CN205372719U - 一种智能控制电加热器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能控制电加热器装置，包括单片机、电源模块、人体感应传感器和加热器，人体感应传感器实时监测传感器检测范围内的人体信号，当检测区域内有人体信号时向单片机发送信号，单片机通过输出信号给继电器来控制加热器的通断开关，所述电源模块通过电源总开关来给各模块供电。当人们离开房间并且忘记关闭加热器时，本实用新型加热器可以自动关闭加热器，避免发生火灾；加热器开闭可以设置延时，避免加热器频繁的开闭。
Description
技术领域
本实用新型属于家庭电器控制领域，具体涉及一种智能控制电加热器装置。
背景技术
当天气寒冷时，人们喜欢采用电加热器烤火，抵御寒冷，电加热器设置了不同档位，根据环境温度的大小来选择不同的档位让加热器工作，受到人们的欢迎。但是每年都会发生当人员离开时，由于忘记关闭电加热器的电源，导致电加热器持续加热，最终可能引发火灾，带来财产甚至是生命的危害。
为了解决这一问题，科技人员对此进行了大量研究，并且普遍采用温控器(如限温器ST、熔断器)来防止加热器温度异常升高。但是，由于熔断器、限温器ST的热量传递需要一定的时间，当熔断器或限温器ST动作时，家用电器已经因为电热器及其周围环境温度的急剧上升而出现设备变形、功能失效、甚至可能因为熔断器、限温器ST的位置、工作温度设置不当等引发火灾。
因此需要发明一种控制技术，当有人在加热器边上时，打开加热器开关时，加热器正常工作，当人员离开房间的时候，加热器自动停止工作，避免引发火灾。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种智能控制电加热器装置，通过设置人体感应传感器，实现加热器在没有人的时候自动关闭。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种智能控制电加热器装置，包括单片机、电源模块、人体感应传感器和加热器，人体感应传感器实时监测传感器检测范围内的人体信号，当检测区域内有人体信号时向单片机发送信号，单片机通过输出信号给继电器来控制加热器的通断开关，所述电源模块通过电源总开关来给各模块供电。
上述的单片机包括计时单元，用于控制继电器的延时开启时间。所述电加热器装置还包括参数设置模块，用于调整计时单元的预设参数。所述电源模块包括电源调整电路，电源调整电路包括变压器、整流桥、滤波电容和三端稳压芯片，变压器将AC220V电压降到一定值后，通过整流桥将交流电压转换为直流电压、电容滤波后利用三端稳压芯片LM7812和LM7805产生直流12V和5V工作电压，AC220V电压经电源总开关和电源调整电路后接入到单片机，AC220V电压经过电源总开关后直接接入加热器。所述加热器包括第一通断开关、可变电阻和加热电阻，电源、第一通断开关、可变电阻和加热电阻依次串联，所述第一通断开关通过继电器来控制开断。所述电加热器装置还包括第二通断开关和鼓风机，电源、第二通断开关和鼓风机依次串联。
所述第一通断开关和第二通断开关为机械联动开关，第一通断开关和第二通断开关同时接通或者同时开断。所述第二通断开关可以是手动开关。所述第二通断开关也可以是继电器延时开关，第二通断开关的开启时间滞后于第一通断开关。
本实用新型的有益效果为：1.当人们离开房间并且忘记关闭加热器时，本实用新型加热器可以自动关闭加热器，避免发生火灾。2.人体的感应距离时可以调整的。3.加热器开闭可以设置延时，避免加热器频繁的开闭。4、加热器的温度大小和风机转速都是可以调整的。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本实用新型的具体实施方式的加热器电路结构图。
图2是本实用新型的具体实施方式的电源供电电路。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
人体感应传感器作用范围是角度为120度的圆锥体，设置在加热器顶部，人体感应传感器朝向热量发出的方向，便于感应加热器前方是否有人，并远离加热源，避免感应传感器因为受热而影响性能，如果要增大感应范围，可以设置2个人体感应传感器。
单片机与参数设置模块连接，单片机内置计时单元，用户通过参数设置模块调整计时单元的参数，进而控制继电器的延时开启时间，通过继电器来控制K2和K3的通断，通过计时单元的设置，避免了加热器频繁的打开和关闭。在实际的使用过程中，单片机接收到人体感应传感器的检测到有人进入到检测区域的信息后，启动计时单元，在没有超过计时单元的预设时间段之前，人体检测信号就消失的话，则继电器不开启，如果在超过计时单元的预设时间段之后，人体信号还在的话，则开启继电器。为了避免用户要用到加热器时，要等到延迟时间过后才能开启加热器，可以将延迟时间设置为零。
