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一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能控制系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510960920.2

申請日:

2015.12.20

公開號:

CN105466030A

公開日:

2016.04.06

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 專利實施許可合同備案的生效IPC(主分類):F24H 9/20合同備案號:2016510000006讓與人:成都雷納斯科技有限公司受讓人:成都申川節能環保工程有限公司發明名稱:一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能控制系統申請日:20151220申請公布日:20160406許可種類:普通許可備案日期:20160503|||實質審查的生效IPC(主分類):F24H 9/20申請日:20151220|||公開
IPC分類號: F24H9/20 主分類號: F24H9/20
申請人: 成都雷納斯科技有限公司
發明人: 羅文明
地址: 610000四川省成都市高新區肖家河沿街39號附2號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510960920.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.05.25|||2016.05.04|||2016.04.06

法律狀態類型:

專利實施許可合同備案的生效、變更及注銷|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能控制系統,主要由中央處理器,溫度傳感器,均與中央處理器相連接的流量傳感器、數據存儲器、報警器、發熱器、顯示器、電源和指紋采集模塊,以及串接在溫度傳感器與中央處理器之間的信號放大處理電路組成;其特征在于,在中央處理器與發熱器之間還串接有可調驅動濾波電路;所述信號放大處理電路則由與溫度傳感器相連接的信號接收放大電路,以及與信號接收放大電路相連接的信號轉換放大電路組成;所述信號轉換放大電路的輸出端與中央處理器相連接。本發明的電熱水器用智能控制系統,能根據不同的使用者提供不同溫度的熱水。

權利要求書

1.一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能控制系統,主要由中央
處理器,溫度傳感器,均與中央處理器相連接的流量傳感器、數據存儲器、報
警器、發熱器、顯示器、電源和指紋采集模塊,以及串接在溫度傳感器與中央
處理器之間的信號放大處理電路組成;其特征在于,在中央處理器與發熱器之
間還串接有可調驅動濾波電路。
2.根據權利要求1所述的一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能
控制系統,其特征在于,所述可調驅動濾波電路由三極管VT2,三極管VT3,
三極管VT4,二極管D4,二極管D6,負極經電阻R12后與二極管D4的N極
相連接、正極與三極管VT2的發射極相連接的極性電容C5,N極經電阻R13
后與極性電容C5的負極相連接、P極經電阻R15后與三極管VT4的基極相連
接的二極管D5,一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與二極管D5的N極
相連接的電阻R14,正極與三極管VT3的基極相連接、負極與三極管VT4的基
極相連接的極性電容C6,正極經可調電阻R16后與三極管VT4的基極相連接、
負極經電阻R19后與二極管D6的N極相連接的極性電容C7,一端與三極管
VT3的發射極相連接、另一端與二極管D6的P極相連接的電阻R18,以及正極
經電阻R17后與三極管VT4的發射極相連接、負極和二極管D6的N極共同形
成可調驅動濾波電路的輸出端并與發熱器相連接的極性電容C8組成;所述二極
管D5的N極和二極管D4的P極均與三極管VT3的集電極相連接;所述三極
管VT2的集電極和三極管VT4的集電極均接地;所述極性電容C5的負極和三
極管VT2的發射極共同形成可調驅動濾波電路的輸入端并與中央處理器相連接。
3.根據權利要求2所述的一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能
控制系統,其特征在于,所述信號放大處理電路則由與溫度傳感器相連接的信
號接收放大電路,以及與信號接收放大電路相連接的信號轉換放大電路組成;
所述信號轉換放大電路的輸出端與中央處理器相連接。
4.根據權利要求3所述的一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能
控制系統,其特征在于,所述信號接收放大電路由放大器P1,三極管VT1,正
極與放大器P1的正極相連接、負極作為信號接收放大電路的輸入端并與溫度傳
感器相連接的極性電容C1,N極與三極管VT1的基極相連接、P極經電阻R1
后與放大器P1的正極相連接的二極管D1,一端與三極管VT1的集電極相連接、
另一端與放大器P1的輸出端相連接的電阻R4,以及一端與放大器P1的負極相
連接、另一端接地的電阻R2組成;所述放大器P1的輸出端和三極管VT1的發
射極共同形成信號接收放大電路的輸出端并與信號轉換放大電路相連接。
5.根據權利要求4所述的一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能
控制系統,其特征在于,所述信號轉換放大電路由處理芯片U1,放大器P2,一
端與三極管VT1的發射極相連接、另一端與處理芯片U1的THE管腳相連接的
可調電阻R6,負極經電阻R5后與處理芯片U1的CR管腳相連接、正極經電阻
R3后與處理芯片U1的IN管腳相連接的極性電容C2,P極與處理芯片U1的
VS管腳相連接、N極經電阻R9后與放大器P2的正極相連接的二極管D2,正
極經電阻R7后與處理芯片U1的RC管腳相連接、負極順次經電阻R10和電阻
R11后與放大器P2的輸出端相連接的極性電容C4,P極與處理芯片U1的COM
管腳相連接、N極與放大器P2的正極相連接的二極管D3,以及正極與處理芯
片U1的FC管腳相連接、負極經電阻R8后與放大器P2的負極相連接的極性電
容C3組成;所述處理芯片U1的GND管腳接地;所述放大器P2的輸出端作為
信號轉換放大電路的輸出端并與中央處理器相連接。
6.根據權利要求5所述的一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能
控制系統,其特征在于,所述的溫度傳感器為SLS100TTP型溫度傳感器;所述
流量傳感器為G1/2型流量傳感器。
7.根據權利要求6所述的一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能
控制系統,其特征在于,所述指紋采集模塊為ZNZ-020型指紋采集模塊。

