CN110618717A - 一种电热毯恒温控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电热毯控制技术领域，具体公开了一种电热毯恒温控制方法，其中，所述电热毯恒温控制方法包括：获取温度检测电路所对应的电压数据；根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值；将所述当前温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果判断是否需要温度调节，其中所述预设温度值为根据温度设置电路获取到的温度值；当需要温度调节时，根据所述当前温度值与所述预设温度值的差值生成温度调节信号；根据所述温度调节信号控制加热电路。本发明还公开了一种电热毯恒温控制装置及系统。本发明提供的电热毯恒温控制方法能够实现电热毯温度的精确且恒温控制。

Description

一种电热毯恒温控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及电热毯控制技术领域，尤其涉及一种电热毯恒温控制方法、电热毯恒温控制装置及包括该电热毯恒温控制装置的电热毯恒温控制系统。

背景技术

电热毯面市已多年，其控制方法主要还是通过拨动开关来控制温度，这种温度控制方式控温范围窄满足不了人们精确温控的要求。另外，市场上还有用热敏电阻来检测电热毯温度，这种检测温度的方式不能准确反映电热毯温度，误差很大。

发明内容

本发明提供了一种电热毯恒温控制方法、电热毯恒温控制装置及包括该电热毯恒温控制装置的电热毯恒温控制系统，解决相关技术中存在的电热毯不能精确控温的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种电热毯恒温控制方法，其中，所述电热毯恒温控制方法包括：

获取温度检测电路所对应的电压数据；

根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值；

将所述当前温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果判断是否需要温度调节，其中所述预设温度值为根据温度设置电路获取到的温度值；

当需要温度调节时，根据所述当前温度值与所述预设温度值的差值生成温度调节信号；

根据所述温度调节信号控制加热电路。

进一步地，所述电热毯恒温控制方法还包括在所述根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值的步骤后进行的：

控制显示所述当前温度值。

进一步地，所述电热毯恒温控制方法还包括：

接收时间设置电路的时间设置信号；

根据所述时间设置信号调节当前时间；

控制显示所述当前时间。

作为本发明的另一个方面，提供一种电热毯恒温控制装置，其中，所述电热毯恒温控制装置包括：

获取模块，所述获取模块用于获取温度检测电路所对应的电压数据；

计算模块，所述计算模块用于根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值；

处理模块，所述处理模块用于将所述当前温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果判断是否需要温度调节，其中所述预设温度值为根据温度设置电路获取到的温度值；

信号生成模块，所述信号生成模块用于当需要温度调节时，根据所述当前温度值与所述预设温度值的差值生成温度调节信号；

控制模块，所述控制模块用于根据所述温度调节信号控制加热电路。

作为本发明的另一个方面，提供一种电热毯恒温控制系统，其中，所述电热毯恒温控制系统包括：温度检测电路、加热电路和前文所述的电热毯恒温控制装置，所述温度检测电路和所述加热电路均与所述电热毯恒温控制电路电连接；

所述温度检测电路用于根据测温电阻丝生成对应的阻值；

所述电热毯恒温控制装置用于根据所述阻值获取对应的电压数据，并根据所述电压数据判断电热毯的当前温度值是否需要调节，以及在电热毯的当前温度值需要调节时生成温度调节信号；

所述加热电路用于根据所述温度调节信号进行加热。

进一步地，所述温度检测电路包括：测温电阻丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容，所述测温电阻丝的一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端连接信号地，所述测温电阻丝的另一端分别与所述第一电阻的一端以及所述第三电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端连接高电平信号，所述第三电阻的另一端连接所述电热毯恒温控制装置，所述第一电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第一电容的另一端连接所述信号地。

进一步地，所述测温电阻丝包括相互缠绕的电热丝和感温丝，且所述电热丝和所述感温丝之间设置绝缘层。

进一步地，所述电热毯恒温控制系统还包括显示电路，所述显示电路与所述电热毯恒温控制装置电连接，所述显示电路用于显示电热毯的当前温度值。

进一步地，所述电热毯恒温控制系统还包括：温度调节电路、时间调节电路、电源电路和无线通信电路，所述温度调节电路、时间调节电路、电源电路和无线通信电路均与所述电热毯恒温控制装置电连接；

