CN201184967Y - 多功能即热式水壶的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多功能即热式水壶的控制电路，包括有温水开关热水开关，还包括有：与温水开关、热水开关分别连接的主控电路，与主控电路连接水位检测电路、水杯检测电路、放水量选择电路、放水电路、加热电路、温度检测电路，以及为上述电路供电的电源电路。本实用新型目的在于提供了一种功能多样、电路比较简单的多功能即热式水壶的控制电路。本实用新型具有防止缺水干烧、无杯不出水、根据杯子的容量来选择放水量档、加热快等优点。

Description

多功能即热式水壶的控制电路

[技术领域]

本实用新型涉及一种即热式水壶，尤其涉及一种多功能即热式水壶的控制电路。

[背景技术]

本申请人于2008年4月24日向国家专利局同时提交了五份专利申请，名称分别为：能够调节放水量的即热式水壶控制电路、能够检测水位的即热式水壶控制电路、能够检测是否放置水杯的即热式水壶控制电路、能够快速稳定加热的即热式水壶控制电路、多功能即热式水壶的控制电路，本实用新型为其中的一份。现有的即热式水壶控制电路功能比较单一、控制电路比较复杂，为此有必要解决此问题。

[实用新型内容l

本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种功能多样、电路比较简单的多功能即热式水壶的控制电路。

为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

多功能即热式水壶的控制电路，包括有温水开关、热水开关，其特征在于，还包括有：

一与温水开关、热水开关分别连接的主控电路，其在即热式水壶水位正常时控制下述的水杯检测电路、放水量选择电路、放水电路、加热电路、温度检测电路进行工作，并在温水开关或热水开关闭合同时在水杯检测电路检测到即热式水壶的出水口放置有杯子时才控制放水电路进行放水；

一水位检测电路，其能够检测到即热式水壶的水位，并将水位信号传送给主控电路；

一水杯检测电路，其检测即热式水壶的出水口处是否放置有取水杯子，并将检测的信号传送给主控电路；

一放水量选择电路，其能够改变主控电路内部控制放水电路工作的计时电路设定时间；

一与主控电路连接的放水电路，其在温水开关或热水开关闭合时进行工作；

一与主控电路连接的加热电路，其在热水开关闭合时进行工作；

一温度检测电路，其在取热水时对即热式水壶内的水进行温度检测，以启动主控电路控制加热电路进行在固定温度范围加热；

一电源电路，其为上述电路供电。

如上所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述主控电路为一控制芯片，其型号为EM78P417。

如上所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述水位检测电路包括有一个能够检测水位的干簧管，其一端与控制芯片的水位检测信号输入端连接，并且该端同时通过第十六电阻与5伏电源连接；干簧管的另一端接地。

如上所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述水杯检测电路包括有光电偶合器，其上的发光二极管和三极管设置在取水口的两侧，发光二极管的正极接5伏电源，发光二极管的负极接地；光电偶合器的三接管的集电极与控制芯片的有杯检测信号输入端连接，同时三接管的集电极通过第五电阻接在5伏电源上，三接管的发射极接地。

如上所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，放水量选择电路包括有滑动变阻器，其一端与第五电阻的一端、第二电容的一端、控制芯片的流量控制信号输入端分别相连，第五电阻的另一端接5伏电源，第二电容的另一端接地；滑动变阻器的另一端接地。

如上所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，温度检测电路包括有热敏电阻，其一端与控制芯片的温度检测信号输入端如上连接，其另一端接地。

如上所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述放水电路包括有水泵，水泵一个输入端依次串联接两个反向的第三二极管后接在二极管的负极，二极管负极同时通过第四电阻接在控制芯片的放水控制信号输出端上；二极管的正极与电源电路的一交流输入端连接。

如上所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述加热电路包括有发热体，发热体一端接地，另一端与继电器的常开静触点连接，继电器的动触点与电源电路的一交流输入端连接；继电器的线圈一端与12伏电源连接，另一端与第四三极管的集电极连接，第四三极管的发射极接地，第四三极管的基极通过第十五电阻与控制芯片的加热控制信号输出端连接。

如上所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，还包括有与主控电路连接的缺水报警电路，其在水位检测电路检测到缺水时进行报警。

如上所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，缺水报警电路包括有扬声器，其一个输入端通过第十四电阻接在12伏电源上，另一个输入端接在第三三极管的集电极上，第三三极管的发射极接地，第三三极管的基极通过第十三电阻接在控制芯片的缺水报警信号输出端上。

本实用新型的有益效果是：

1、由于本实用新型包括水位检测电路，水位检测电路的干簧管能够在即热式水壶内的水位较低出现缺水现象时，通过水位检测信号输入端向主控电路输入缺水信号，主控电路控制与其相连的放水电路、加热电路等电路停止工作，这样防止出现干烧的现象，增加了即热式水壶使用的安全性。

