CN202769971U

CN202769971U - 一种物联网电热水器控制装置

Info

Publication number: CN202769971U
Application number: CN 201220360195
Authority: CN
Inventors: 刘剑滨; 陈忠胜
Original assignee: Gateway Electronics Co Ltd Wuxi
Current assignee: WUXI LIANLI ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2022-07-24

Abstract

本实用新型涉及一种物联网电热水器控制装置，其包括接收控制模块和遥控模块，接收控制模块设置于电热水器内部，用于监测并控制热水器的工作，接收并反馈各类控制信号，包括系统供电模块、传感检测模块、负载控制模块、第一显示及按键模块、第一RF通讯模块、DTMF通讯模块、RS232通讯模块、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块、第一计算控制MCU模块。遥控模块为一手持式设备，用于和接收控制模块RF通讯，发出控制热水器的信号并显示热水器状态，包括电池供电模块、第二显示及按键模块、第二RF通讯模块、第二计算控制MCU模块。优点是：本实用新型带有RF无线遥控和网络控制功能，使用户可以在家中和办公室等其他地方控制热水器并了解热水器的状态。

Description

一种物联网电热水器控制装置

技术领域

本实用新型涉及电热水器的控制装置，具体是一种使用物联网技术的电热水器控制装置。

背景技术

随着人们对生活品质的不断追求以及住宅智能化技术的不断发展，智能家居发展迅速。智能家居包括智能家电控制、智能照明、防盗报警、远程抄表等。目前全球已经有数以千万计的家庭安装了智能家居网络产品，据预测未来家庭网络产品需求仍将大幅度增长，其中智能热水器作为智能家居不可以缺少的一个组成部分，有着广阔的市场前景。

　现有热水器控制器的主要问题：

1，基本采用人工手动调节或红外遥控调节方式，红外遥控不能穿透障碍物且控制距离短。如果出于家庭美观,将热水器装在橱柜里，红外控制就没法控制，手动调节更加不方便。

2，现有热水器必须用户在现场设置，或者预约输入固定的模式，无法做到随时随地控制热水器以及了解热水器的状态。

随着科技的发展和人们要求的提高，这种功能越来越不能满足使用者的要求。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，是一种带有RF无线遥控和网络控制功能的电热水器控制器，使用户可以在家中和办公室等其他地方随心所欲的控制热水器并了解热水器目前的各种状态，极大地方便了使用者，也是对传统方式的一个突破。

按照本实用新型提供的技术方案，所述物联网电热水器控制装置包括：接收控制模块和遥控模块，所述接收控制模块设置于电热水器内部，用于监测并控制热水器的工作，接收并反馈各类控制信号，接收控制模块包括：系统供电模块、传感检测模块、负载控制模块、第一显示及按键模块、第一RF通讯模块、DTMF通讯模块、RS232通讯模块、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块、第一计算控制MCU模块，所述第一计算控制MCU模块分别与所述系统供电模块、传感检测模块、负载控制模块、第一显示及按键模块、第一RF通讯模块、DTMF通讯模块、RS232通讯模块、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块相连；第一计算控制MCU模块通过DTMF通讯模块与电话线路无线连接，第一计算控制MCU模块通过RS232通讯模块、GPRS通讯模块或WIFI通讯模块接入网络；所述遥控模块为一手持式设备，用于和接收控制模块RF通讯，发出控制热水器的信号并显示热水器状态，遥控模块包括：电池供电模块、第二显示及按键模块、第二RF通讯模块、第二计算控制MCU模块，所述第二计算控制MCU模块分别与所述电池供电模块，第二显示及按键模块，第二RF通讯模块相连。

进一步的，所述负载控制模块包括控制加热丝负载通断的可控硅、可控硅驱动电路，第一计算控制MCU模块的输出端和可控硅驱动电路之间连接隔离光耦，可控硅驱动电路再连接可控硅的控制端。

所述第一计算控制MCU模块采用MCU芯片ADSP-21991。

所述第一RF通讯模块和第二RF通讯模块包括依次连接的天线、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和芯片IA4421，第一、第二RF通讯模块工作频率为315MHz或433MHz，用于所述接收控制模块和遥控模块的双向通讯。

所述DTMF通讯模块包括依次连接的电话接口、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和芯片MT8880，用于用户通过电话线对热水器进行操作并读取热水器状态，芯片MT8880与第一计算控制MCU模块相连。

