專利名稱：熱水器自動控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱水器領(lǐng)域，更具體地說涉及一種用于燃?xì)鉄崴鞯淖詣涌刂齐娐贰?br> 背景技術(shù)：
國內(nèi)現(xiàn)有的全自動強(qiáng)制排氣或智能恒溫燃?xì)饪焖贌崴魇褂玫闹骺刂破?，都是采用單片機(jī)(MCU)或定制的ASIC器件，加上相應(yīng)的外圍硬件電路以及嵌入式控制程序共同組成的一個自動控制電路，參見附圖I。這個自動控制電路的核心就是單片機(jī)(MCU)或ASIC器件，它的作用就好比人的大腦。單片機(jī)或ASIC器件本身包括了數(shù)千個或上萬的電子晶體管。另外，國內(nèi)現(xiàn)有的全自動強(qiáng)制排氣或智能恒溫燃?xì)饪焖贌崴髟跈z測水流信號時，使用的是水流量傳感器，如附圖2所示，其主要由軸、葉輪、磁體、集成霍爾元件及外殼體組成， 水流進(jìn)入傳感器腔體后，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，與葉輪相連的磁體，也同時旋轉(zhuǎn)，形成變化的磁場， 這時給霍爾元件的兩端通電，通電后的霍爾元件在變化的磁場中產(chǎn)生感生電動勢，該信號經(jīng)集成霍爾元件后級的整形、放大處理后，在輸出端得到了一個方波信號，該方波信號的頻率與轉(zhuǎn)速成正比，轉(zhuǎn)速越快，頻率越高，反之亦然，如圖3所示。傳統(tǒng)燃?xì)鉄崴鞲髟饕茏詣涌刂齐娐防锏膯纹瑱C(jī)控制，但是當(dāng)單片機(jī)或者軟件(嵌入式控制程序)發(fā)生故障(故障的原因也不能預(yù)測)，其部分功能損壞或受到干擾時，單片機(jī)的控制功能可能會失效。在這種情況下，當(dāng)水流量傳感器沒有檢測到進(jìn)水管有水進(jìn)入熱水器，即沒有水流量信號的時候，但由于單片機(jī)出現(xiàn)故障，錯誤以為有水進(jìn)入熱水器，單片機(jī)控制主電磁閥驅(qū)動電路開啟，進(jìn)而啟動熱水器，對熱水器進(jìn)行干燒，這樣會造成燃?xì)獾男孤?，對用戶產(chǎn)生危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述自動控制系統(tǒng)里的單片機(jī)可能產(chǎn)生故障失效的情況，同時結(jié)合水流量傳感器輸出方波信號的特性，提供一種熱水器自動控制電路。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
熱水器自動控制電路，包括水流量信號檢測電路、主電磁閥驅(qū)動控制電路及單片機(jī)，所述水流量信號檢測電路通過單片機(jī)與主電磁閥驅(qū)動控制電路連接，所述熱水器自動控制電路還包括單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路，所述水流量信號檢測電路通過單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路與主電磁閥驅(qū)動控制電路連接。上述熱水器自動控制電路中，所述單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路包括比較器和第一三極管，所述比較器的負(fù)輸入端分別通過第三電阻與電源連接，并通過第一電阻與第一三極管的集電極連接，第一三極管的發(fā)射極接地，所述第三電阻大于第一電阻的阻值，比較器的負(fù)輸入端還與第一電容的正極端連接，所述第一電容的負(fù)極端接地，通過外部信號控制第一三極管集電極與發(fā)射極的通斷可以使比較器的負(fù)輸入端為高電平或低電平，所述比較器的正輸入端通過第四電阻與電源連接，并且通過第五電阻接地，第四電阻和第五電阻的阻值相同。上述熱水器自動控制電路中，所述水流量信號檢測電路中包括第三三極管，所述第三三極管的集電極依次通過單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路中的第二電阻、第二電容與第一三極管的基極連接。上述熱水器自動控制電路中，所述主電磁閥驅(qū)動控制電路包括第一反向驅(qū)動放大器，第一反向驅(qū)動放大器的輸入端與單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路中比較器的輸出端連接。本發(fā)明的熱水器自動控制電路包括水流量信號檢測電路、單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路、主電磁閥驅(qū)動控制電路及單片機(jī)，所述單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路包括比較器。