CN105075968A - 一种智能加热棒及水族箱 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式提供了一种智能加热棒及水族箱，该智能加热棒包括：发热芯、温度控制单元、晶闸管和电源线；晶闸管的两个输出端分别连接发热芯和电源线，输入端连接温度控制单元；温度控制单元对电源线提供的交流电进行过零检测，在交流电过零点时控制晶闸管导通或关断，并通过控制晶闸管在单位时间内处于导通状态和关断状态的时间比例，来调整发热芯在单位时间内发热和停止发热的时间比例，进而调整智能加热棒的发热功率。本发明采用晶闸管控制发热芯通断电，可避免机械触点发生氧化粘连的现象，采用过零点触发晶闸管以使其工作在完整的交流电周期的策略，提高了晶闸管的使用寿命，可实现更高精度的温度控制功能，更有利于鱼类健康生长。

Description

一种智能加热棒及水族箱

技术领域

本发明的实施方式涉及水生动植物养殖领域，具体地，涉及一种智能加热棒及水族箱。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

加热棒是水族箱内最常见的加热工具，在热带以外的地区养殖热带鱼类一般都需要在水族箱里配置加热棒，除了具有对水进行加热使鱼类能够生活在适合的温度中的作用外，还能够用于治疗病鱼或为一些鱼类提供较高水温以促使其繁殖。

热带鱼类对于温度有非常高的要求，水温过热、过冷或者温度波动较大都很容易导致鱼类生病或死亡，因此，研究加热棒的温度控制性能对利用水族箱养殖热带鱼类具有非常重要的意义。

发明内容

发明人在实现本发明的过程中发现，目前传统加热棒在温度控制方面大多是采用双金属片或继电器等机械触点控制发热芯的通断电状态的模式，这种温度控制模式存在很多缺陷，例如，精度较低，误差一般为±2℃或者更高，机械触点容易因氧化或过热而出现粘连，限制了加热棒的使用寿命，严重时还会导致发热芯持续加热形成“煮鱼”现象；另外，传统加热棒仅具有少数的温度调节等级，不能满足对温度有较高要求的鱼类养殖。

为了克服传统加热棒存在的以上问题，本发明提供一种温控精度高、使用寿命长的智能加热棒。

在本发明实施方式的第一方面中，提供了一种智能加热棒，包括：发热芯、温度控制单元、晶闸管和电源线；

所述晶闸管的两个输出端分别连接所述发热芯和所述电源线，输入端连接所述温度控制单元；

所述晶闸管导通时，所述电源线向所述发热芯提供交流电，所述发热芯通电并发热；

所述晶闸管关断时，所述电源线停止向所述发热芯提供交流电，所述发热芯断电并停止发热；

所述温度控制单元用于对所述电源线提供的交流电进行过零检测，根据所述过零检测的结果在交流电过零点时控制所述晶闸管导通或关断，并通过控制所述晶闸管在单位时间内处于导通状态和关断状态的时间比例，来调整所述发热芯在单位时间内发热和停止发热的时间比例，进而调整智能加热棒的发热功率。

可选地，所述智能加热棒，还包括：水温传感器、温度设定单元；

所述水温传感器实时检测水族箱内水的温度；

所述温度设定单元接收用户输入的温度设定命令，并从所述温度设定命令中解析出一目标温度；

所述温度控制单元还用于判断所述水族箱内水的温度低于所述目标温度时，计算所述水族箱内水的温度与所述目标温度的差值，若所述差值越大，则控制所述发热芯在单位时间内发热和停止发热的时间比例越大，以使所述智能加热棒的发热功率越大，若所述差值越小，则控制所述发热芯在单位时间内发热和停止发热的时间比例越小，以使所述智能加热棒的发热功率越小。

可选地，所述智能加热棒，还包括：昼夜监测单元、昼夜温差设定单元；

所述昼夜监测单元实时监测水族箱所处环境的昼夜情况；

所述昼夜温差设定单元接收用户输入的昼夜温差设定命令，并从所述昼夜温差设定命令中解析出一温度差值和一目标温度设定标准，其中，所述目标温度设定标准指示所述目标温度是针对白天或夜间设置；

所述温度控制单元还用于：

在所述目标温度设定标准指示所述目标温度是针对白天设置的情况下，若水族箱所处环境的昼夜情况为白天，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度时控制所述发热芯发热，若水族箱所处环境的昼夜情况为夜间，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度与所述温度差值之差时控制所述发热芯发热；以及，

在所述目标温度设定标准指示所述目标温度是针对夜间设置的情况下，若水族箱所处环境的昼夜情况为白天，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度与所述温度差值之和时控制所述发热芯发热，若水族箱所处环境的昼夜情况为夜间，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度时控制所述发热芯发热。

可选地，所述智能加热棒，还包括：功率设定单元；

所述功率设定单元接收用户输入的功率设定命令，并从所述功率设定命令中解析出一目标功率；

所述温度控制单元还用于控制所述智能加热棒的发热功率维持在所述目标功率以下。

可选地，所述智能加热棒，还包括：无线传输单元、无线遥控器；

所述无线遥控器置于水族箱的外部，用于通过无线传输技术向所述无线传输单元发送用户输入的命令；

所述无线传输单元置于水族箱的内部，用于接收所述用户输入的命令并转发。

可选地，所述无线传输单元通过红外线传输技术或WIFI传输技术或蓝牙传输技术向所述无线传输单元发送用户输入的命令。

可选地，所述智能加热棒，还包括：液晶显示器；所述液晶显示器连接所述无线传输单元，用于显示从用户输入的命令中解析出的参数信息。

可选地，所述智能加热棒，还包括：光敏传感器；

所述光敏传感器实时检测水族箱所处环境的光线强度；

所述液晶显示器根据所述水族箱所处环境的光线强度调节背光亮度。

可选地，所述水温传感器密封于一导热管中，该导热管设置于所述智能加热棒的顶部，且所述导热管与所述水族箱中的水直接接触。

可选地，所述智能加热棒，还包括：高温传感器、预警单元、报警器；

所述高温传感器实时检测所述发热芯的发热温度；

所述预警单元用于判断所述发热芯的发热温度高于一预设最高温度时，向所述温度控制单元发送断电指令，并触发所述报警器进行报警，以警示用户所述智能加热棒处于过温状态；

所述温度控制单元接收所述断电指令时，控制所述晶闸管关断，以使得所述发热芯断电并停止发热。

可选地，所述预警单元还用于判断所述所述高温传感器实时检测到的所述发热芯的发热温度在一预设时间段内持续升高且升温速率大于一预设速率时，向所述温度控制单元发送所述断电指令，并触发所述报警器进行报警，以警示用户所述智能加热棒处于干烧状态。

可选地，所述预警单元还用于判断所述水温传感器实时检测到的水族箱内水的温度在一预设时间段内不升高，且该预设时间段内所述高温传感器实时检测到的所述发热芯的发热温度持续升高且升温速率小于一预设速率时，触发所述报警器进行报警，以警示用户所述水族箱处于缺水状态。

可选地，所述智能加热棒，还包括：摄像头；

所述摄像头用于拍摄所述水族箱中的场景。

可选地，所述智能加热棒，还包括：内置壳体和外置壳体；

所述内置壳体装设于水族箱的内部；

所述发热芯、所述晶闸管密封装设于所述内置壳体中；

所述电源线穿过所述内置壳体，连接市电；

所述外置壳体装设于所述水族箱的外部；

所述温度控制单元装设于外置壳体中。

在本发明实施方式的第二方面中，提供了一种水族箱，包括：鱼缸，以及如上所述的智能加热棒。

借助于上述技术方案，本发明具有以下优点：采用无机械触点的晶闸管来控制发热芯的通断电状态，相比于目前传统加热棒采用双金属片或继电器等机械触点的情况，本发明可以很好地避免机械触点发生氧化粘连的现象；采用过零点触发晶闸管以使其工作在完整的交流电周期的策略，降低了晶闸管的电磁干扰，提高了晶闸管的使用寿命，从而提高了整个智能加热棒的使用寿命；通过控制晶闸管来调整发热芯发热和停止发热的时间比例，进而调整智能加热棒的发热功率，相比于目前传统加热棒仅具有少数温度调节等级的情况，本发明可实现更高精度的温度控制功能，更有利于鱼类健康生长。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1示意性地示出了本发明的应用场景；

图2A、图2C～图2I示意性地示出了示例性设备一的结构框图；

图2B示意性地示出了示例性设备一的交流电过零点检测结果；

图3示意性地示出了示例性设备一的实施例一的外观示意图；

图4是示例性设备三的结构框图；

图5是示例性设备三的实施例一提供的具有昼夜调温模式的水族箱智能加热棒的电路连接示意图；

图6是示例性设备三的实施例二提供的具有昼夜调温模式的水族箱智能加热棒的电路连接示意图；

图7(a)是示例性设备三的实施例四提供的具有昼夜调温模式的水族箱智能加热棒的外观正视图；

图7(b)是示例性设备三的实施例四提供的具有昼夜调温模式的水族箱智能加热棒的剖面图；

图7(c)是示例性设备三的实施例四提供的具有昼夜调温模式的水族箱智能加热棒的底视图；

图8是示例性设备四的结构框图；

图9是示例性设备四的实施例一提供的无线控温的水族箱智能加热棒的电路连接示意图；

图10是示例性设备四的实施例二提供的无线控温的水族箱智能加热棒的电路连接示意图；

图11是示例性设备四的实施例三提供的无线控温的水族箱智能加热棒的外观示意图；

图12是示例性设备四的实施例一提供的计数器DJ、译码器DY、发光二极管LED-0～LED-15的工作状态表；

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域技术技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

