嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計的製作方法
2023-04-26 13:22:11
專利名稱：嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種單片機共用晶片外圍結構的設計，特別涉及一種嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，屬於單片機技術在電熱水器控制領域中的應用。
背景技術：
本發明前的已有技術電熱水器的控制晶片採用一對一的控制方式，功能單一，無防電牆裝置，且製造成本高，控制軟體需要二次開發，製作周期長。同時單一方式的控制晶片，造成單片機晶片的資源浪費。
發明內容
本發明的目的是提供一種嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，包括輕觸開關、紅外遙控發射與接收電路、電加熱管電路、溫度傳感器電路、顯示電路等外圍電路；其特徵是具有標誌位、防電牆電路和嵌入式軟體的集合，通過標誌位的接地與懸空的不同組合及嵌入式軟體對標誌位不同組合的識別，用以區分和選擇輕觸開關、紅外遙控發射與接收電路、電加熱管電路、顯示電路、防電牆電路等外圍電路的輸入和輸出方式，控制不同功能的電熱水器工作。標誌位為具有連接與斷開兩個狀態的微動開關，其一端分別與單片機共用晶片I/O輸入端相連接，其公共端接地。輕觸開關電路由輕觸開關與電阻構成，輕觸開關的一端與單片機共用晶片I/O輸入端相連接，並通過電阻與電源正極相連接，其公共端接地。紅外遙控接收電路與單片機共用晶片I/O輸入端相連接。紅外遙控發射電路設置輕觸開關(含薄膜開關)其一端分別與發射編碼電路相連接，用以取代輕觸開關。電加熱管電路包括雙電加熱管電路，其控制電路分別與單片機共用晶片I/O輸出端相連接。溫度傳感器為電阻型溫度傳感器，其輸出端與單片機共用晶片I/O輸入端相連接。顯示電路包括數碼管顯示電路、液晶顯示電路和動態真空管顯示電路，其控制電路分別與單片機共用晶片I/O輸出端相連接。防電牆電路與單片機I/O輸入端相連接，防電牆電路包括地線帶電檢測裝置即零地線電位差檢測裝置防電牆電路、紅外線感應防電牆電路和流量開關檢測防電牆電路。
本發明的有益效果是通過標誌位的接地與懸空的不同組合及嵌入式軟體對標誌位不同組合的識別，用以區分和選擇輕觸開關、紅外遙控發射與接收電路、電加熱管電路、顯示電路、防電牆電路等外圍電路輸入和輸出方式，控制不同功能的電熱水器工作。有利於各類電熱水器控制晶片的嵌入式軟體製作和標準化、集約化、系列化生產，克服了已有技術電熱水器控制晶片無防電牆技術、一對一控制的單一性缺陷和由此帶來的單片機資源的浪費，也有利於降低電熱水器控制晶片的生產成本。
下面通過附圖對本發明作進一步說明。
圖1為本發明的電原理圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的要點包括輕觸開關、紅外遙控發射與接收電路、電加熱管電路、溫度傳感器電路、顯示電路、防電牆電路等外圍電路與單片機共用晶片I/O輸入輸出埠的連接、標誌位和嵌入式軟體的集合。單片機的I/O輸入端I/O(1)、I/O(2)、I/O(3)、I/O(4)、I/O(5)、I/O(6)、I/O(7)、I/O(8)分別與輕觸開關(含薄膜開關)K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8的一端相連接，另一端通過電阻與電源正極相連接，其公共端接地。輕觸開關(含薄膜開關)K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8分別對應電源鍵、溫度設置鍵、上升鍵、下降鍵、復位鍵以及時鐘設置鍵、工作時間設置鍵(夜電鍵)、使用時間設置鍵。實際使用時根據標誌位的組合選擇使用。紅外遙控接收電路輸出端與單片機的I/O輸入端I/O(9)。本實施例設計的兩個控制程序標誌位B1、B2為兩個具有連接與斷開(接地與懸空)兩個狀態的微動開關，其一端分別與單片機共用晶片輸入埠I/O(10)、I/O(11)相連接，其公共端接地。B1、B2標誌位按其連接與斷開(接地與懸空)的組合可選擇四種組合，與嵌入式軟體的四種控制程序相對應。本實施例的四種組合分別為1、電源鍵、溫度設置鍵、上升鍵、下降鍵、復位鍵；2、電源鍵、溫度設置鍵、時鐘設置鍵、上升鍵、下降鍵、工作時間設置鍵(夜電鍵)、復位鍵；3、電源鍵、溫度設置鍵、時鐘設置鍵、工作時間設置鍵(夜電鍵)、上升鍵、下降鍵、復位鍵；4、電源鍵、溫度設置鍵、時鐘設置鍵、工作時間設置鍵(夜電鍵)、使用時間設置鍵、上升鍵、下降鍵、復位鍵；復蓋了國內外極大多數電熱水器的控制方式。