CN215181621U - 一种智能水炕控制器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能水炕控制器电路，包括控制器单元、电压变换模块、加热控制电路、加热管、水泵控制电路和水泵，水泵用于向水炕内泵水，电压变换模块用于将交流输入端输入的交流电变换为直流电并输出至控制器单元、加热控制电路和水泵控制电路，水泵控制电路用于接收控制器单元的电信号并控水泵工作，加热控制电路用于接收控制器单元的电信号并控制加热管加热，加热管用于加热水炕内的水，控制器单元还连接有水位检测电路和温度检测电路；通过设置的加热管可对床上的水炕进行加热且加热效率较高，设置的两个加热水管对两个水箱进行分别加热，可有效实现分区域加热，提高加热的合理性。

Description

一种智能水炕控制器电路

技术领域

本实用新型涉及智能水炕领域，具体涉及一种智能水炕控制器电路。

背景技术

在寒冷地区为使得床铺温度升高，并保持床铺夜间仍具有温度，通常采用火炕加热的方式使温度上升。虽然火炕可使得温度上升但其温度很难控制，且需要可燃物进行燃烧，存在环境污染问题，且长时间加热需要人工控制添加可燃物。随着技术的发展以及对环境问题重视，火炕逐渐被电暖炕给取代，电暖炕的加热可控且操作简单，但电暖炕仍存在诸多问题，如辐射比较严重，且加热时会对室内环境进行烘烤，使得室内水分损失严重，尤其时夜间长时间使用时，会加剧人体水分的流失，造成皮肤干燥等问题，严重时甚至引起事故。因此需要一种加热可控且对人体影响较小、安全可靠的智能水炕，通过水炕的加热大大减小了电暖炕对人体的不良影响，为此本实用新型提供了一种加热响应速度快、安全可靠的智能水炕控制器电路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种加热效率高、安全可靠且辐射较小的智能水炕控制器电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种智能水炕控制器电路，包括控制器单元、电压变换模块、加热控制电路、加热管、水泵控制电路和水泵，所述的水泵用于向水炕内泵水，所述的电压变换模块用于将交流输入端输入的交流电变换为直流电并输出至控制器单元、加热控制电路和水泵控制电路，所述的水泵控制电路用于接收控制器单元的电信号并控水泵工作，所述的加热控制电路用于接收控制器单元的电信号并控制加热管加热，所述的加热管用于加热水炕内的水，所述的控制器单元还连接有水位检测电路和温度检测电路，所述的水位检测电路用于检测水炕内的水位，所述的温度检测电路用于检测水炕的温度。

更进一步地，压变换模块用于将交流电变换为12V电压和5V电压，所述的12V电压和5V电压共用电源负极。

更进一步地，所述的加热控制电路包括第一光耦合器和第一双向可控硅=，所述的第一光耦合器的正极输入端通过第一电阻与控制器单元相连，第一光耦合器的负极输入端与电源负极相连，第一光耦合器的第一输出端与第一双向可控硅的栅极相连，第一双向可控硅的一端通过第一电容与第一双向可控硅的另一端连，第一双向可控硅的另一端与加热管的一端相连，第一光耦合器的第二输出端通过第二电阻与加热管的一端相连，第一双向可控硅的一端还与第一继电器的常开端子一端相连，第一继电器的常开端子另一端与交流电的火线相连，第一继电器的线圈一端与第一三极管的集电极、第一二极管的正极均相连，第一继电器的线圈另一端与第一二极管的负极、12V电压均相连，第一三极管的基极通过第三电阻与控制器单元相连，第一三极管端的发射极与电源负极相连。

更进一步地，所述的水泵控制电路包括第二三极管，所述的第二三极管的基极通过第四电阻与控制器单元相连，第二三极管的集电极与第二二极管的正极、水泵的一端均相连，所述的第二二极管的负极、水泵的另一端均与12V电压相连，所述的第二三极管的发射极与电源负极相连。

更进一步地，所述的温度检测电路包括热敏电阻，所述的热敏电阻的一端与5V电压相连，所述的热敏电阻的另一端与第五电阻的一端、第六电阻的一端均相连，第五电阻的另一端与第二电容的一端、控制器单元均相连，所述的第二电容的另一端、第六电阻的另一端均与电源负极相连。

更进一步地，所述的水位检测电路包括水位传感器，所述的水位传感器的一端通过第七电阻与5V电压相连，所述的水位传感器的另一端与电源负极相连，所述的水位传感器的一端还与控制器单元相连。