說明書

一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用智能控制系統

技術領域

本發明涉及電子設備的技術領域,具體是指一種基于可調驅動濾波電路的
電熱水器用智能控制系統。

背景技術

目前,在家用熱水器中,有燃氣熱水器、電熱水器和空氣能熱水器等,
其中電熱水器因其使用方便,且不對環境造成污染,而廣泛使用,但現有的家
用電熱水器在使用時,往往直接將電熱水器與電源連接,直到電源斷開或達到
電熱水器的設定最大加熱溫度,才停止加熱。尤其是在平時的使用時,經常是
將電熱水器加熱到最大加熱溫度。而實際使用時,卻使用不完熱水,造成了能
源的浪費,且現有的許多電熱水器,使用時加熱不穩定,不能根據使用者的需
要進行控制熱水的溫度的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的電熱水器不能根據使用者的需要進行
控制熱水的溫度的缺陷,本發明提供一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器用
智能控制系統。

本發明通過以下技術方案來實現:一種基于可調驅動濾波電路的電熱水器
用智能控制系統,主要由中央處理器,溫度傳感器,均與中央處理器相連接的
流量傳感器、數據存儲器、報警器、顯示器、發熱器、電源和指紋采集模塊,
以及串接在溫度傳感器與中央處理器之間的信號放大處理電路組成;同時,為
了更好的實施本發明在中央處理器與發熱器之間還串接有可調驅動濾波電路。

所述可調驅動濾波電路由三極管VT2,三極管VT3,三極管VT4,二極管
D4,二極管D6,負極經電阻R12后與二極管D4的N極相連接、正極與三極管
VT2的發射極相連接的極性電容C5,N極經電阻R13后與極性電容C5的負極
相連接、P極經電阻R15后與三極管VT4的基極相連接的二極管D5,一端與三
極管VT2的基極相連接、另一端與二極管D5的N極相連接的電阻R14,正極
與三極管VT3的基極相連接、負極與三極管VT4的基極相連接的極性電容C6,
正極經可調電阻R16后與三極管VT4的基極相連接、負極經電阻R19后與二極
管D6的N極相連接的極性電容C7,一端與三極管VT3的發射極相連接、另一
端與二極管D6的P極相連接的電阻R18,以及正極經電阻R17后與三極管VT4
的發射極相連接、負極和二極管D6的N極共同形成可調驅動濾波電路的輸出
端并與發熱器相連接的極性電容C8組成;所述二極管D5的N極和二極管D4
的P極均與三極管VT3的集電極相連接;所述三極管VT2的集電極和三極管
VT4的集電極均接地;所述極性電容C5的負極和三極管VT2的發射極共同形
成可調驅動濾波電路的輸入端并與中央處理器相連接。

所述信號放大處理電路則由與溫度傳感器相連接的信號接收放大電路,以
及與信號接收放大電路相連接的信號轉換放大電路組成;所述信號轉換放大電
路的輸出端與中央處理器相連接。

所述信號接收放大電路由放大器P1,三極管VT1,正極與放大器P1的正
極相連接、負極作為信號接收放大電路的輸入端并與溫度傳感器相連接的極性
電容C1,N極與三極管VT1的基極相連接、P極經電阻R1后與放大器P1的正
極相連接的二極管D1,一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端與放大器
P1的輸出端相連接的電阻R4,以及一端與放大器P1的負極相連接、另一端接
地的電阻R2組成;所述放大器P1的輸出端和三極管VT1的發射極共同形成信
號接收放大電路的輸出端并與信號轉換放大電路相連接。