当闭合电源开关K1时，电源通过变压器转变为低压直流电供单片机使用，电流流动及转变的信号为：电源→电源开关K1→电源调整电路→单片机，同时人体感应传感器通过b端口和c端口将是否有人在加热器前方的信号送到单片机中，如果有人在单片机前方感应范围之类，则单片机通过e端口和f端口给继电器线圈送出信号，电流流向：单片机e端口→继电器线圈→单片机f端口，继电器线圈得电并有电流流过，继电器产生电磁力，其控制的常开型K2和K3开关闭合，则加热电阻电流：电源正极→电源开关K1(闭合)→继电器K2(闭合)→可变电阻R1→加热电阻→电源负极，加热电阻通电并发热，加热电阻发热量的大小可以通过可变电阻R1进行调节，当可变电阻R1阻值变小时，加热电阻上流过的电流变大，加热器发热量变大，反之，当可变电阻R1阻值变大时，加热电阻上流过的电流变小，加热器发热量变小。同时，鼓风机电流：电源正极→电源开关K1(闭合)→继电器K3(闭合)→可变电阻R2→鼓风机→电源负极，鼓风机将加热电阻上产生的热量吹出来，给人体提供热源，鼓风机转速的高低是可以通过可变电阻R2进行调节的，当可变电阻R2阻值变小时，鼓风机上流过的电流变大，鼓风机转速升高，反之，当可变电阻R2阻值变大时，鼓风机上流过的电流变小，鼓风机转速降低。
图1中加热器和鼓风机的开关为联动开关，继电器吸合后，加热器和鼓风机的开关同时吸合，电路接通；在实际应用过程中，可以将鼓风机的开关设置为手动开关，根据用户需求，手动开启鼓风机；鼓风机的开关还可以设置为继电器延时开关，与加热器的继电器延时开关分别控制，单片机的另一路输出信号给鼓风机继电器，将鼓风机继电器的开启时间稍滞后于加热器，由于加热丝温度升高有一定的时间，这样可以避免刚开启加热器时，有冷风吹出。
单片机对电源质量要求十分严格，只有波形稳定清晰的电源才能使单片机上电复位，否则无法上电复位，晶振不起振，单片机就不工作，而一般的5V变压器输出的电流杂波相当多，质量差。电源易受各种干扰侵袭，直接影响到系统的可靠性，电源系统是保证控制器连续工作的关键。本实用新型的电源经过电源调整电路后接入单片机，单片机的电源调整电路由整流桥、滤波电容、三端稳压芯片组成，电源调整电路分别从常用电源的C1、C2相取AC220V电压，经过变压器将电压降到一定值后，通过整流桥将交流电压转换为直流电压、电容滤波后利用三端稳压芯片LM7812和LM7805产生直流12V和PIC18F46K22单片机工作电压5V。
LM78系列三端稳压芯片一方面内部具有过流、过热以及调整保护电路，另一方面由该系列稳压芯片组成的稳压电源需要的外围元件非常少并且使用起来方便，可靠性高。电压经过降压、整流、滤波后，经过三端稳压芯片LM7812输出12V直流电压，为单片机、继电器供电。同理利用LM7805为单片机的外围电路提供工作电压。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种智能控制电加热器装置，其特征在于,包括单片机、电源模块、人体感应传感器和加热器，人体感应传感器实时监测传感器检测范围内的人体信号，当检测区域内有人体信号时向单片机发送信号，单片机通过输出信号给继电器来控制加热器的通断开关，所述电源模块通过电源总开关来给各模块供电。
2.根据权利要求1所述的智能控制电加热器装置，其特征在于，所述单片机包括计时单元，用于控制继电器的延时开启时间。
3.根据权利要求2所述的智能控制电加热器装置，其特征在于，所述电加热器装置还包括参数设置模块，用于调整计时单元的预设参数。
4.权利要求1所述的智能控制电加热器装置，其特征在于，所述电源模块包括电源调整电路，电源调整电路包括变压器、整流桥、滤波电容和三端稳压芯片，变压器将AC220V电压降到一定值后，通过整流桥将交流电压转换为直流电压、电容滤波后利用三端稳压芯片LM7812和LM7805产生直流12V和5V工作电压，AC220V电压经电源总开关和电源调整电路后接入到单片机，AC220V电压经过电源总开关后直接接入加热器。
5.权利要求1所述的智能控制电加热器装置，其特征在于，所述加热器包括第一通断开关、可变电阻和加热电阻，电源、第一通断开关、可变电阻和加热电阻依次串联，所述第一通断开关通过继电器来控制开断。
6.权利要求5所述的智能控制电加热器装置，其特征在于，所述电加热器装置还包括第二通断开关和鼓风机，电源、第二通断开关和鼓风机依次串联。
7.权利要求6所述的智能控制电加热器装置，其特征在于，所述第一通断开关和第二通断开关为机械联动开关，第一通断开关和第二通断开关同时接通或者同时开断。
8.权利要求6所述的智能控制电加热器装置，其特征在于，所述第二通断开关为手动开关。
9.权利要求6所述的智能控制电加热器装置，其特征在于，所述第二通断开关为继电器延时开关，第二通断开关的开启时间滞后于第一通断开关。
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| CN106918124A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 天井式空调器出风控制系统及方法 |
| CN111637522A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-08 | 北京海林节能科技股份有限公司 | 一种电采暖设备控制方法、装置及系统 |
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