CN105135691A - 一种电热水器智能控制系统 - Google Patents

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谭志强
杨俊杰
徐琳
魏春娟
任堂正
余鲲
宋涛
邓集翰
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Shanghai University of Electric Power
University of Shanghai for Science and Technology
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Abstract

本发明涉及一种电热水器智能控制系统,包括:单片机最小系统模块;人机交互模块,与单片机最小系统模块连接,实现与外部的信息传递;漏电保护模块,与单片机最小系统模块连接,用于检测热水器是否存在漏电现象,在存在漏电现象时向单片机最小系统模块发送漏电报警信息,单片机最小系统模块进行漏电事故处理;温度检测控制模块,与单片机最小系统模块连接,用于检测热水器的实时温度并发送给单片机最小系统模块;水位检测控制模块,与单片机最小系统模块连接,用于检测热水器的实时水位并发送给单片机最小系统模块;电源模块,为上述各模块提供电能。与现有技术相比,本发明具有操作方便、安全可靠、节能环保等优点。

Description

一种电热水器智能控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及热水器控制领域,尤其是涉及一种电热水器智能控制系统。
背景技术
[0002] 热水器是一种可供浴室、洗手间及厨房等使用的常用家用电器。目前市场上主要有电热水器、太阳能热水器、燃气热水器等三种。由于太阳能的使用效率不高,安装位置有局限性,受天气影响较大,且成本太高,导致使用面较窄;燃气热水器的使用依赖燃料,不够环保,易产生有害气体,存在安全隐患;而电热水器具有无污染、安全、保温时间长、使用方便等优点,越来越受到消费者的青睐。
[0003]目前市场上的电热水器分为连续水流式和贮水式。前者虽然具有加热速度快和体积小的优点,但需要的功率大,大多数家庭供电线路难以承受。而市场上后者大多数采用机械式控制器,功率要求较低、安全性高,但加热时间长、精度低、可靠性差、控制不方便等不足。为了满足人们对现代化家电的使用要求,提高电热水器的安全性、智能化和数字化具有重要意义。
发明内容
[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作方便、安全可靠、节能环保的电热水器智能控制系统。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006] 一种电热水器智能控制系统,包括:
[0007] 单片机最小系统模块;
[0008] 人机交互模块,与单片机最小系统模块连接,实现与外部的信息传递;
[0009] 漏电保护模块,与单片机最小系统模块连接,用于检测热水器是否存在漏电现象,在存在漏电现象时向单片机最小系统模块发送漏电报警信息,单片机最小系统模块进行漏电事故处理;
[0010] 温度检测控制模块,与单片机最小系统模块连接,用于检测热水器的实时温度并发送给单片机最小系统模块;
[0011] 水位检测控制模块,与单片机最小系统模块连接,用于检测热水器的实时水位并发送给单片机最小系统模块;
[0012] 电源模块,为上述各模块提供电能。
[0013] 所述人机交互模块包括:
[0014] 键盘单元,实现对热水器的控制;
[0015] 液晶显示屏,用于根据单片机最小系统模块接收的信息显示热水器的工作参数与状态。
[0016] 所述键盘单元包括进入设置按键、加法按键、减法按键和跳出设置按键。
[0017] 所述漏电保护模块包括依次连接的漏电检测电路和比较器,所述漏电检测电路与热水器的加热器连接,所述比较器与单片机最小系统模块连接。
[0018] 所述水位检测控制模块包括分别与单片机最小系统模块连接的水位检测电路和进水阀,所述水位检测电路设置于热水器的水箱中。
[0019] 所述温度检测控制模块包括分别与单片机最小系统模块连接的温度传感器和加热电路,所述加热电路与热水器的加热器连接。
[0020] 该系统还包括声音提示模块,该声音提示模块分别连接单片机最小系统模块连接和电源模块,提示热水器当前水位状态以及系统故障报警。
[0021] 与现有技术相比,本发明具有以下优点:
[0022] I)本发明在家用贮水式电热水器上进行改进,工作可靠稳定、抗干扰能力强,大大提高了电热水器的安全性、智能化和数字化。
[0023] 2)本发明设置了人机交互、水位控制、温度控制、漏电保护等功能,可对热水器进行全面的智能监测,操作方便,达到节能环保的效果。
[0024] 3)本发明还设有声音提示模块,可提示热水器当前水位状态以及系统故障报警,提醒人员及时处理,信息更加直观。
附图说明
[0025] 图1为本发明的结构示意图;
[0026]图2为本发明人机交互模块的具体结构示意图;
[0027]图3为本发明漏电保护模块的电路示意图;
[0028] 图4为本发明水位检测电路的示意图。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0030] 如图1所示,本实施例提供一种电热水器智能控制系统,包括单片机最小系统模块1、人机交互模块2、漏电保护模块3、温度检测控制模块5、水位检测控制模块6和电源模块7,其中,单片机最小系统模块I是该系统最为核心的部分,与系统其它模块建立连接,用于实现对其它模块的控制功能;人机交互模块2与单片机最小系统模块I连接,实现与外部的信息传递;漏电保护模块3与单片机最小系统模块I连接,用于检测热水器是否存在漏电现象,在存在漏电现象时向单片机最小系统模块I发送漏电报警信息,单片机最小系统模块I进行漏电事故处理;温度检测控制模块5实现对电热水器水温的检测与控制;水位检测控制模块6实现对电热水器水位的检测与控制;电源模块7为上述各模块提供电能。
[0031] 如图2所示,人机交互模块2包括键盘单元21与液晶显示屏22两部分,键盘单元21实现对热水器的控制;液晶显示屏22用于根据单片机最小系统模块I接收的信息显示热水器的工作参数与状态。所述键盘单元21包括进入设置按键211、加法按键212、减法按键213和跳出设置按键214,进入设置211用于切换设定温度和水位初始值的修改,加法按键211和减法按键212用于调整设定的水温和水位的上下限,每按一次加法按键211或减法按键212,被设置的数据值递增或递减,跳出设置214用于在可调状态时,保存当前设置参数并跳出可调状态。
[0032] 如图3所示,漏电保护模块3包括依次连接的漏电检测电路和比较器,漏电检测电路与热水器的加热器连接,漏电检测电路的输出经过比较器后送给单片机最小系统模块1,当漏电超过规定的阀值,单片机最小系统模块I立即响应中断,切断整个系统电源。
[0033] 温度检测控制模块5包括分别与单片机最小系统模块I连接的温度传感器和加热电路,加热电路与热水器的加热器连接,当检测温度低于设置温度时,单片机最小系统模块即控制加热电路工作。
[0034] 水位检测控制模块6包括分别与单片机最小系统模块I连接的水位检测电路和进水阀,水位检测电路设置于热水器的水箱中。本实施例中,水位检测电路的具体结构如图4所示,用八根不锈钢针分别置于水箱容积的八平分位置,在电极间加电流,直流电压通过一个较大电阻和钢针分压。当某个钢针不接触水面时,其输出为高电平,当钢针与水面接触时则输出为低电平。各输出分别连接单片机最小系统模块I的引脚,单片机最小系统模块I对这些引脚进行判断处理后,即可得出相应的水位值。当监测水位低于设定水位时,单片机最小系统模块I即控制进水阀打开注水直至注满热水器。
[0035] 该系统还包括声音提示模块4,该声音提示模块4分别连接单片机最小系统模块连接I和电源模块7,提示热水器当前水位状态以及系统故障报警。
[0036] 上述电热水器智能控制系统工作时,首先通过人机交互模块2设定系统的工作状态,即根据人们需要设定水位与温度值,接着通过水位检测控制模块6检测水箱中水位并控制水量进出,然后通过温度检测控制模块5对加热电阻进行控制,同时温度检测控制模块5检测水箱中温度,并通过液晶显示屏22将实时测量的水位、温度信号值发送给液晶显示屏显示。本系统在家用贮水式电热水器上进行改进,可以实现人机交互、水位控制、温度控制、漏电保护及声音报警等功能,本系统工作可靠稳定、抗干扰能力强,大大提高了电热水器的安全性、智能化和数字化。

