CN105988392B - 一种基于单片机的取暖器负载检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于单片机的取暖器负载检测装置，包括单片机、液晶显示模块及负载检测电路，所述单片机分别与液晶显示模块及负载检测电路相连接，所述负载检测电路与负载相连，所述负载检测电路包括由继电器控制的闭环控制回路，所述闭环控制回路的输入端与输出端均与单片机IO口相连。通过采用上述基于单片机的负载检测装置，可以实时检测连接在负载检测装置的负载运行状况，并通过液晶显示模块进行显示，当负载出现故障时，通过控制回路将故障信号反馈到单片机，进而进行故障报警。便于人员及时发现设备故障，且便于设备维修时，排查故障源。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于单片机的取暖器负载检测装置。
背景技术
由于电采暖较传统的煤炉供暖，具有更加环保、更加安全且彻底杜绝室内污染的优势。同时由于全国许多地区大力鼓励电力采暖，采用分时电价，其最大的受益方无疑是电采暖。目前我国电采暖仍以直热式取暖器为主，包括地板电热膜，地热缆等，并已在采暖市场上具有很大的保有量。该类取暖器采用电采暖不能进行储热，即便有低谷优惠电价，全天也只有夜间8个小时可以享受低电价，其余白天16个小时都必须承受较高电价的负担。直到出现了储热式取暖器，所谓储热式取暖器是指以新型电暖器为载体，充分利用优惠电价政策，将夜间低价电能转化成热能，并储存在电暖器里的高密度介质中，以电热管为加热元件，以储热砖为热媒，在储热砖和外壳之间装有保温层。当通电后可以连续加热7-8小时，供全天24小时放热。第二天在可控状态下释放热能，从而达到采暖目的。蓄热式电暖器白天除放热外将不再耗电，从而大幅降低用电量。
由于储热式取暖器发热体负载一直放在储热腔里，环境温度比较高，在使用过程中负载容易损坏。现有的，储热式取暖器缺少对负载实时检测的控制系统，当设备出现故障时无法及时发现，且不利于检修。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种能实时检测取暖器负载的运行状况，并通过LCD显示，便于人员在负载出现故障时及时发现，且便于设备维修时故障排查。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于单片机的取暖器负载检测装置，其特征在于，包括单片机、液晶显示模块及负载检测电路，所述单片机分别与液晶显示模块及负载检测电路相连接，所述负载检测电路与负载相连，所述负载检测电路包括由继电器控制的闭环控制回路，所述闭环控制回路的输入端与输出端均与单片机IO口相连，所述闭环控制回路的输入端设有三极管放大电路、RC电路及继电器，所述三极管放大电路基极连接单片机IO口，所述RC电路与继电器串联，所述闭环控制回路的输出端设有防电源反接电路及与所述继电器相连的负载，该防电源反接电路包括二极管及与该二极管并联的电容，检测信号包括当负载待机时，继电器断开，被检测端输出信号为50HZ频率；当负载断开时，继电器断开，被检测端输出信号为低电平；当负载工作时，被检测端信号为高电平，工作状态输出信号值为正常值时，设备正常运行：当输出信号与预设信号出现偏差时，进行报警，具体的，当控制项待机状态时，负载完好的情况下其输出信号为50HZ频率；负载故障时输出信号变为低电平，通过对比输出信号可判断负载的好坏，当控制项工作状态时，继电器正常闭合输出信号为高电平；当继电器损坏无法正常闭合时，其输出信号为50HZ频率，通过对比输出信号可判断继电器的好坏。
进一步地，所述闭环控制回路的输入端还设有与所述继电器并联用于保护元件不被感应电压击穿或烧坏的续流二极管。
进一步地，所述继电器为单刀继电器，所述单刀继电器安装于L线，在负载待机状态时，给予闭环控制回路输出信号。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过采用上述基于单片机的负载检测装置，可以实时检测连接在负载检测装置的负载运行状况，并通过液晶显示模块进行显示，当负载出现故障时，通过控制回路将故障信号反馈到单片机，进而进行故障报警。便于人员及时发现设备故障，且便于设备维修时，排查故障源。
附图说明
图1是本发明一种基于单片机的取暖器负载检测装置的单片机示意图；
图2是本发明一种基于单片机的取暖器负载检测装置的液晶显示模块示意图；
图3是本发明一种基于单片机的取暖器负载检测装置的负载检测电路示意图；
图4是本发明一种基于单片机的取暖器负载检测装置的智能加热模块的管脚图；