更进一步地，还包括报警电路，所述的报警电路包括蜂鸣器，所述的蜂鸣器的一端与5V电压相连，蜂鸣器的另一端与控制器单元相连，所述的蜂鸣器的两端还并联有第八电阻。

更进一步地，还包括触控按键单元，所述的触控按键单元包括型号为BS83B08的触控芯片，所述的触控芯片的1至6脚分别连接有第一触控键、第二触控键、第三触控键、第四触控键、第五触控键、和第六触控键，触控芯片的12脚通过第十电阻与5V电压相连，触控芯片的13脚通过第九电阻与5V电压相连，触控芯片的12脚与控制器单元相连，触控芯片的13脚与控制器单元相连，触控芯片的10脚与5V电压相连，触控芯片的9脚与电源负极相连，触控芯片的9脚和10脚之间并联有第三电容。

与现有技术相比，本实用新型的优点通过设置的加热管可对床上的水炕进行加热且加热效率较高，通过设置的两个加热水管对两个水箱进行分别加热，可有效实现分区域加热，提高加热的合理性，当占用区域较小时，仅加热一侧即可，避免整体加热造成的加热速速度慢、以及电能的浪费。通过设置的加热控制电路可实现加热管的精准控制，使得加热响应速度快，且通过设置的左加热管和右加热管对不同区域的水箱进行加热可提高加热速度，减少用户使用时的等待时间。本实用新型还设置有水位检测电路，通过水位检测电路可实现水炕内的水量可测控监视，避免水炕内的水过多或过少。设置的温度检测电路可实现温度的自动检测，避免加热温度过高，进一步提高用户的使用体验。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型控制器单元的电路示意图；

图3为本实用新型加热控制电路的示意图；

图4为本实用新型左水泵、右水泵的水泵控制电路示意图；

图5为本实用新型温度检测电路示意图；

图6为本实用新型的位监测电路示意图；

图7为本实用新型报警电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

一种智能水炕控制器电路，包括控制器单元、电压变换模块、加热控制电路、加热管、水泵控制电路和水泵，水泵用于向水炕内泵水，电压变换模块用于将交流输入端输入的交流电变换为直流电并输出至控制器单元、加热控制电路和水泵控制电路，水泵控制电路用于接收控制器单元的电信号并控水泵工作，加热控制电路用于接收控制器单元的电信号并控制加热管加热，加热管用于加热水炕内的水，控制器单元还连接有水位检测电路和温度检测电路，水位检测电路用于检测水炕内的水位，温度检测电路用于检测水炕的温度。

压变换模块用于将交流电变换为12V电压和5V电压，12V电压和5V电压共用电源负极；上述控制器单元为由HC89F0431型号的控制器芯片U1及其外围电路构成，控制器芯片U1的1脚与电源负极相连，20脚与5V电压相连，控制器芯片U1的1脚和20脚之间连接有第四电容C4。

上述的水抗包括左水箱和右储水箱，两个储水箱均设置有加热管即左加热管和右加热管，每个加热管设置一个对应的加热控制电路，每个储水箱对应一个水泵即左水泵P1和右水泵P4，每个水泵对应一个水泵控制电路。

加热控制电路包括第一光耦合器O1和第一双向可控硅TR1，第一光耦合器O1的正极输入端通过第一电阻R1与控制器单元相连，第一光耦合器O1的负极输入端与电源负极相连，第一光耦合器O1的第一输出端与第一双向可控硅TR1的栅极相连，第一双向可控硅TR1的一端通过第一电容C1与第一双向可控硅TR1的另一端连，第一双向可控硅TR1的另一端与左加热管的一端相连，第一光耦合器O1的第二输出端通过第二电阻R2与左加热管的一端相连，第一双向可控硅TR1的一端还与第一继电器J1的常开端子一端相连，第一继电器J1的常开端子另一端与交流电的火线相连，第一继电器J1的线圈一端与第一三极管Q1的集电极、第一二极管D1的正极均相连，第一继电器的线圈另一端与第一二极管D1的负极、12V电压均相连，第一三极管Q1的基极通过第三电阻R3与控制器单元相连，第一三极管Q1端的发射极与电源负极相连。还包括第二光耦合器O2和第二双向可控硅TR2，第二光耦合器O2的正极输入端通过第十一电阻R11与控制器单元相连，第二光耦合器O2的负极输入端与电源负极相连，第二光耦合器O2的第一输出端与第二双向可控硅TR2的栅极相连，第二双向可控硅TR2的一端通过第五电容C5与第二双向可控硅TR2的另一端连，第二双向可控硅TR2的另一端与右加热管的一端相连，第二光耦合器O2的第二输出端通过第十二电阻R12与右加热管的一端相连，第二双向可控硅TR2的一端还与第一继电器J1的常开端子一端相连，第一继电器J1的常开端子另一端与交流电的火线相连，第一继电器J1的线圈一端与第一三极管Q1的集电极、第一二极管D1的正极均相连，第一继电器的线圈另一端与第一二极管D1的负极、12V电压均相连，第一三极管Q1的基极通过第三电阻R3与控制器单元相连，第一三极管Q1端的发射极与电源负极相连。上述左加热管的另一端、右加热管的另一端均与零线相连接。

