CN211316579U - 一种锅炉回路检测报警单元 - Google Patents

Abstract

一种锅炉回路检测报警单元，包括单片机，放大电路、连接电路和检测电路，放大电路包括第一三极管、第二三极管和二极管，连接电路包括继电器、主电源和连接设备，第一三极管的发射极连接至第二三级管的基极，第一三级管的集电极和第二三级管的集电极之间串接有二极管，继电器的线圈并联连接于二极管两端，继电器线圈包括主触点和常开触点，连接设备一端连接主电源的零线，另一端连接主触点，主电源的火线连接至常开触点，检测电路包括降压电阻，整流二极管和光耦，降压电阻一端连接常开触点，另一端串联有整流二极管，整流二极管连接光耦，光耦输出端连接至第二I/O口，这样设计的锅炉回路检测报警单元，实现了锅炉电源线路故障的快速检测。

Description

一种锅炉回路检测报警单元

技术领域

本实用新型涉及一种报警单元，尤其涉及一种锅炉回路检测报警单元。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备；向锅炉输入具有热能的燃料，经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体供人们生产和生活需要，目前的锅炉类产品一旦遇到故障，就需要请专业的维修人员上门进行修理，由于内部电源线路繁多，寻找故障费时费力，因此需要设计一种能快速检测锅炉电源线路故障的电路，便于锅炉产品的高效检修。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术的不足，提供了一种锅炉回路检测报警单元，实现了锅炉电源线路故障的快速检测。

本实用新型技术方案：一种锅炉回路检测报警单元，包括单片机，放大电路、连接电路和检测电路，所述单片机包括第一I/O口、第二I/O口、第三I/O口和第四I/O口，所述放大电路包括第一三极管、第二三极管和二极管，所述连接电路包括继电器、主电源和连接设备，所述第一三极管的集电极连接电源电压，第一三极管的基极连接至单片机的第一 I/O口，第一三极管的发射极连接至第二三极管的基极，并且在第一三极管的发射极和第二三极管的基极之间串接设置有电阻，所述第二三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极和第二三极管的集电极之间串接有二极管，所述二极管阳极连接第二三极管，另一端阴极连接第一三极管，所述继电器的线圈并联连接于二极管两端，所述继电器线圈包括主触点和常开触点，所述连接设备一端连接主电源的零线，另一端连接主触点，所述主电源的火线连接至常开触点，所述检测电路包括降压电阻，整流二极管和光耦，所述降压电阻一端连接常开触点，另一端串联有整流二极管，所述整流二极管阳极连接降压电阻，阴极连接光耦，所述光耦包括二极管端和三极管端，所述整流二极管阴极连接光耦的二极管端阳极，所述光耦的二极管端阴极和光耦的三极管端发射级接地连接，所述光耦的三极管端集电极上拉设置有上拉电阻，并连接至第二I/O口，所述上拉电阻另一端连接电源电压。

本实用新型的进一步设置：还包括故障灯显示电路，所述故障灯显示电路包括故障灯限流电阻和故障灯LED，所述故障灯限流电阻一端连接单片机的第三I/O口，另一端串联故障灯LED。

本实用新型的进一步设置：还包括报警喇叭电路，所述报警喇叭电路包括报警喇叭限流电阻、报警喇叭PNP三极管和报警喇叭，所述报警喇叭限流电阻一端连接第四I/O口，另一端连接报警喇叭PNP三极管的基级，所述报警喇叭PNP三极管的发射极连接电源电压，集电极连接报警喇叭一端，所述报警喇叭另一端接地连接。

采用上述技术方案：本方案单片机采用STC89C52RC，主电源为220V/50Hz交流电，本方案单片机输出高电平时，对应第一I/O口会输出一个5V的电压，但直接将继电器连接第一 I/O口的话，继电器没有反应，原因是驱动电流不够，继电器采用的是松乐T73型继电器，可通过250V，6A以下的电流，单片机输出虽是5V高电平电压，但电流只有0.8微安左右，而继电器的驱动电流需要71.4毫安，本方案通过第一三极管和第二三极管的连接，第一三极管的集电极连接电源电压，电源电压为5V，第一三极管的基极连接至单片机的第一 I/O口，第一三极管的发射极连接至第二三极管的基极，并且在第一三极管的发射极和第二三极管的基极之间串接有电阻，第二三极管的发射极接地，经测量一个NPN型三极管，即第一三极管，计算公式为：ie＝(1+β)ib，ic＝β*ib，测得ie电流为2.4毫安，再连接NPN 型第二三极管时，另一侧的电流超过了71.4毫安，并在中间串接了1k的电阻，本方案通过给单片机控制继电器，通220V交流电，继电器可控制连接设备的开关，连接设备可用于锅炉内部的多条通电线路，例如可用于锅炉的单相电源线路等，

