CN2534507Y - 电加热的采暖装置 - Google Patents

Abstract

一种电加热的采暖装置属于采暖装置，尤其涉及以电加热基板为发热材料的采暖装置。其特征在于：主控器(M)的输出接加热基板(D)的电极；主控器(M)的输入接温度传感器(A)的输出，并通过红外接收电路(M4)接收红外发射器(B)对主控器设定的输出。设计有风机，使室内的温度能迅速达到一致。可用于房屋、浴室的采暖。本装置具有使用方便、成本低，效果好，适用范围广的特点。

Description

电加热的采暖装置

所属技术领域

一种电加热的采暖装置属于采暖装置，尤其涉及以电加热基板为发热材料的采暖装置。

技术背景

目前，以电加热基板为发热材料采暖装置已有一定普及，一般是将电加热基板放于墙板中，或做成装饰画，用家用的市电直接接到电加热基板的电极上进行室内采暖，屋内的人根据室内温度对加热基板通断电来调节室温。这样，室温的调节需要人的实时观测，但是人们往往感觉到冷或热才去观测和调节，造成误差大，调节滞后，且牵扯人的精力，给维持室温的恒定造成困难。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可人为设定温度，具有自动测温、自动调节的功能，并可使室内的温度能迅速达到一致的采暖装置。

本实用新型的技术特征是：主控器(M)的输出接加热基板(D)的电极；主控器(M)的输入接温度传感器(A)的输出，并通过红外接收电路(M4)接收红外发射器(B)对主控器设定的输出。

所述的电源(F)提供5V的直流电源和220V的交流电源。

所述的主控器(M)含有控制芯片(AT89C51)U5、时钟电路(M1)、复位电路(M2)、存储电路(M3)、红外接收电路(M4)、四反相驱动芯片(74LS04)U3、带有控制输入端和220V的交流电输入、输出端的驱动电路(M5)、LED数码管L1、风机控制电路(M6)；其中控制芯片U5的19、18脚分别接时钟电路(M1)的两输入端，9脚接复位电路(M2)的输入端，2、4脚分别接两组温度传感器(A)的串行输出端，控制芯片U5的6～8、13脚分别经反相器U3接红外接收电路(M4)的四个输出端，控制芯片U5的23、24脚分别接存储电路(M3)的读/写端、控制端，并经电阻R18、R19后接+5V电源，控制芯片U5的32～39脚分别经电阻R4～R11接LED数码管L1的七段显示的输入端及PD端，22、21脚分别接LED数码管L1的PG1端和PG2端，控制芯片U5的32脚经电阻R3后接驱动电路(M5)的控制输入端，控制芯片U5的12脚作为风机控制输出端接风机控制电路(M6)中作为风机开关的继电器(V1)的控制端。所述的存储电路(M3)采用1、2、3、7脚接地，5、6脚分别为读/写端、控制端的芯片(AT24C02)U6。所述的驱动电路(M5)含有可控硅驱动芯片(moc3061)U4和可控硅(TRIAC)T3及其相应的外围电路；可控硅驱动芯片U4的1脚作为控制输入端串接电阻R3后接控制芯片U5的32脚，2脚接地，6、4脚分别串接电阻R12、R13后接可控硅T3的输出端和输入端，可控硅T3的控制端接可控硅驱动芯片U4的4脚，在可控硅T3输出端、输入端间串接有滤波作用的电阻R14和电容C1，可控硅T3的输入端接交流～220V的一极，可控硅T3的输出端串接保护电阻R15后通过接口插件J1的1脚接加热基板(D)的一个电极，交流～220V的另一极通过接口插件J1的2脚接加热基板(D)的另一个电极。所述的红外接收电路(M4)含有红外线接收编码芯片(PT2249AL)U7、接收模块(TSOP1738)T5、驱动放大器(M4A)、以及震荡器(M4B)；红外线接收编码芯片U7的2脚作为输入端接驱动放大器(M4A)的输出端，13、14脚接地，15脚作为时钟输入接由电容C1和电阻R2并联构成的震荡器(M4B)的输出端，3～6脚作为编码后红外接收电路(M4)的四个输出端；接收模块T2的1脚接地，2脚接+5V电源、3脚输出端接驱动放大器(M4A)的输入；驱动放大器(M4A)由三极管(S8050)T1构成，三极管T1的基极作为输入端接接收模块T2的3脚，发射极接地，集电极为输出端且串接电阻R1后接+5V电源。