Claims (7)

1.一种电热水器智能控制系统,其特征在于,包括: 单片机最小系统模块; 人机交互模块,与单片机最小系统模块连接,实现与外部的信息传递; 漏电保护模块,与单片机最小系统模块连接,用于检测热水器是否存在漏电现象,在存在漏电现象时向单片机最小系统模块发送漏电报警信息,单片机最小系统模块进行漏电事故处理; 温度检测控制模块,与单片机最小系统模块连接,用于检测热水器的实时温度并发送给单片机最小系统模块; 水位检测控制模块,与单片机最小系统模块连接,用于检测热水器的实时水位并发送给单片机最小系统模块; 电源模块,为上述各模块提供电能。
2.根据权利要求1所述的电热水器智能控制系统,其特征在于,所述人机交互模块包括: 键盘单元,实现对热水器的控制; 液晶显示屏,用于根据单片机最小系统模块接收的信息显示热水器的工作参数与状ίέτ O
3.根据权利要求2所述的电热水器智能控制系统,其特征在于,所述键盘单元包括进入设置按键、加法按键、减法按键和跳出设置按键。
4.根据权利要求1所述的电热水器智能控制系统,其特征在于,所述漏电保护模块包括依次连接的漏电检测电路和比较器,所述漏电检测电路与热水器的加热器连接,所述比较器与单片机最小系统模块连接。
5.根据权利要求1所述的电热水器智能控制系统,其特征在于,所述水位检测控制模块包括分别与单片机最小系统模块连接的水位检测电路和进水阀,所述水位检测电路设置于热水器的水箱中。
6.根据权利要求1所述的电热水器智能控制系统,其特征在于,所述温度检测控制模块包括分别与单片机最小系统模块连接的温度传感器和加热电路,所述加热电路与热水器的加热器连接。
7.根据权利要求1所述的电热水器智能控制系统,其特征在于,还包括声音提示模块,该声音提示模块分别连接单片机最小系统模块连接和电源模块,提示热水器当前水位状态以及系统故障报警。
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