CN2400046Y

CN2400046Y - 自动混水器

Info

Publication number: CN2400046Y
Application number: CN 99254969
Authority: CN
Inventors: 沈天虎; 方子毅; 包勇
Original assignee: 沈天虎
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2000-10-11
Anticipated expiration: 2009-12-10

Abstract

自动混水器,冷水进水管一端连电动流量阀,另一端连热水进水口后连于出水电磁阀其输出口连出水管,出水管上连温度传感器,外壳内设电气控制中心,外壳上设温度设置按键、温度增加按键、温度减少按键和出水按钮;电气控制中心设单片机及所连A/D稳压电源、零位测试电路、震荡电路、按键输入电路、总电源电路、传感放大电路、显示码输出电路、显示位控制电路、流量阀控制电路、电磁阀控制电路和报警输出电路。本混水器可配用于淋浴器。

Description

自动混水器

本实用新型涉及淋浴器冷、热水控制装置。

已知技术中的家用冷热水混水装置，都由人工调节。当热水源为家用热水器时，由于在使用过程中热水源的温度在不断补充泠水时要逐渐降低，使用时就要不断地调节冷热水混水装置，如此不但麻烦，且一旦调节不当，出水温度就会过热或过冷，有可能还会引起烫伤等事故，如遇老人、小孩洗澡，就得有人不断照顾，更增添了麻烦。

本实用新型的目的在于为克服上述问题而提供一种可方便控制出水温度的自动混水器。

本实用新型自动混水器的技术解决方案其特殊之处是外壳内设有冷水进水管其一端连冷水电动流量阀后连于冷水进水口，其另一端连热水进水口后一并连于出水电磁阀，出水电磁阀输出口连出水管，出水管上连有温度传感器，外壳内还设有电气控制中心，外壳上设有温度设置按键、温度增加按键、温度减少按键和出水按钮与所述的冷水电动流量阀、出水电磁阀和温度传感器一起连于电气控制中心；

所述的电气控制中心设有单片机PIC16，单片机其输入各端连有A/D稳压电源(DL-10)、零位测试电路(DL-5)、震荡电路(DL-1)、按键输入电路(DL-8)、总电源电路(DL-12)和传感放大电路(DL-9)，单片机输出各端连有显示码输出电路(DL-2)、显示位控制电路(DL-3)、流量阀控制电路(DL-7)、电磁阀控制电路(DL-4)和报警输出电路(DL-11)。

为使出水后即可用于冲淋，所述的出水管经软管连有喷头。

为能方便控制，所述的喷头其手把上设有遥控发射器，单片机PIC16的输入端连有遥控接收电路(DL-6)。

本实用新型由于设有包括单片机、零位测试电路、震荡电路、传感放大电路、显示码输出电路、显示位控制电路、流量阀控制电路、电磁阀控制电路的报警输出电路的控制中心，并设有与控制中心相连的冷水电动流量阀和出水电磁阀，机壳上设有温度设置、温度增加和温度减少按键，出水管上设有温度传感器，故本自动混水器配用于淋浴器，可方便地设定出水温度，在出水温度传感器、电气控制中心和冷水电动流量阀和出水电磁阀的协同作用下，使出水温度保持设定值，并可方便地增加或减小所设定的温度，使用方便而安全。一种设有喷头并于喷头手把上设遥控发射电路、控制中心设遥控接收电路的本实用新型，温度的设定、增加或减小可在喷淋头手把上遥控操作，使用更加方便。

下面结合附图说明本实用新型的实施方式。

图1是本自动混水器外形示意图；

图2是图1A向视图；

图3是喷头示意图；

图4是图2自动混水器B-B剖视示意图；

图5是电气控制中心中包括单片机PIC16、震荡电路DL-1、显示码输出电路DL-2、显示位控制电路DL-3、零位测试电路DL-5、按键输入电路DL-8和报警输出电路DL-11结构示意图；

图6是电气控制中心中包括传感放大电路DL-9和A/D稳压电路DL-10结构示意图；

图7是电气控制中心中遥控接收电路DL-6结构示意图；

图8是电气控制中心中遥控发射电路DL-13结构示意图；

图9是电气控制中心中流量阀控制电路DL-7结构示意图；

图10是电气控制中心中电磁阀控制电路DL-4结构示意图；

图11是电气控制中心中总电源电路DL-12结构示意图。

图中标记表示：1面板，2出水按钮，3出水指示灯，4温度减少按键，5温度增加按键，6温度设定按键，8两位数码显示器，9电源输入口，10零位开关，11冷水电动流量阀，12冷水电动流量阀电机，13冷水进水口，14冷水进水管，15热水进水口，16出水电磁阀线圈，17出水电磁阀，18出水管口，19温度传感器，20电气控制中心，21外壳，22喷头，23遥控按键，24遥控发射器，25软管。