所述的红外发射器(B)包括由红外编码芯片(PT2248)U8以及外围元件构成的编码发射电路和4个分别用于温度高低设定、电源开/关、电机启/停的按键，4个按键分别与红外编码芯片U8的6、5、4、10脚相连。

本实用新型的有益效果是，当人为设定好温度时，控制系统将自动调节加热基板维持室温在设定的温度，设计的风机将室内温度迅速达到均匀状态，且可通过遥控进行控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是主控器、温度传感器的电路图。

图3是红外发射器的电路图。

图4是电源的电路图。

具体实施方式

图1表示了本装置的结构，图中A为温度传感器，B为红外发射器，M为主控器(虚框内)，D为加热基板，F为电源；主控器(M)内包括：时钟电路(M1)，复位电路(M2)，存储电路(M3)，红外接收电路(M4)，驱动电路(M5)，控制芯片U5，以及LED数码管L1。电源(F)提供+5V的直流电源给温度传感器(A)，红外发射器(B)，主控器(M)，还提供交流220V电源在主控器(M)的控制芯片U5的控制下通过驱动电路(M5)给加热基板(D)以及通过风机控制电路(M6)给风机；温度传感器(A)检测室内的温度，并转化为数字量输入给主控器(M)中的控制芯片U5；红外发射器(B)在人工控制下发射红外线信号给主控器(M)的红外接收电路(M4)，经四反相器U3反相对控制芯片U5进行设定。时钟电路(M1)向控制芯片U5提供时钟信号；复位电路(M2)向控制芯片U5提供复位信号；存储电路(M3)给控制芯片U5存/取信息；LED数码管L1作为控制芯片U5的显示输出，显示装置的状态。

本采暖装置的加热基板D采用中间为含碳的纤维布作为加热层，两面是无碱平纹玻璃布作为绝缘层，电极固定在加热层里的平板型加热基板。

图2中“M”所在的点划线虚框表示了本装置的主控器(M)的电路原理：控制芯片U5采用单片机AT89C51。时钟电路(M1)(“M1”所在虚框)中的晶振采用CRI11M，晶振的两输出端接控制芯片U5的19、18脚，并且分别接30p的电容C2、C3后接地。复位电路(M2)(“M2”所在虚框)依次由+5V电源、复位开关(S1)串联电阻R17后与电容C4并联、电阻R16后与电容C5并联串接后接地而成，在C4、C5的接点处接控制芯片U5的9脚，作为给控制芯片U5的复位信号。存储电路(M3)(“M3”所在虚框)中的存储芯片U6采用AT24C02，芯片的1、2、3、7脚接地，5、6脚分别接主控器(M)的控制芯片U5的23、24脚。红外接收电路(M4)(“M4”所在虚框)中的红外线接收编码芯片U7采用PT2249AL；接收模块T5采用芯片TSOP1738；震荡器(M4B)(“M4B”所在双点划线虚框)由1000p的电容C1和39M的电阻R2并联构成，其中一个并联接点作为输出端接控制芯片U7的15脚，另一个并联接点接地；驱动放大器(M4A)(“M4A”所在双点划线虚框)中的三极管T4采用S8050，T4的基极接接收模块T2的3脚，发射极接地，集电极接接收编码芯片U7的2脚，且串联100M电阻R22后接+5V电源。驱动电路(M5)(“M5”所在虚框)中的可控硅驱动芯片U4采用MOC3061；可控硅T3采用双向可控硅TRIAC；可控硅T3输入端与输出端间的电阻R14的阻值为39Ω、功率为2w，电容C1采用600V、0.1F的电容；220V交流电经驱动电路控制通过接口插件J1接到加热基板(D)进行电加热；图中的保护电阻采用TCO-G5。风机控制电路(M6)(“M6”所在虚框)中使用继电器(V1)作为风机(S2)的电源开关，继电器的控制端，一端接控制芯片U5的9脚，另一端接地。U3采用四反相器74LS04芯片。主控器的其余外围电路如图2所示。