根据本发明的实施方式，提出了一种智能加热棒及水族箱。

在本文中，需要理解的是，所涉及的术语“满功率”表示发热芯在单位时间内持续发热的功率。另外，在本文中，智能加热棒的发热功率即发热芯的发热功率。

此外，附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

发明概述

本发明人发现，目前传统加热棒在温度控制方面大多是采用双金属片或继电器等机械触点控制发热芯的通断电状态的模式，这种温度控制模式存在很多缺陷，例如，温控精度较低，误差一般为±2℃或者更高，机械触点容易因氧化或过热而出现粘连，限制了加热棒的使用寿命，严重时还会导致发热芯持续加热形成“煮鱼”现象；另外，传统加热棒仅具有少数的温度调节等级，不能调整温升斜率，满足不了对温度有较高要求的鱼类养殖。

为此，本发明提供一种温控精度高、使用寿命长的智能加热棒。该加热棒包括：发热芯、温度控制单元、晶闸管和电源线。

本发明中，晶闸管导通时，电源线向发热芯提供交流电，发热芯通电并发热；晶闸管关断时，电源线停止向发热芯提供交流电，发热芯断电并停止发热。

本发明采用无机械触点的晶闸管来控制发热芯的通断电状态，相比于目前传统加热棒采用双金属片或继电器等机械触点的情况，可以很好地避免机械触点发生氧化粘连的现象。

本发明中，温度控制单元用于对电源线提供的交流电进行过零检测，在交流电过零点时控制晶闸管导通或关断，并通过控制晶闸管在单位时间内处于导通状态和关断状态的时间比例，来调整发热芯在单位时间内发热和停止发热的时间比例，进而调整智能加热棒的发热功率。

本发明采用过零点触发晶闸管以使其工作在完整的交流电周期的策略，降低了晶闸管的电磁干扰，提高了晶闸管的使用寿命，从而提高了整个智能加热棒的使用寿命；通过控制晶闸管来调整发热芯发热和停止发热的时间比例，进而调整智能加热棒的发热功率，相比于目前传统加热棒仅具有少数温度调节等级的情况，本发明可实现更高精度的温度控制功能，更有利于鱼类健康生长。

在介绍了本发明的基本原理之后，下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。

应用场景总览

首先参考图1，为本发明提供的智能加热棒可以适用的场景，该场景包括：水族箱3、鱼缸2和智能加热棒1。

水族箱3包括鱼缸2、智能加热棒1，此外，还可以包括如照明灯、气泵、外置或内置的循环过滤器、冲浪泵等。

鱼缸2可以采用普通玻璃、强化玻璃、亚克力等材质。

智能加热棒1装设于鱼缸2的内部，并连接市电。

示例性设备一

下面结合图1的应用场景，参考图2A-2I来描述本发明的一种示例性智能加热棒。需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本发明的精神和原理而示出，本发明的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本发明的实施方式可以应用于适用的任何场景。

如图2A所示，该示例性智能加热棒包括：发热芯101、温度控制单元102、晶闸管103和电源线104。

具体实施时，发热芯101可以采用具有较高热转换效率和良好热辐射性能的碳化硅陶瓷材料；晶闸管103可以采用双向晶闸管等。

晶闸管103的两个输出端分别连接发热芯101和电源线104，输入端连接温度控制单元102。晶闸管103导通时，电源线104向发热芯101提供交流电，发热芯101通电并发热。晶闸管103关断时，电源线104停止向发热芯101提供交流电，发热芯101断电并停止发热。

本发明采用无机械触点的晶闸管103来控制发热芯101的通断电状态，相比于目前传统加热棒采用双金属片或继电器等机械触点的情况，可以很好地避免机械触点发生氧化粘连(甚至“煮鱼”)的现象。

温度控制单元102用于对电源线104提供的交流电进行过零检测，根据过零检测的结果在交流电过零点时控制晶闸管103导通或关断，并通过控制晶闸管103在单位时间内处于导通状态和关断状态的时间比例，来调整发热芯101在单位时间内发热和停止发热的时间比例，进而调整智能加热棒的发热功率。

具体的，如图2B所示为电源线104提供的交流电随时间t变化的示意图，其中，a、b、c、d、e等均为过零点。温度控制单元102根据过零检测的结果，在交流电的零位上升沿或下降沿，控制晶闸管103导通或关断，例如图2B中，在过零点a、c使晶闸管103导通，在过零点b、d使晶闸管103关断，这样，在过零点a、b之间的交流电周期和过零点c、d之间的交流电周期中，发热芯101就处于通电状态而发热，在过零点b、c之间的交流电周期和过零点d、e之间的交流电周期中，发热芯101就处于断电状态而停止发热。

通过这种控制晶闸管103导通与否来调整发热芯101在单位时间内发热和停止发热的时间比例，进而调整智能加热棒的发热功率的策略，该示例性智能加热棒可以控制发热芯101以其满功率的任意百分比进行发热。例如，若温度控制单元102控制发热芯101在单位时间内发热和停止发热的时间比例为1:1，则发热芯101的发热功率为其满功率的50％，若温度控制单元102控制发热芯101在单位时间内发热和停止发热的时间比例为1:4，则发热芯101的发热功率为其满功率的20％。相比于目前传统加热棒仅具有少数温度调节等级的情况，该示例性智能加热棒能够控制发热芯101产生不同水平的发热功率，实现更高精度的温度控制功能，更有利于鱼类健康生长。

目前在利用晶闸管103实现连续可调的功率控制技术中，大多是采用控制晶闸管103的导通角变化的模式，然而这种模式会产生较大的反向电动势、电磁干扰较强，导致晶闸管103的寿命较短，不适于应用在加热棒中控制发热芯101的通断电。考虑到这一点，本发明在采用无机械触点的晶闸管103来控制发热芯101的通断电状态的基础上，进一步采用过零点触发晶闸管103以使晶闸管103工作在完整的交流电周期的策略，实验表明，该策略能够使晶闸管103产生的反向电动势降至最小，电磁干扰降至最低，功率因数最高，从而提高了晶闸管103的使用寿命，大大延长整个智能加热棒的使用寿命。

可选地，如图2C所示，该示例性智能加热棒还可以包括：水温传感器105、温度设定单元106。

水温传感器105用于实时检测水族箱内水的温度。

目前传统加热棒的测温普遍误差较大，必然导致温控精度较低，为了克服这一问题，具体实施时，可选地，可以采用日本芝浦PT3-43C型1％精度的温度传感器来实时检测水族箱内水的温度，检测精度能达到1％，灵敏度能达到±0.1℃。

目前传统的加热棒中，检测水温的传感器普遍安装在加热棒的壳体内部，与发热元件靠得较近，而不与水体直接接触，这种安装方式导致水温检测结果容易受到发热元件的影响，并非真实的水体温度，误差较大。考虑到这点，具体实施本发明时，可选地，将水温传感器105密封于一导热管中，并将该导热管设置于整个智能加热棒的顶部，使导热管与水族箱内的水直接接触，以便水温传感器105精确检测水体温度。为了进一步避免受到发热芯101的影响，可选地，还可以在水温传感器105与发热芯101之间增设隔热层，以获得更精确的检测结果。

温度设定单元106接收用户输入的温度设定命令，并从温度设定命令中解析出一目标温度。其中目标温度是用户期望的水温平衡点，可以根据水族箱内所养殖的鱼类种类确定一适合的目标温度。

目前传统加热棒都是以低于期望温度时发热元件通电发热，高于期望温度时发热元件断电停止发热的模式进行工作，然而这种工作模式很容易导致水体温度波动和过冲，不同区域的温度梯度变化大(即不同区域的水体温差较大，离加热棒越远水温越低)，导致鱼类在忽冷忽热的水体中穿梭非常容易得病，这种情况在冬季更加明显(冬季外界气温低，离加热棒远而靠近外界的水体区域，相比离加热棒近而远离外界的水体区域，水温相差很大)。

该示例性智能加热棒为了克服目前传统加热棒的上述缺陷，采用了逐次逼近式的温度控制策略，即：当温度控制单元102判断水族箱内水的温度低于目标温度时，计算水族箱内水的温度与目标温度的差值，若差值越大，则控制发热芯101在单位时间内发热和停止发热的时间比例越大，以使智能加热棒的发热功率越大，若差值越小，则控制发热芯101在单位时间内发热和停止发热的时间比例越小，以使智能加热棒的发热功率越小。通过这种逐次逼近式的温度控制策略，该示例性智能加热棒最终调整至一个合适的发热功率使水温维持在目标温度附近，彻底解决水族箱内不同区域水温梯度变化大、温度波动和过冲等问题，有利于鱼类的生长。

发明人在实现本发明的过程中发现，自然界中热带鱼类生存的水环境存在昼夜温差变化，通常夜间温度会比白天温度降低1-3℃，在夜间鱼类的新陈代谢减缓，逐渐进入睡眠状态，受这种昼夜温差的影响，鱼类形成了的生物节律，而传统加热棒的加热功能单一，不能针对白天和夜间对水族箱的水温进行适当的调节，导致鱼类的生物节律被破坏，进而出现鱼类生病或生长状况不够好等情况。

为了克服传统加热棒存在的以上问题，可选地，如图2D所示，该示例性智能加热棒还可以包括：昼夜监测单元107、昼夜温差设定单元108，以实现对水族箱的水温进行适当调节来模拟自然界水环境的昼夜温差变化。

昼夜监测单元107用于实时监测水族箱所处环境的昼夜情况(白天或夜间)。

具体实施时，可选地，昼夜监测单元107可以通过监测水族箱所处环境的光线变化来确定昼夜情况，也可以通过水族箱所处环境的当地时间来确定昼夜情况(例如7:00～19:00为白天，其余时间为夜间)。本发明对昼夜监测单元107用于判断昼夜情况所采用的技术不作具体限定，以上说明仅为举例，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，选择其它任何技术判断昼夜情况均应包含在本发明的保护范围之内。