所述无线通信电路用于实现所述电热毯恒温控制装置与遥控装置的通信连接；

所述温度调节电路用于接收所述遥控装置的预设温度值，并将所述预设温度值发送至所述电热毯恒温控制装置；

所述时间调节电路用于接收所述遥控装置的时间设定值，并将所述时间设定值发送至所述电热毯恒温控制装置；

所述电源电路用于为所述电热毯恒温控制装置的工作提供电源供应。

进一步地，所述电热毯恒温控制装置包括单片机。

通过上述电热毯恒温控制方法，通过温度检测电路所对应的电压数据得到温度检测电路的当前温度值，并根据当前温度值判断是否需要进行温度调节，且在需要进行温度调节时，根据当前温度值与预设温度值的差值生成温度调节信号，以控制加热电路，这种电热毯恒温控制方法能够根据预设温度值精确控制电热毯的温度，实现精确恒温控制。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的电热毯恒温控制方法的流程图。

图2为本发明提供的电热毯恒温控制装置的结构框图。

图3为本发明提供的电热毯恒温控制系统的结构框图。

图4为本发明提供的温度检测电路的电路结构示意图。

图5为本发明提供的加热电路的电路结构示意图。

图6为本发明提供的显示电路的电路结构示意图。

图7为本发明提供的电源电路的电路结构示意图。

图8为本发明提供的WIFI模块的电路结构示意图。

图9为本发明提供的电热毯恒温控制装置的电路结构示意图。

图10为本发明提供的温度和时间设置电路结构示意图。

图11为本发明提供的状态显示电路结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种电热毯恒温控制方法，图1是根据本发明实施例提供的电热毯恒温控制方法的流程图，如图1所示，包括：

S110、获取温度检测电路所对应的电压数据；

S120、根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值；

S130、将所述当前温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果判断是否需要温度调节，其中所述预设温度值为根据温度设置电路获取到的温度值；

S140、当需要温度调节时，根据所述当前温度值与所述预设温度值的差值生成温度调节信号；

S150、根据所述温度调节信号控制加热电路。

通过上述电热毯恒温控制方法，通过温度检测电路所对应的电压数据得到温度检测电路的当前温度值，并根据当前温度值判断是否需要进行温度调节，且在需要进行温度调节时，根据当前温度值与预设温度值的差值生成温度调节信号，以控制加热电路，这种电热毯恒温控制方法能够根据预设温度值精确控制电热毯的温度，实现精确恒温控制。

关于通过温度调节信号实现恒温控制，例如，预设温度值为20℃，而检测到的当前温度值为18℃，则根据温度差生成升高温度调节信号，来控制加热电路中的可控硅，此时应当减小可控硅的导通角，以增到可控硅的功率，实现温度自动升高的调节；当预设温度为20℃，而检测到的当前温度值为22℃时，则根据温度差生成降低温度调节信号，来控制加热电路中的可控硅，此时应当增大可控硅的导通角，以减小可控硅的功率，实现温度自动降低的调节。

具体地，所述电热毯恒温控制方法还包括在所述根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值的步骤后进行的：

控制显示所述当前温度值。

需要说明的是，可以通过显示当前温度值，使得用户实时了解当前电热毯所处的温度，以便于用户根据需求进行温度设定。

具体地，所述电热毯恒温控制方法还包括：

接收时间设置电路的时间设置信号；

根据所述时间设置信号调节当前时间；

控制显示所述当前时间。

可以理解的是，通过设定时间，方便用户对电热毯的使用。

作为本发明的另一实施例，提供一种电热毯恒温控制装置，其中，如图2所示，所述电热毯恒温控制装置100包括：

获取模块110，所述获取模块110用于获取温度检测电路所对应的电压数据；

计算模块120，所述计算模块120用于根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值；

处理模块130，所述处理模块130用于将所述当前温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果判断是否需要温度调节，其中所述预设温度值为根据温度设置电路获取到的温度值；

信号生成模块140，所述信号生成模块140用于当需要温度调节时，根据所述当前温度值与所述预设温度值的差值生成温度调节信号；

控制模块150，所述控制模块150用于根据所述温度调节信号控制加热电路。

通过上述电热毯恒温控制装置，通过温度检测电路所对应的电压数据得到温度检测电路的当前温度值，并根据当前温度值判断是否需要进行温度调节，且在需要进行温度调节时，根据当前温度值与预设温度值的差值生成温度调节信号，以控制加热电路，这种电热毯恒温控制装置能够根据预设温度值精确控制电热毯的温度，实现精确恒温控制。

