CN110308693A - 一种智能壁挂炉控制器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及壁挂炉技术领域，尤其为一种智能壁挂炉控制器系统，包括壁挂炉本体、控制面板以及单片机控制系统，所述壁挂炉本体外部固定安装有控制面板，所述控制面板内部搭载有单片机控制系统，所述单片机控制系统内部连接有电源转换模块、加热模块、加水模块、声音提示模块、自动检测模块、人机交互模块、温度控制模块和水位控制模块。本发明单片机控制系统采用STC89C51单片机的51单片机有体积小、功能强、可靠性高的明显特点，因而可以构成一个体积很小的控制器并嵌入到家用电器内部，有助于提高壁挂炉整体性能，可以提高壁挂炉使用的安全性，结合移动端远程控制实现了壁挂炉智能化的发展方向，有助于改善人们生活质量。

Description

一种智能壁挂炉控制器系统
【技术领域】
本发明涉及壁挂炉技术领域，尤其涉及一种智能壁挂炉控制器系统。
【背景技术】
智能壁挂炉热水器有一个恰当容积的保温水箱，利用热泵将保温水箱内部的水加热，由于在加热过程中热水与冷水之间相对运动，使热水区逐渐集中在保温水箱的顶部，冷水集中在水箱的底部，随着热泵的不断加热，最终整个保温水箱的水温达到一个均衡的值。
随着无线通信技术的发展，无线远程控制也将是新一代壁挂炉的发展方向，用户可以通过任何一部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壁挂炉能实现上述等功能，但仍难以满足人们对现代化家电的使用要求，整体性较差，在现如今众多的控制手段中，要满足安全性高，尤其是智能化的要求，需采用典型的嵌入式控制系统进行控制，因此需要一种智能壁挂炉控制器系统对上述问题做出改善。
【发明内容】
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能壁挂炉控制器系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种智能壁挂炉控制器系统，包括壁挂炉本体、控制面板以及单片机控制系统，所述壁挂炉本体外部固定安装有控制面板，所述控制面板内部搭载有单片机控制系统，所述单片机控制系统内部连接有电源转换模块、加热模块、加水模块、声音提示模块、自动检测模块、人机交互模块、温度控制模块和水位控制模块，且所述加水模块连接有水阀控制模块，所述声音提示模块和自动检测模块远离单片机控制系统的一端连接有声音报警器，所述加水模块远离单片机控制系统的一端连接有水阀控制模块，所述人机交互模块远离单片机控制系统的一端连接有开关机控制模块，所述开关机控制模块远离人机交互模块的一端连接有移动端，所述温度控制模块远离单片机控制系统的一端连接有温度监测模块，所述温度监测模块远离温度控制模块的一端连接有温度传感器，所述水位控制模块远离单片机控制系统的一端连接有水位监测模块，所述水位监测模块远离水位控制模块的一端连接有水位监测器，所述单片机控制系统和控制面板之间连接有按键处理模块和数据显示模块。
优选的，所述移动端和单片机控制系统之间通过以太网无线连接。
优选的，所述单片机控制系统采用STC89C51单片机的51单片机最小系统。
优选的，所述水位监测器用8根不锈钢针分别置于水箱容积的平分位置，且所述水位监测器和水位监测模块、水位控制模块之间通过控制线线性连接。
优选的，所述温度传感器采用ds18b20温度传感器，且所述温度传感器和温度监测模块、温度控制模块之间通过控制线线性连接。
优选的，所述控制面板基面设有LCD1602液晶显示屏和控制按钮。
优选的，所述单片机控制系统和电源转换模块、加热模块、加水模块、声音提示模块、自动检测模块、人机交互模块、温度控制模块、水位控制模块之间通过总控线连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明单片机控制系统采用STC89C51单片机的51单片机最小系统为核心控制器对整个系统进行控制,用于完成系统的控制功能，其控制过程如下:首先通过人机交互模块设定统的控制策略，人机交互模块实现单片机和外部的信息传递,包括数据显示模块、按键处理模块和移动端数据互通,接着通过加水模块控制水阀控制模块对电磁阀进行进水控制,同时通过水位监测器用8根不锈钢针分别置于水箱容积的平分位置检测水箱中水位,水位控制模块实现水位的检测和控制,包括水位监测器和加水模块的控制，然后通过温度控制模块对加热电阻进行控制,同过温度监测模块的温度传感器检测水箱中温度,并实时通过数据显示模块将水位测量值发送给控制面板基面设有LCD1602液晶显示屏显示,实现对热水器的控制，电源转换模块为系统提供+12V和+5V电源，降低用电安全的问题，单片机控制系统采用STC89C51单片机的51单片机有体积小、功能强、可靠性高的明显特点，因而可以构成一个体积很小的控制器并嵌入到家用电器内部，有助于提高壁挂炉整体性能，可以提高壁挂炉使用的安全性，结合移动端远程控制实现了壁挂炉智能化的发展方向，有助于改善人们生活质量。