2、由于本实用新型具有水杯检测电路，水杯检测电路能够在取水口处放有杯子向主控电路输入已放置杯子的信号，主控电路在得到该信号时才控制放水电路在温水开关、热水开关闭合的情况下进行放水工作。这样大大增强了取水的安全性，减少了一些淘气的小孩子被烫伤的机会。

3、由于本实用新型具有放水量选择电路，通过调节放水量选择电路的滑动变阻器改变其阻值来改变控制芯片内部计时电路的设定时间，从而控制放水电路的工作时间。滑动变阻器设有多个阻值档，每个阻值挡都分别对应着不同的放水量，这样人们取水的时候可以根据杯子的容量来选择放水量档，当水将满时，水自动停止流出，这样取水时很方便。

4、本实用新型包括有温度检测电路，温度检测电路检测即热式水壶内的水的温度，温度检测电路向主控电路输入温度检测信号，当水的温度低于120℃时，主控电路向加热电路发送启动工作信号，加热电路开始为水加热。当水的温度高于130℃时，主控电路向加热电路发送停止工作信号，加热电路停止为水加热。反复控制，使水的温度一直保持在120℃与130℃之间，提高了加热的效率。

5、本实用新型功能多样、电路结构比较简单。

6、本实用新型的安全性高、节能、富有人性化。

[附图说明]

下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述：

图1为本实用新型的方框图；

图2为本实用新型的电路原理图。

[具体实施方式]

如图1所示，多功能即热式水壶的控制电路，包括有温水开关SW1、热水开关SW2，还包括有：

一与温水开关SW1、热水开关SW2分别连接的主控电路A，其在即热式水壶水位正常时控制下述的水杯检测电路C、放水量选择电路D、放水电路E、加热电路F、温度检测电路G进行工作，并在温水开关SW1或热水开关SW2闭合同时在水杯检测电路C检测到即热式水壶的出水口放置有杯子时才控制放水电路E进行放水；

一水位检测电路B，其能够检测到即热式水壶的水位，并将水位信号传送给主控电路A；

一水杯检测电路C，其检测即热式水壶的出水口处是否放置有取水杯子，并将检测的信号传送给主控电路A；

一放水量选择电路D，其能够改变主控电路A内部控制放水电路E工作的计时电路设定时间；

一与主控电路A连接的放水电路E，其在温水开关SW1或热水开关SW2闭合时进行工作；

一与主控电路A连接的加热电路F，其在热水开关SW2闭合时进行工作；

一温度检测电路G，其在取热水时对即热式水壶内的水进行温度检测，以启动主控电路A控制加热电路F进行在固定温度范围加热；

一电源电路H，其为上述电路供电。

如图2所示，所述主控电路A为一控制芯片U1，型号为EM78P417。控制芯片U1的温水开关信号输入端P67/AD7与温水开关SW1的一端和第十一电阻R11一端分别连接，第十一电阻R11另一端接5伏电源，温水开关SW1的一端与热水开关SW2的一端分别连接，在温水开关SW1两端并联有第六电容C6；热水开关SW2的另一端与热水开关信号输入端P50/INT连接，同时通过第十二电阻R12接在5伏电源上，热水开关SW2并联有第七电容C7。

所述水位检测电路B包括有一个能够检测水位的干簧管JK1，其一端与控制芯片U1的水位检测信号输入端P60/AD0连接，并且该端同时通过第十六电阻R16与5伏电源连接；干簧管JK1的另一端接地。

所述水杯检测电路C包括有光电偶合器U2，其上的发光二极管和三极管设置在取水口的两侧，发光二极管的正极接5伏电源，发光二极管的负极接地；光电偶合器U2的三接管的集电极与控制芯片U1的有杯检测信号输入端P54/OSC0连接，同时三接管的集电极通过第五电阻R5接在5伏电源上，三接管的发射极接地。

所述放水量选择电路D包括有滑动变阻器W1，其一端与第五电阻R5的一端、第二电容C2的一端、控制芯片U1的放水量控制信号输入端P61/AD1分别相连，第五电阻R5的另一端接5伏电源，第二电容C2的另一端接地；滑动变阻器W1的另一端接地。

所述温度检测电路G包括有热敏电阻RT，其一端与控制芯片U1的温度检测信号输入端P62/AD2连接，其另一端接地。

所述放水电路E包括有水泵E1，水泵E1一个输入端依次串联接两个反向的第三二极管D3后接在二极管SCR的负极，二极管SCR的负极同时通过第四电阻R4接在控制芯片U1的放水控制信号输出端P53/PWM3上；二极管SCR的正极与电源电路H的一交流输入端连接。