具体地，为了实现对当前温度值的显示控制，所述电热毯恒温控制装置还包括：

温度显示控制模块，所述温度显示控制模块用于控制显示所述当前温度值。

具体地，为了实现对当前时间的显示控制，所述电热毯恒温控制装置还包括：

接收模块，所述接收模块用于接收时间设置电路的时间设置信号；

时间设置模块，所述时间设置模块用于根据所述时间设置信号调节当前时间；

时间显示控制模块，所述时间显示控制模块用于控制显示所述当前时间。

关于本实施例提供的电热毯恒温控制装置的工作原理可以参照前文的电热毯恒温控制方法的描述，此处不再赘述。

作为本发明的另一实施例，提供一种电热毯恒温控制系统，其中，如图3所示，所述电热毯恒温控制系统包括：温度检测电路、加热电路和前文所述的电热毯恒温控制装置，所述温度检测电路和所述加热电路均与所述电热毯恒温控制电路电连接；

所述温度检测电路用于根据测温电阻丝生成对应的阻值；

所述电热毯恒温控制装置用于根据所述阻值获取对应的电压数据，并根据所述电压数据判断电热毯的当前温度值是否需要调节，以及在电热毯的当前温度值需要调节时生成温度调节信号；

所述加热电路用于根据所述温度调节信号进行加热。

通过上述电热毯恒温控制系统，采用前文的电热毯恒温控制装置，通过温度检测电路所对应的电压数据得到温度检测电路的当前温度值，并根据当前温度值判断是否需要进行温度调节，且在需要进行温度调节时，根据当前温度值与预设温度值的差值生成温度调节信号，以控制加热电路，这种电热毯恒温控制系统能够根据预设温度值精确控制电热毯的温度，实现精确恒温控制。

具体地，如图4所示，所述温度检测电路包括：测温电阻丝J2、第一电阻R5、第二电阻R7、第三电阻RL1和第一电容C1，所述测温电阻丝J2的一端与所述第二电阻R7的一端连接，所述第二电阻R7的另一端连接信号地GND，所述测温电阻丝J2的另一端分别与所述第一电阻R5的一端以及所述第三电阻RL1的一端连接，所述第一电阻R5的另一端连接高电平信号V3.3，所述第三电阻RL1的另一端连接所述电热毯恒温控制装置100，所述第一电容C1的一端与所述第三电阻RL1的另一端连接，所述第一电容C1的另一端连接所述信号地GND。

进一步具体地，所述测温电阻丝包括相互缠绕的电热丝和感温丝，且所述电热丝和所述感温丝之间设置绝缘层。

作为所述加热电路的具体实施方式，如图5所示，所述加热电路包括加热电阻丝J3、第四电阻R4、第五电阻R8、第二电容C8、第一二极管D4、第二二极管D5、双向可控硅Q1组成。第一二极管D4和第四电阻R4为反峰抑制电路。主控芯片U4的第16脚（HEATDRV1）输出脉冲信号控制双向可控硅Q1的导通，通过调整导通角来改变输出功率。第六电阻R2为过零信号检测电阻，当有过零信号来时主控芯片U4的第16脚（HEATDRV1）才有输出脉冲信号。

具体地，所述电热毯恒温控制系统还包括显示电路，所述显示电路与所述电热毯恒温控制装置电连接，所述显示电路用于显示电热毯的当前温度值。

具体地，所述电热毯恒温控制系统还包括：温度调节电路、时间调节电路、电源电路和无线通信电路，所述温度调节电路、时间调节电路、电源电路和无线通信电路均与所述电热毯恒温控制装置电连接；

所述无线通信电路用于实现所述电热毯恒温控制装置与遥控装置的通信连接；

所述温度调节电路用于接收所述遥控装置的预设温度值，并将所述预设温度值发送至所述电热毯恒温控制装置；

所述时间调节电路用于接收所述遥控装置的时间设定值，并将所述时间设定值发送至所述电热毯恒温控制装置；

所述电源电路用于为所述电热毯恒温控制装置的工作提供电源供应。

作为所述显示电路的具体实施方式，所述显示电路可以显示当前温度以及显示当前时间。具体地，如图6所示，所述显示电路包括：数码管驱动芯片U5、第一滤波电容C14、四组7段数码显示LED灯组成（W1-W7组成温度的个位显示，W8-W14组成温度的十位显示、S1-S7组成定时的个位显示，S8-1414组成定时的十位显示）。COM1-COM4为位控制端口当相应的COM口为低电位时该为被使能，该位的7段LED灯有高电平时该段灯亮。