本例自动混水器，设有电源输入口9的外壳21内设有冷水进水管14其进口端连冷水电动流量阀11后连于冷水进水口13，其出口端连热水进水口15后一并连于出水电磁阀17，出水电磁阀17输出口连出水管18后经软管25连于喷头22，冷水电动流量阀11上联有电机12，出水管18上联有温度传感器19，外壳21内还设有电气控制中心20，外壳一面板1上设有温度设置按键6、温度增加按键5、温度减少按键4、出水按钮2、两位数杩显示器8和出水指示灯3与所述的冷水电动流量阀、出水电磁阀和温度传感器一起连于电气控制中心20；喷头手把上设有遥控发射器24和遥控按键23；

所述的电气控制中心20设有单片机PIC16，单片机其输入各端连有A/D稳压电源(DL-10)、零位测试电路(DL-5)、遥控接收电路(DL-6)、震荡电路(DL-1)、按键输入电路(DL-8)、总电源电路(DL-12)和传感放大电路(DL-9)，单片机输出各端连有显示码输出电路(DL-2)、显示位控制电路(DL-3)、流量阀控制电路(DL-7)、电磁阀控制电路(DL-4)和报警输出电路(DL-11)。

电气控制中心20的电路构成为：

一、电气控制中心20设单片机U1(PIC16)，它与相关输入、输出电路DL-1-DL-12相连接，在写入软件后，作为“自动混水器”的控制中心。

二、各输入、输出电路的构成如下：

1、震荡电路(DL-1)

在单片机U1的输入端OSC1、输出端OSC2接晶体震荡器XT1的两端后，各通过电容C2、C3接地，与U1内部的震荡主电路构成完整的震荡电路。

2、显示码输出电路(DL-2)

在单片机U1的C口RC0-RC6各通过电阻R1-R7分别接到显示器XSQ的A-G端，构成显示码电路。

3、显示位控制电路(DL-3)

在单片机U1的C口RC7接反相放大器V1的基极，V1集电极接反相放大器V2的基极后，接两位显示器的高位选通端DIG1，V1发射极接反相放大器V2的发射极后接地；V2集电极接两位显示器的低位选通端DIG2，构成两位显示的位扫描电路。

4、电磁阀控制电路(DL-4)

在单片机U1的A口RA5通过限流电阻R8、电磁阀开启指示灯L2正向连接后接反相放大器V3的基极，V3集电极接电磁阀L3的一端，V3发射极接地，电磁阀另一端接+24伏电源，构成电磁阀控制电路。

5、零位测试电路(DL-5)

在单片机U1的A口RA1通过限流电阻R9连红外发光二极管L1的“-”端，L1的“+”端接VCC构成红外光源电路；单片机A口的RA4连限流电阻R10和红外接收管P1的“+”端，R10另一端接VCC，P1“-”端按地，构成由红外光接收电路与红外光源电路组合的零位测试电路。

6、遥控接收电路(DL-6)

电阻R26、R27、电容C9、C15相连接后，接三极管V5基极，V5集电极接电感L4，L4另一端与电容C12、C13相连后接R27另一端，二极管D5“+”端与R26另一端相连，D5“-”端接C15、C9的另一端并与电阻R28、电容C10、C16的一端和解码电路U4的9脚相连后接地，V5集电极接C12、C11、R29的一端并和C14的“+”端相连，三极管V5发射极与C11的另一端和电感L5的一端相连，L5另一端与R28、C10的另一端相连，C14的“-”端与电阻R30的一端、反相器U3：A的1脚相连，U3：A的2脚与反相器U3：B的3脚、R30的另一脚相连，U3：B的4脚与反相器U3：C的3脚相连，U3：C的6脚与解码电路U4的14脚相连，U4的15脚与16脚并联电阻R31，U4的18脚接电源+5伏，U4的9脚接地，U4的17脚接反相器U3：F的13脚，U3：F的输出端12脚通过电阻R32接单片机U1的RB口RB7(YK)端。

7、流量阀控制电路(DL-7)