2、本发明的水位监测器用8根不锈钢针分别置于水箱容积的8平分位置，当某个钢针不接触水面时，其输出为高电平，当其与水面接触时则输出低电平，它们的输出接至CPU的引脚，CPU对这些引脚进行判断后，送去显示相应的水位值，显示共分8档，每档为满水位的12.5％，这种方法省去了传统的A/D转换器，更加便捷。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的一种智能壁挂炉控制器系统的移动端控制图；
图2为本发明提出的一种智能壁挂炉控制器系统的单片机控制系统模块结构图；
图3为本发明提出的一种智能壁挂炉控制器系统的单片机控制系统运行流程图；
图4为本发明提出的一种智能壁挂炉控制器系统的水位监测器结构图。
图中：1-壁挂炉本体、2-控制面板、3-以太网、4-移动端、5-单片机控制系统、6-电源转换模块、7-加热模块、8-加水模块、9-水阀控制模块、10-按键处理模块、11-数据显示模块、12-声音提示模块、13-自动检测模块、14-人机交互模块、15-温度控制模块、16-水位控制模块、17-声音报警器、18-开关机控制模块、19-温度监测模块、20-水位监测模块、21-温度传感器、22-水位监测器。
【具体实施方式】
下面将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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参照图1-4，一种智能壁挂炉控制器系统，包括壁挂炉本体1、控制面板2以及单片机控制系统5，壁挂炉本体1外部固定安装有控制面板2，控制面板2基面设有LCD1602液晶显示屏和控制按钮，控制面板2内部搭载有单片机控制系统5，单片机控制系统5采用STC89C51单片机的51单片机最小系统，单片机控制系统5内部连接有电源转换模块6、加热模块7、加水模块8、声音提示模块12、自动检测模块13、人机交互模块14、温度控制模块15和水位控制模块16，单片机控制系统5和电源转换模块6、加热模块7、加水模块8、声音提示模块12、自动检测模块13、人机交互模块14、温度控制模块15、水位控制模块16之间通过总控线连接，且加水模块8连接有水阀控制模块9，声音提示模块12和自动检测模块13远离单片机控制系统5的一端连接有声音报警器17，加水模块8远离单片机控制系统5的一端连接有水阀控制模块9，人机交互模块14远离单片机控制系统5的一端连接有开关机控制模块18，开关机控制模块18远离人机交互模块14的一端连接有移动端4，移动端4和单片机控制系统5之间通过以太网3无线连接，温度控制模块15远离单片机控制系统5的一端连接有温度监测模块19，温度监测模块19远离温度控制模块15的一端连接有温度传感器21，温度传感器21采用ds18b20温度传感器，且温度传感器21和温度监测模块19、温度控制模块15之间通过控制线线性连接，水位控制模块16远离单片机控制系统5的一端连接有水位监测模块20，水位监测模块20远离水位控制模块16的一端连接有水位监测器22，水位监测器22用8根不锈钢针分别置于水箱容积的8平分位置，且水位监测器22和水位监测模块20、水位控制模块16之间通过控制线线性连接，单片机控制系统5和控制面板2之间连接有按键处理模块10和数据显示模块11。