熱水器中安裝的水流量傳感器在有水流通過時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢經(jīng)水流量信號檢測電路整形、放大處理后得到方波信號；方波信號再輸入到單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路中，方波信號先被轉(zhuǎn)換成電平信號再通入比較器；利用比較器產(chǎn)生的高低電平信號串入主電磁閥驅(qū)動控制電路中，整個熱水器的自動控制系統(tǒng)在沒有水流量信號的時候，單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路輸出信號，保證主電磁閥驅(qū)動控制電路關(guān)閉，進(jìn)而產(chǎn)生保護(hù)作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果本發(fā)明熱水器自動控制電路中的單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路在整個控制電路中相對對立，不受單片機(jī)或ASIC器件控制，并直接作用于主電磁閥驅(qū)動控制電路，在沒有水流量信號的時候，單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路輸出信號，保證主電磁閥驅(qū)動控制電路關(guān)閉，避免由于單片機(jī)實效時，引起熱水器在沒有水流量信號時的干燒，整個熱水器自動控制電路消除燃?xì)庑孤兜奈ｋU，保證用戶的安全。


圖I為現(xiàn)有熱水器使用的主控制器原理框圖。圖2為水流量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為水流量傳感器所產(chǎn)生的方波信號圖。圖4為本發(fā)明自動控制電路的原理圖。圖5為單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路的電路原理圖。圖6為本發(fā)明自動控制電路的原理框圖。圖中標(biāo)記I-水流量信號檢測電路，2-單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路，3-主電磁閥驅(qū)動控制電路，4-單片機(jī)，N6B-比較器，R48-第一電阻，V33-第一三極管，C25-第一電容，R47-第二電阻，C28-第二電容，R52-第三電阻，R49-第四電阻，R50-第五電阻，R51-第六電阻，R53-第七電阻，VlO-第一二極管，D2A-第一反向驅(qū)動放大器，D3B-第二反向驅(qū)動放大器，V12-第二二極管，R60-第八電阻，R61-第九電阻，V9-第二三極管，V14-第三二極管，V32-第三三極管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例I
如附圖4、附圖5所示，本實施例的熱水器自動控制電路，包括水流量信號檢測電路I、 主電磁閥驅(qū)動控制電路3及單片機(jī)4，所述水流量信號檢測電路I通過單片機(jī)4與主電磁閥驅(qū)動控制電路3連接，所述熱水器自動控制電路還包括單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路2，所述水流量信號檢測電路I通過單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路2與主電磁閥驅(qū)動控制電路3連接。所述單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路包括比較器N6B和第一三極管V33，所述比較器N6B的負(fù)輸入端分別通過第三電阻R52與電源連接，并通過第一電阻R48與第一三極管V33的集電極連接，第一三極管V33的發(fā)射極接地，所述第三電阻R52遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一電阻R48的阻值，比較器N6B的負(fù)輸入端還與第一電容C25的正極端連接，所述第一電容C25的負(fù)極端接地，通過外部信號控制第一三極管V33 集電極與發(fā)射極的通斷可以使比較器N6B的負(fù)輸入端為高電平或低電平，所述比較器N6B 的正輸入端通過第四電阻R49與電源連接，并且通過第五電阻R50接地，第四電阻R49和第五電阻R50的阻值相同，使比較器N6B的正輸入端電壓為1/2VCC，便于和比較器的負(fù)輸入端進(jìn)行比較。水流量信號檢測電路I中包括第三三極管V32，所述第三三極管V32的集電極依次通過單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路2中的第二電阻R47、第二電容C28與第一三極管V33的基極連接， 所述第一三極管V33的發(fā)射極通過第一二極管VlO與基極連接；所述比較器N6B的輸出端通過第六電阻R51與比較器N6B正輸入端連接，還通過第七電阻R53和第三電阻R52與比較器N6B的負(fù)輸入端連接，形成正反饋回路。