微电脑主、副机通讯式线控全自动热水器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微电脑主、副机通讯式线控全自动热水器，它具有由主控制器、面板控制器和线控器通过串行总线连接起来的控制部分，采用ＪＩＣ总线和ＥＥＰＲＯＭ芯片进行数据保存，采用电源切换电路对主单片机和点火电路分时供电，还采用双气道调节形式。本技术安全可靠性高、大流量小体积、适应范围广、结构简单、成本较低。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于燃气热水器
，特别涉及一种微电脑主、副机通讯式线控全自动热水器。目前国内市场上的全自动燃气热水器普遍不具备自动调温功能，中国专利CN2194476Y公开了一种电脑有线遥控热水器，它能够通过线控器对安装在浴室外的热水器调节水温，但存在以下不足之处1．该热水器通过控制线对执行部直接控制，各输入信号也通过控制线进入线控器，一旦控制线出现故障，整个系统将失控，存在事故隐患。其次，多芯电缆较粗柔软性差，不便于拖拽，价格较高。2．该装置采用了两套开启式齿轮传动系统，结构复杂、可靠性差，占用空间较大，不利于机型小体积化。3．没有对燃气气道进行特殊处理，较大流量(8升或8升以上)机型处于低水压或者高基础水温(譬如夏天基础水温可达25℃以上)状况下，在洗浴温度(35-42℃)范围内，很难保证不发生温度振荡。本技术的目的是提供一种安全可靠性高、适应范围广、结构简单、成本较低、大流量小体积的热水器。本技术采用以下技术方案来达到目的。本热水器包括主机控制器、面板控制器、线控器、电源、热敏元件、水阀调节电机、气阀调节电机、水阀、气阀、火焰传感器、点火针、主燃烧器、热交换器、进水管、出水管、进气管、底盖、面盖。主控制器，面板控制器和线控器通过串行总线连接。主控制器由压/频转换电路、火焰检测电路、状态输入电路、输出译码电路、电源切换电路和EEPROM存储器分别连接主单片机，电源切换电路连接点火电路，输出译码电路连接电机驱动电路和安全保护气阀驱动电路。其中，电源切换电路由水阀上的开关WK连接三极管Q再连接继电器J，继电器J的常闭触连接主单片机，常开触点连接点火电路；压/频转换电路由一片四运放集成电路和电阻R1-R11、电容C、精密电位器WR等组成，其中R1、R2、WR和安装在出水管上热敏元件构成电桥，由A1、R3、R4、R5组成高增益放大器，A2、A3、R6、R7、R8、C组成可控方波振荡电路，A4、R9、R10、R11组成整形方波电路。面板控制器由副单片机分别连接数码显示电路、发光二极管显示电路、声响电路和键输入电路。线控器由副单片机分别连接数码显示电路、发光二极管显示电路、声响电路和键输入电路。主燃烧器设计为双气道，各气道分别控制一排火排。本技术的优点是1．采用串行通讯式线控与面板控制器的并行使用，即使线控器失灵或控制线断裂，仍能通过面板控制器正常工作，使用安全。2．采用电源切换技术对电陆与点火电路分时供电，彻底解决了点火脉冲对计算机的干扰，使点火电路和主控制电路可设计在一块电路板上，整个系统电路紧凑，外部连线减少，提高了系统可靠性，降低了成本，减少了占空比。3．采用IIC总线和EEPROM芯片进行数据保存，一当调节好洗浴温度后，不必每次上电后重新设定，使用方便。4．采用双气道主火燃烧器，可保证在低水压或高基础水温状况下，关闭一半火排，使最小热负荷减小一半，拓宽了大流量热水器使用范围。以下结合附图和实施例对本技术做进一步说明附图说明图1为本技术电路结构框图。图2为本技术结构原理图。图3为本技术主控制器电路图。图4为本技术面板控制器(线控器)电路图。图5为本技术双气道燃烧原理示意图。图中1．主单片机2．副单片机3．副单片机4．压/频转换电路5．火焰检测电路6．状态输入电路7．输出译码电路8．电机驱动电路9．电机驱动电路10．安全保护气阀驱动电路11．电源12．电源切换电路13．点火电路14．EEPROM存储器15．热敏元件16．火焰传感器17．调节电机18．气阀19．数码显示电路20．发光二极管显示电路21．声响电路22．键输入电路23．水阀24．主控制器25．面板控制器26．线控器27．主火燃烧器28．引火燃烧器29．声响电路30．键输入电路31．出水管32．进气管33．进水管34．水箱35．底盖36．面盖37．点火针参见图1和图2，本热水器的自动控制部分包括主控制器24、面板控制器25和线控器26，由串行总线联结在一起。主控制器24由压/频转换电路4、火焰检测电路5、状态输入电路6、输出译码电路7、电机驱动电路8、9和安全保护气阀驱动电路10、电源切换电路12、点火电路13和EEPROM存储器14连接主单片机1组成。面板控制器25由副单片机2、数码显示电路19、发光二极管显示电路20、声响电路21和键输入电路22电路连接而成。