CN205629600U - 电烙铁定时调温断开装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电烙铁定时调温断开装置，属于电烙铁智能控制装置技术领域。本实用新型的技术方案要点为：电烙铁定时调温断开装置，包括单片机最小系统模块、触摸传感器模块、全彩LED灯模块、电源电路模块和报警模块。本实用新型采用控制可控硅的导通角进而控制烙铁的降温并且在一段时间可恒温，不会一次就直接断开电源，并恒温过程中若再次触碰可直接升温，实用性强，利用全彩LED显示当前温度范围，能让使用者较为清楚的了解当前温度，控制焊接时间。
Description
技术领域
本实用新型属于电烙铁智能控制装置技术领域，具体涉及一种防止电烙铁空烧导致电烙铁烧坏的电烙铁定时调温断开装置。
背景技术
对于长时间高温加热的电烙铁暴露在空气中空烧会给烙铁头以及热芯带来不可磨灭的损害，有时可能会给人的财产以及生命安全带来巨大的威胁。为了解决这个隐患，近些年来有很多创新型人才运用他们的创新思维设计了多种解决方法。目前存在的方法中，常用的方法是采用继电器延时直接断开电烙铁。但是这些方法都有些许不足之处，有的改造体积过于庞大，有的改造价格又太高，还有些实现起来比较繁琐等等。
就目前国内的情形看，大部分都采用继电器延时断开的方式进行关断烙铁，但是由于延迟时间长短问题需要根据具体的实际情况来确定，还有不同的DIY爱好者对于电烙铁的使用有自己的习惯，这对于DIY爱好者来说是相当不友好的。因此针对以上现象，设计一种相对智能完善的电烙铁定时调温断开装置显得尤为必要。
发明内容
本实用新型解决的技术问题是提供了一种结构简单、使用方便且智能化程度高的电烙铁定时调温断开装置。
本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，电烙铁定时调温断开装置，其特征在于包括单片机最小系统模块、触摸传感器模块、全彩LED灯模块、电源电路模块和报警模块，单片机最小系统模块的主控芯片为单片机STM8S003F，其由3.3V电压供电，晶振电路由两个22pF的无极性电容C12、C13和一个11.0592MHz的晶振Y1连接而成，晶振Y1的1端口和单片机的OSCIN端口相接，晶振Y1的2端口和单片机的OSCOUT端口相接，无极性电容C7的一端和晶振Y1的1端口相接，另一端接地，无极性电容C4的一端和晶振Y1的2端口相接，另一端接地，0.1uF的无极性电容C6与单片机的VDD端口相连，1uF的无极性电容C7与单片机的VCAP端口相连，复位电路由一个1uF的无极性电容C14、独立按键和一个1K的电阻R1组成，电容C14的一端接+3.3V电压VCC，另一端接地，电容C14和电阻R1之间的引线接单片机的NRST端口；触摸传感器模块中触摸芯片的型号为ADPT005，触摸芯片由五路触摸输出，其中Touch0-Touch4通过网络标号Touch0-Touch4接到触摸板上，实现触摸感应，3.3V的电压通过270R的R3和24K的R4接到OUT0给芯片供电，复位键RST通过0.1uF的C8接地，VCI端通过560pF的C10和4.7nF的C11接地，其中OUT1-OUT4通过网络标号PD2、PD3、PD5和PD6接到单片机的AD通道端，当触摸任一触摸板时，信号通过任一Touch0-Touch4传递给芯片ADPT005，芯片ADPT005通过OUT1-OUT4和单片机进行通信，单片机判断是否未触碰，进而进行计时，当达到预设定的时间时开始控制可控硅的导通角使烙铁进行降温恒温操作和警鸣措施，当为满足触发条件时即又重新触碰单片机控制导通角使烙铁进行升温；全彩LED灯模块采用全彩LED灯显示，LED灯的不同颜色显示当前不同的温度范围，当未触碰时间到达一定值时，LED灯以间隔0.5s的频率闪烁，其一端通过网络标号PC4接到单片机端，另一端通过分压电阻R2接到3.3V的电源端；电源电路模块用于将220V的交流电转换为3.3V的直流电供给单片机以及部分电路使用，并且利用220V的交流电直接给电阻丝加热，其中降压电路先利用变压器将220V交流电压转换为36V交流电压再采用2W10的整流桥电路把220V的交流电先整为220V的直流电，再将220V的直流电通过芯片7805将电压将为直流5V，然后通过AMS1117芯片