STC89C52RC单片机的程序为：

#include<reg52.h>

sbit p0＝P2^4；

unsigned char a；

void main()

{

TMOD＝0X20；

TH1＝0xfd；

TL1＝0xfd；

TR1＝1；

REN＝1；

SM0＝1；

SM1＝1；

EA＝1；

ES＝1；

while(1)

{switch(a)

case 1：p0＝1；break；

case 2：p0＝0；break；

}

}

void mhp()interrupt 8//串口中断

{

RI＝0；

P1＝SBUF；

a＝SBUF；

}

该程序输出端口sbit p0＝P2^4，本设计继电器接于单片机的P2^4，通过程序输出高电平控制继电器由主触点跳至常开触点进行连接，连接设备则通电，通过程序输出低电平控制继电器由主触点断开常开触点，可使连接设备断电，同时在常开触点一侧连接有检测电路，当连接设备正常使用时，常开触点一端为高电压，通过限流电阻进行降压，常开触点连接锅炉电源线路，在通过整流二极管进行半波整流为直流，在整流二极管后端连接光耦进行实时采样，当继电器运行正常时光耦导通，在光耦三极管端集电极连接的第二I/O口采集的数值为高，当继电器运行故障时主触点断开常开触点，在光耦三极管端集电极连接的第二I/O口采集的数值为低，输出为故障，当输出为故障时，单片机可驱动第三I/O口输出低电平驱动故障灯 LED亮，同时可驱动第四I/O口输出低电平驱动报警喇叭PNP三极管导通，使报警喇叭进行声音报警，提示锅炉故障，这样设计的锅炉回路检测单元能够快速检测锅炉内部的电源线路连接故障，提高了锅炉产品的检修效率。

附图说明

附图1为本实用新型具体实施例的整体结构图；

附图2为本实用新型具体实施例的结构框图；

附图3为本实用新型具体实施例的电源电压转化电路图。

具体实施方式

如图1至3所示的一种锅炉回路检测报警单元，包括单片机1，放大电路、连接电路和检测电路，所述单片机1包括第一I/O口P2.4、第二I/O口P2.1、第三I/O口P2.0和第四 I/O口P1.0，所述放大电路包括第一三极管11、第二三极管12和二极管13，所述连接电路包括继电器21、主电源22和连接设备23，所述第一三极管11的集电极连接电源电压 VCC，第一三极管11的基极连接至单片机1的第一I/O口P2.4，第一三极管11的发射极连接至第二三极管12的基极，并且在第一三极管11的发射极和第二三极管12的基极之间串接设置有电阻，所述第二三极管12的发射极接地，所述第一三极管11的集电极和第二三极管12的集电极之间串接有二极管13，所述二极管13阳极连接第二三极管12，另一端阴极连接第一三极管11，所述继电器21的线圈并联连接于二极管13两端，所述继电器21线圈包括主触点31和常开触点32，所述连接设备23一端连接主电源22的零线，另一端连接主触点31，所述主电源22的火线连接至常开触点32，所述检测电路包括降压电阻41，整流二极管42和光耦43，所述降压电阻41一端连接常开触点32，另一端串联有整流二极管 42，所述整流二极管42阳极连接降压电阻41，阴极连接光耦43，所述光耦43包括二极管端和三极管端，所述整流二极管42阴极连接光耦43的二极管端阳极，所述光耦43的二极管端阴极和光耦43的三极管端发射级接地连接，所述光耦43的三极管端集电极上拉设置有上拉电阻，并连接至第二I/O口P2.1，所述上拉电阻另一端连接电源电压VCC。

还包括故障灯显示电路，所述故障灯显示电路包括故障灯限流电阻和故障灯LED51，所述故障灯限流电阻一端连接单片机1的第三I/O口P2.0，另一端串联故障灯LED51。

还包括报警喇叭电路，所述报警喇叭电路包括报警喇叭限流电阻、报警喇叭PNP三极管52和报警喇叭53，所述报警喇叭限流电阻一端连接第四I/O口P1.0，另一端连接报警喇叭PNP三极管52的基级，所述报警喇叭PNP三极管52的发射极连接电源电压VCC，集电极连接报警喇叭53一端，所述报警喇叭53另一端接地连接。