水泵控制电路包括第二三极管Q3，第二三极管Q3的基极通过第四电阻R4与控制器单元相连，第二三极管Q3的集电极与第二二极管D2的正极、左水泵P1的一端均相连，第二二极管D2的负极、左水泵P1的另一端均与12V电压相连，第二三极管Q3的发射极与电源负极相连。还包括与右水泵P4相连的第三三极管Q3，第三三极管Q3的基极通过第十三电阻R13与控制器单元相连，第三三极管Q3的集电极与第三二极管D3的正极、右水泵P4的一端均相连，第三二极管D3的负极、右水泵P4的另一端均与12V电压相连，第三三极管Q3的发射极与电源负极相连。

温度检测电路包括第一热敏电阻P2和第二热敏电阻P5，热敏电阻的一端与5V电压相连，热敏电阻的另一端与第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端均相连，第五电阻R5的另一端与第二电容C2的一端、控制器单元均相连，第二电容C2的另一端、第六电阻R6的另一端均与电源负极相连。第二热敏电阻P5的一端与5V电压相连，第二热敏电阻P5的另一端与第十四电阻R14的一端、第十五电阻R15的一端均相连，第十四电阻R14的另一端与第六电容C6的一端、控制器单元均相连，第六电容C6的另一端、第十五电阻R15的另一端均与电源负极相连。

水位检测电路包括左水位传感器P3和右水位传感器P6，左水位传感器P3的一端通过第七电阻R7与5V电压相连，左水位传感器P3的另一端与电源负极相连，左水位传感器P3的一端还与控制器单元相连；右水位传感器P6的一端通过第十六电阻R16与5V电压相连，右水位传感器P6的另一端与电源负极相连，右水位传感器P6的一端还与控制器单元相连

本实用新型还包括报警电路，报警电路包括蜂鸣器LS1，蜂鸣器LS1的一端与5V电压相连，蜂鸣器LS1的另一端与控制器单元相连，蜂鸣器LS1的两端还并联有第八电阻R8。当控制器单元检测到系统工作异常时可向蜂鸣器LS1的另一端输出低电平，此时蜂鸣器LS1工作发出报警声响。

本实用新型还包括触控按键单元，触控按键单元包括型号为BS83B08的触控芯片U2，触控芯片U2的1至6脚分别连接有第一触控键S1、第二触控键S2、第三触控键S3、第四触控键S4、第五触控键S5、和第六触控键S6，触控芯片U2的12脚通过第十电阻R10与5V电压相连，触控芯片U2的13脚通过第九电阻R9与5V电压相连，触控芯片U2的12脚与控制器单元相连，触控芯片U2的13脚与控制器单元相连，触控芯片U2的10脚与5V电压相连，触控芯片U2的9脚与电源负极相连，触控芯片U2的9脚和10脚之间并联有第三电容C3。通过触控按键单元的用户可通过触摸第一触控键、第二触控键、第三触控键、第四触控键、第五触控键、和第六触控键实现不同功能，避免传统开关的占用空间较大。

本实用新型的工作原理：工作是首先通过控制器单元向第四电阻R4和第十三电阻R13输出高电平驱动第二三极管Q3和第三三极管Q3导通，从而使得左水泵P1和右水泵P4工作向水炕内泵水，并通过水位监测电路对两个蓄水箱内的水位进行检查，当控制器单元检测到水位达标后控制停止输出高电平至第四电阻R4、第十三电阻R13，使得第二三极管Q3和第三三极管Q3截止，左水泵P1、右水泵P4停止泵水。当需要加热时，控制器单元向第三电阻R3输出高电平，驱动第一三极管Q1导通此时第一双向可控硅TR1、第二双向可控硅TR2的一端均与交流电的火线相连接，同时控制器单元向第一电阻R1和第十一电阻R11输出高电平驱动第一光耦合器O1、第二光耦合器O2工作，此时第一双向可控硅TR1、第二双向可控硅TR2均导通，左加热管的一端与火线相连、右加热管的一端与火线相连，由于左加热管的另一端、右加热管的另一端均与零线相连，因此左加热管、右加热管工作加热水炕，同时第一热敏电阻P2、第二热敏电阻P5工作，控制器单元通过第一热敏电阻P2、第二热敏电阻P5分别检测左水箱和右水箱的温度，从而保持水炕的温度。当检测到温度过高是控制器单元控制对应的加热管工作，即停止驱动第一光耦合器O1或第二光耦合器O2工作，使得对应的加热管停止工作。实现对水炕温度的进准控制。