主電磁閥驅(qū)動控制電路3包括第一反向驅(qū)動放大器D2A,第一反向驅(qū)動放大器D2A的輸入端與單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路2中比較器N6B的輸出端連接。如附圖6所示，為本實施例自動控制電路的原理框圖，單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路相對獨(dú)立， 輸入信號是水流量方波信號，輸出信號是電平信號。熱水器中安裝有水流量傳感器，在有水流通過時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢經(jīng)水流量信號檢測電路I整形、放大處理后得到方波信號；方波信號再輸入到單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路2中，方波信號先被轉(zhuǎn)換成電平信號再通入比較器N6B中；利用比較器N6B產(chǎn)生的高低電平信號串入主電磁閥驅(qū)動控制電路3中。整個熱水器的自動控制電路在沒有水流量信號的時候，單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路2輸出信號，保證主電磁閥驅(qū)動控制電路3關(guān)閉，進(jìn)而產(chǎn)生保護(hù)作用。 具體地講
I、無水流量信號時比較器N6B的第5腳(正輸入端)為參考電平輸入端，經(jīng)第四電阻 R49和第五電阻R50分壓，二者阻值相等，則第5腳電平為1/2VCC。比較器N6B的第6腳(負(fù)輸入端)為檢測信號輸入端，沒有水流量信號時，第一三極管V33截止,第一電阻R48 —腳對地斷開。VCC經(jīng)第三電阻R52對第一電容C25充電，充滿后使得第一電容C25的正極端電平變?yōu)楦撸瑒t使比較器N6B第6腳也為高電平，由于第6腳是負(fù)輸入端，且電平高于第5腳電平(1/2VCC)，所以使得比較器N6B的輸出端第7腳輸出為低電平信號。比較器N6B第7腳輸出連接到第一反向驅(qū)動放大器D2A的輸入端，即將單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路2的輸出串入主電磁閥驅(qū)動電路3(該電路由單片機(jī)4的P05 口、第二反向驅(qū)動放大器D3B、第一反向驅(qū)動放大器 D2A、第二二極管V12、第八電阻R60、第九電阻R61、第二三極管V9、第三二極管V14組成)，當(dāng)比較器N6B輸出為低電平時,將第一反向驅(qū)動放大器D2A的第I腳也拉成低電平，由于第一反向驅(qū)動放大器D2A的反向特性，使第一反向驅(qū)動放大器D2A輸出第16腳變?yōu)楦唠娖?，由于第二二極管V12的單向?qū)ㄐ?，使第二二極管V12不能導(dǎo)通，經(jīng)過第二二極管V12、第九電阻R61后使第二三極管V9截止，從而沒有驅(qū)閥電壓輸出。由于單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路2在沒有水流量信號的時候，該電路輸出信號，保證主電磁閥驅(qū)動控制電路3關(guān)閉，這時，即便單片機(jī)4 失效，P05 口線有錯誤的驅(qū)動信號輸出，也無法使第二三極管V9開啟，避免了由于單片機(jī)4 實效時，引起熱水器在沒有水流量信號時的干燒。
2、有水流量信號時水流進(jìn)入水流量傳感器腔體后，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，與葉輪相連的磁體，也同時旋轉(zhuǎn)，形成變化的磁場，這時給霍爾元件的兩端通電，通電后的霍爾元件在變化的磁場中產(chǎn)生感生電動勢，該信號經(jīng)水流量信號檢測電路I的整形、放大處理后，在第三三極管V32的輸出端(三極管V32的集電極)得到了一個方波信號。該水流量方波信號經(jīng)過第二電阻R47、第二電容C28、第一二極管VlO后使第一三極管V33導(dǎo)通，且第三電阻R52 的阻值為1ΜΩ，第一電阻的阻值R48為100Ω，第三電阻R52遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一電阻R48的阻值，第一三極管V33導(dǎo)通將比較器N6B的第6腳(負(fù)輸入端)拉成低電平，這時由于第一電容C25存儲了能量，需要經(jīng)過第一電阻R48、第一三極管V33緩慢釋放，就使得比較器N6B的第6腳(負(fù)輸入端)的電平緩慢下降，比較器N6B的第5腳(正輸入端)參考電平不變，所以使得比較器N6B的輸出端第7腳輸出高電平信號，當(dāng)比較器N6B輸出為高電平時，將第一反向驅(qū)動放大器D2A的第I腳也拉成高電平，由于第一反向驅(qū)動放大器D2A的反向特性，使第一反向驅(qū)動放大器D2A輸出第16腳變?yōu)榈碗娖?