所述加热电路F包括有发热体F1，发热体F1一端接地，另一端与继电器SPDTRELAY5的常开静触点连接，继电器SPDTRELAY5的动触点与电源电路H的一交流输入端连接；继电器SPDTRELAY5的线圈一端与12伏电源连接，另一端与第四三极管Q4的集电极连接，第四三极管Q4的发射极接地，第四三极管Q4的基极通过第十五电阻R15与控制芯片U1的加热控制信号输出端P52/PWM2连接。另外在继电器SPDTRELAY5的线圈的两端还并联有二极管D4，其正极与第四三极管Q4的集电极连接，负极与12伏电源连接，二极管D4对工作时的线圈起限压保护作用。

本实用新型还包括有与主控电路A连接的缺水报警电路I，其在水位检测电路B检测到缺水时进行报警。缺水报警电路I包括有扬声器SPK1，其一个输入端通过第十四电阻R14接在12伏电源上，另一个输入端接在第三三极管Q3的集电极上，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的基极通过第十三电阻R13接在控制芯片U1的缺水报警信号输出端P51/PWM1上。

所述控制芯片U1还连接有水位指示发光二极管LED2，其正极与5伏电源连接，其负极通过第十电阻R10接在控制芯片U1的水位指示信号输出端P63/AD3上。当处于缺水状态时，水位指示发光二极管LED2会在控制芯片U1的控制下进行发光进行指示。

所述控制芯片U1还连接有温水指示发光二极管LED3，其正极与5伏电源连接，其负极通过第九电阻R9接在控制芯片U1的温水指示信号输出端P64/AD4上。在取温水时，温水指示发光二极管LED3会进行发光，表示处于取温水工作状态。

所述控制芯片U1还连接有热水指示发光二极管LED4，其正极与5伏电源连接，其负极通过第八电阻R8接在控制芯片U1的热水指示信号输出端P65/AD5上。热水指示发光二极管LED4会进行发光，表示处于取热水工作状态。

所述控制芯片U1还连接有有杯指示发光二极管LED5，其正极与5伏电源连接，其负极通过第七电阻R7接在控制芯片U1的有杯指示信号输出端P63/AD3上。在取水口放置有杯子的时候，有杯指示发光二极管LED5可以发光进行显示。

本实用新型的工作原理如下：现以取热水为例，首先干簧管JK1检测即热式水壶内的水位，当水位较低出现缺水现象时，干簧管JK1通过水位检测信号输入端P60/AD0向控制芯片U1输入缺水信号，控制芯片U1控制与其相连的放水电路E、加热电路F等电路停止工作，水位指示发光二极管LED2闪亮并且缺水报警电路的扬声器SPK1进行报警，以防止出现干烧的现像；当水位正常时，控制芯片U1控制放水电路E、加热电路F等电路处于等待工作状态。

将杯子放置于即热式水壶的取水口处，即有杯子放置在光电偶合器U2的发光二极管和三极管之间，光电偶合器U2截止，5伏电源通过第五电阻R5向有杯检测信号输入端P54/OSC0输入高电平信号，控制芯片U1控制放水电路E处于待命工作状态，如果没有杯子放在取水口处，即没有杯子放置在光电偶合器U2的发光二极管和三极管之间，光电偶合器U2导通，光电偶合器U2向控制芯片U1的有杯检测信号输入端P54/OSC0输入低电平信号，控制芯片U1控制放水电路E不论热水开关SW2是否闭合都不进行放水工作。

然后根据取水杯子的容量来选定放水量档，即调节滑动变阻器W1实现。然后将杯子放到即热式水壶出水口处并按下热水开关SW2，此时热水指示发光二极管LED4进行发光表示处于取热水状态，同时控制芯片U1的加热控制信号输出端P52/PWM2向第四三极管Q4输入导通信号，继电器SPDTRELAY5线圈有电流通过，使继电器SPDTRELAY5的动触点与常开静触点连接，发热体F1通电开始为水加热；在加热的同时控制芯片U1的放水控制信号输出端P53/PWM3向水泵E1发送启动工作信号，水泵E1开始定时工作，当时间到时水泵E1停止向外放水，这时热水刚好将满杯子，热水开关SW2将自动跳开。完成取热水工作。

另外在取热水的过程中还有固定温度范围加热的过程，热敏电阻RT检测即热式水壶内的水的温度，热敏电阻RT通过温度检测信号输入端P62/AD2向控制芯片U1输入温度检测信号，当水的温度低于120℃时，控制芯片U1通过加热控制信号输出端P52/PWM2向发热体F1发送启动工作信号，发热体F1开始为水加热。当水的温度高于130℃时，控制芯片U1通过加热控制信号输出端P52/PWM2向发热体F1发送停止工作信号，发热体F1停止为水加热。反复控制，使水的温度一直保持在120℃与130℃之间。