昼夜温差设定单元108接收用户输入的昼夜温差设定命令，并从昼夜温差设定命令中解析出一温度差值和一目标温度设定标准。其中，目标温度设定标准指示从温度设定命令中解析出的目标温度是针对白天设置还是针对夜间设置。可选地，如果用户没有通过昼夜温差设定命令指示目标温度是针对白天设置还是针对夜间设置，可以将目标温度默认为是针对白天设置的。

温度控制单元102还用于：在所述目标温度设定标准指示所述目标温度是针对白天设置的情况下，若水族箱所处环境的昼夜情况为白天，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度时控制所述发热芯101发热，若水族箱所处环境的昼夜情况为夜间，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度与所述温度差值之差时控制所述发热芯101发热；以及，在所述目标温度设定标准指示所述目标温度是针对夜间设置的情况下，若水族箱所处环境的昼夜情况为白天，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度与所述温度差值之和时控制所述发热芯101发热，若水族箱所处环境的昼夜情况为夜间，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度时控制所述发热芯101发热。

通过以上过程，该示例性智能加热棒可根据昼夜变化适时调整水族箱内的水温平衡点，从而模拟自然界水环境的昼夜温差变化，相比于目前传统的加热棒，该示例性智能加热棒更适于培养鱼类的生物节律，有助于促进水族箱内鱼类的生长状况，避免鱼类生病。

目前传统的加热棒在工作时都是令其发热元件以一固定的功率(发热元件的满功率)进行发热，这就导致传统加热棒都只有一种发热功率，然而不同尺寸的水族箱、养殖不同的鱼类所需的加热棒的发热功率不同，目前这种只有一种发热功率的加热棒所能适用的范围就会受到限制。

考虑到这点，为了扩展该示例性智能加热棒的适用范围，可选地，如图2E所示，该示例性智能加热棒还可以包括：功率设定单元109。

功率设定单元109接收用户输入的功率设定命令，并从功率设定命令中解析出一目标功率。温度控制单元102还用于控制智能加热棒的发热功率维持在目标功率以下。

前述已经说明该示例性智能加热棒能够令发热芯101以其满功率的任意百分比进行发热，在此基础上，该示例性智能加热棒进一步通过功率设定单元109为用户提供允许根据所适用的水族箱尺寸和所养殖鱼类的类型来设定一目标功率的功能，并由温度控制单元102控制智能加热棒的发热功率维持在该目标功率以下(即加热过程中，不管发热芯101的发热功率怎样变化，都不会超过该目标功率)，以使得智能加热棒的实际发热功率满足水族箱尺寸和所养殖鱼类的要求。例如，对于尺寸为200cm×60cm×100cm的水族箱可以设置其目标功率等于发热芯101的满功率，对于尺寸为100cm×40cm×60cm的水族箱可以设置其目标功率等于其发热芯101的满功率的60％，对于尺寸为70cm×30cm×40cm的水族箱可以设置其目标功率等于其发热芯101的满功率的40％。

发明人在实现本发明的过程中发现，传统加热棒在需要调节温度时，用户必须将手伸进水族箱里手动操作才能完成，不够方便(尤其对于大尺寸的水族箱，非常不便)，而且很容易带入细菌病毒等有害物质，对水体造成污染，给鱼类生长带来不利影响，另外，一旦水中的加热棒或水泵等电器因故障产生漏电，会导致用户有触电的危险。考虑到以上问题，可选地，如图2F所示，该示例性智能加热棒还可以包括：无线传输单元110、无线遥控器111。

无线遥控器111置于水族箱的外部，用于通过无线传输技术向无线传输单元110发送用户输入的命令；无线传输单元110置于水族箱的内部，用于接收用户输入的命令并转发。

具体实施时，可选地，无线传输单元110可以通过红外线传输技术\WIFI传输技术\蓝牙传输技术等无线传输技术向无线传输单元110发送用户输入的各种命令(如温度设定命令、昼夜温差设定命令、功率设定命令等)。

通过无线传输单元110和无线遥控器111，用户可以方便地设置该示例性智能加热棒的各种参数，而无需将手伸进水族箱里手动操作完成，尤其适用于对大尺寸的水族箱进行设置，而且能够彻底避免因温度调节而导致的触电、污染水体等问题。另外，对于规模化的水族箱群，可以用同一无线遥控器111逐一设置所有水族箱的参数，更加凸显方便性。

为了让用户能够清楚明了该示例性智能加热棒的各种参数，以便通过无线遥控器111进行设置，可选地，如图2G所示，该示例性智能加热棒还可以包括：液晶显示器112。该液晶显示器112连接无线传输单元110，用于显示从用户输入的命令中解析出的各种参数信息，如显示从温度设定命令中解析出的目标温度，从昼夜温差设定命令中解析出的温度差值和目标温度设定标准，从功率设定命令中解析出的目标功率等。

发明人在实现本发明的过程中发现，昼夜不同情况下，若液晶显示器112的背光亮度都一样，则夜间的背光亮度会令用户感觉明亮刺眼，不适于夜间观察参数信息，而且也会干扰鱼类休息。考虑到这一情况，具体实施时，可选地，如图2H所示，该示例性智能加热棒还可以包括：光敏传感器116，该光敏传感器116实时检测水族箱所处环境的光线强度；液晶显示器112根据水族箱所处环境的光线强度自动调节背光亮度，以确保用户在白天或夜间观察参数信息更加舒适。

为了提高该示例性智能加热棒的安全性，可选地，如图2I所示，该示例性智能加热棒还可以包括：高温传感器113、预警单元114、报警器115。其中，报警器115可以是声光报警器115。

高温传感器113用于实时检测发热芯101的发热温度。

具体实施时，可以将高温传感器113设置于距离发热芯101较近的位置，以准确检测发热芯101的发热温度。

预警单元114用于判断发热芯101的发热温度高于一预设最高温度时，向温度控制单元102发送断电指令，并触发报警器115进行报警，以警示用户智能加热棒处于过温状态。

具体实施时，可以根据整个智能加热棒的性能，在出厂时设置该预设最高温度，以保证智能加热棒不会因为过温而损坏。

温度控制单元102接收断电指令时，控制晶闸管103关断，以使得发热芯101断电并停止发热。

为了进一步提高该示例性智能加热棒的安全性，可选地，还可以令预警单元114在判断高温传感器113实时检测到的发热芯101的发热温度在一预设时间段内(如10分钟)持续升高且升温速率大于一预设速率时，向温度控制单元102发送断电指令，并触发报警器115进行报警，以警示用户智能加热棒处于干烧状态。

可选地，还可以令预警单元114在判断水温传感器105实时检测到的水族箱内水的温度在一预设时间段内(如10分钟)不升高，且该预设时间段内高温传感器113实时检测到的发热芯101的发热温度持续升高且升温速率小于一预设速率时，触发报警器115进行报警，以警示用户水族箱处于缺水状态。

目前传统的加热棒通常利用一对伸出壳体的探针来检测水族箱是否缺水或加热棒是否干烧，但这种检测水族箱是否缺水或加热棒是否干烧的模式有很多缺点，例如，探针很容易因为电化学作用而引起钝感，且置于壳体外部很容易堆积污物导致检测不准确，还存在因为壳体内部元件发生击穿并通过探针漏电的隐患。

该示例性智能加热棒利用水温传感器105实时检测的水体温度和高温传感器113实时检测的发热芯101温度，可智能判断水族箱是否缺水和智能加热棒是否干烧。具体实施时，由于水温传感器105是以密封的形式设置于智能加热棒的顶部与水体直接接触，因此不会存在漏电隐患，安全性较高，也不会出现因堆积污物而导致检测不准确的情况。

可选地，该示例性智能加热棒还可以包括摄像头，用于拍摄水族箱中的场景，例如观看鱼类吃食物、繁殖等有趣场景。

具体实施时，可以令无线传输单元110通过无线传输技术(如WIFI技术、蓝牙技术等)将摄像头拍摄的图像无线传输给外部设备并播放给用户。

具体实施时，还可以为该摄像头配置一云台，以方便摄像头调整拍摄角度，该云台还可以设置为无线遥控型，以便于用户无线遥控云台旋转，使摄像头调整至合适的拍摄角度。

具体实施时，可选地，该示例性设备一提供的智能加热棒还包括一内置壳体和一外置壳体。其中，内置壳体装设于水族箱的内部；发热芯、晶闸管密封装设于内置壳体中；电源线穿过内置壳体，连接市电；外置壳体装设于水族箱的外部；温度控制单元装设于外置壳体中。

也就是说，将用于控制发热功率的温度控制单元独立设置于一外置壳体中，以便与用于加热的发热芯和用于控制发热芯通断电的晶闸管分离开，该外置壳体可装设于水族箱的外部，以方便出现问题时对其进行修理，或根据用户的需要对其进行升级改造。

可选地，包含温度控制单元的外置壳体也可以应用于一些现有的传统加热棒上面，对其进行发热功率的控制，这种应用大大拓展了本示例性设备一的使用范围。

实施例一

本实施例为示例性设备一的一种具体实施方式。

本实施例提供一智能加热棒，如图3所示为该智能加热棒的外观示意图，包括：外壳201、发热芯支架202、发热芯203、高温传感器204、隔热层205、控制线路板(未在图3中显示出)、摄像头206、光敏传感器207、液晶显示器208、红外遥控接收传感器209、密封塞210、水温传感器211、电源线212、红外遥控器213。