在单片机U1的B口RB0-RB3分别接三极管VB1-VB4的基极，VB1-VB4的发射极均接地，它们的集电极分别接二极管D1-D4的“+”端和步进电机M1的A-D端，步进电机的V端与二极管的“-”端相连后接电源+12伏。

8、按健输入电路(DL-8)

电阻R11-R14的一端相连后接电源+5伏，R11-R14的另一端分别接按钮K1-K4及单片机U1的B口RB4-RB7，K1-K4的另一端相连后接地。

9、传感放大电路(DL-9)

电容C4的“+”端与电容C5、C6的一端和电阻R16、R19的一端一起接到A/D稳压电源的VREF端，电容C4、C5、C6的另一端、电阻R18的一端、反相器U2：A的11脚一起接地，电位器PR1的1、3两端跨接电阻R17后各接R16、R18的另一端，PR1的2端接电位器PR2的1、2两端及电容C7、C8、电阻R20的一端，R20另一端接电阻R21的一端和PR2的3端，R21的另一端接C8的另一端和U2：A的1脚后接单片机U1的RSHWD端(ANO端)，U2：A的2端接R19、C7的另一端和温度传感器RT1的一端，温度传感器的另一端接地。

10、A/D稳压电源(DL-10)

+12伏电源从三端可调稳压器UP1的电压输入端vin输入，其输出端+vout接电压反馈电阻R23的一端和输出传感稳压电源VREF，R23的另一端接反馈电压检出电阻R22的一端和UP1的控制输入端ADJ端，R22另一端接地，构成传感稳压电路。

11、报警输出电路(DL-11)

在单片机的A口RA2通过限流电阻R24接报警开关管V4基极，V4发射极接地，集电极接扬声器Y1的“-”端，Y1的“+”端接电源VCC，构成报警输出电路。

12、总电源电路(LD-12)

整流电路Z1的“+”、“-”两输出端分别接电容C21的“+”、“-”两端，构成+24伏电源；整流电路Z2的“+”、“-”两输出端分别接电容C22的“+”、“-”两端，C22的“+”端接三端稳压器PV1的电源输入端vin，PV1的输出端+5伏接电容C24的“+”端后构成+5伏稳压电源输出，C24另一端接C22另一端和PV1的GND端后接地；整流电路Z3的“+”、“-”两输出端分别接电容C23的“+”、“-”两端，C23的“+”端接三端稳压器PV2的电源输入端vin，PV2的输出端+12接电容C25“+”端后构成+12伏稳压电源输出；C25另一端接C23另一端和PV2的GND端后接地。

13、遥控发射电路(DL-13)

电容C19两端各接遥控发射集成块U5的18脚及9脚并分别接到3V电源与地之间，U5的15脚、16脚并联电阻R33，17脚接电阻R34后接电容C17和三极管V6基极，V6发射极接地，集电极接电容C18、电感L7、可变电容C20的一端，C20、L7、C18、C17的另一端接电感L6的一端，L6另一端接电源3V。

上述电路原理是：

1、震荡电路(DL-1)

由晶体震荡器XT1的固有频率与单片机PIC16内部主震荡电路构成时钟发生器。电容C2、C3使时钟频率稳定。

2、显示码输出电路、显示位控制电路(DL-2、DL-3)

单片机U1的C口RC0-RC6输出的显示码使两位共阴的数码显示器的阳极A-G端同时接收。单片机U1的C口RC7输出端的位输出信息通过V1、V2的电流放大和反相，切换两位共阴的数码显示器的阴极，产生扫描显示效果。

3、电磁阀控制电路(DL-4)

单片机U1的A口A5输出的电磁阀控制信号使三极管V3导通或截止，对连接在+24V电源上的电磁阀线圈16进行开/关控制，带动电磁阀阀芯对水流的开通或关闭。

4、零位测试电路(DL-5)

单片机U1的A口A1输出的“0”及时地使连接在+5V上的红外发光管点亮，从而通过单片机U1的A口RA4测试红外接收二极管P1对地电压的高低(流量阀阀芯是否遮光)来判断流量阀是否在零位。

5、遥控接收电路(DL-6)

