CN106931652A - 一种无线射频遥控热水器的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于家电控制技术领域，具体涉及一种无线射频遥控热水器的控制系统。包括设置在热水器上用于控制热水器工作的总控制器、设置在房间里的出水控制器和遥控器，出水控制器和总控制器进行无线通信，遥控器与出水控制器进行无线通信，总控制器包括第一单片机控制电路、电源电路、第一射频无线通信电路和第一显示电路，电源电路、第一射频无线通信电路和第一显示电路与第一单片机控制电路电性连接，出水控制器包括第二单片机控制电路、按键电路、第二射频无线通信电路和第二显示电路，按键电路、第二射频无线通信电路和第二显示电路与第二单片机控制电路电性连接，出水控制器的第二射频无线通信电路与总控制器的第一射频无线通信电路进行通信。

Description

一种无线射频遥控热水器的控制系统

技术领域

本发明属于家电控制器技术领域，具体涉及一种无线射频遥控热水器的控制系统。

背景技术

热水器就是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、磁能热水器、空气能热水器，暖气热水器等。

热水器是一种可供浴室、洗手间及厨房使用，按照人们的需要的温度，提供温水的家用电器。市场上传统的热水器大多采用机械控制利用水龙头、水阀及混合器来控制热水器的冷热水的调节，甚至存在一定的危险隐患。随着社会的发展、人们生活质量的提高，人们对电热水器的要求越来越趋向于智能化和数字化，这种老式而简单的电热水器已经不能够满足人们的需要了。而利用智能化红外线控制家用电热水器正是适应现代化智能家用电器趋势而出现。它能提供用户方便快捷精确的采集和控制环境中的水温。

家用热水器在国内外使用相当广泛。目前市场上的电热水器分连续水流式和贮水式。前者虽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。而市场上传统的热水器控制功能不完善，而且精度低、可靠性差。生活质量的提高使得消费者对热水器功能提出延伸至全新的概念层面。此外，随着无线通信技术的发展，无线远程控制也将是新一代电热水器的发展方向，用户可以通过任何一部双音频固定电话或手机遥控热水器的开/关、温度设定等，并可查询热水器的工作状态。现在市场上较为先进的储水式电热水器能实现上述等功能，但只能单一的控制单体的热水器仍难以满足人们对现代化家电的使用要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明提出了一种无线射频遥控热水器的控制系统，该无线射频遥控热水器的控制系统采用遥控器对出水控制器发送控制指令，出水控制器将控制指令传输给热水器总控制器，遥控器与出水控制器、出水控制器与热水器总控制器之间均通过无线射频技术进行信息传输。

本发明采用如下技术方案：

一种无线射频遥控热水器的控制系统，包括设置在热水器上用于控制热水器工作的总控制器、设置在房间里的出水控制器和遥控器，所述出水控制器和总控制器进行无线通信，所述遥控器与出水控制器进行无线通信，所述总控制器包括第一单片机控制电路、电源电路、第一射频无线通信电路和第一显示电路，电源电路、第一射频无线通信电路和第一显示电路与第一单片机控制电路电性连接，所述出水控制器包括第二单片机控制电路、按键电路、第二射频无线通信电路和第二显示电路，按键电路、第二射频无线通信电路和第二显示电路与第二单片机控制电路电性连接，所述出水控制器的第二射频无线通信电路与总控制器的第一射频无线通信电路进行通信。

进一步的，所述电源电路包括漏电检测电路和稳压电路，所述漏电检测电路与稳压电路电性连接。

更进一步的，所述漏电检测电路包括变压器T1、桥式整流电路、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第六二极管D6、第三电容C3、稳压二极管Z1、漏电芯片U1、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第二电阻R2、第七电容C7、第八电容C8、第三电阻R3、漏电线圈T2和第七电阻，所述变压器T1的输入端接市电，输出端接桥式整流电路的输入端，桥式整流电路的第一输出端经第一电阻R1接漏电芯片U1的第八端，第一电容C1和第二电容C2并联在桥式整流电路输出端的两端，第六二极管D6并联在第一电阻R1的两端，第三电容C3和稳压二极管Z1并联后一端接漏电芯片U1的第八端，另一端接桥式整流电路的第二输出端，漏电芯片U1的第一端经第八电容C8接地，第二端经第七电容C7接第二端，第一端接漏电线圈T2的第二输入端，第二端经第二电阻R2接漏电线圈T2的第一输入端，漏电线圈T2的第一输入端和第二输入端之间并联有第三电阻R3，漏电线圈T2的第一输出端经第七电阻R7接桥式整流电路的第一输入端，漏电线圈T2的第二输出端接第一单片机控制电路，漏电芯片U1的第三端接地，第四端接第五端，且第五端经第四电容C4接地，第六端经第五电容C5接第七端，第七端经第六电容C6接地，第七端接第一单片机控制电路。