所述RS232通讯模块包括依次连接的网络接口、信号滤波电路、信号放大电路和通讯芯片MX232，用于通过互联网络对第一计算控制MCU模块进行操作并读取热水器状态，通讯芯片MX232与第一计算控制MCU模块相连。

所述GPRS通讯模块包括依次连接的信号发射电路和接收电路、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和芯片Infineon Tech 7880，用于用户通过手机和热水器进行通讯，芯片Infineon Tech 7880与第一计算控制MCU模块相连。

所述WIFI通讯模块包括依次连接的信号发射电路和接收电路、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和通讯芯片RTL8188CUS，用于用户通过无线路由器和热水器进行通讯，通讯芯片RTL8188CUS与第一计算控制MCU模块相连。

所述第二计算控制MCU模块采用MCU芯片MEGA88。

本实用新型的优点是：

1、操作便捷。本控制器采用多种通讯方式，用户可以随时随地采用遥控器，PC机，电话机，手机，互联网等多种方式控制热水器并查询热水器状态，极大的方便了用户。

2、升级方便。本控制器所含多种通讯方式，可作为智能家居的通讯核心，未来可扩展连接包括家电控制，照明控制和监控控制等。

附图说明

图1是本实用新型接收控制模块电路结构框图。

图2是本实用新型遥控模块电路结构框图。

图3是本实用新型软件系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型包括接收控制模块和遥控模块。

一、接收控制模块。

接收控制模块置于电热水器内部，功能包括：检测并控制热水器，接收并反馈各类输入信号（网络，电话，无线等）。如图1所示，接收控制模块包括下列模块：系统供电模块、传感检测模块、负载控制模块、第一显示及按键模块、第一RF通讯模块、DTMF通讯模块、RS232通讯模块、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块、第一计算控制MCU模块。所述第一计算控制MCU模块分别与所述系统供电模块、传感检测模块、负载控制模块、第一显示及按键模块、第一RF通讯模块、DTMF通讯模块、RS232通讯模块、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块相连；第一计算控制MCU模块通过DTMF通讯模块与电话线路无线连接，第一计算控制MCU模块通过RS232通讯模块、GPRS通讯模块或WIFI通讯模块接入网络。

所述系统供电模块，包括变压器，EMC/EMI电路，整流及滤波电路。将220V市电输入转变为多路低压直流，用于后续模块的供电。

所述传感检测模块，包括水位传感器和水温传感器以及相关联的各类滤波电路。将水箱的水位和水温，以及环境温度转变为第一计算控制MCU模块能读取的数字信号。

所述负载控制模块，包括可控硅BTA41，可控硅驱动电路，连接第一计算控制MCU模块和可控硅驱动电路的隔离光耦。用于控制加热丝负载的通断。

所述第一显示及按键模块，包括LCD液晶屏，LED背光和操作按键，以及相应的驱动芯片SC1621。用于用户界面操作。

所述第一RF通讯模块，包括依次连接的天线、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和芯片IA4421，RF模块工作频率为315MHz或433MHz。用于和遥控模块的双向通讯。

所述DTMF通讯模块，包括依次连接的电话接口、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和芯片MT8880，芯片MT8880与第一计算控制MCU模块相连。用户可以通过电话线对热水器进行操作并读取热水器状态。

所述RS232通讯模块，包括依次连接的网络接口、信号滤波电路、信号放大电路和通讯芯片MX232，通讯芯片MX232与第一计算控制MCU模块相连。用户可以通过网线对控制器进行操作并读取热水器状态。

所述GPRS通讯模块，包括依次连接的信号发射电路和接收电路、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和芯片Infineon Tech 7880，芯片Infineon Tech 7880与第一计算控制MCU模块相连。用户可以通过手机和热水器进行通讯。

所述WIFI通讯模块，包括依次连接的信号发射电路和接收电路、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和通讯芯片RTL8188CUS，通讯芯片RTL8188CUS与第一计算控制MCU模块相连。用户可以通过无线路由器和热水器进行通讯。

所述第一计算控制MCU模块模块，包括MCU芯片ADSP-21991，外围滤波电路，信号放大电路，电平变换电路。这是整个控制系统的核心，负责处理各类输入信号，最后输出。