检波二极管D5对高频载波信号检波后，由R26、C9、C15组成的低通滤波器滤出通信信号送入放大器的输入端三极管V5的基极，三极管V5的发射极由L5、R28、C10组成的串联谐振反馈电路使通信信号得到较大的放大而它的集电极由L4、C12组成的并联谐振反馈电路进一步遏止了高频载波信号的蹿入；通信信号经过耦合电容C14送入反相器U3：A作进一步放大后，由反相器U3：B、反相器U3：C整形还原为数字信号进入数字解码集成电路U4的串行输入口(14脚当解码后的数字信号与数字解码集成电路U4的1-8脚所连接的数字码相同时，数字解码集成电路U4的输出口(17脚)就变为高电平，否则该脚呈现低电平，再经过反相器U3：F反相后进入单片机U1的RB口电磁阀开关信号输入端作为电磁阀开关的遥控信号。

6、流量阀控制电路(DL-7)

单片机U1的B口RB0-RB3的输出的4相8拍步进电机换相信号MA-MD经过VB1-VB4放大后控制步进电机M1进行正、反、停运动，带动流量阀阀芯进行开大、关小、停止等运动，控制流量的大小。D1-D4为遏止反电势而设置。

7、按键输入电路(DL-8)

上拉电阻R11-R14引入高电平到按键K1-K4；固连到单片机U1的RB4-RB7端的WDTJ、WDZJ、WDJS、YK等按键信号平常都为高电平，当另一端接地的按键K1-K4任一键按下时，连接到单片机U1的RB4-RB7端的相应按键信号就呈现低电平，单片机U1就可以这一低电平来判断该键按下。

8、传感放大电路(DL-9)

传感器电路为电桥电路，其中/一臂为温度传感器RT1，电桥的两个输出端分别连接到放大器的同相输入端和反相输入端。若温度大于0度，电桥就开始不平衡，放大器就输出与测试温度相对应的电压值，这个电压值直接送入单片机的A/D转换输入口RA0端。为提高A/D转换的精度，传感器电路的电源VREF由专用的稳压电源供电。

9、A/D稳压电源(DL-10)

由三端稳压器取自+12伏稳压电源后再进一步精密稳压后输出精密的A/D稳压电源VREF。

10、报警输出电路(DL-11)

单片机U1的A口RA2输出的报警控制信号经三极管V4控制扬声器电路Y1。

11、总电源电路(DL-12)

由外部进入的交流电源AC26H、AC26L经过整流电路Z1整流为直流电源，由滤波电容C21平波后，提供+24伏直流电源。由外部进入的交流电源AC8H、AC8L经过整流电路Z2整流为直流电源，由滤波电容C22平波再通过三端稳压器PV1稳定为+5伏，通过滤波电容C24进一步平波后，提供+5伏直流电源。由外部进入的交流电源AC15H、AC15L经过整流电路Z3整流为直流电源，由滤波电容C23平波再通过三端稳压器PV2稳定为+12伏，通过滤波电容C25进一步平波后，提供+12伏直流电源。

12、遥控发射电路(DL-13)

遥控发射电路安装在喷头内，由3V电池供电。

编码发送电路的1-8脚经编码后，发送的数字信号被确定。使用时，按下按键通3V电源，这个数字信号就从串行输出口17脚输出，利用三极管V6的非线性区工作的特性，连接在三极管V6的集电极的并联谐振电路C18、C20、L7产生高频载波信号，由天线T2发送到空间，为遥控接收电路接收。

Claims

1、自动混水器，其特征是外壳(21)内设有冷水进水管(14)其一端连冷水电动流量阀(11)后连于冷水进水口(13)，其另一端连热水进水口(15)后一并连于出水电磁阀(17)，出水电磁阀(17)输出口连出水管(18)，出水管(18)上连有温度传感器(19)，外壳(21)内还设有电气控制中心(20)，外壳(21)上设有温度设置按键(6)、温度增加按键(5)、温度减少按键(4)和出水按钮(2)与所述的冷水电动流量阀、出水电磁阀和温度传感器一起连于电气控制中心(20)；

所述的电气控制中心(20)设有单片机PIC16，单片机其输入各端连有A/D稳压电源(DL-10)、零位测试电路(DL-5)、震荡电路(DL-1)、按键输入电路(DL-8)、总电源电路(DL-12)和传感放大电路(DL-9)，单片机输出各端连有显示码输出电路(DL-2)、显示位控制电路(DL-3)、流量阀控制电路(DL-7)、电磁阀控制电路(DL-4)和报警输出电路(DL-11)。

2、如权利要求1所述的自动混水器，其特征是出水管(18)上经软管(25)连有喷头(22)。

3、如权利要求2所述的自动混水器，其特征是喷头(22)手把上设有遥控发射器(24)，单片机PIC16的输入端连有遥控接收电路(DL-6)。