以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干的变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能水炕控制器电路，其特征在于，包括控制器单元、电压变换模块、加热控制电路、加热管、水泵控制电路和水泵，所述的水泵用于向水炕内泵水，所述的电压变换模块用于将交流输入端输入的交流电变换为直流电并输出至控制器单元、加热控制电路和水泵控制电路，所述的水泵控制电路用于接收控制器单元的电信号并控水泵工作，所述的加热控制电路用于接收控制器单元的电信号并控制加热管加热，所述的加热管用于加热水炕内的水，所述的控制器单元还连接有水位检测电路和温度检测电路，所述的水位检测电路用于检测水炕内的水位，所述的温度检测电路用于检测水炕的温度。

2.根据权利要求1所述的一种智能水炕控制器电路，其特征在于，所述的电压变换模块用于将交流电变换为12V电压和5V电压，所述的12V电压和5V电压共用电源负极。

3.根据权利要求2所述的一种智能水炕控制器电路，其特征在于，所述的加热控制电路包括第一光耦合器和第一双向可控硅，所述的第一光耦合器的正极输入端通过第一电阻与控制器单元相连，第一光耦合器的负极输入端与电源负极相连，第一光耦合器的第一输出端与第一双向可控硅的栅极相连，第一双向可控硅的一端通过第一电容与第一双向可控硅的另一端连，第一双向可控硅的另一端与加热管的一端相连，第一光耦合器的第二输出端通过第二电阻与加热管的一端相连，第一双向可控硅的一端还与第一继电器的常开端子一端相连，第一继电器的常开端子另一端与交流电的火线相连，第一继电器的线圈一端与第一三极管的集电极、第一二极管的正极均相连，第一继电器的线圈另一端与第一二极管的负极、12V电压均相连，第一三极管的基极通过第三电阻与控制器单元相连，第一三极管端的发射极与电源负极相连，加热管的另一端与交流电的零线相连。

4.根据权利要求2所述的一种智能水炕控制器电路，其特征在于，所述的水泵控制电路包括第二三极管，所述的第二三极管的基极通过第四电阻与控制器单元相连，第二三极管的集电极与第二二极管的正极、水泵的一端均相连，所述的第二二极管的负极、水泵的另一端均与12V电压相连，所述的第二三极管的发射极与电源负极相连。

5.根据权利要求2所述的一种智能水炕控制器电路，其特征在于，所述的温度检测电路包括热敏电阻，所述的热敏电阻的一端与5V电压相连，所述的热敏电阻的另一端与第五电阻的一端、第六电阻的一端均相连，第五电阻的另一端与第二电容的一端、控制器单元均相连，所述的第二电容的另一端、第六电阻的另一端均与电源负极相连。

6.根据权利要求2所述的一种智能水炕控制器电路，其特征在于，所述的水位检测电路包括水位传感器，所述的水位传感器的一端通过第七电阻与5V电压相连，所述的水位传感器的另一端与电源负极相连，所述的水位传感器的一端还与控制器单元相连。

7.根据权利要求2所述的一种智能水炕控制器电路，其特征在于，还包括报警电路，所述的报警电路包括蜂鸣器，所述的蜂鸣器的一端与5V电压相连，蜂鸣器的另一端与控制器单元相连，所述的蜂鸣器的两端还并联有第八电阻。

8.根据权利要求2所述的一种智能水炕控制器电路，其特征在于，还包括触控按键单元，所述的触控按键单元包括型号为BS83B08的触控芯片，所述的触控芯片的1至6脚分别连接有第一触控键、第二触控键、第三触控键、第四触控键、第五触控键、和第六触控键，触控芯片的12脚通过第十电阻与5V电压相连，触控芯片的13脚通过第九电阻与5V电压相连，触控芯片的12脚与控制器单元相连，触控芯片的13脚与控制器单元相连，触控芯片的10脚与5V电压相连，触控芯片的9脚与电源负极相连，触控芯片的9脚和10脚之间并联有第三电容。

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