图5是本发明一种基于单片机的取暖器负载检测装置的智能加热模块的电路图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的是实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，一种基于单片机的取暖器负载检测装置，包括单片机、液晶显示模块及负载检测电路，所述单片机分别与液晶显示模块及负载检测电路相连接，所述负载检测电路与负载相连，所述负载检测电路包括由继电器控制的闭环控制回路，所述闭环控制回路的输入端与输出端均与单片机IO口相连，从而由单片机提供所述闭环控制回路的输入信号，并接收来自闭环控制回路的输出信号。
作为对本发明的一个优选的实施方案，所述闭环控制回路的输入端设有三极管放大电路、RC电路及继电器，所述三极管放大电路基极连接单片机IO口，所述RC电路与继电器串联。由于电路闭合的瞬间，电容C两端电压不能突变可视为短路，这样就将比继电器线圈额定工作电压高的电源电压加到线圈上，从而加快了线圈中电流增大的速度，使继电器迅速吸合。电源稳定之后电容C不起作用，电阻R起限流作用。所述闭环控制回路的输入端还设有与所述继电器并联用于保护元件不被感应电压击穿或烧坏的续流二极管。所述闭环控制回路的输出端设有防电源反接电路及与所述继电器相连的负载，该防电源反接电路包括二极管及与该二极管并联的电容，当电源接反时，让电流直接通过二极管，防止其他芯片损坏。所述继电器为单刀继电器，所述单刀继电器安装于L线，在负载待机状态时，给予闭环控制回路输出信号。
作为进一步的补充特征，如图4-5所示，还包括智能加热模块，所述智能加热模块包括过零检测电路及辅助加热电路，通过所述过零检测电路得到与电网输入相电压信号同步的方波信号，从而给芯片提供市电同频基准；通过所述辅助加热电路，在取暖器放热过程中，当放热不足时，单片机驱动辅助加热电路开启，可以给予辅助性加热，从而保证取暖器的取暖效果。另外在所述辅助加热电路中串有大电流电感线圈，可以抑制干扰，可过EMC测试。
检测信号包括：当负载待机时，继电器断开，被检测端输出信号为50HZ频率；当负载断开时，继电器断开，被检测端输出信号为低电平；当负载工作时，被检测端信号为高电平。在以上工作状态输出信号值为正常值时，设备正常运行；当输出信号与预设信号出现偏差时，进行报警。
具体的，当控制项待机状态时，负载完好的情况下其输出信号为50HZ频率；负载故障时输出信号变为低电平，通过对比输出信号可判断负载的好坏。
当控制项工作状态时，继电器正常闭合输出信号为高电平；当继电器损坏无法正常闭合时，其输出信号为50HZ频率，通过对比输出信号可判断继电器的好坏。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过采用上述基于单片机的负载检测装置，可以实时检测连接在负载检测装置的负载运行状况，并通过液晶显示模块进行显示，当负载出现故障时，通过控制回路将故障信号反馈到单片机，进而进行故障报警。便于人员及时发现设备故障，且便于设备维修时，排查故障源。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。
Claims (3)
1.一种基于单片机的取暖器负载检测装置，其特征在于，包括单片机、液晶显示模块及负载检测电路，所述单片机分别与液晶显示模块及负载检测电路相连接，所述负载检测电路与负载相连，所述负载检测电路包括由继电器控制的闭环控制回路，所述闭环控制回路的输入端与输出端均与单片机IO口相连，所述闭环控制回路的输入端设有三极管放大电路、RC电路及继电器，所述三极管放大电路基极连接单片机IO口，所述RC电路与继电器串联，所述闭环控制回路的输出端设有防电源反接电路及与所述继电器相连的负载，该防电源反接电路包括二极管及与该二极管并联的电容，检测信号包括当负载待机时，继电器断开，被检测端输出信号为50HZ频率；当负载断开时，继电器断开，被检测端输出信号为低电平；当负载工作时，被检测端信号为高电平，工作状态输出信号值为正常值时，设备正常运行：当输出信号与预设信号出现偏差时，进行报警，具体的，当控制项待机状态时，负载完好的情况下其输出信号为50HZ频率；负载故障时输出信号变为低电平，通过对比输出信号可判断负载的好坏，当控制项工作状态时，继电器正常闭合输出信号为高电平；当继电器损坏无法正常闭合时，其输出信号为50HZ频率，通过对比输出信号可判断继电器的好坏。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的取暖器负载检测装置，其特征在于，所述闭环控制回路的输入端还设有与所述继电器并联用于保护元件不被感应电压击穿或烧坏的续流二极管。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的取暖器负载检测装置，其特征在于，所述继电器为单刀继电器，所述单刀继电器安装于L线。
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