外壳201为一管柱状结构，且底端封闭、顶端开口，采用高强度耐热玻璃或其他耐热材料制成。密封塞210位于外壳201的顶端用于将外壳201密封。外壳201作为整个智能加热棒最外层的结构，对内起到良好的防水作用，对外起到良好的导热作用。

发热芯支架202位于外壳201内部靠近底端的位置，采用耐高温氟塑材料或其他耐高温材料制成，能够对发热芯203起到固定、限位、防震、缓冲等作用。

发热芯203装设于发热芯支架202上，且沿着外壳201的内部设置，采用碳化硅陶瓷材料制成，具有较高的热转换效率和良好的热辐射性能。

高温传感器204靠近发热芯203装设，用于检测发热芯203的发热温度并发送相关信号。

隔热层205将整个外壳201的内部分隔成上、下两个舱室，下舱室中仅包括发热芯支架202、发热芯203和高温传感器204，其余各元器件都位于上舱室中，隔热层205采用耐高温的隔热材料制成，设置隔热层205一方面是为了避免发热芯203产生的热量影响到控制线路板、摄像头206、光敏传感器207、液晶显示器208、红外遥控接收传感器209、水温传感器211等元器件的工作，另一方面是为了对位于其两侧的发热芯203、控制线路板起到固定和减震的作用。

外壳201在上舱室中的部分是透明的，以便用户观察摄像头206和液晶显示器208，以及便于光敏传感器207检测外界光线强度、便于红外遥控接收传感器209接收红外信号。

摄像头206用于对水族箱内的场景进行拍摄。

光敏传感器207用于检测水族箱所处环境的光线强度，并发送相关信号。

红外遥控接收传感器209与红外遥控器213之间通过红外信号传输数据。

水温传感器211密封在一个外径约4mm的玻璃管(或金属管)中，该玻璃管(或金属管)嵌于密封塞210中且与水族箱中的水体直接接触，以便准确检测水体的温度。

电源线212穿过密封塞210，连接市电。

控制线路板装设于隔热层205的上部，该控制线路板上安装有智能芯片、开关电源电路、发热芯203驱动电路等，该控制线路板还链接了水温传感器211、高温传感器204、摄像头206、光敏传感器207、液晶显示器208、红外遥控接收传感器209等，以接收各个元器件发送的相关信号。其中，智能芯片集成了温度控制单元、温度设定单元、昼夜监测单元、昼夜温差设定单元、功率设定单元、预警单元等。

开关电源电路用于控制电源线212的通断电情况。

发热芯203驱动电路包括分别连接温度控制单元、发热芯203和电源线212的晶闸管。

红外遥控接收传感器209接收红外遥控器213发送的各种信号，并将其传输至智能芯片。

当红外遥控器213发送的信号包括温度设定命令时，温度设定单元从温度设定命令中解析出目标温度，温度控制单元根据该目标温度与水族箱内水体的实际温度，控制发热芯203进行发热。

昼夜监测单元依靠光敏传感器207发出信号，确定水族箱所处环境的昼夜情况；

当红外遥控器213发送的信号包括昼夜温差设定命令时，昼夜温差设定单元从昼夜温差设定命令中解析出温度差值和标温度设定标准，温度控制单元根据温度差值、标温度设定标准以及水族箱所处环境的昼夜情况，控制发热芯203进行发热。

当红外遥控器213发送的信号包括功率设定命令时，功率设定单元从功率设定命令中解析出目标功率；温度控制单元控制智能加热棒的发热功率维持在目标功率以下。

预警单元包括过流保护器件、过压保护器件等，接收高温传感器204、水温传感器211等发送的信号，判断智能加热棒是否处于过温状态、干烧状态，以及判断水族箱是否处于缺水状态，适时向温度控制单元发送断电指令。

液晶显示器208具有自动背光调节功能，并且包括三个显示区域，分别是：

显示区域①，在红外遥控器213的控制下，可以显示水温的实时温度，或，用户通过命令设定的目标温度，其中，可以采用摄氏度℃或华氏度℉等标准显示，所显示的温度最小可以精确到0.1℃或0.1℉。

显示区域②，在红外遥控器213的控制下，可以显示发热芯203的发热功率，或，用户通过命令设定的目标功率，其中，目标功率可以按照满功率的百分比进行显示，如显示50％表示目标功率为满功率的50％，所显示的功率最小可以精确到1％。

显示区域③，在红外遥控器213的控制下，可以显示用户通过命令设定的温度差值和目标温度设定标准，其中，目标温度设定标准可以用数字或英文字母的形式指示目标温度是针对白天或夜间设置，例如，显示“1”或“day”表示针对白天设置，显示“0”或“night”表示针对夜间设置，所显示的温度差值最小可以精确到0.5℃。

红外遥控器213上设有三个按键，分别为：

模式键“M”，连续按该按键，可在“目标温度设置”、“目标功率设置”、“温度差值设置”、“目标温度设定标准设置”、“背光亮度设置”、“摄氏度℃和华氏度℉设置”等模式之间切换；

增加键“+”，用于在某一模式下使要设置的值增大，设置完成3秒钟后自动退出并保存数据，设置的数据在断电后重启时不会消失，直到下次设置；

减小键“-”：用于在某一模式下使要设置的值减小，设置完成3秒钟后自动退出并保存数据，设置的数据在断电后重启时不会消失，直到下次设置。

示例性设备二

下面结合图1的应用场景来描述本发明的一种示例性水族箱。

如图1所示，该示例性水族箱包括：鱼缸2和智能加热棒1。

其中，鱼缸2可以采用普通玻璃、强化玻璃、亚克力等材质；智能加热棒1的具体实施方式可参考示例性设备一中的描述，此处不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了智能加热棒的若干功能单元，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多功能单元的特征和功能可以在一个功能单元中具体化。反之，上文描述的一个功能单元的特征和功能可以进一步划分为由多个功能单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

示例性设备三

鉴于传统加热棒的加热功能单一，不能针对白天和夜间对水族箱的水温进行适当调节的缺陷，本示例性设备三提供了一种具有昼夜调温模式的水族箱智能加热棒，用以通过对水族箱的水温进行适当调节来模拟自然界水环境的昼夜温差变化。以下结合附图对本示例性设备三进行详细说明。

需要说明的是，该示例性设备三中所称的“发热装置的基准工作温度”是指当水族箱内的水温低于该基准工作温度时，加热棒的发热装置就会开始工作，反之，当水族箱内的水温高于该基准工作温度时，加热棒的发热装置就会停止工作。

图4为本示例性设备三的结构框图。

该示例性设备为具有昼夜调温模式的智能加热棒，如图4所示，该智能加热棒包括以下几个部分：导通开关1、电源线2、发热装置3、水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7、外壳8(图4中未显示)。

水温检测装置4，用于实时检测水族箱内水的温度。

昼夜监测装置7，用于监测水族箱所处环境的昼夜情况。

导通开关1的两端分别连接电源线2和发热装置3，当导通开关1闭合时，电源线2与发热装置3之间导通，发热装置3接通电源开始工作，当导通开关1断开时，电源线2与发热装置3之间断开，发热装置3停止工作。

开关控制装置6，分别连接水温检测装置4、温度调整装置5和导通开关1，用于通过比较水族箱内水的温度和所述发热装置的基准工作温度，控制导通开关1断开或闭合。

温度调整装置5，连接昼夜监测装置7，用于随着水族箱所处环境的昼夜情况调整发热装置的基准工作温度，进而达到使水族箱在昼夜情况下具有不同水温平衡点的目的。

具体的，当水族箱内的水温低于发热装置的基准工作温度时，加热棒的发热装置就会开始工作，反之，当水族箱内的水温高于该基准工作温度时，加热棒的发热装置就会停止工作，以此使得水族箱的水温保持在发热装置的基准工作温度附近，对于水族箱来说，发热装置的基准工作温度就是其水温平衡点。本示例性设备三中，通过温度调整装置5调整发热装置的基准工作温度随着昼夜而变化，从而使得水族箱在昼夜情况下保持不同的水温温度。

例如，为了模拟自然界中热带鱼类生存的水环境存在昼夜温差变化(通常夜间温度会比白天温度降低1-3℃)，可调整夜间发热装置的基准工作温度相比白天降低1-3℃，从而使得水族箱的水温平衡点相比白天水族箱的水温平衡点降低1-3℃(如，白天水族箱的水温平衡点为20℃，夜间水族箱的水温平衡点为17℃～19℃)。

该智能加热棒中，导通开关1、发热装置3、温度调整装置5、开关控制装置、昼夜监测装置7均设置于外壳8的内部。

具体实施时，本示例性设备中的导通开关1、水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7可以采用能够实现相应功能的电子器件(如数字芯片)或模拟电路实现，本示例性设备三对此不作具体限定。

本示例性设备三提供的示例性设备能够监测水族箱所处环境的昼夜情况，并根据昼夜变化适时调整水族箱内的水温平衡点，从而模拟自然界水环境的昼夜温差变化，相比于目前传统的加热棒，该智能加热棒更适于培养鱼类的生物节律，有助于促进水族箱内鱼类的生长状况，避免鱼类生病。

实施例一

本实施例为本示例性设备三的一种具体实施方式。本实施例中，导通开关1、水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7采用能够实现相应功能的模拟电路实现。

本实施例提供一种具有昼夜调温模式的水族箱智能加热棒，该智能加热棒包括：导通开关1、电源线2、发热装置3、水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7、外壳8。

图5所示为该智能加热棒中导通开关1、电源线2、发热装置3、水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7的电路连接示意图。