而取温水时放水电路工作，而加热电路和温度检测电路停止工作。其它的工作过程一样，在这里不详细描述。

Claims (10)

1、多功能即热式水壶的控制电路，包括有温水开关(SW1)、热水开关(SW2)，其特征在于，还包括有：

一与温水开关(SW1)、热水开关(SW2)分别连接的主控电路(A)，其在即热式水壶水位正常时控制下述的水杯检测电路(C)、放水量选择电路(D)、放水电路(E)、加热电路(F)、温度检测电路(G)进行工作，并在温水开关(SW1)或热水开关(SW2)闭合同时在水杯检测电路(C)检测到即热式水壶的出水口放置有杯子时才控制放水电路(E)进行放水；

一水位检测电路(B)，其能够检测到即热式水壶的水位，并将水位信号传送给主控电路(A)；

一水杯检测电路(C)，其检测即热式水壶的出水口处是否放置有取水杯子，并将检测的信号传送给主控电路(A)；

一放水量选择电路(D)，其能够改变主控电路(A)内部控制放水电路(E)工作的计时电路设定时间；

一与主控电路(A)连接的放水电路(E)，其在温水开关(SW1)或热水开关(SW2)闭合时进行工作；

一与主控电路(A)连接的加热电路(F)，其在热水开关(SW2)闭合时进行工作；

一温度检测电路(G)，其在取热水时对即热式水壶内的水进行温度检测，以启动主控电路(A)控制加热电路(F)进行在固定温度范围加热；

一电源电路(H)，其为上述电路供电。

2、根据权利要求1所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述主控电路(A)为一控制芯片(U1)，其型号为EM78P417。

3、根据权利要求1或2所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述水位检测电路(B)包括有一个能够检测水位的干簧管(JK1)，其一端与控制芯片(U1)的水位检测信号输入端(P60/AD0)连接，并且该端同时通过第十六电阻(R16)与5伏电源连接；干簧管(JK1)的另一端接地。

4、根据权利要求3所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述水杯检测电路(C)包括有光电偶合器(U2)，其上的发光二极管和三极管设置在取水口的两侧，发光二极管的正极接5伏电源，发光二极管的负极接地；光电偶合器(U2)的三接管的集电极与控制芯片(U1)的有杯检测信号输入端(P54/OSC0)连接，同时三接管的集电极通过第五电阻(R5)接在5伏电源上，三接管的发射极接地。

5、根据权利要求4所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，放水量选择电路(D)包括有滑动变阻器(W1)，其一端与第五电阻(R5)的一端、第二电容(C2)的一端、控制芯片(U1)的放水量控制信号输入端(P61/AD1)分别相连，第五电阻(R5)的另一端接5伏电源，第二电容(C2)的另一端接地；滑动变阻器(W1)的另一端接地。

6、根据权利要求5所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，温度检测电路(G)包括有热敏电阻(RT)，其一端与控制芯片(U1)的温度检测信号输入端(P62/AD2)连接，其另一端接地。

7、根据权利要求6所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述放水电路(E)包括有水泵(E1)，水泵(E1)一个输入端依次串联接两个反向的第三二极管(D3)后接在二极管(SCR)的负极，二极管(SCR)的负极同时通过第四电阻(R4)接在控制芯片(U1)的放水控制信号输出端(P53/PWM3)上；二极管(SCR)的正极与电源电路(H)的一交流输入端连接。

8、根据权利要求7所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，所述加热电路(F)包括有发热体(F1)，发热体(F1)一端接地，另一端与继电器(SPDTRELAY5)的常开静触点连接，继电器(SPDTRELAY5)的动触点与电源电路(H)的一交流输入端连接；继电器(SPDTRELAY5)的线圈一端与12伏电源连接，另一端与第四三极管(Q4)的集电极连接，第四三极管(Q4)的发射极接地，第四三极管(Q4)的基极通过第十五电阻(R15)与控制芯片(U1)的加热控制信号输出端(P52/PWM2)连接。

9、根据权利要求8所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，还包括有与主控电路(A)连接的缺水报警电路(I)，其在水位检测电路(B)检测到缺水时进行报警。

10、根据权利要求9所述的多功能即热式水壶的控制电路，其特征在于，缺水报警电路(I)包括有扬声器(SPK1)，其一个输入端通过第十四电阻(R14)接在12伏电源上，另一个输入端接在第三三极管(Q3)的集电极上，第三三极管(Q3)的发射极接地，第三三极管(Q3)的基极通过第十三电阻(R13)接在控制芯片(U1)的缺水报警信号输出端(P51/PWM1)上。

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