本发明的工作过程为：首先单片机控制系统5采用STC89C51单片机的51单片机最小系统为核心控制器对整个系统进行控制,用于完成系统的控制功能，其控制过程如下:首先通过人机交互模块14设定统的控制策略，人机交互模块14实现单片机和外部的信息传递,包括数据显示模块11、按键处理模块10和移动端4数据互通,接着通过加水模块8控制水阀控制模块9对电磁阀进行进水控制,同时通过水位监测器22用8根不锈钢针分别置于水箱容积的平分位置检测水箱中水位，当某个钢针不接触水面时，其输出为高电平，当其与水面接触时则输出低电平，它们的输出接至CPU的引脚，CPU对这些引脚进行判断后，送去显示相应的水位值，显示共分8档，每档为满水位的12.5％，这种方法省去了传统的A/D转换器，更加便捷，水位控制模块16实现水位的检测和控制,包括水位监测器22和加水模块8的控制，然后通过温度控制模块15对加热电阻进行控制,同过温度监测模块19的温度传感器21检测水箱中温度,并实时通过数据显示模块11将水位测量值发送给控制面板2基面设有LCD1602液晶显示屏显示,实现对热水器的控制，电源转换模块6为系统提供+12V和+5V电源，降低用电安全的问题，单片机控制系统采用STC89C51单片机的51单片机有体积小、功能强、可靠性高的明显特点，因而可以构成一个体积很小的控制器并嵌入到家用电器内部，有助于提高壁挂炉整体性能，可以提高壁挂炉使用的安全性，结合移动端远程控制实现了壁挂炉智能化的发展方向，有助于改善人们生活质量。
实施例
单片机控制系统5的程序控制原理如下：
a.程序控制实现对热水器的控制,由液晶显示程序、按键扫描程序、水位控制程序、温度控制程序、漏电检测及声音提示程序和控制策略程序等七个部分组成；
b.液晶显示程序显示热水器当前温度和水位；
c.按键程序用于设置热水器状态；
d.水位控制程序控制水箱的水位；
e.温度控制程序控制热水器中水的温度；
f.漏电检测及声音提示程序用于实时监测热水器安全状态,用于当热水器工作异常时声音报警提示，如图3。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种智能壁挂炉控制器系统，包括壁挂炉本体(1)、控制面板(2)以及单片机控制系统(5)，其特征在于，所述壁挂炉本体(1)外部固定安装有控制面板(2)，所述控制面板(2)内部搭载有单片机控制系统(5)，所述单片机控制系统(5)内部连接有电源转换模块(6)、加热模块(7)、加水模块(8)、声音提示模块(12)、自动检测模块(13)、人机交互模块(14)、温度控制模块(15)和水位控制模块(16)，且所述加水模块(8)连接有水阀控制模块(9)，所述声音提示模块(12)和自动检测模块(13)远离单片机控制系统(5)的一端连接有声音报警器(17)，所述加水模块(8)远离单片机控制系统(5)的一端连接有水阀控制模块(9)，所述人机交互模块(14)远离单片机控制系统(5)的一端连接有开关机控制模块(18)，所述开关机控制模块(18)远离人机交互模块(14)的一端连接有移动端(4)，所述温度控制模块(15)远离单片机控制系统(5)的一端连接有温度监测模块(19)，所述温度监测模块(19)远离温度控制模块(15)的一端连接有温度传感器(21)，所述水位控制模块(16)远离单片机控制系统(5)的一端连接有水位监测模块(20)，所述水位监测模块(20)远离水位控制模块(16)的一端连接有水位监测器(22)，所述单片机控制系统(5)和控制面板(2)之间连接有按键处理模块(10)和数据显示模块(11)。
2.根据权利要求1所述的一种智能壁挂炉控制器系统，其特征在于，所述移动端(4)和单片机控制系统(5)之间通过以太网(3)无线连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能壁挂炉控制器系统，其特征在于，所述单片机控制系统(5)采用STC89C51单片机的51单片机最小系统。
4.根据权利要求1所述的一种智能壁挂炉控制器系统，其特征在于，所述水位监测器(22)用8根不锈钢针分别置于水箱容积的8平分位置，且所述水位监测器(22)和水位监测模块(20)、水位控制模块(16)之间通过控制线线性连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能壁挂炉控制器系统，其特征在于，所述温度传感器(21)采用ds18b20温度传感器，且所述温度传感器(21)和温度监测模块(19)、温度控制模块(15)之间通过控制线线性连接。
6.根据权利要求1所述的一种智能壁挂炉控制器系统，其特征在于，所述控制面板(2)基面设有LCD1602液晶显示屏和控制按钮。
7.根据权利要求1所述的一种智能壁挂炉控制器系统，其特征在于：所述单片机控制系统(5)和电源转换模块(6)、加热模块(7)、加水模块(8)、声音提示模块(12)、自动检测模块(13)、人机交互模块(14)、温度控制模块(15)、水位控制模块(16)之间通过总控线连接。
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