如图5所示，水温检测装置4包括一负温度系数热敏电阻RT、一第一降压电阻RJ1；温度调整装置5包括一第八降压电阻RJ8、一第二降压电阻RJ2；发热装置3包括一第一电阻丝RL1；导通开关1包括一第一光控晶闸管U1；开关控制装置6包括一第一比较器A1、一第一限流电阻RX1；昼夜监测装置7包括一光敏电阻RG、一第三降压电阻RJ3、一第四降压电阻RJ4、一第五降压电阻RJ5、一第二比较器A2、一第二限流电阻RX2、一三极管T1、一第六降压电阻RJ6。

负温度系数热敏电阻RT、第一降压电阻RJ1、第八降压电阻RJ8、第二降压电阻RJ2组成电桥，其中，负温度系数热敏电阻RT和第八降压电阻RJ8的高电位端接电源电压，第一降压电阻RJ1、第二降压电阻RJ2的低电位端接地。

第一比较器A1的负输入端连接负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve，正输入端连接第八降压电阻RJ8的低电位端Va，输出端通过第一限流电阻RX1连接第一光控晶闸管U1的正输入端；第一光控晶闸管U1的负输入端接地，两个输出端分别连接第一电阻丝RL1和电源线2(零线N和火线L)。

光敏电阻RG、第三降压电阻RJ3、第四降压电阻RJ4、第五降压电阻RJ5组成电桥，其中，光敏电阻RG和第三降压电阻RJ3的高电位端接电源电压，第四降压电阻RJ4和第五降压电阻RJ5的低电位端接地。

第二比较器A2的负输入端连接光敏电阻RG的低电位端，正输入端连接第三降压电阻RJ3的低电位端，输出端通过第二限流电阻RX2连接三极管T1的基极。

三极管T1的集电极通过第六降压电阻RJ6连接第二降压电阻RJ2的高电位端Vd(或第八降压电阻RJ8的低电位端Va)，发射极接接地。

本实施例提供的智能加热棒的工作原理如下：

(1)当水族箱内的水温处于水温平衡点时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压与第二降压电阻RJ2的高电位端Vd的电压(即第八降压电阻RJ8的低电位端Va的电压)相等，此时，第一比较器A1的正、负输入端电平相等，第一比较器A1的输出端输出低电平，第一光控晶闸管U1未启动，第一电阻丝RL1处于断电状态。

(2)当水族箱内的水温低于水温平衡点时，负温度系数热敏电阻RT的电阻值增大，其低电位端Ve的电压随之减小，此时，第一比较器A1的负输入端电平低于正输入端电平，第一比较器A1的输出端输出高电平，第一光控晶闸管U1启动，第一电阻丝RL1处于通电状态并开始加热，直至水族箱内的水温再次达到水温平衡点时，第一比较器A1的正、负输入端电平相等，第一电阻丝RL1才停止工作。

(3)当水族箱所处的环境为白天状态，第二比较器A2的负输入端的电平高于正输入端的电平，第二比较器A2负向偏置，输出低电平，三极管T1处于截止状态。

(4)当水族箱所处的环境由白天状态向黑夜状态过度时，光敏电阻RG的电阻值逐渐增大，光敏电阻RG的低电位端的电压随之降低，当光敏电阻RG的电阻值增大至某一阈值时(完全进入黑夜状态)，第二比较器A2的负输入端的电平低于正输入端的电平，第二比较器A2的输出端正向偏置，输出高电平，三极管T1饱和导通，使得第二降压电阻RJ2的高电位端Vd的电压(第八降压电阻RJ8的低电位端Va的电压)下降，即第一比较器A1的正输入端的电平降低，这一变化将会导致第一比较器A1发生正向偏置(这是第一光控晶闸管U1导通、第一电阻丝RL1通电并加热的条件)所需的负输入端的电平也降低，也就是说，当水族箱内的水温都处于水温平衡点时，黑夜状态与白天状态相比，黑夜状态的低电位端Ve的电压更低，黑夜状态的负温度系数热敏电阻RT的电阻值更大，即黑夜状态的水温平衡点更低，低于白天状态的水温平衡点。

本实施例提供的智能加热棒能够监测水族箱所处环境的昼夜情况，并根据昼夜变化调整发热装置3通电所需的条件，即调整水族箱内的水温平衡点，从而模拟自然界水环境的昼夜温差变化，相比于目前传统的加热棒，该智能加热棒更适于培养鱼类的生物节律，有助于促进水族箱内鱼类的生长状况，避免鱼类生病。

实施例二

本实施例为本示例性设备三的另一种具体实施方式。

本实施例提供另一种具有昼夜调温模式的水族箱智能加热棒，该智能加热棒包括：导通开关1、电源线2、发热装置3、水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7、外壳8。

图6所示为该智能加热棒中导通开关1、电源线2、发热装置3、水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7的电路连接示意图。

本实施例与实施例一相比，区别点在于，本实施例中，发热装置3还包括两个第二电阻丝RL2-1和RL2-2；导通开关1还包括两个第二光控晶闸管U2-1和U2-2；开关控制装置6还包括两个第三比较器A3-1和A3-2、两个第三限流电阻RX3-1和RX3-2；温度调整装置5包括还包括两个第七降压电阻RJ7-1和RJ7-2；第七降压电阻RJ7-1和RJ7-2串联于第八降压电阻RJ8的低电位端Va及第二降压电阻RJ2的高电位端Vd之间。

第二电阻丝RL2-1、第二光控晶闸管U2-1、第三比较器A3-1、第三限流电阻RX3-1、第七降压电阻RJ7-1相对应，并组成第一发热组；第二电阻丝RL2-2、第二光控晶闸管U2-2、第三比较器A3-2、第三限流电阻RX3-2、第七降压电阻RJ7-2相对应，并组成第二发热组。

在第一发热组中，第三比较器A3-1的正输入端连接第七降压电阻RJ7-1的低电位端Vb，负输入端连接负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve，输出端通过第三限流电阻RX3-1连接第二光控晶闸管U2-1的正输入端；第二光控晶闸管U2-1的负输入端接地，两个输出端分别连接第二电阻丝RL2-1和电源线2(零线N和火线L)。

在第二发热组中，第三比较器A3-2的正输入端连接第七降压电阻RJ7-2的低电位端Vc，负输入端连接负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve，输出端通过第三限流电阻RX3-2连接第二光控晶闸管U2-2的正输入端；第二光控晶闸管U2-2的负输入端接地，两个输出端分别连接第二电阻丝RL2-2和电源线2(零线N和火线L)。

本实施例中，第八降压电阻RJ8、第七降压电阻RJ7-1、RJ7-2和第一比较器A1、第三比较器A3-1、A3-2组成一阶梯比较器，电压梯度约为15mv，每15mv对应的温度变化为0.5℃。

假设白天状态的水温平衡点为T_day，水族箱的实时水温为T_time，如下表所示：

状态1，当T_time≥T_day时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压大于第八降压电阻RJ8的低电位端Va的电压，也大于第七降压电阻RJ7-1和RJ7-2的低电位端的电压，此时第一比较器A1、第三比较器A3-1、A3-2均负向偏置，第一光控晶闸管U1、第二光控晶闸管U2-1、U2-2均未启动，第一电阻丝RL1和第二电阻丝RL2-1、RL2-2均处于断电状态。

状态2，当T_day－0.5℃≤T_time<T_day时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压小于第八降压电阻RJ8的低电位端Va的电压，大于第七降压电阻RJ7-1和RJ7-2的低电位端的电压，此时第一比较器A1正向偏置，第三比较器A3-1、A3-2负向偏置，第一光控晶闸管U1启动，第一电阻丝RL1处于通电状态并开始加热，第二光控晶闸管U2-1、U2-2未启动，第二电阻丝RL2-1、RL2-2处于断电状态。该状态下，发热装置3以满功率的1/3加热。

状态3，当T_day－1℃≤T_time<T_day－0.5℃时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压小于第八降压电阻RJ8的低电位端Va的电压，也小于第七降压电阻RJ7-1的低电位端的电压，但大于第七降压电阻RJ7-2的低电位端的电压，此时第一比较器A1和第三比较器A3-1正向偏置，第三比较器A3-2负向偏置，第一光控晶闸管U1和第二光控晶闸管U2-1启动，第一电阻丝RL1和第二电阻丝RL2-1处于通电状态并开始加热，第二光控晶闸管U2-2未启动，第二电阻丝RL2-2处于断电状态。该状态下，发热装置3以满功率的2/3加热。

状态4，当水族箱的实时水温T_time<T_day－1℃时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压小于第八降压电阻RJ8的低电位端Va的电压，也小于第七降压电阻RJ7-1、RJ7-2的低电位端的电压，此时第一比较器A1、第三比较器A3-1、A3-2均正向偏置，第一光控晶闸管U1、第二光控晶闸管U2-1、U2-2均启动，第一电阻丝RL1、第二电阻丝RL2-1、RL2-2均处于通电状态并开始加热。该状态下，发热装置3以满功率加热。

表1

本实施例提供的智能加热棒不仅能够监测水族箱所处环境的昼夜情况，并根据昼夜变化调整发热装置3通电所需的条件，从而模拟自然界水环境的昼夜温差变化，同时，还将发热装置3分设成三个发热组，每一发热组可单独或组合加热，通过这种设计，实现了发热装置3以满功率的1/3、2/3或3/3进行加热，从而实现了水温的阶梯性变化，这种设计能够有效减小水温的波动和过冲，有利于鱼类的健康生长。

需要说明的是，本实施例中，可以根据实际情况去设置更多的发热组，进而获得更多层次的水温变化效果，本示例性设备三对智能加热棒中发热组的数目不作具体限定，即本实施例中的三个发热组仅为本示例性设备三的具体实施例而已，并不用于限定本示例性设备三的保护范围，凡在本示例性设备三的精神和原则之内，设置更多或者更少的发热组均应包含在本示例性设备三的保护范围之内。