，由于第二二極管V12的單向?qū)ㄐ裕沟诙O管V12導(dǎo)通，進(jìn)而使第二三極管V9導(dǎo)通，則使得該單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路2不再影響單片機(jī)4對主電磁閥驅(qū)動電路3的控制。水流量信號檢測電路I通過單片機(jī)4與主電磁閥驅(qū)動控制電路3連接，第三三極管V32的輸出端產(chǎn)生水流量方波信號作用于單片機(jī)，單片機(jī)感應(yīng)到有水流進(jìn)水到熱水器，單片機(jī)發(fā)送信號給主電磁閥驅(qū)動控制電路3，控制主電磁閥驅(qū)動電路開啟，啟動熱水器。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.熱水器自動控制電路，包括水流量信號檢測電路、主電磁閥驅(qū)動控制電路及單片機(jī)， 所述水流量信號檢測電路通過單片機(jī)與主電磁閥驅(qū)動控制電路連接，其特征在于所述熱水器自動控制電路還包括單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路，所述水流量信號檢測電路通過單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路與主電磁閥驅(qū)動控制電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱水器自動控制電路，其特征在于所述單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路包括比較器N6B和第一三極管V33，所述比較器N6B的負(fù)輸入端分別通過第三電阻R52與電源連接，并通過第一電阻R48與第一三極管V33的集電極連接，第一三極管V33的發(fā)射極接地，所述第三電阻R52大于第一電阻R48的阻值，比較器N6B的負(fù)輸入端還與第一電容C25 的正極端連接，所述第一電容C25的負(fù)極端接地，通過外部信號控制第一三極管V33集電極與發(fā)射極的通斷可以使比較器N6B的負(fù)輸入端為高電平或低電平，所述比較器N6B的正輸入端通過第四電阻R49與電源連接，并且通過第五電阻R50接地，第四電阻R49和第五電阻 R50的阻值相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱水器自動控制電路，其特征在于所述水流量信號檢測電路中包括第三三極管V32，所述第三三極管V32的集電極依次通過單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路中的第二電阻R47、第二電容C28與第一三極管V33的基極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱水器自動控制電路，其特征在于所述主電磁閥驅(qū)動控制電路3包括第一反向驅(qū)動放大器D2A，第一反向驅(qū)動放大器D2A的輸入端與單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路 2中比較器N6B的輸出端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱水器領(lǐng)域，更具體地說涉及一種用于燃?xì)鉄崴鞯淖詣涌刂齐娐?。熱水器自動控制電路，包括水流量信號檢測電路、主電磁閥驅(qū)動控制電路及單片機(jī)，所述水流量信號檢測電路通過單片機(jī)與主電磁閥驅(qū)動控制電路連接，所述熱水器自動控制電路還包括單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路，所述水流量信號檢測電路通過單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路與主電磁閥驅(qū)動控制電路連接。本發(fā)明熱水器自動控制電路中的單穩(wěn)態(tài)保護(hù)電路在整個控制電路中相對對立，避免由于單片機(jī)實效時，引起熱水器在沒有水流量信號時的干燒，整個熱水器自動控制電路消除燃?xì)庑孤兜奈ｋU，保證用戶的安全。
文檔編號G05B19/042GK102591243SQ201210076018
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者朱寧東, 邱春松 申請人:成都前鋒電子有限責(zé)任公司