本方案单片机1采用STC89C52RC，STC89C52RC是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，主电源为220V/50Hz交流电，通过附图 3所示电源电压转化电路图，经过变压器至LT317稳压芯片101，再通过7805稳压芯片102 输出5V电源电压，本方案单片机1输出高电平时，对应第一I/O口P2.4会输出一个5V的电压，但直接将继电器21连接第一I/O口P2.4的话，继电器21没有反应，原因是驱动电流不够，继电器21采用的是松乐T73型继电器，可通过250V，6A以下的电流，单片机1输出虽是5V高电平电压，但电流只有0.8微安左右，而继电器21的驱动电流需要71.4毫安，本方案通过第一三极管11和第二三极管12的连接，第一三极管11的集电极连接电源电压VCC，电源电压为5V，第一三极管11的基极连接至单片机1的第一I/O口，第一三极管11的发射极连接至第二三极管12的基极，并且在第一三极管11的发射极和第二三极管12的基极之间串接有电阻，第二三极管12的发射极接地，经测量一个NPN型三极管，即第一三极管，计算公式为：ie＝(1+β)ib，ic＝β*ib，测得ie电流为2.4毫安，再连接NPN 型第二三极管12时，另一侧的电流超过了71.4毫安，并在中间串接了1k的电阻，本方案通过给单片机1控制继电器21，通220V交流电，继电器21可控制连接设备23的开关，连接设备23可用于锅炉内部的多条通电电源线路，例如可用于锅炉的单相220V电源线路等，

STC89C52RC单片机的程序为：

#include<reg52.h>

sbit p0＝P2^4；

unsigned char a；

void main()

{

TMOD＝0X20；

TH1＝0xfd；

TL1＝0xfd；

TR1＝1；

REN＝1；

SM0＝1；

SM1＝1；

EA＝1；

ES＝1；

while(1)

{switch(a)

case 1：p0＝1；break；

case 2：p0＝0；break；

}

}

void mhp()interrupt 8//串口中断

{

RI＝0；

P1＝SBUF；

a＝SBUF；

}

该程序输出端口sbit p0＝P2^4，本设计继电器21接于单片机1的P2^4，通过程序输出高电平控制继电器21由主触点31跳至常开触点32进行连接，连接设备23则通电，通过程序输出低电平控制继电器21由主触点31断开常开触点32，可使连接设备23断电，同时在常开触点32一侧连接有检测电路，当连接设备23正常使用时，常开触点23一端为高电压，通过限流电阻41进行降压，常开触点连接锅炉电源线路，在通过整流二极管42进行半波整流为直流，在整流二极管42后端连接光耦43进行实时采样，当继电器21运行正常时光耦43 导通，在光耦43三极管端集电极连接的第二I/O口P2.1采集的数值为高，当继电器21运行故障时主触点31断开常开触点32，在光耦43三极管端集电极连接的第二I/O口P2.1采集的数值为低，输出为故障，当输出为故障时，单片机1可驱动第三I/O口P2.0输出低电平驱动故障灯LED51亮，同时可驱动第四I/O口P1.0输出低电平驱动报警喇叭PNP三极管52 导通，使报警喇叭53进行声音报警，提示锅炉故障，这样设计的锅炉回路检测单元能够快速检测锅炉内部的电源线路连接故障，提高了锅炉产品的检修效率。

Claims (3)

1.一种锅炉回路检测报警单元，其特征在于，包括单片机，放大电路、连接电路和检测电路，所述单片机包括第一I/O口、第二I/O口、第三I/O口和第四I/O口，所述放大电路包括第一三极管、第二三极管和二极管，所述连接电路包括继电器、主电源和连接设备，所述第一三极管的集电极连接电源电压，第一三极管的基极连接至单片机的第一I/O口，第一三极管的发射极连接至第二三极管的基极，并且在第一三极管的发射极和第二三极管的基极之间串接设置有电阻，所述第二三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极和第二三极管的集电极之间串接有二极管，所述二极管阳极连接第二三极管，另一端阴极连接第一三极管，所述继电器的线圈并联连接于二极管两端，所述继电器线圈包括主触点和常开触点，所述连接设备一端连接主电源的零线，另一端连接主触点，所述主电源的火线连接至常开触点，所述检测电路包括降压电阻，整流二极管和光耦，所述降压电阻一端连接常开触点，另一端串联有整流二极管，所述整流二极管阳极连接降压电阻，阴极连接光耦，所述光耦包括二极管端和三极管端，所述整流二极管阴极连接光耦的二极管端阳极，所述光耦的二极管端阴极和光耦的三极管端发射极接地连接，所述光耦的三极管端集电极上拉设置有上拉电阻，并连接至第二I/O口，所述上拉电阻另一端连接电源电压。

2.根据权利要求1所述的锅炉回路检测报警单元，其特征在于，还包括故障灯显示电路，所述故障灯显示电路包括故障灯限流电阻和故障灯LED，所述故障灯限流电阻一端连接单片机的第三I/O口，另一端串联故障灯LED。

3.根据权利要求1所述的锅炉回路检测报警单元，其特征在于，还包括报警喇叭电路，所述报警喇叭电路包括报警喇叭限流电阻、报警喇叭PNP三极管和报警喇叭，所述报警喇叭限流电阻一端连接第四I/O口，另一端连接报警喇叭PNP三极管的基极，所述报警喇叭PNP三极管的发射极连接电源电压，集电极连接报警喇叭一端，所述报警喇叭另一端接地连接。

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