实施例三

本实施例为本示例性设备三的再一种具体实施方式。本实施例中，导通开关1、水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7采用能够实现相应功能的电子器件(如数字芯片)实现。

本实施例提供再一种具有昼夜调温模式的水族箱智能加热棒，该智能加热棒包括：导通开关1、电源线2、发热装置3、水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7、外壳8。

其中，水温检测装置4包括一水温传感器，该水温传感器实时检测水族箱内水的温度，并生成反应水温的水温检测信号。

昼夜监测装置7包括一光敏传感器，通过检测水族箱所处环境的光线强度生成反应昼夜情况的昼夜监测信号；或者，昼夜监测装置7还可以包括一时钟芯片，通过计时来分辨昼夜并生成昼夜监测信号。

温度调整装置5获取昼夜监测信号，并根据昼夜监测信号生成用于设定昼夜状态下发热装置3的基准工作温度的温度设定信号，例如，昼夜监测装置7输出的昼夜监测信号为高电平信号和低电平信号，其中，高电平信号表示白天状态，低电平信号表示夜间状态；温度调整装置5为一逻辑电路，其输出的温度设定信号也分为高电平信号和低电平信号，其中，高电平信号表示发热装置3在白天的基准工作温度为20℃，而低电平信号表示发热装置3在夜间的基准工作温度为17℃；当温度调整装置5的逻辑电路收到昼夜监测装置7输出的高电平信号时，输出高电平信号，当温度调整装置5的逻辑电路收到昼夜监测装置7输出的低电平信号时，输出低电平信号。

开关控制装置6包括一数字比较器，该数字比较器通过对比水温检测信号和温度设定信号，控制导通开关1断开或闭合，从而控制发热装置3的工作状态。

在具体实施时，可选地，本实施例中的水温检测装置4采用日本芝浦PT3-43C型1％精度的温度传感器来实时检测水族箱内水的温度，控温精度能达到±0.1℃，远远高于目前传统加热棒的控温精度，有利于解决水族箱内水体温度波动较大的问题。

与实施例一、实施例二的模拟电路形式的智能加热棒相比，本实施例为数字电路形式的智能加热棒，其中，水温检测装置4、温度调整装置5、开关控制装置6和昼夜监测装置7之间传输的是数字信号，相比于实施例一、实施例二的智能加热棒，本实施例提供的智能加热棒具有更简洁、紧凑的硬件结构、占用空间小、控制精度也更高。

实施例四

本实施例为本示例性设备三的一种具体实施方式。

如图7(a)所示为该智能加热棒的外观正视图，该智能加热棒包括：导通开关1(图7(a)未显示)、电源线2、发热装置3、水温检测装置4、温度调整装置5(图7(a)未显示)、开关控制装置6(图7(a)未显示)、昼夜监测装置7(图7(a)未显示)、外壳8。

其中，外壳8的顶端开口、底端封闭。

导通开关1、发热装置3、温度调整装置5、开关控制装置6、昼夜监测装置7均设置于外壳8的内部。

图7(b)为该智能加热棒的顶部剖面图，如图7(b)所示，外壳8顶端的开口采用一密封塞9密封，以使外壳8的内部与外界隔绝(起到防水效果)，电源线2穿过密封塞9。

水温检测装置4密封于一导热管柱10中，该导热管柱10嵌入密封塞9中，能够与水族箱中的水直接接触。导热管柱10具有良好的导热性能，且与水族箱中的水直接接触，为水温检测装置4准确地测量水温提供了便利。

为了确保使用安全，可选地，外壳8采用耐热玻璃或其他耐热材料制作。

图7(c)为该智能加热棒的底部视图，如图7(c)所示，所示为了减小智能加热棒的占用空间，可选地，将外壳8设计为超薄的长方体型，其横截面为矩形。

以上所述的具体实施例，对本示例性设备三的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本示例性设备三的具体实施例而已，并不用于限定本示例性设备三的保护范围，凡在本示例性设备三的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本示例性设备三的保护范围之内。

示例性设备四

鉴于传统加热棒必须通过将手伸进水族箱里进行温度调节，不够方便，且容易给鱼类生长以及用户自身安全带来隐患等缺陷，本示例性设备四提供了一种水族箱智能加热棒，用以通无线遥控的方式实现加热棒的温度调节功能。

需要说明的是，本示例性设备四中所称的“发热装置的基准工作温度”是指当水族箱内的水温低于该基准工作温度时，加热棒的发热装置就会开始工作，反之，当水族箱内的水温高于该基准工作温度时，加热棒的发热装置就会停止工作。

图8为本示例性设备四的结构框图。

该示例性设备为无线控温的水族箱智能加热棒，如图8所示，该智能加热棒包括以下几个部分：导通开关1、电源线2、发热装置3、无线接收装置4、无线遥控装置5、水温检测装置6、温度设定装置7、开关控制装置8、外壳9(图8中未显示)。

导通开关1的两端分别连接电源线2和发热装置3。当导通开关1闭合时，电源线2与发热装置3之间导通，发热装置3接通电源开始工作，当导通开关1断开时，电源线2与发热装置3之间断开，发热装置3停止工作。

水温检测装置6，用于实时检测水族箱内水的温度。

无线接收装置4通过无线传输方式接收无线遥控装置5发出的无线信号。

具体实施时，无线接收装置4和无线遥控装置5可以采用目前常见的无线传输技术，例如，可选地，无线接收装置4包括一红外接收二极管，无线遥控装置5包括一红外发射二级管，无线信号为红外线信号；或者，无线接收装置4包括一蓝牙接收器，无线遥控装置5包括一蓝牙发射器，无线信号为蓝牙信号；或者，无线接收装置4包括一WiFi接收器，无线遥控装置5包括一WiFi发射器，无线信号为WiFi信号。

温度设定装置7，连接无线接收装置4，获取温度设定信号，并设定发热装置3的基准工作温度，进而达到通过无线方式对加热棒进行温度调节的功能。

具体的，当水族箱内的水温低于发热装置3的基准工作温度时，加热棒的发热装置3就会开始工作，反之，当水族箱内的水温高于该基准工作温度时，加热棒的发热装置3就会停止工作，以此使得水族箱的水温保持在发热装置3的基准工作温度附近，对于水族箱来说，发热装置3的基准工作温度就是其水温平衡点。

本示例性设备四中，当用户需要通过调整加热棒的温度来调整水族箱的水温平衡点时，只需操作无线遥控装置5，使其向无线接收装置4发送无线信号，温度设定装置7就会调整发热装置3的基准工作温度随着无线信号而变化，从而使得水族箱保持不同的水温温度。

开关控制装置8，分别连接水温检测装置6、温度设定装置7和导通开关1，用于通过比较水族箱内水的温度和发热装置3的基准工作温度，控制导通开关1断开或闭合。

该智能加热棒中，导通开关1、发热装置3、无线接收装置4、温度设定装置7、开关控制装置8均设置于外壳9的内部。

具体实施时，本示例性设备中的导通开关1、水温检测装置6、温度设定装置7、开关控制装置8、无线接收装置4、无线遥控装置5可以采用能够实现相应功能的电子器件(如数字芯片)或模拟电路实现，本示例性设备四对此不作具体限定。

利用本示例性设备四提供的加热棒，用户只需操作无线遥控装置5即可完成温度调节工作，而无需将手伸进水族箱内部，非常方便，而且不会给水族箱内带入细菌病毒等有害物质对水体造成污染，并避免了用户触电的危险，对于规模化水族箱群，可用同一无线遥控装置5逐一调整各个水族箱的温度，更具方便性。

实施例一

本实施例为本示例性设备四的一种具体实施方式。本实施例中，导通开关1、水温检测装置6、温度设定装置7、开关控制装置8、无线接收装置4采用能够实现相应功能的模拟电路实现。

本实施例提供一种无线控温的水族箱智能加热棒，该智能加热棒包括：导通开关1、电源线2、发热装置3、无线接收装置4、无线遥控装置5、水温检测装置6、温度设定装置7、开关控制装置8、外壳9。

本实施例中，无线遥控装置5可以是现有的任意一款家用电器红外遥控器，只要是能发送红外信号的遥控器即可，本示例性设备四对此不作具体限定。

图9所示为该智能加热棒中导通开关1、发热装置3、水温检测装置6、温度设定装置7、开关控制装置8、无线接收装置4的电路连接示意图。

如图9所示，无线接收装置4包括一红外接收二极管DH、一PNP型三极管T1、一NPN型三极管T2、一第一电容C1、一第五降压电阻RJ5。

其中，PNP型三极管T1的发射极连接电源电压Vcc，集电极连接第一电容C1的一个极板，基极连接NPN型三极管T2的集电极；NPN型三极管T2的发射极连接第五降压电阻RJ5的高电位端，基极连接红外接收二极管DH的输入端；二极管DH的输出端连接电源电压Vcc；第一电容C1的另一极板接地；第五降压电阻RJ5的低电位端接地。PNP型三极管T1、NPN型三极管T2组成一放大器，用于对红外接收二极管DH接收的无线信号进行放大。

温度设定装置7包括一计数器DJ、一译码器DY、16个二极管DA-0～DA-15、16个第四降压电阻RJ4-0～RJ4-15、16个第三降压电阻RJ3-0～RJ3-15、16个发光二极管LED-0～LED-15、一第二降压电阻RJ2。

计数器DJ为74LS161型的4位计数器，其CP引脚在每一个上升沿计数一次，其Q1～Q3引脚从0000到1111循环计数。计数器DJ的CP引脚分别连接至PNP型三极管T1的集电极和NPN型三极管T2的发射极，以接收经过放大的无线信号，Q1～Q3引脚连接译码器DY的输入端。