作为所述电源电路的具体实施方式，如图7所示，所述电源电路包括：第一级降压电路和第二级降压电路。其中，所述第一级降压电路包括：保险丝F1、压敏电阻VAR1、整流二极管D2、续流二极管D1、D3、第二滤波电容C1、第三滤波电容C4、降压芯片U1、RC滤波电路（具体包括第七电阻R1、第八电阻R3、第三电容C2和第四电容C3）、续流电感L1、假负载R6和第四滤波电容C5。所述第二级降压电路包括：电源芯片U2、第五滤波电容C6组成。二级降压后的3.3V电源用于给电热毯恒温控制装置、无线通信电路和显示电路供电。

优选地，所述无线通信电路包括WIFI模块，所述遥控装置具体可以为手机，具体地，如图8所示，所述WIFI模块可以包括：通信芯片U3、第六滤波电容C9和第七滤波电容C10，U3的第2脚（TY_TX）、第三脚（TY_RX）与主控芯片U4的第5脚（TY_TX）、第6脚（TY_RX）相连。主控芯片U4将温度参数、定时参数传给WIFI模块的第2脚（TY_TX），WIFI模块U4将信号通过WIFI传递给手机，在手机上显示电热毯的状态。手机控制信号被WIFI模块接收后通过U4的第三脚（TY_RX）传递给主控芯片U4的第6脚（TY_RX）经解码后执行手机的操作指令。

应当理解的是，所述遥控装置不仅限于手机，还可以是其他具有通信功能的智能终端，例如PAD，笔记本电脑等，此处不做限定，可以根据需求进行选择。另外，所述无线通信电路还可以为蓝牙模块。

优选地，所述电热毯恒温控制装置包括单片机。

具体地，如图9所示，所述电热毯恒温控制装置具体可以包括：单片机主控芯片U4，其中，各脚位定义为：

第一脚电源（3.3V）；

第二脚电源地（GND）；

第三脚定时时间设定增加（SJ+）与按钮S17连接；

第四脚温度设定减小（WD-）与按钮S16连接；

第五脚WIFI通信（TY_TX）与WIFI模块的第二脚连接；

第六脚WIFI通信（TY_RX）与WIFI模块的第三脚连接；

第七脚系统启动（启动WIFI）、关闭（POW）与S19连接；

第八脚过零信号输入口（ZERO_IN）与R2连接；

第九脚定时时间设定增加（SJ-）与按钮S18连接；

第十脚温度检测口（PROTEC）与RL1和C7的节点连接；

第十一脚WIFI工作显示（WIFI），当在WIFI工作状态时WIFI指示灯亮与R12连接；

第十二脚电源指示灯（DY），当通市电后此灯亮，与R13连接；

第十三脚温度指示灯（WD），与R14连接；

第十四脚小时显示指示灯（H）与R15连接；

第十五脚温度设定增加（WD+）与按钮S15连接；

第十六脚（HEATDRV1）输出脉冲信号控制口控制双向可控硅Q1的导通，通过调整导通角来改变输出功率，且与D5的正极连接。

第十七脚温度、定时值输出脚（DIN），与数码管驱动芯片U5的第一脚连接。

第十八脚时钟口（CLK）负责为与数码管驱动芯片U5提供时钟，与数码管驱动芯片U5的第二脚连接。

第十九脚（STB）为数码管驱动芯片U5提供使能控制此脚高电平时数码管驱动芯片U5工作，低电平时关闭，与数码管驱动芯片U5的第三脚连接。

第二十脚位空脚。

下面结合图4至图9对本实施例提供的电热毯恒温控制系统的工作过程进行详细描述。

第一、上电时市电经J1端为系统供电，经D2、C4整流滤波后由降压芯片U1、R1、R3、R6、C1、C3、C4、C5、D1组成的降压电路使其此处电压为5V。经电源管理芯片U2和C6二次降压后使其电压为3.3V为主控U4、WIFI模块U3、显示解码芯片U5供电。

第二、上电后短按S19主控开始工作，此时可通过S15（温度加）、S16（温度减）、S17（时间加）、S18（时间减）来设置温度和定时时间。如无操作按默认值控制。

第三、上电后长安S19超过3秒，系统通过WIFI由手机控制（开、关、温度、定时等控制）。

第四、温度检测：根据导体温度电阻特性当导线长度不变时导线的电阻与温度承线性关系，由测温电阻丝J2、R5、R7、RL1、C7组成的测温电路当温度发生变化时，主控芯片U4的第10脚的电压发生变化，通过主控程序的算法得出此时的温度值与设定值进行比较，根据比较结果调整占空比，通过U4的第16脚控制Q1双向可控硅的工作。

第五、主控芯片U4的17与数码管驱动芯片U5第一脚数据线相连、18与数码管驱动芯片U5第二脚时钟线相连、19与数码管驱动芯片U5第三脚使能线相连,负责与数码管驱动芯片U5进行通信并将温度码值和定时码值传给U5。U5解码后控制温度和定时显示。