更进一步的，所述稳压电路包括第四电阻R4、稳压芯片U2、第十一电容C11、第十二电容C12、第九电容C9、第七二极管D7、第五电阻R5、第六电阻R6和第三电感L3，稳压芯片U2的第一端接第八端和第七端，稳压芯片U2的第一端经第四电阻R4和第十一电容C11接地，稳压芯片U2的第六端接第四电阻R4和第十一电容C11的公共端，第六端接漏电检测电路的电压VDD端，第五端经第五电阻R5接地，第三端经第十二电容C12接地，第四端接地，第二端经第三电感L3和第六电阻R6接第五端，第二端经第七二极管D7接地，第九电容C9一端接地，另一端接第六电阻R6和第三电感L3的公共端，第六电阻R6和第三电感L3的公共端为5V电压输出端。

进一步的，所述第一单片机控制电路包括继电器控制电路、可控硅控制电路和第一单片机处理器，所述继电器控制电路和可控硅控制电路分别与第一单片机处理器电性连接。

更进一步的，所述可控硅控制电路包括第十电阻R10、光耦U4、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、双向可控硅KS、第十三电容C13和电机，所述光耦U4的第一输入端经第十电阻R10接第一单片机处理器的YLRY4端，第二输入端接地，光耦U4的第一输出端经第十三电阻R13接双向可控硅KS的第一端，光耦U4的第二输出端接双向可控硅KS的控制端，双向可控硅KS的第一端经第十一电阻R11、第十三电容C13接其第二端，双向可控硅KS的第二端接市电的火线L，双向可控硅KS的控制端和第二端之间串接第十二电阻R12，双向可控硅KS的第一端接电机的输入端。

更进一步的，所述继电器控制电路包括第八电阻R8、第三三极管Q3、第一继电器K1、第四二极管D4和加热体，所述第三三极管Q3的基极接第一单片机处理器的RY1端，基极和发射极之间串接第八电阻R8，发射极接地，集电极接第一继电器K1的第一端，第一继电器K1的第二端接漏漏电检测电路的电压VDD端，第一继电器K1的第一端和第二端之间串接第四二极管D4，第一继电器K1的第四端接市电，第三端接加热体的输入端。

进一步的，所述总控制器还包括报警电路，所述报警电路与第一单片机控制电路电性连接，所述报警电路包括第一三极管Q1、蜂鸣器BELL和第九电阻R9，所述第一三极管Q1的基极接第一单片机控制电路的BUZ端，发射极接地，集电极接蜂鸣器BELL的一端，蜂鸣器BELL的另一端经第九电阻R9接电源电路。

进一步的，所述总控制器还包括指示电路，报警电路与第一单片机控制电路电性连接，所述指示电路包括第八发光二极管D8和第九发光二极管D9，所述第八发光二极管D8和第九发光二极管D9分别与第一单片机控制电路电性连接。

进一步的，所述第一单片机控制电路还包括外部晶振电路，所述外部晶振电路包括第十四电容C14、第十五电容C15和晶振X1，晶振X1的两端接第一单片机控制电路的OSC1端和OSC2端，晶振X1的一端经第十四电容C14接地，另一端经第十五电容C15接地。相对于现有技术，本发明具有如下优点：1.本发明采用射频技术实现无线遥控，传输速度快，系统指令响应速度快，传输距离远，不受角度限制，控制信号可以穿透墙壁，在空旷地区无线信号可以传输100米，这个距离可以覆盖任何形式的住宅；2.本发明的出水控制器能够显示热水器的状态，使用者在控制热水器时，无需在热水器前面观察；3.本发明设有漏电检测电路，能够保证用电安全。