将5V直流电将为3.3V电压，AMS是线性稳压器后置稳压器，用于交换式电源5-3.3V线性稳压器，另一路直接通过电阻丝和BAT16-600双向可控硅相连，可控硅的控制端通过网络标号PC4和单片机相连，单片机通过控制可控硅BAT16-600的导通角来控制导通电流，进而降温恒温操作以及升温操作和警鸣措施；报警模块包括蜂鸣器报警发声电路和发光二极管发光闪烁电路，蜂鸣器报警发声电路一端直接和单片机的PD4端口相连，另一端接地，发光二极管发光闪烁的电路中D1为发光二极管，R2为阻值为1K的电阻，电阻R2一端通过网络标号PC4与单片机PC4端口相接，另一端通过一个发光二极管D1接地，当未触摸时间达到预设值30分钟时，单片机通过ADPT005的输出端检测到信号后，通过端口PC4控制LED灯的PWM值从而控制LED灯的亮度，另一方面通过PC3控制可控硅的导通角，控制温度下降恒温，当未触摸时间达到预设值60分钟时，单片机单片机通过ADPT005的输出端检测到信号后，通过端口PC4输出高电平信号到电阻R2，从而使发光二极管D1以间隔0.5秒的频率闪烁，另一方面控制可控硅的导通角，延时120秒关闭可控硅，并通过PD4端口发送信号给蜂鸣器控制蜂鸣器报警。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1、采用控制可控硅的导通角进而控制烙铁的降温并且在一段时间可恒温，不会一次就直接断开电源，并恒温过程中若再次触碰可直接升温，实用性强；
2、利用全彩LED显示当前温度范围，能让使用者较为清楚的了解当前温度，控制焊接时间；
3、考虑了单片机的成本以及各模块的成本以及功能，采用低成本高性能的STM8微控制芯片以及全彩LED灯及触摸传感器。
附图说明
图1是本实用新型中单片机最小系统模块的电路连接图；
图2是本实用新型中触摸传感器模块的电路连接图；
图3是本实用新型中全彩LED灯模块的电路连接图；
图4是本实用新型中电源电路模块的电路连接图；
图5是本实用新型中报警模块的电路连接图；
图6是本实用新型的控制流程图。
具体实施方式
结合附图详细描述本实用新型的具体内容。电烙铁定时调温断开装置，包括单片机最小系统模块、触摸传感器模块、全彩LED灯模块、电源电路模块和报警模块，单片机最小系统模块的主控芯片为单片机STM8S003F，其由3.3V电压供电，晶振电路由两个22pF的无极性电容C12、C13和一个11.0592MHz的晶振Y1连接而成，晶振Y1的1端口和单片机的OSCIN端口相接，晶振Y1的2端口和单片机的OSCOUT端口相接，无极性电容C7的一端和晶振Y1的1端口相接，另一端接地，无极性电容C4的一端和晶振Y1的2端口相接，另一端接地，0.1uF的无极性电容C6与单片机的VDD端口相连，1uF的无极性电容C7与单片机的VCAP端口相连，复位电路由一个1uF的无极性电容C14、独立按键和一个1K的电阻R1组成，电容C14的一端接+3.3V电压VCC，另一端接地，电容C14和电阻R1之间的引线接单片机的NRST端口；触摸传感器模块中触摸芯片的型号为ADPT005，触摸芯片由五路触摸输出，其中Touch0-Touch4通过网络标号Touch0-Touch4接到触摸板上，实现触摸感应，3.3V的电压通过270R的R3和24K的R4接到OUT0给芯片供电，复位键RST通过0.1uF的C8接地，VCI端通过560pF的C10和4.7nF的C11接地，其中OUT1-OUT4通过网络标号PD2、PD3、PD5和PD6接到单片机的AD通道端，当触摸任一触摸板时，信号通过任一Touch0-Touch4传递给芯片ADPT005，芯片ADPT005通过OUT1-OUT4和单片机进行通信，单片机判断是否未触碰，进而进行计时，当达到预设定的时间时开始控制可控硅的导通角使烙铁进行降温恒温操作和警鸣措施，当为满足触发条件时即又重新触碰单片机控制导通角使烙铁进行升温；全彩LED灯模块采用全彩LED灯显示，LED灯的不同颜色显示当前不同的温度范围，当未触碰时间到达一定值时，LED灯以间隔0.5s的频率闪烁，其一端通过网络标号PC4接到单片机端，另一端通过分压电阻R2接到3.3V的电源端；电源电路模块用于将220V的交流电转换为3.3V的直流电供给单片机以及部分电路使用，并且利用220V的交流电直接给电阻丝