译码器DY为C300型的4～16线译码器，具有16个输出引脚Q0～Q15，能够把计数器DJ的输出信号转换成16种独立的信号，每种信号对应18℃～33℃中的任意一个温度。

译码器DY的输出引脚Q0～Q15、二极管DA-0～DA-15、第四降压电阻RJ4-0～RJ4-15、第三降压电阻RJ3-0～RJ3-15、发光二极管LED-0～LED-15一一对应，并且一一对应的译码器DY的输出引脚、二极管DA、第四降压电阻RJ4、第三降压电阻RJ3、发光二极管LED组成了一个降压组，共组成了16个降压组，每个降压组中的第四降压电阻RJ4的阻值大小不同，使得每个降压组分别对应18℃～33℃中不同的16种温度。

例如图9所示，在一个降压组中，译码器DY的输出引脚Q0分别连接二极管DA-0的输入端和第三降压电阻RJ3-0的高电位端；二极管DA-0的输出端连接第四降压电阻RJ4-0的高电位端；发光二极管LED-0的输入端连接第三降压电阻RJ3-0的低电位端，输出端接地。其余各个降压组中各元件之间的连接关系类似，此处不再赘述。

所有第四降压电阻RJ4-0～RJ4-15的低电位端均连接至第二降压电阻RJ2的高电位端；第二降压电阻RJ2的低电位端接地。

当计数器DJ的输出信号是对应18℃～33℃中的某一温度时，对应该温度的降压组通电，该降压组中的发光二极管LED发光，用户通过观察正在发光的LED灯即可知晓温度的设定情况。为了方便用户观察，可在智能加热棒上设置具有镂空设计的温度值标贴，并将每个发光二极管LED装设于温度值标贴的镂空处，以起到温度指示的作用。

图12为本实施例中对应不同的温度设定值，计数器DJ(74LS161)、译码器DY(C300)、降压组中发光二极管LED-0～LED-15的工作状态。

水温检测装置6包括一负温度系数热敏电阻RT、一第一降压电阻RJ1；其中，负温度系数热敏电阻RT的高电位端接电源电压，低电位端接第一降压电阻RJ1的高电位端；第一降压电阻RJ1的低电位端接地。

发热装置3包括一第一电阻丝RL1。

导通开关1包括一第一光控晶闸管U1。

开关控制装置8包括一第一比较器A1、一第一限流电阻RX1。

第一比较器A1的负输入端连接负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve，正输入端连接第二降压电阻RJ2的高电位端Vd(或各个第四降压电阻RJ4-0～RJ4-15的低电位端Va)，输出端通过第一限流电阻RX1连接第一光控晶闸管U1的一个输入端；第一光控晶闸管U1的另一个输入端接地，两个输出端分别连接第一电阻丝RL1和电源线2(零线N和火线L)。

本实施例提供的智能加热棒的工作原理如下：

(1)当水族箱内的水温处于水温平衡点时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压与第二降压电阻RJ2的高电位端Vd的电压(即第四降压电阻RJ4的低电位端Va的电压)相等，此时，第一比较器A1的正、负输入端电平相等，第一比较器A1的输出端输出低电平，第一光控晶闸管U1未启动，第一电阻丝RL1处于断电状态。

(2)当水族箱内的水温低于水温平衡点时，负温度系数热敏电阻RT的电阻值增大，其低电位端Ve的电压随之减小，此时，第一比较器A1的负输入端电平低于正输入端电平，第一比较器A1的输出端输出高电平，第一光控晶闸管U1启动，第一电阻丝RL1处于通电状态并开始加热，直至水族箱内的水温再次达到水温平衡点时，第一比较器A1的正、负输入端电平相等，第一电阻丝RL1才停止工作。

(3)当计数器DJ的输出信号是对应18℃～33℃中的某一温度时，触发对应该温度的降压组，该降压组的第四降压电阻RJ4的低电位端具有一特定大小的电平，该特定大小的电平输入第一比较器A1的正输入端，其需要相应大小的电平从第一比较器A1的负输入端输入(负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve)才能使第一比较器A1发生偏置，也就是只有当水族箱内的水温变化至相应的某一温度时，第一比较器A1才会发生偏置，第一电阻丝RL1才会开始工作，从而调整了加热棒的基准工作温度，也调整了水族箱的水温平衡点。

本实施例可以利用任意一款家用电器红外遥控器的任意按键来完成控温工作，为了不影响到其他家用电器，本实施例设计的无线接收装置4的接收灵敏度较低，其中，第一电容C1起到积分作用，第五降压电阻RJ5起到延时作用，使得每次遥控按键的生效时间调整为0.3秒左右，也就是说，每次遥控按键都需要较近的距离和足够的时间，才能使得计数器DJ的引脚CP得到一个上升沿，进而使得译码器DY输出一种信号来触发某一降压组。

考虑到掉电后的数据保持，可选地，如图9所示，可在计数器DJ上连接一法拉电容F。

为了提高整个电路的抗干扰能力，可选地，如图9所示，可在每个降压组的第四降压电阻RJ4的低电位端与接地之间增设一第二电容C2，并将第一降压电阻RJ1的高电位端连接一第三电容C3的一极板，该第三电容C3的另一极板接地。

利用本实施例提供的智能加热棒，用户只需操作无线遥控装置5即可完成温度调节工作，而无需将手伸进水族箱内部，非常方便，而且不会给水族箱内带入细菌病毒等有害物质对水体造成污染，并避免了用户触电的危险，对于规模化水族箱群，可用同一无线遥控装置5逐一调整各个水族箱的温度，更具方便性。

需要说明的是，本实施例中，可以根据实际情况采用具有更多输出引脚的译码器，以及设置更多的降压组，进而实现更多的温度设定等级，本示例性设备四对智能加热棒中降压组的数目不作具体限定，即本实施例中的16个降压组仅为本示例性设备四的具体实施例而已，并不用于限定本示例性设备四的保护范围，凡在本示例性设备四的精神和原则之内，设置更多或者更少的降压组均应包含在本示例性设备四的保护范围之内。

实施例二

本实施例为本示例性设备四的另一种具体实施方式。

本实施例提供另一种无线控温的水族箱智能加热棒，该智能加热棒包括：导通开关1、电源线2、发热装置3、无线接收装置4、无线遥控装置5、水温检测装置6、温度设定装置7、开关控制装置8、外壳9。

图10所示为该智能加热棒中导通开关1、发热装置3、水温检测装置6、温度设定装置7、开关控制装置8、无线接收装置4的电路连接示意图。

本实施例与实施例一相比，区别点在于，本实施例中，发热装置3还包括两个第二电阻丝RL2-1和RL2-2；导通开关1还包括两个第二光控晶闸管U2-1和U2-2；开关控制装置8还包括两个第三比较器A3-1和A3-2、两个第三限流电阻RX3-1和RX3-2；温度设定装置7包括还包括两个第七降压电阻RJ7-1和RJ7-2；第七降压电阻RJ7-1和RJ7-2串联于各个第四降压电阻RJ4的低电位端Va及第二降压电阻RJ2的高电位端Vd之间。

第二电阻丝RL2-1、第二光控晶闸管U2-1、第三比较器A3-1、第三限流电阻RX3-1、第七降压电阻RJ7-1相对应，并组成第一发热组；第二电阻丝RL2-2、第二光控晶闸管U2-2、第三比较器A3-2、第三限流电阻RX3-2、第七降压电阻RJ7-2相对应，并组成第二发热组。

在第一发热组中，第三比较器A3-1的正输入端连接第七降压电阻RJ7-1的低电位端Vb，负输入端连接负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve，输出端通过第三限流电阻RX3-1连接第二光控晶闸管U2-1的正输入端；第二光控晶闸管U2-1的负输入端接地，两个输出端分别连接第二电阻丝RL2-1和电源线2(零线N和火线L)。

在第二发热组中，第三比较器A3-2的正输入端连接第七降压电阻RJ7-2的低电位端Vc，负输入端连接负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve，输出端通过第三限流电阻RX3-2连接第二光控晶闸管U2-2的正输入端；第二光控晶闸管U2-2的负输入端接地，两个输出端分别连接第二电阻丝RL2-2和电源线2(零线N和火线L)。

本实施例中，第四降压电阻RJ4的低电位端、第七降压电阻RJ7-1、RJ7-2和第一比较器A1、第三比较器A3-1、A3-2组成一阶梯比较器，电压梯度约为15mv，每15mv对应的温度变化为0.5℃。

假设用户设定的加热棒基准工作温度(即水温平衡点)为T_balance，水族箱的实时水温为T_time，如表2所示：

状态1，当T_time≥T_balance时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压大于各个第四降压电阻RJ4的低电位端Va的电压，也大于第七降压电阻RJ7-1和RJ7-2的低电位端的电压，此时第一比较器A1、第三比较器A3-1、A3-2均负向偏置，第一光控晶闸管U1、第二光控晶闸管U2-1、U2-2均未启动，第一电阻丝RL1和第二电阻丝RL2-1、RL2-2均处于断电状态。

状态2，当T_balance－0.5℃≤T_time<T_balance时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压小于当前触发的降压组中第四降压电阻RJ4的低电位端Va的电压，大于第七降压电阻RJ7-1和RJ7-2的低电位端的电压，此时第一比较器A1正向偏置，第三比较器A3-1、A3-2负向偏置，第一光控晶闸管U1启动，第一电阻丝RL1处于通电状态并开始加热，第二光控晶闸管U2-1、U2-2未启动，第二电阻丝RL2-1、RL2-2处于断电状态。该状态下，发热装置33以满功率的1/3加热。