所述信號轉換放大電路由處理芯片U1,放大器P2,一端與三極管VT1的
發射極相連接、另一端與處理芯片U1的THE管腳相連接的可調電阻R6,負極
經電阻R5后與處理芯片U1的CR管腳相連接、正極經電阻R3后與處理芯片
U1的IN管腳相連接的極性電容C2,P極與處理芯片U1的VS管腳相連接、N
極經電阻R9后與放大器P2的正極相連接的二極管D2,正極經電阻R7后與處
理芯片U1的RC管腳相連接、負極順次經電阻R10和電阻R11后與放大器P2
的輸出端相連接的極性電容C4,P極與處理芯片U1的COM管腳相連接、N極
與放大器P2的正極相連接的二極管D3,以及正極與處理芯片U1的FC管腳相
連接、負極經電阻R8后與放大器P2的負極相連接的極性電容C3組成;所述處
理芯片U1的GND管腳接地;所述放大器P2的輸出端作為信號轉換放大電路
的輸出端并與中央處理器相連接。

為確保本發明的實際使用效果,所述的溫度傳感器優先采用SLS100TTP型
溫度傳感器來實現;而流量傳感器則優先采用G1/2型流量傳感器來實現;同時
指紋采集模塊則優先采用ZNZ-020型指紋采集模塊來實現。

本發明與現有技術相比具有以下優點及有益效果:

(1)本發明的可調驅動濾波電路能根據中央處理器輸出的控制電流輸出相
應的驅動電流,確保了電熱水器的水溫能與數據存儲器中的溫度保持一致。

(2)本發明的信號放大處理電路能對溫度傳感器輸出的采集到的熱水器的
水溫的溫度模擬信號的諧波信號進行抗干擾處理,還能將該處理后的溫度模擬
信號轉換為數據信號進行放大后輸出,確保了本電熱水器用智能控制系統能接
對熱水器的水溫進行準確的調節。

(3)本發明采用了溫度傳感器,該溫度傳感器的性能穩定,采集溫度的準
確性高,價格便宜等優點。

(4)本發明采用的流量傳感器,其具有準確性高、靈敏度強等優點,因此,
確保了本發明的本電熱水器用智能控制系統能準確的對電熱水器的熱水流量進
行記錄。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構圖。

圖2為本發明的信號放大處理電路的電路結構示意圖。

圖3為本發明的可調驅動濾波電路的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明,但本發明的實施方式不限
于此。

如圖1所示,本發明主要由中央處理器,溫度傳感器,均與中央處理器相
連接的流量傳感器、數據存儲器、報警器、發熱器、顯示器、電源和指紋采集
模塊,串接在中央處理器與發熱器之間的可調驅動濾波電路,以及串接在溫度
傳感器與中央處理器之間的信號放大處理電路組成。其中,該信號放大處理電
路如圖2所示,其由與溫度傳感器相連接的信號接收放大電路,以及與信號接
收放大電路相連接的信號轉換放大電路組成。

為確保本發明的可靠運行,所述的中央處理器優先采用LTC3455集成芯片,
該LTC3455集成芯片的BST管腳與指紋采集模塊相連接,SW管腳與數據存
儲器相連接,SET管腳與報警器相連接,SIE管腳與流量傳感器相連接,FEN
管腳與顯示器相連接,VC管腳與電源相連接。所述的電源為12V直流電壓,該
12V直流電壓為中央處理器供電。

如圖2所示,所述信號接收放大電路由放大器P1,三極管VT1,電阻R1,
電阻R2,電阻R4,極性電容C1,以及二極管D1組成。

連接時,極性電容C1的正極與放大器P1的正極相連接、負極作為信號接
收放大電路的輸入端并與溫度傳感器相連接。二極管D1的N極與三極管VT1
的基極相連接、P極經電阻R1后與放大器P1的正極相連接。電阻R4的一端與
三極管VT1的集電極相連接、另一端與放大器P1的輸出端相連接。電阻R2的
一端與放大器P1的負極相連接、另一端接地。所述放大器P1的輸出端和三極
管VT1的發射極共同形成信號接收放大電路的輸出端并與信號轉換放大電路相
連接。

進一步,所述信號轉換放大電路由處理芯片U1,放大器P2,電阻R3,電
阻R5,可調電阻R6,電阻R7,電阻R8,電阻R9,電阻R10,電阻R11,極
性電容C2,極性電容C3,極性電容C4,二極管D2,以及二極管D3組成。

連接時,可調電阻R6的一端與三極管VT1的發射極相連接、另一端與處
理芯片U1的THE管腳相連接。極性電容C2的負極經電阻R5后與處理芯片
U1的CR管腳相連接、正極經電阻R3后與處理芯片U1的IN管腳相連接。二
極管D2的P極與處理芯片U1的VS管腳相連接、N極經電阻R9后與放大器
P2的正極相連接。