附图说明

图1是一种无线射频遥控热水器的控制系统的结构框图；

图2是漏电检测电路的原理图；

图3是稳压电路的原理图；

图4是继电器控制电路的原理图；

图5是可控硅控制电路的原理图；

图6是报警电路的原理图；

图7是指示电路的原理图；

图8是外部晶振电路的原理图；

图9是热水器使用结构图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参阅图1所示，本发明优选一实施例的一种无线射频遥控热水器的控制系统的结构框图，该实施例包括设置在热水器上用于控制热水器工作的总控制器、设置在房间里的出水控制器和遥控器。总控制器包括第一单片机控制电路102、电源电路104、第一射频无线通信电路104和第一显示电路101，电源电路104、第一射频无线通信电路104和第一显示电路101与第一单片机控制电路102电性连接，出水控制器包括第二单片机控制电路202、按键电路203、第二射频无线通信电路204和第二显示电路201，按键电路203、第二射频无线通信电路204和第二显示电路201与第二单片机控制电路202电性连接，出水控制器的第二射频无线通信电路204与总控制器的第一射频无线通信电路104进行通信。

该实施例的电源电路104包括漏电检测电路稳压电路，稳压电路与漏电检测电路电性连接。该实施例的第一单片机控制电路102包括第一单片机处理器和与其连接的可控硅控制电路、继电器控制电路。

参阅图2所示，为漏电检测电路的原理图，该漏电检测电路包括保险丝F、压敏电阻RV1、变压器T1、桥式整流电路、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第六二极管D6、第三电容C3、稳压二极管Z1、漏电芯片U1、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第二电阻R2、第七电容C7、第八电容C8、第三电阻R3、漏电线圈T2和第七电阻。市电的火线L经保险丝F接变压器T1的第一输入端，市电的零线N接变压器T1的第二输入端，变压器T1的两个输入端串接有压敏电阻RV1，变压器T1的输出端接桥式整流电路的输入端。桥式整流电路的第一输出端经第一电阻R1接漏电芯片U1的第八端，第一电容C1和第二电容C2并联在桥式整流电路输出端的两端，第六二极管D6并联在第一电阻R1的两端，第三电容C3和稳压二极管Z1并联后一端接漏电芯片U1的第八端，另一端接桥式整流电路的第二输出端，漏电芯片U1的第一端经第八电容C8接地，第二端经第七电容C7接第二端，第一端接漏电线圈T2的第二输入端，第二端经第二电阻R2接漏电线圈T2的第一输入端，漏电线圈T2的第一输入端和第二输入端之间并联有第三电阻R3，漏电线圈T2的第一输出端经第七电阻R7接桥式整流电路的第一输入端，漏电线圈T2的第二输出端接第一单片机处理器的OUT_AC端，漏电芯片U1的第三端接地，第四端接第五端，且第五端经第四电容C4接地，第六端经第五电容C5接第七端，第七端经第六电容C6接地，第七端接第一单片机处理器的TEST_LD端。

参阅图3所示，为稳压电路的原理图，该稳压电路包括第四电阻R4、稳压芯片U2、第十一电容C11、第十二电容C12、第九电容C9、第七二极管D7、第五电阻R5、第六电阻R6和第三电感L3，稳压芯片U2的第一端接第八端和第七端，稳压芯片U2的第一端经第四电阻R4和第十一电容C11接地，稳压芯片U2的第六端接第四电阻R4和第十一电容C11的公共端，第六端接漏电检测电路的电压VDD端，第五端经第五电阻R5接地，第三端经第十二电容C12接地，第四端接地，第二端经第三电感L3和第六电阻R6接第五端，第二端经第七二极管D7接地，第九电容C9一端接地，另一端接第六电阻R6和第三电感L3的公共端，第六电阻R6和第三电感L3的公共端为5V电压输出端。

参阅图5所示，为可控硅控制电路的原理图，该可控硅控制电路包括第十电阻R10、光耦U4、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、双向可控硅KS、第十三电容C13和电机，光耦U4的第一输入端经第十电阻R10接第一单片机控制电路102的YLRY4端，第二输入端接地，光耦U4的第一输出端经第十三电阻R13接双向可控硅KS的第一端，光耦U4的第二输出端接双向可控硅KS的控制端，双向可控硅KS的第一端经第十一电阻R11、第十三电容C13接其第二端，双向可控硅KS的第二端接市电的火线L，双向可控硅KS的控制端和第二端之间串接第十二电阻R12，双向可控硅KS的第一端接电机的输入端。