线控器26由副单片机3、数码显示电路27、发光二极管显示电路28、声响电路29和键输入电路30组成。图3给出了电源切换电路12和压/频转换电路4的原理，电源切换是通过继电器J来实现的。当水阀上的WK开关信号有效并且引火开启状态开关K2有效时，三极管Q导通，继电器J吸合。联接在继电器常闭触点上的电脑系统掉电停止工作，与继电器J常开触点相联结的点火电路得电开始点火。一旦引火点燃或者点火时间到，火焰检测电路向三极管Q的基极输出一低电平，三极管Q截止继电器J释放，点火电路掉电停止工作，电脑系统得电。控制系统将从EEPROM存储器提取数据，恢复现场继续工作。采用此电路，对微电脑分时供电，彻底解决了点火脉冲对计算机的干扰。压/频转换电路4是由一片四运放集电路和电阻R1-R11、电容C、精密电位器WR等组成。其中R1、R2、WR和安装在出水管上热敏元件15(RD)构成电桥；由A1、R3、R4、R5组成高增益放大器；A2、A3、R6、R7、R8、C组成可控方波振荡电路。其中心振荡频率由R6和C确定，调节A2的正向输入端的电压可改变其电路的振荡频率，改变R7、R8的阻值可改变方波的占空比。A4、R9、R10、R11组成整形方波电路。其工作过程是RD对温度变化非常敏感改变温度将会使流过RD电流发生改变，电桥的输出端电压发生变化，经放大器放大后控制振荡器振荡频率，计算机通过采集一个完整波形的周期T就能够计算出温度值。结合图3、图4给出的主、副机通讯总线共有四根引线，它们是由主机的VCC、GND、RXD、TXD分别和两个副机的UCC、GND、TXD、RXD相联结组成全双工串行通讯总线，发送端对发送通讯信息按约定编码进行发送，接收端收到数据后经译码分析再进行处理。一个主控制器带多个副控制器(理论上可带256个)，它可以在后制式大流量中央供水型热水器的每个出水口配备一个副控制器。系统只需在总线上增加联结插座，配备足够的线控制嚣6，便可满足要求，不需对系统作任何改动。它用线少、信息容量大、扩展方便、目前单片机芯片价格十分便宜，因此，采用多芯片线控形式反而比多引线控制的价格低。图5中双气道主火燃烧器的气道与普通燃烧器不同之处，是具有两个独立气道。它分别由两根气管供气。若关闭一根气管，燃烧器只有一半火排燃烧，显然这时输出的热负荷就会减少一半。双气道调节主要是针对单气道热水器在水压过低或夏天基础水温较高，较大流量的热水器即是处于最小热负荷，其产水水温仍然过高而无法使用的缺陷。采用双气道方案能很好的解决这个问题。本技术的整个工作过程为一、系统初始化。当电源接通后，电源电路11提供6V直流电给主控制器24，此时水阀信号开关WK和K2不会同时有效，电源切换电路12不工作，6V电压经继电器J的常闭触点提供给主单片机1，系统开始初始化操作。系统将调节气阀18关闭、调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
微电脑主、副机通讯式线控全自动热水器，它包括面盖（３６）、底盖（３５）、水箱（３４）、进水管（３３）、进气管（３２）、出水管（３１）、点火针（３７）、主火燃烧器（２７）、火焰传感器（１６）、热敏元件（１５）、水阀（２３）、气阀（１８）、气阀调节电机（１７）、电源（１１），其特征在于它的控制部分有主控制器（２４），面板控制器（２５）和线控器（２６），它们通过串行总线连接；１）主控制器（２４）由压／频转换电路（４）、火焰检测电路（５）、状态输入电路（６）电源切换电路（１２）和 ＥＥＰＲＯＭ存储器（１４）分别连接主单片机（１），电源切换电路（１２）连接点火电路（１３）；其中，电源切换电路（１２）由水阀上的开关ＷＫ连接三极管Ｑ再连接继电器Ｊ，继电器Ｊ的常闭触连接主单片机（１），常开触点连接点火电路（１３）；压／频转换电路（４）由一片四运放集成电路和电阻Ｒ１－Ｒ１１、电容Ｃ、精密电位器ＷＲ等组成，其中Ｒ１、Ｒ２、ＷＲ和安装在出水管上热敏元件（１５）构成电桥，由Ａ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５组成高增益放大器，Ａ２、Ａ３、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｃ组成可控方波振荡电路，Ａ４、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１组成整形方波电路；２）面板控制器（２５）由副单片机（２）连接数码显示电路（１９）和键输入电路（２２）而成；３）线控器（２６）由副单片机（３）连接数码显示电路（２７）和键输入电路（３０）而成。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶为民，王升学，熊荣，甘践知，
申请(专利权)人：重庆江北区兴海机电有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]