状态3，当T_balance－1℃≤T_time<T_balance－0.5℃时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压小于当前触发的降压组中第四降压电阻RJ4的低电位端Va的电压，也小于第七降压电阻RJ7-1的低电位端的电压，但大于第七降压电阻RJ7-2的低电位端的电压，此时第一比较器A1和第三比较器A3-1正向偏置，第三比较器A3-2负向偏置，第一光控晶闸管U1和第二光控晶闸管U2-1启动，第一电阻丝RL1和第二电阻丝RL2-1处于通电状态并开始加热，第二光控晶闸管U2-2未启动，第二电阻丝RL2-2处于断电状态。该状态下，发热装置33以满功率的2/3加热。

状态4，当水族箱的实时水温T_time<T_balance－1℃时，负温度系数热敏电阻RT的低电位端Ve的电压小于当前触发的降压组中第四降压电阻RJ4的低电位端Va的电压，也小于第七降压电阻RJ7-1、RJ7-2的低电位端的电压，此时第一比较器A1、第三比较器A3-1、A3-2均正向偏置，第一光控晶闸管U1、第二光控晶闸管U2-1、U2-2均启动，第一电阻丝RL1、第二电阻丝RL2-1、RL2-2均处于通电状态并开始加热。该状态下，发热装置33以满功率加热。

表2

本实施例提供的智能加热棒不仅能够实现利用无线遥控的方式实现温度调节，同时，还将发热装置3分设成三个发热组，每一发热组可单独或组合加热，通过这种设计，实现了发热装置3以满功率的1/3、2/3或3/3进行加热，从而实现了水温的阶梯性变化，这种设计能够有效减小水温的波动和过冲，有利于鱼类的健康生长。

需要说明的是，本实施例中，可以根据实际情况去设置更多的发热组，进而获得更多层次的水温变化效果，本示例性设备四对智能加热棒中发热组的数目不作具体限定，即本实施例中的三个发热组仅为本示例性设备四的具体实施例而已，并不用于限定本示例性设备四的保护范围，凡在本示例性设备四的精神和原则之内，设置更多或者更少的发热组均应包含在本示例性设备四的保护范围之内。

实施例三

本实施例为本示例性设备四提供的一种具体实施方式。

如图11所示为该智能加热棒的外观正视图，该智能加热棒包括：导通开关1(图11未显示)、电源线2、发热装置3、无线接收装置4、无线遥控装置5、水温检测装置6、温度设定装置7(图11未显示)、开关控制装置8(图11未显示)、外壳9、彩色液晶显示器10、光敏传感器11、摄像头12。

本实施例中，无线接收装置4包括一WiFi接收器，无线遥控装置5包括一WiFi发射器，二者之间通过WiFi技术传输信号。

导通开关1、发热装置3、温度设定装置7、开关控制装置8、无线接收装置4、彩色液晶显示器10、光敏传感器11、摄像头12均设置于外壳9的内部。

外壳9具有一透明可视区域，彩色液晶显示器10、光敏传感器11和摄像头12均正对该透明可视区域。

彩色液晶显示器10连接温度设定装置7，用于显示用户设定的温度数值(发热装置3的基准工作温度)，也可连接水温检测装置6，用于显示水族箱内的实时水温。

光敏传感器11实时检测水族箱所处环境的光线强度，并发出反应光线强度的光敏信号。彩色液晶显示器10通过连接光敏传感器11获取光敏信号，能够根据光敏信号自动进行背光亮度调节，以使其背光亮度跟随环境的光线强度而变化，使用户在白天或夜间观察显示信息更加舒适，也不会干扰鱼类休息。

摄像头12连接无线接收装置4，用于拍摄水族箱中的场景，例如观看鱼类吃食物、繁殖等有趣场景，并将拍摄的图像通过无线接收装置4发送给外部设备以播放给用户观看。

以上所述的具体实施例，对本示例性设备四的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本示例性设备四的具体实施例而已，并不用于限定本示例性设备四的保护范围，凡在本示例性设备四的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本示例性设备四的保护范围之内。

本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrativelogicalblock)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrativecomponents)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元，或装置都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

Claims (15)

1.一种智能加热棒，其特征在于，包括：发热芯、温度控制单元、晶闸管和电源线；

所述晶闸管的两个输出端分别连接所述发热芯和所述电源线，输入端连接所述温度控制单元；

所述晶闸管导通时，所述电源线向所述发热芯提供交流电，所述发热芯通电并发热；

所述晶闸管关断时，所述电源线停止向所述发热芯提供交流电，所述发热芯断电并停止发热；

所述温度控制单元用于对所述电源线提供的交流电进行过零检测，根据所述过零检测的结果在交流电过零点时控制所述晶闸管导通或关断，并通过控制所述晶闸管在单位时间内处于导通状态和关断状态的时间比例，来调整所述发热芯在单位时间内发热和停止发热的时间比例，进而调整智能加热棒的发热功率。

2.根据权利要求1所述的智能加热棒，其特征在于，还包括：水温传感器、温度设定单元；

所述水温传感器实时检测水族箱内水的温度；

所述温度设定单元接收用户输入的温度设定命令，并从所述温度设定命令中解析出一目标温度；

所述温度控制单元还用于判断所述水族箱内水的温度低于所述目标温度时，计算所述水族箱内水的温度与所述目标温度的差值，若所述差值越大，则控制所述发热芯在单位时间内发热和停止发热的时间比例越大，以使所述智能加热棒的发热功率越大，若所述差值越小，则控制所述发热芯在单位时间内发热和停止发热的时间比例越小，以使所述智能加热棒的发热功率越小。

3.根据权利要求2所述的智能加热棒，其特征在于，还包括：昼夜监测单元、昼夜温差设定单元；

所述昼夜监测单元实时监测水族箱所处环境的昼夜情况；

所述昼夜温差设定单元接收用户输入的昼夜温差设定命令，并从所述昼夜温差设定命令中解析出一温度差值和一目标温度设定标准，其中，所述目标温度设定标准指示所述目标温度是针对白天或夜间设置；

所述温度控制单元还用于：

在所述目标温度设定标准指示所述目标温度是针对白天设置的情况下，若水族箱所处环境的昼夜情况为白天，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度时控制所述发热芯发热，若水族箱所处环境的昼夜情况为夜间，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度与所述温度差值之差时控制所述发热芯发热；以及，

在所述目标温度设定标准指示所述目标温度是针对夜间设置的情况下，若水族箱所处环境的昼夜情况为白天，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度与所述温度差值之和时控制所述发热芯发热，若水族箱所处环境的昼夜情况为夜间，则在所述水族箱内水的温度低于所述目标温度时控制所述发热芯发热。

4.根据权利要求1所述的智能加热棒，其特征在于，还包括：功率设定单元；

所述功率设定单元接收用户输入的功率设定命令，并从所述功率设定命令中解析出一目标功率；

所述温度控制单元还用于控制所述智能加热棒的发热功率维持在所述目标功率以下。

5.根据权利要求2～4任一所述的智能加热棒，其特征在于，还包括：无线传输单元、无线遥控器；

所述无线遥控器置于水族箱的外部，用于通过无线传输技术向所述无线传输单元发送用户输入的命令；

所述无线传输单元置于水族箱的内部，用于接收所述用户输入的命令并转发。

6.根据权利要求5所述的智能加热棒，其特征在于，所述无线传输单元通过红外线传输技术或WIFI传输技术或蓝牙传输技术向所述无线传输单元发送用户输入的命令。

7.根据权利要求5所述的智能加热棒，其特征在于，还包括：液晶显示器；所述液晶显示器连接所述无线传输单元，用于显示从用户输入的命令中解析出的参数信息。

8.根据权利要求7所述的智能加热棒，其特征在于，还包括：光敏传感器；

所述光敏传感器实时检测水族箱所处环境的光线强度；

所述液晶显示器根据所述水族箱所处环境的光线强度调节背光亮度。

9.根据权利要求2所述的智能加热棒，其特征在于，所述水温传感器密封于一导热管中，该导热管设置于所述智能加热棒的顶部，且所述导热管与所述水族箱中的水直接接触。

10.根据权利要求9所述的智能加热棒，其特征在于，还包括：高温传感器、预警单元、报警器；

所述高温传感器实时检测所述发热芯的发热温度；

所述预警单元用于判断所述发热芯的发热温度高于一预设最高温度时，向所述温度控制单元发送断电指令，并触发所述报警器进行报警，以警示用户所述智能加热棒处于过温状态；

所述温度控制单元接收所述断电指令时，控制所述晶闸管关断，以使得所述发热芯断电并停止发热。

11.根据权利要求10所述的智能加热棒，其特征在于，所述预警单元还用于判断所述所述高温传感器实时检测到的所述发热芯的发热温度在一预设时间段内持续升高且升温速率大于一预设速率时，向所述温度控制单元发送所述断电指令，并触发所述报警器进行报警，以警示用户所述智能加热棒处于干烧状态。

12.根据权利要求10所述的智能加热棒，其特征在于，所述预警单元还用于判断所述水温传感器实时检测到的水族箱内水的温度在一预设时间段内不升高，且该预设时间段内所述高温传感器实时检测到的所述发热芯的发热温度持续升高且升温速率小于一预设速率时，触发所述报警器进行报警，以警示用户所述水族箱处于缺水状态。

13.根据权利要求1所述的智能加热棒，其特征在于，还包括：摄像头；

所述摄像头用于拍摄所述水族箱中的场景。

14.根据权利要求1所述的智能加热棒，其特征在于，还包括：内置壳体和外置壳体；

所述内置壳体装设于水族箱的内部；

所述发热芯、所述晶闸管密封装设于所述内置壳体中；

所述电源线穿过所述内置壳体，连接市电；

所述外置壳体装设于所述水族箱的外部；

所述温度控制单元装设于外置壳体中。

15.一种水族箱，其特征在于，包括：鱼缸，以及如权利要求1～14中任一所述的智能加热棒。