本装置采用两组温度传感器(如图2中“A”所在的点划线虚框)，温度传感器中的A/D转换器U1、U2采用0831，U1、U2的2脚作为输入接传感头(S5)、(S6)的2脚，U1、U2的6脚作为串行输出接主控器U5中控制芯片的2、4脚；传感头(S6)、(S6)的1脚接地，3脚接+5V电源；标准电压(S3)、(S4)(“S3”、“S4”所在虚框)中的稳压二极管T1、T2采用LM385B1.2，限流电阻R1、R2的阻值为3K。

本装置的红外发射器(B)是由4个按键及红外编码芯片(PT2248)U8和外围元件构成的编码发射电路组成的遥控器。编码发射电路中的红外编码芯片U8采用PT2248，PT2248所要求的外围电路如图3：U8的10、13脚间接一个二极管(IN4148)D1，二极管D1的正极接U8的10脚，负极接U8的13脚；U8的15脚串接电阻R18后接三极管(S8550)的基极；U8的14脚接+3V电源，并串接电容C11后接地；U8的3、2脚间接晶振(455M)X1，并各自串接电容C9、C10后接地；三极管T6的发射极接+3V电源，集电极依次串接光敏二极管(IR)D2和电阻R24后接地。这里的+3V电源由干电池提供。遥控器上的4个分别用于温度高低设定、电源开/关、电机启/停的按键通过接口插件JP1分别接U8的6脚(温度高)、5脚(温度低)、4脚(电源开/关)、10脚(电机启/停)。

本装置的电源(F)采用电源模块(HAS1.5-5NED)P1，使用交流220V的市电，电源模块P1的1脚接交流220V的火线，2脚串接15Ω、0.5W的电阻Rf1后接交流220V的零线；在电源模块P1的1、2脚间接有可调电阻Rv1；电源模块P1的3、4脚间为+5V电源的输出，3脚为地，4脚5V的正极；在电源模块P1的3、4脚间并有电容C6和电解电容C7，电解电容C7的正极接5V的正极，负极接地。本电源还将交流220V的市电作为交流220V电源输出。(如图4)

本采暖装置可设计成装饰画挂于墙上。加热基板前面覆盖装饰画，主控器(M)、温度传感器(A)、风机(S2)、电源(F)放置于加热基板的背面，两个温度传感器的传感头，一个放于装饰画的上部，一个放于装饰画的下部，风机使气流从装饰画下部进，上部出。

本装置也可以利用于浴室，可以将发热基板安装在浴室地板，包括主控器(M)、温度传感器(A)、红外发射器(B)、风机(S2)、电源(F)在内的控制部分可以安装在适当的位置，其中红外发射器(B)可以制成是防水封装的遥控器，也可以不用遥控，而把红外发射器(B)和主控器(M)中的红外接收电路(M4)去掉，直接将4个按键与主控器(M)中的控制芯片连接，4个按键作成防水按键来对主控器(M)进行设定。

本装置使用方便、成本低，效果好，适用范围广，是今后采暖装置的发展方向。

Claims (7)