加热，其中降压电路先利用变压器将220V交流电压转换为36V交流电压再采用2W10的整流桥电路把220V的交流电先整为220V的直流电，再将220V的直流电通过芯片7805将电压将为直流5V，然后通过AMS1117芯片将5V直流电将为3.3V电压，AMS是线性稳压器后置稳压器，用于交换式电源5-3.3V线性稳压器，另一路直接通过电阻丝和BAT16-600双向可控硅相连，可控硅的控制端通过网络标号PC4和单片机相连，单片机通过控制可控硅BAT16-600的导通角来控制导通电流，进而降温恒温操作以及升温操作和警鸣措施；报警模块包括蜂鸣器报警发声电路和发光二极管发光闪烁电路，蜂鸣器报警发声电路一端直接和单片机的PD4端口相连，另一端接地，发光二极管发光闪烁的电路中D1为发光二极管，R2为阻值为1K的电阻，电阻R2一端通过网络标号PC4与单片机PC4端口相接，另一端通过一个发光二极管D1接地，当未触摸时间达到预设值30分钟时，单片机通过ADPT005的输出端检测到信号后，通过端口PC4控制LED灯的PWM值从而控制LED灯的亮度，另一方面通过PC3控制可控硅的导通角，控制温度下降恒温，当未触摸时间达到预设值60分钟时，单片机单片机通过ADPT005的输出端检测到信号后，通过端口PC4输出高电平信号到电阻R2，从而使发光二极管D1以间隔0.5秒的频率闪烁，另一方面控制可控硅的导通角，延时120秒关闭可控硅，并通过PD4端口发送信号给蜂鸣器控制蜂鸣器报警。
电源电路模块功能是把交流220电压转化成220V、+5V和+3.3V直流电压，从而给可控硅、触摸传感器和单片机等低电压设备供电。
可控硅模块功能是通过监测触摸传感器，当未触碰时间超过设定时间时，把相应信号传送给单片机，然后单片机通过控制定时器输出通道把信号传递给可控硅的控制端进行控制导通角，进而控制电流大小。同时单片机控制报警模块的发光二极管以间隔0.5秒的频率闪烁，提示空烧时间过长，让使用者及时关闭或者重新触碰触摸传感器，直到蜂鸣器停止发声，发光二极管停止闪烁。
可控硅模块是配合触摸传感器模块协调工作的，当触摸传感器检测到的未触碰时间超过设定值时，触摸传感器把信号通过定时器通道传送给单片机，单片机通过控制定时器输出通道控制可控硅的导通角，从而使烙铁降温并恒温一段时间或者关断，与此同时单片机通过控制蜂鸣器和LED灯，使蜂鸣器发声，发光二极管以间隔0.5s的频率闪烁；当触摸传感器检测到触碰时，就再把信号传送给单片机，然后单片机通过可控硅导通角，这时烙铁升温，同时蜂鸣器停止发声，发光二极管停止闪烁。
LED灯和蜂鸣器是配合可控硅和热敏电阻协调工作的，这两个模块对应同一个发光二极管，这样就可以通过对热敏电阻的AD采集后的数据实时控制可控硅的导通角，并且通过全彩LED的不同颜色显示温度的高低，并通过LED的闪烁以及蜂鸣器发声警示触碰超时。
本实用新型的具体工作过程如下：电源接通电热丝加热，当第一次触碰烙铁触摸区域时单片机初始化，并且AD通道实时监测当前温度，进而通过全彩LED的不同色彩显示当前温度范围。当使用者不再使用时（即不再触碰）单片机定时通道实时监测触摸传感器信号并计时，当未触碰时间与设定的30分钟相比较超时时，单片机通过控制可控硅的控制端控制导通角，进而调节导通电流大小，从而进行降温并恒温，LED显示当前温度色彩。若期间再次触碰，则单片机再次控制导通角使烙铁温度上升。当未触碰时间与设定的一个小时相比较超时时，单片机通过控制可控硅的控制端控制导通角，进而调节导通电流大小，从而进行降温并LED灯以间隔0.5s的频率闪烁，蜂鸣器报警，延时120秒关闭可控硅。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。
Claims (1)