参阅图4所示，为继电器控制电路的原理图，该继电器控制电路包括第八电阻R8、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四二极管D4、第十二极管D10、第十一二极管D11和加热体。第三三极管Q3的基极接第一单片机处理器的RY1端，基极和发射极之间串接第八电阻R8，发射极接地，集电极接第一继电器K1的第一端，第一继电器K1的第二端接漏漏电检测电路的电压VDD端，第一继电器K1的第一端和第二端之间串接第四二极管D4，第一继电器K1的第四端接市电的零线N，第三端接加热体的第一输入端。第四三极管Q4的基极接第一单片机处理器的RY2端，基极和发射极之间串接第十四电阻R14，发射极接地，集电极接第二继电器K2的第一端，第二继电器K2的第二端接漏漏电检测电路的电压VDD端，第二继电器K2的第一端和第二端之间串接第十二极管D10，第二继电器K2的第四端接市电的火线L，第三端接加热体的第二输入端。第五三极管Q5的基极接第一单片机处理器的RY3端，基极和发射极之间串接第十五电阻R15，发射极接地，集电极接第三继电器K3的第一端，第三继电器K3的第二端接漏漏电检测电路的电压VDD端，第三继电器K3的第一端和第二端之间串接第十一二极管D11，第三继电器K3的第四端接市电的火线L，第三端接加热体的第二输入端。第一单片机处理器控制三个继电器的开关，通过继电器的开关实现对加热体不同功率的控制。

该实施例的总控制器还包括报警电路，报警电路与第一单片机控制电路102电性连接。参阅图6所示，为报警电路原理图，该报警电路包括第一三极管Q1、蜂鸣器BELL和第九电阻R9，第一三极管Q1的基极接第一单片机控制电路102的BUZ端，发射极接地，集电极接蜂鸣器BELL的一端，蜂鸣器BELL的另一端经第九电阻R9接电源电路104。

该实施例的总控制器还包括指示电路，报警电路与第一单片机控制电路102电性连接。参阅图7所示，为指示电路的原理图，该指示电路包括第八发光二极管D8和第九发光二极管D9，第八发光二极管D8和第九发光二极管D9分别与第一单片机控制电路102电性连接。

需要说明的是，该实施例的第一单片机控制电路102包括外部晶振电路。参阅图8所示，为外部晶振电路的原理图，该外部晶振电路包括第十四电容C14、第十五电容C15和晶振X1，晶振X1的两端接第一单片机控制电路102的OSC1端和OSC2端，晶振X1的一端经第十四电容C14接地，另一端经第十五电容C15接地。

需要说明的是，该实施例仅仅给出部分电路原理图，未给出的部分，本领域技术人员根据本领域的技术常识，可设计，实现电热器的功能。

参阅图9所示，为热水器使用结构图，本发明提出的热水器为户外热水器，与现在的热水器装在室内，一个遥控器控制一个热水器不同。本发明的热水器安装在户外，热水器的热水管和冷水管分别接进每个需要热水的房间里。该实施例的热水器对应多个出水控制器，如出水控制器1、出水控制器2,、…、出水控制器n等，所有的出水控制器都可以控制热水器，出水控制器之间也可以进行无线通信。热水器装在顶楼18楼，而出水控制器1在一楼，遥控器发送控制指令给出水控制器1想控制热水器，但是数据传输距离过远，出水控制器1无法将信号直接传输给热水器的总控制器，出水控制器1将信号传输给出水控制器2，出水控制器2再将信号传输给出水控制器3，继续向上传输，直到将信号传输给能直接与热水器总控制器通信的出水控制器k。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线射频遥控热水器的控制系统，包括设置在热水器上用于控制热水器工作的总控制器、设置在房间里的出水控制器和遥控器，所述出水控制器和总控制器进行无线通信，所述遥控器与出水控制器进行无线通信，其特征在于：所述总控制器包括第一单片机控制电路、电源电路、第一射频无线通信电路和第一显示电路，电源电路、第一射频无线通信电路和第一显示电路与第一单片机控制电路电性连接，所述出水控制器包括第二单片机控制电路、按键电路、第二射频无线通信电路和第二显示电路，按键电路、第二射频无线通信电路和第二显示电路与第二单片机控制电路电性连接，所述出水控制器的第二射频无线通信电路与总控制器的第一射频无线通信电路进行通信。