第六、W1-W7组成温度的个位显示，W8-W14组成温度的十位显示。

第七、S1-S7组成定时的个位显示，S8-1414组成定时的十位显示。

另外，本实施例还提供了温度以及时间设置电路结构示意图和，如图10所示。

需要说明的是，本发明实施例提供的电热毯恒温控制系统，还可以通过电热毯恒温控制装置控制显示电路显示电热毯的当前工作状态，具体的，图11所示为本实施例提供的状态显示电路结构示意图。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电热毯恒温控制方法，其特征在于，所述电热毯恒温控制方法包括：

获取温度检测电路所对应的电压数据；

根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值；

将所述当前温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果判断是否需要温度调节，其中所述预设温度值为根据温度设置电路获取到的温度值；

当需要温度调节时，根据所述当前温度值与所述预设温度值的差值生成温度调节信号；

根据所述温度调节信号控制加热电路。

2.根据权利要求1所述的电热毯恒温控制方法，其特征在于，所述电热毯恒温控制方法还包括在所述根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值的步骤后进行的：

控制显示所述当前温度值。

3.根据权利要求1或2所述的电热毯恒温控制方法，其特征在于，所述电热毯恒温控制方法还包括：

接收时间设置电路的时间设置信号；

根据所述时间设置信号调节当前时间；

控制显示所述当前时间。

4.一种电热毯恒温控制装置，其特征在于，所述电热毯恒温控制装置包括：

获取模块，所述获取模块用于获取温度检测电路所对应的电压数据；

计算模块，所述计算模块用于根据所述电压数据计算温度检测电路的当前温度值；

处理模块，所述处理模块用于将所述当前温度值与预设温度值进行比较，并根据比较结果判断是否需要温度调节，其中所述预设温度值为根据温度设置电路获取到的温度值；

信号生成模块，所述信号生成模块用于当需要温度调节时，根据所述当前温度值与所述预设温度值的差值生成温度调节信号；

控制模块，所述控制模块用于根据所述温度调节信号控制加热电路。

5.一种电热毯恒温控制系统，其特征在于，所述电热毯恒温控制系统包括：温度检测电路、加热电路和权利要求4所述的电热毯恒温控制装置，所述温度检测电路和所述加热电路均与所述电热毯恒温控制电路电连接；

所述温度检测电路用于根据测温电阻丝生成对应的阻值；

所述电热毯恒温控制装置用于根据所述阻值获取对应的电压数据，并根据所述电压数据判断电热毯的当前温度值是否需要调节，以及在电热毯的当前温度值需要调节时生成温度调节信号；

所述加热电路用于根据所述温度调节信号进行加热。

6.根据权利要求5所述的电热毯恒温控制系统，其特征在于，所述温度检测电路包括：测温电阻丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容，所述测温电阻丝的一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端连接信号地，所述测温电阻丝的另一端分别与所述第一电阻的一端以及所述第三电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端连接高电平信号，所述第三电阻的另一端连接所述电热毯恒温控制装置，所述第一电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第一电容的另一端连接所述信号地。

7.根据权利要求6所述的电热毯恒温控制系统，其特征在于，所述测温电阻丝包括相互缠绕的电热丝和感温丝，且所述电热丝和所述感温丝之间设置绝缘层。

8.根据权利要求5所述的电热毯恒温控制系统，其特征在于，所述电热毯恒温控制系统还包括显示电路，所述显示电路与所述电热毯恒温控制装置电连接，所述显示电路用于显示电热毯的当前温度值。

9.根据权利要求5所述的电热毯恒温控制系统，其特征在于，所述电热毯恒温控制系统还包括：温度调节电路、时间调节电路、电源电路和无线通信电路，所述温度调节电路、时间调节电路、电源电路和无线通信电路均与所述电热毯恒温控制装置电连接；

所述无线通信电路用于实现所述电热毯恒温控制装置与遥控装置的通信连接；

所述温度调节电路用于接收所述遥控装置的预设温度值，并将所述预设温度值发送至所述电热毯恒温控制装置；

所述时间调节电路用于接收所述遥控装置的时间设定值，并将所述时间设定值发送至所述电热毯恒温控制装置；

所述电源电路用于为所述电热毯恒温控制装置的工作提供电源供应。

10.根据权利要求5至9中任意一项所述的电热毯恒温控制系统，其特征在于，所述电热毯恒温控制装置包括单片机。