1.电烙铁定时调温断开装置，其特征在于包括单片机最小系统模块、触摸传感器模块、全彩LED灯模块、电源电路模块和报警模块，单片机最小系统模块的主控芯片为单片机STM8S003F，其由3.3V电压供电，晶振电路由两个22pF的无极性电容C12、C13和一个11.0592MHz的晶振Y1连接而成，晶振Y1的1端口和单片机的OSCIN端口相接，晶振Y1的2端口和单片机的OSCOUT端口相接，无极性电容C7的一端和晶振Y1的1端口相接，另一端接地，无极性电容C4的一端和晶振Y1的2端口相接，另一端接地，0.1uF的无极性电容C6与单片机的VDD端口相连，1uF的无极性电容C7与单片机的VCAP端口相连，复位电路由一个1uF的无极性电容C14、独立按键和一个1K的电阻R1组成，电容C14的一端接+3.3V电压VCC，另一端接地，电容C14和电阻R1之间的引线接单片机的NRST端口；触摸传感器模块中触摸芯片的型号为ADPT005，触摸芯片由五路触摸输出，其中Touch0-Touch4通过网络标号Touch0-Touch4接到触摸板上，实现触摸感应，3.3V的电压通过270R的R3和24K的R4接到OUT0给芯片供电，复位键RST通过0.1uF的C8接地，VCI端通过560pF的C10和4.7nF的C11接地，其中OUT1-OUT4通过网络标号PD2、PD3、PD5和PD6接到单片机的AD通道端，当触摸任一触摸板时，信号通过任一Touch0-Touch4传递给芯片ADPT005，芯片ADPT005通过OUT1-OUT4和单片机进行通信，单片机判断是否未触碰，进而进行计时，当达到预设定的时间时开始控制可控硅的导通角使烙铁进行降温恒温操作和警鸣措施，当为满足触发条件时即又重新触碰单片机控制导通角使烙铁进行升温；全彩LED灯模块采用全彩LED灯显示，LED灯的不同颜色显示当前不同的温度范围，当未触碰时间到达一定值时，LED灯以间隔0.5s的频率闪烁，其一端通过网络标号PC4接到单片机端，另一端通过分压电阻R2接到3.3V的电源端；电源电路模块用于将220V的交流电转换为3.3V的直流电供给单片机以及部分电路使用，并且利用220V的交流电直接给电阻丝加热，其中降压电路先利用变压器将220V交流电压转换为36V交流电压再采用2W10的整流桥电路把220V的交流电先整为220V的直流电，再将220V的直流电通过芯片7805将电压将为直流5V，然后通过AMS1117芯片将5V直流电将为3.3V电压，AMS是线性稳压器后置稳压器，用于交换式电源5-3.3V线性稳压器，另一路直接通过电阻丝和BAT16-600双向可控硅相连，可控硅的控制端通过网络标号PC4和单片机相连，单片机通过控制可控硅BAT16-600的导通角来控制导通电流，进而降温恒温操作以及升温操作和警鸣措施；报警模块包括蜂鸣器报警发声电路和发光二极管发光闪烁电路，蜂鸣器报警发声电路一端直接和单片机的PD4端口相连，另一端接地，发光二极管发光闪烁的电路中D1为发光二极管，R2为阻值为1K的电阻，电阻R2一端通过网络标号PC4与单片机PC4端口相接，另一端通过一个发光二极管D1接地，当未触摸时间达到预设值30分钟时，单片机通过ADPT005的输出端检测到信号后，通过端口PC4控制LED灯的PWM值从而控制LED灯的亮度，另一方面通过PC3控制可控硅的导通角，控制温度下降恒温，当未触摸时间达到预设值60分钟时，单片机单片机通过ADPT005的输出端检测到信号后，通过端口PC4输出高电平信号到电阻R2，从而使发光二极管D1以间隔0.5秒的频率闪烁，另一方面控制可控硅的导通角，延时120秒关闭可控硅，并通过PD4端口发送信号给蜂鸣器控制蜂鸣器报警。
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| CN201620381165.2U CN205629600U (zh) | 2016-05-03 | 2016-05-03 | 电烙铁定时调温断开装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105728882A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-07-06 | 河南师范大学 | 电烙铁定时调温断开装置 |
| CN106825830A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-06-13 | 浙江大学 | 一种新型安全电烙铁 |
| CN108284265A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-07-17 | 秦辉 | 全自动电烙铁 |
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