效應(yīng)管Q3的^#極與三極管Ql的基極共同連接到0FF腳，效應(yīng)管Q4 的柵極與三極管Q2的基極共同連接到ON腳。
上述高電位VDD通過(guò)二極管Dl和限流電阻Rl連接到電源，超級(jí) 電容El設(shè)置在高電位VDD和接地之間。
上述微處理器P61腳作為0PN腳，P62作為CLS腳，并分別通過(guò) 上拉電阻連4妄到電源VCC。
上述微控制器的VDD腳為電源VCC腳，電源VCC腳和P63腳之間 還設(shè)置有穩(wěn)壓源電路，保證微處理器有穩(wěn)定電源，具體為電源VCC腳通過(guò)并聯(lián)連接的法拉電容E2和電容Cl接地，法拉電容E2的正極還 通過(guò)二才及管D2 4妄P63腳高電位。
上述超級(jí)電容El采用1F,所述法拉電容E2為0. 22F。是為了保證 斷電后能關(guān)閉閥門，利用其存儲(chǔ)的電能推動(dòng)電機(jī)關(guān)閥，El在關(guān)閥過(guò)程 中隨著電量消耗，電壓會(huì)降低，這時(shí)，就需要E2作為穩(wěn)壓。并用二極 管D1將E1與電源隔離，防止反向送點(diǎn)，確保IC監(jiān)測(cè)電源掉電，Rl 作為限流電阻，防止向E1充電電流過(guò)大，損壞電源；二極管D2作為 電容E2的保護(hù)。
當(dāng)需要打開(kāi)閥門時(shí)，0N腳輸出低，0FF腳輸出高，Q2和Q3導(dǎo)通， 電機(jī)向開(kāi)閥方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)需要關(guān)閉閥門時(shí)，0FF腳輸出低，0N腳輸出 高，Q1和Q4導(dǎo)通，電機(jī)向關(guān)閥方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
P60腳作為SW腳連接溫控器控制線，如果該腳被拉低，控制打開(kāi) 閥門。能實(shí)現(xiàn)溫度的自由設(shè)定和控制，是非常容易的。
還可以設(shè)置有刷卡識(shí)別電路，附圖l中未表示，將IC卡中的費(fèi)用 信息輸入，如果還有費(fèi)用，則本電路繼續(xù)工作，如果費(fèi)用過(guò)低或用盡， 則電路不工作，提醒充值，這是容易實(shí)現(xiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種暖氣控制閥控制電路，其特征在于包括一電機(jī)(M1)，用于控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)和關(guān)；一微處理器(IC)，用于接收信號(hào)并驅(qū)動(dòng)電機(jī)(M1)轉(zhuǎn)動(dòng)；一超級(jí)電容(E1)，存儲(chǔ)電能，斷電后為電機(jī)(M1)提供電能；微處理器的P63腳接高電位，并通過(guò)下拉電阻(R2)接地，接地線還連接有并聯(lián)的開(kāi)限位開(kāi)關(guān)(S1)和關(guān)限位開(kāi)關(guān)(S2)，微處理器的P65腳和P64腳分別作為ON腳和OFF腳，P60腳連接溫控器控制線；ON腳和OFF腳之間為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括一電機(jī)(M1)、兩個(gè)三極管(Q1和Q2)、兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(Q3和Q4)，三極管(Q1)的集電極和場(chǎng)效應(yīng)管(Q3)的漏極共同連接到電機(jī)(M1)的一端，三極管(Q2)的集電極和場(chǎng)效應(yīng)管(Q4)的漏極共同連接到電機(jī)(M1)的另一端，兩場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地，兩三極管的發(fā)射極接高電位(VDD)，場(chǎng)效應(yīng)管(Q3)的柵極與三極管(Q1)的基極共同連接到OFF腳，效應(yīng)管(Q4)的柵極與三極管(Q2)的基極共同連接到ON腳；上述高電位(VDD)通過(guò)二極管(D1)和限流電阻(R1)連接到電源，超級(jí)電容(E1)設(shè)置在高電位(VDD)和接地之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的暖氣控制閥控制電路，其特征在于微 控制器的VDD腳為電源(VCC)腳，電源(VCC)腳和P63腳之間還設(shè)置 有穩(wěn)壓源電路，具體為電源(VCC)腳通過(guò)并聯(lián)連接的法拉電容(E2) 和電容(CI )接地，法拉電容(E2 )的正極還通過(guò)二極管(D2 )接P63 腳高電位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的暖氣控制閥控制電路，其特征在于 所述超級(jí)電容(El)大于等于1F,所述法拉電容(E2)為0. 22F。
全文摘要
一種暖氣控制閥控制電路，包括一電機(jī)(M1)，用于控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)和關(guān)，一微處理器(IC)，用于接收信號(hào)并驅(qū)動(dòng)電機(jī)(M1)轉(zhuǎn)動(dòng)，一超級(jí)電容(E1)，存儲(chǔ)電能，斷電后為電機(jī)(M1)提供電能。本發(fā)明采用超級(jí)電容代替普通電池，降低了成本和作業(yè)頻率，能自由開(kāi)關(guān)暖氣閥、設(shè)定溫度，節(jié)約了大量的能源，也減少了用戶的使用成本，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)F16K31/04GK101561665SQ200910015379
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者孫召寬, 宋傳增, 宋海洋, 左利琴, 畢潔航 申請(qǐng)人:濟(jì)南雪山節(jié)能科技有限公司