二、遥控模块。

遥控模块为一手持式设备，功能包括：和接收控制模块RF通讯，控制热水器并显示热水器状态。如图2所示，遥控模块包括下列模块：电池供电模块、第二显示及按键模块、第二RF通讯模块、第二计算控制MCU模块，所述第二计算控制MCU模块分别与所述电池供电模块，第二显示及按键模块，第二RF通讯模块相连。

所述电池供电模块包括2颗1.5V电池，防电池反接的二极管。用于遥控器的供电。

所述第二显示及按键模块，包括液晶LCD，触摸按键及驱动芯片SC1621。用于用户界面操纵。

所述第二RF通讯模块，包括接收天线，信号耦合电路，信号滤波电路，信号放大电路，及芯片IA4421，RF模块工作频率为315MHz或433MHz。用于和接收控制模块的双向通讯。

所述第二计算控制MCU模块，包括MCU芯片MEGA88，信号放大电路，电平变换电路。负责处理各类输入信号，最后输出。

三、软件系统。

如图3所示，本实用新型的软件系统包括手机软件，Internet软件，PC机软件等，提供各类通讯模式下的各类用户的操作界面。主要包括：各种底层驱动（RF驱动、DTMF驱动、RS232驱动、GPRS驱动、WIFI驱动）、协议解析（RF通讯协议、TCP/IP协议、GPRS协议）、透明传输模块、网络参数设置模块，以及最上层的应用层。

Claims

1. 一种物联网电热水器控制装置，其特征是：包括接收控制模块和遥控模块，所述接收控制模块设置于电热水器内部，包括：系统供电模块、传感检测模块、负载控制模块、第一显示及按键模块、第一RF通讯模块、DTMF通讯模块、RS232通讯模块、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块、第一计算控制MCU模块，所述第一计算控制MCU模块分别与所述系统供电模块、传感检测模块、负载控制模块、第一显示及按键模块、第一RF通讯模块、DTMF通讯模块、RS232通讯模块、GPRS通讯模块、WIFI通讯模块相连；第一计算控制MCU模块通过DTMF通讯模块与电话线路无线连接，第一计算控制MCU模块通过RS232通讯模块、GPRS通讯模块或WIFI通讯模块接入网络；所述遥控模块为一手持式设备，用于和接收控制模块RF通讯，遥控模块包括：电池供电模块、第二显示及按键模块、第二RF通讯模块、第二计算控制MCU模块，所述第二计算控制MCU模块分别与所述电池供电模块，第二显示及按键模块，第二RF通讯模块相连。

2.如权利要求1所述的一种物联网电热水器控制装置，其特征是，所述负载控制模块包括控制加热丝负载通断的可控硅、可控硅驱动电路，第一计算控制MCU模块的输出端和可控硅驱动电路之间连接隔离光耦，可控硅驱动电路再连接可控硅的控制端。

3.如权利要求1所述的一种物联网电热水器控制装置，其特征是，所述第一计算控制MCU模块采用MCU芯片ADSP-21991。

4.如权利要求1所述的一种物联网电热水器控制装置，其特征是，所述第一RF通讯模块和第二RF通讯模块包括依次连接的天线、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和芯片IA4421，第一、第二RF通讯模块工作频率为315MHz或433MHz，用于所述接收控制模块和遥控模块的双向通讯。

5.如权利要求1所述的一种物联网电热水器控制装置，其特征是，所述DTMF通讯模块包括依次连接的电话接口、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和芯片MT8880，芯片MT8880与第一计算控制MCU模块相连。

6.如权利要求1所述的一种物联网电热水器控制装置，其特征是，所述RS232通讯模块包括依次连接的网络接口、信号滤波电路、信号放大电路和通讯芯片MX232，通讯芯片MX232与第一计算控制MCU模块相连。

7.如权利要求1所述的一种物联网电热水器控制装置，其特征是，所述GPRS通讯模块包括依次连接的信号发射电路和接收电路、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和芯片Infineon Tech 7880，芯片Infineon Tech 7880与第一计算控制MCU模块相连。

8.如权利要求1所述的一种物联网电热水器控制装置，其特征是，所述WIFI通讯模块包括依次连接的信号发射电路和接收电路、信号耦合电路、信号滤波电路、信号放大电路和通讯芯片RTL8188CUS，通讯芯片RTL8188CUS与第一计算控制MCU模块相连。

9.如权利要求1所述的一种物联网电热水器控制装置，其特征是，所述第二计算控制MCU模块采用MCU芯片MEGA88。