所述極性電容C4的正極經電阻R7后與處理芯片U1的RC管腳相連接、
負極順次經電阻R10和電阻R11后與放大器P2的輸出端相連接。二極管D3的
P極與處理芯片U1的COM管腳相連接、N極與放大器P2的正極相連接。極性
電容C3的正極與處理芯片U1的FC管腳相連接、負極經電阻R8后與放大器
P2的負極相連接。所述處理芯片U1的GND管腳接地;所述放大器P2的輸出
端作為信號轉換放大電路的輸出端并與LTC3455集成芯片的SEN管腳相連接。

本發明在運行時,溫度傳感器采集到的溫度模擬信號經信號放大處理電路
中的信號接收放大電路對溫度模擬信號進行抗干擾處理,經信號接收放大電路
處理后的信號由處理芯片U1將該溫度模擬信號轉換為數據信號。該數據信號被
極性電容C3濾波后傳輸給放大器P2進行放大后傳輸給中央處理器。

所述可調驅動濾波電路如圖3所示,其由三極管VT2,三極管VT3,三極
管VT4,電阻R12,電阻R13,電阻R14,電阻R15,可調電阻R16,電阻R17,
電阻R18,電阻R19,極性電容C5,極性電容C6,極性電容C7,極性電容C8,
二極管D4,二極管D5,以及二極管D6組成。

連接時,極性電容C5的負極經電阻R12后與二極管D4的N極相連接、正
極與三極管VT2的發射極相連接。二極管D5的N極經電阻R13后與極性電容
C5的負極相連接、P極經電阻R15后與三極管VT4的基極相連接。電阻R14
的一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與二極管D5的N極相連接。

所述極性電容C6的正極與三極管VT3的基極相連接、負極與三極管VT4
的基極相連接。極性電容C7的正極經可調電阻R16后與三極管VT4的基極相
連接、負極經電阻R19后與二極管D6的N極相連接。電阻R18的一端與三極
管VT3的發射極相連接、另一端與二極管D6的P極相連接。極性電容C8的正
極經電阻R17后與三極管VT4的發射極相連接、負極和二極管D6的N極共同
形成可調驅動濾波電路的輸出端并與發熱器相連接。

所述二極管D5的N極和二極管D4的P極均與三極管VT3的集電極相連
接;所述三極管VT2的集電極和三極管VT4的集電極均接地;所述極性電容
C5的負極與LTC3455集成芯片的PWM管腳相連接;所述三極管VT2的發射
極與LTC3455集成芯片的DIM管腳相連接。

運行時,所述的指紋采集模塊優先采用ZNZ-020型指紋采集模塊來實現,
該指紋采集模塊用于采集使用者的指紋。使用者在第一次使用本發明的熱水器
智能控制系統所控制的電熱水器洗澡時需將自己的指紋通過指紋采集模塊進行
記錄,該指紋采集模塊將采集的指紋信息傳輸給中央處理器。所述的中央處理
器對指紋信息進行分析處理后將該信息存儲在數據存儲器內。所述的溫度傳感
器則用于采集使用者在第一次使用電熱水器的熱水的溫度模擬信息,并將所采
集到的溫度模擬信息傳輸給信號放大處理電路,該電路將溫度模擬信息進行消
除諧波處理,并將該處理后的溫度模擬信息轉換為數據信息放大后傳輸給中央
處理器,該中央處理器對該數據信息進行處理后傳輸給數據存儲器進行存儲。
所述的流量傳感器則可對使用者在使用電熱水器的用水量進行采集,并通過中
央處理器傳輸給數據存儲器進行存儲。

當,使用者再次使用本發明的熱水器智能控制系統所控制的電熱水器洗澡
時,使用只需在指紋采集模塊處輸入其指紋信息,中央處理器便會自動的從數
據存儲器內查找該指紋的用水的溫度信息、用水量信息來輸出相應的控制電流
給可調驅動濾波電路,該可調驅動濾波電路能根據中央處理器輸出的控制電流
輸出相應的驅動電流對電熱水器的發熱器的水溫進行調節,使發熱器的水溫與
數據存儲器內的水溫保持一致。

同時,所述的顯示器用于顯示熱水器的溫度值、水流量。而報警器則會在
使用過程中出現突然停水時發出報警聲,其中央處理器則停止輸出電流,以確
保電熱水器不被損壞。本發明的電熱水器智能控制系統在使用者未錄入指紋信
息時,其熱水的溫度、流量不受限制,可正常使用。

為確保本發明的可靠運行,所述的溫度傳感器優先采用SLS100TTP型溫度
傳感器來實現;所述的報警器則優先采用具有高靈敏度的HARBT-6000-T報警
器來實現;而流量傳感器則優先采用G1/2型流量傳感器來實現;同時數據存儲
器優先采用C8051F020型數據存儲器。

如上所述,便可以很好的實現本發明。

關 鍵 詞:
一種 基于 可調 驅動 濾波 電路 熱水 器用 智能 控制系統
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