1.一种电加热的采暖装置，它包括带有电极的加热基板(D)、带有红外接收电路(M4)的主控器(M)、温度传感器(A)、红外发射器(B)、电源(F)，其特征在于：主控器(M)的输出接加热基板(D)的电极；主控器(M)的输入接温度传感器(A)的输出，并通过红外接收电路(M4)接收红外发射器(B)对主控器设定的输出。

2.根据权利要求1所述的电加热的采暖装置，其特征在于：所述的电源(F)提供5V的直流电源和220V的交流电源。

3.根据权利要求1所述的电加热的采暖装置，其特征在于：所述的主控器(M)含有控制芯片(AT89C51)U5、时钟电路(M1)、复位电路(M2)、存储电路(M3)、红外接收电路(M4)、四反相驱动芯片(74LS04)U3、带有控制输入端和220V的交流电输入、输出端的驱动电路(M5)、LED数码管L1、风机控制电路(M6)；其中控制芯片U5的19、18脚分别接时钟电路(M1)的两输入端，9脚接复位电路(M2)的输入端，2、4脚分别接两组温度传感器(A)的串行输出端，控制芯片U5的6～8、13脚分别经反相器U3接红外接收电路(M4)的四个输出端，控制芯片U5的23、24脚分别接存储电路(M3)的读/写端、控制端，并经电阻R18、R19后接+5V电源，控制芯片U5的32～39脚分别经电阻R4～R11接LED数码管L1的七段显示的输入端及PD端，22、21脚分别接LED数码管L1的PG1端和PG2端，控制芯片U5的32脚经电阻R3后接驱动电路(M5)的控制输入端，控制芯片U5的12脚作为风机控制输出端接风机控制电路(M6)中作为风机开关的继电器(V1)的控制端。

4.根据权利要求1或3所述的电加热的采暖装置，其特征在于：所述的存储电路(M3)采用1、2、3、7脚接地，5、6脚分别为读/写端、控制端的芯片(AT24C02)U6。

5.根据权利要求1或3所述的电加热的采暖装置，其特征在于：所述的驱动电路(M5)含有可控硅驱动芯片(moc3061)U4和可控硅(TRIAC)T3及其相应的外围电路；可控硅驱动芯片U4的1脚作为控制输入端串接电阻R3后接控制芯片U5的32脚，2脚接地，6、4脚分别串接电阻R12、R13后接可控硅T3的输出端和输入端，可控硅T3的控制端接可控硅驱动芯片U4的4脚，在可控硅T3输出端、输入端间串接有滤波作用的电阻R14和电容C1，可控硅T3的输入端接交流～220V的一极，可控硅T3的输出端串接保护电阻R15后通过接口插件J1的1脚接加热基板(D)的一个电极，交流～220V的另一极通过接口插件J1的2脚接加热基板(D)的另一个电极。

6.根据权利要求1或3所述的电加热的采暖装置，其特征在于：所述的红外接收电路(M4)含有红外线接收编码芯片(PT2249AL)U7、接收模块(TSOP1738)T5、驱动放大器(M4A)、以及震荡器(M4B)；红外线接收编码芯片U7的2脚作为输入端接驱动放大器(M4A)的输出端，13、14脚接地，15脚作为时钟输入接由电容C1和电阻R2并联构成的震荡器(M4B)的输出端，3～6脚作为编码后红外接收电路(M4)的四个输出端；接收模块T2的1脚接地，2脚接+5V电源、3脚输出端接驱动放大器(M4A)的输入；驱动放大器(M4A)由三极管(S8050)T1构成，三极管T1的基极作为输入端接接收模块T2的3脚，发射极接地，集电极为输出端且串接电阻R1后接+5V电源。

7.根据权利要求1所述的电加热的采暖装置，其特征在于：所述的红外发射器(B)包括由红外编码芯片(PT2248)U8以及外围元件构成的编码发射电路和4个分别用于温度高低设定、电源开/关、电机启/停的按键，4个按键分别与红外编码芯片U8的6、5、4、10脚相连。

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