2.如权利要求1所述的无线射频遥控热水器的控制系统，其特征在于：所述电源电路包括漏电检测电路和稳压电路，所述漏电检测电路与稳压电路电性连接。

3.如权利要求2所述的无线射频遥控热水器的控制系统，其特征在于：所述漏电检测电路包括变压器T1、桥式整流电路、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第六二极管D6、第三电容C3、稳压二极管Z1、漏电芯片U1、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第二电阻R2、第七电容C7、第八电容C8、第三电阻R3、漏电线圈T2和第七电阻，所述变压器T1的输入端接市电，输出端接桥式整流电路的输入端，桥式整流电路的第一输出端经第一电阻R1接漏电芯片U1的第八端，第一电容C1和第二电容C2并联在桥式整流电路输出端的两端，第六二极管D6并联在第一电阻R1的两端，第三电容C3和稳压二极管Z1并联后一端接漏电芯片U1的第八端，另一端接桥式整流电路的第二输出端，漏电芯片U1的第一端经第八电容C8接地，第二端经第七电容C7接第二端，第一端接漏电线圈T2的第二输入端，第二端经第二电阻R2接漏电线圈T2的第一输入端，漏电线圈T2的第一输入端和第二输入端之间并联有第三电阻R3，漏电线圈T2的第一输出端经第七电阻R7接桥式整流电路的第一输入端，漏电线圈T2的第二输出端接第一单片机控制电路，漏电芯片U1的第三端接地，第四端接第五端，且第五端经第四电容C4接地，第六端经第五电容C5接第七端，第七端经第六电容C6接地，第七端接第一单片机控制电路。

4.如权利要求2所述的无线射频遥控热水器的控制系统，其特征在于：所述稳压电路包括第四电阻R4、稳压芯片U2、第十一电容C11、第十二电容C12、第九电容C9、第七二极管D7、第五电阻R5、第六电阻R6和第三电感L3，稳压芯片U2的第一端接第八端和第七端，稳压芯片U2的第一端经第四电阻R4和第十一电容C11接地，稳压芯片U2的第六端接第四电阻R4和第十一电容C11的公共端，第六端接漏电检测电路的电压VDD端，第五端经第五电阻R5接地，第三端经第十二电容C12接地，第四端接地，第二端经第三电感L3和第六电阻R6接第五端，第二端经第七二极管D7接地，第九电容C9一端接地，另一端接第六电阻R6和第三电感L3的公共端，第六电阻R6和第三电感L3的公共端为5V电压输出端。

5.如权利要求1所述的无线射频遥控热水器的控制系统，其特征在于：所述第一单片机控制电路包括继电器控制电路、可控硅控制电路和第一单片机处理器，所述继电器控制电路和可控硅控制电路分别与第一单片机处理器电性连接。

6.如权利要求5所述的无线射频遥控热水器的控制系统，其特征在于：所述可控硅控制电路包括第十电阻R10、光耦U4、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、双向可控硅KS、第十三电容C13和电机，所述光耦U4的第一输入端经第十电阻R10接第一单片机处理器的YLRY4端，第二输入端接地，光耦U4的第一输出端经第十三电阻R13接双向可控硅KS的第一端，光耦U4的第二输出端接双向可控硅KS的控制端，双向可控硅KS的第一端经第十一电阻R11、第十三电容C13接其第二端，双向可控硅KS的第二端接市电的火线L，双向可控硅KS的控制端和第二端之间串接第十二电阻R12，双向可控硅KS的第一端接电机的输入端。

7.如权利要求5所述的无线射频遥控热水器的控制系统，其特征在于：所述继电器控制电路包括第八电阻R8、第三三极管Q3、第一继电器K1、第四二极管D4和加热体，所述第三三极管Q3的基极接第一单片机处理器的RY1端，基极和发射极之间串接第八电阻R8，发射极接地，集电极接第一继电器K1的第一端，第一继电器K1的第二端接漏漏电检测电路的电压VDD端，第一继电器K1的第一端和第二端之间串接第四二极管D4，第一继电器K1的第四端接市电，第三端接加热体的输入端。

8.如权利要求1所述的无线射频遥控热水器的控制系统，其特征在于：所述总控制器还包括报警电路，所述报警电路与第一单片机控制电路电性连接，所述报警电路包括第一三极管Q1、蜂鸣器BELL和第九电阻R9，所述第一三极管Q1的基极接第一单片机控制电路的BUZ端，发射极接地，集电极接蜂鸣器BELL的一端，蜂鸣器BELL的另一端经第九电阻R9接电源电路。

9.如权利要求1所述的无线射频遥控热水器的控制系统，其特征在于：所述总控制器还包括指示电路，报警电路与第一单片机控制电路电性连接，所述指示电路包括第八发光二极管D8和第九发光二极管D9，所述第八发光二极管D8和第九发光二极管D9分别与第一单片机控制电路电性连接。

10.如权利要求1所述的无线射频遥控热水器的控制系统，其特征在于：所述第一单片机控制电路还包括外部晶振电路，所述外部晶振电路包括第十四电容C14、第十五电容C15和晶振X1，晶振X1的两端接第一单片机控制电路的OSC1端和OSC2端，晶振X1的一端经第十四电容C14接地，另一端经第十五电容C15接地。