本實施例設計的兩個操作方式和顯示方式標誌位B3、B4為兩個具有連接與斷開(接地與懸空)兩個狀態的微動開關，其一端分別與單片機共用晶片輸入埠I/O(12)、I/O(13)相連接，其公共端接地。B3、B4標誌位按其連接與斷開(接地與懸空)的組合可選擇四種組合，與嵌入式軟體的一種操作方式和三種顯示方式程序相對應。本實施例的四種組合分別為一種遙控操作方式和數碼管顯示電路、液晶顯示電路和動態真空管顯示電路三種顯示方式。單片機共用晶片I/O輸出端I/O(26)、I/O(27)、I/O(28)、I/O(29)、I/O(30)、I/O(31)、I/O(32)、I/O(33)作為三種顯示方式的接口，實際使用時根據標誌位的組合選擇使用。
電加熱管電路包括雙電加熱管電路HI、H2，其控制電路分別與單片機共用晶片I/O輸出端I/O(14)、I/O(15)相連接。控制電路包括開關管與繼電器。溫度傳感器為電阻型溫度傳感器LM，其輸出端與單片機共用晶片I/O輸入端I/O(16)相連接。
B5、B6、B7標誌位與單片機共用晶片I/O輸入端I/O(17)、I/O(18)、I/O(19)相連接。B5、B6、B7標誌位按其連接與斷開(接地與懸空)的組合可選擇八種組合，與防電牆電路嵌入式軟體的八種防電牆電路程序相對應。本實施例的八種組合分別為地線帶電檢測裝置即零地線電位差檢測裝置防電牆電路、紅外線感應防電牆電路、流量開關檢測防電牆電路的單獨使用以及地線帶電檢測裝置即電位差檢測裝置防電牆電路、紅外線感應防電牆電路、紅外線感應防電牆電路的混合使用。地線帶電檢測裝置即電位差檢測裝置防電牆電路分別由變壓整流穩壓電路、開關電路、運放電路及時基電路等三種電路組成。單片機共用晶片I/O輸入端I/O(20)、I/O(21)、I/O(22)、I/O(23)、I/O(24)分別與地線帶電檢測裝置即零地線電位差檢測裝置防電牆電路的三種電路、紅外線感應防電牆電路、流量開關檢測防電牆電路的輸出端相連接。圖1中開關電路、運放電路及時基電路分別標註為G、AJ、NE，變壓器T的初級線圈跨接於零地線NE之間，地線的進出端串接在繼電器常閉觸點兩端，地線的通斷由單片機共用晶片I/O輸出端I/O(25)控制繼電器實現。紅外線感應防電牆電路中紅外線發射與接收裝置由脈衝方波電壓發生器IC1、紅外發光二極體、紅外接收管VD2、VD3、VD4及運算電路IC2解碼器IC3組成；鑑於紅外線發射與接收裝置為非本發明創造內容的已有技術，另外本領域的技術人員使用各種元器件構成的紅外線發射與接收裝置均能實現，故在附圖中省略對元器件的型號表示。
流量開關檢測防電牆電路由安裝在電熱水器出水口的流量開關K與單片機共用晶片I/O輸入端相連接，並通過電阻與電源正極相連接，其公共端接地。
本發明所涉紅外遙控接收電路由遙控接收管REC與外圍電路組成。紅外遙控發射電路設置輕觸開關(含薄膜開關)K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8，其一端分別與發射編碼電路相連接，用以取代輕觸開關(含薄膜開關)K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8，實際使用時根據標誌位的組合選擇使用。鑑於紅外遙控發射和接收電路為已有技術，另外本領域的技術人員使用各種元器件構成的紅外遙控發射和接收電路均能實現，故在附圖中省略對元器件的型號表示。
本發明所涉單片機為八位單片機，本實施例採用美國Microchip公司的PIC16C67八位單片機，其I/O埠為33個。
權利要求
1.一種嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，包括輕觸開關、紅外遙控發射與接收電路、電加熱管電路、溫度傳感器電路、顯示電路等外圍電路；其特徵是具有標誌位、防電牆電路和嵌入式軟體的集合，通過標誌位的接地與懸空的不同組合及嵌入式軟體對標誌位不同組合的識別，用以區分和選擇輕觸開關、紅外遙控發射與接收電路、電加熱管電路、顯示電路、防電牆電路等外圍電路的輸入和輸出方式，控制不同功能的電熱水器工作。
2.根據權利要求1所述的嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，其特徵是標誌位為具有連接與斷開兩個狀態的微動開關，其一端分別與單片機共用晶片I/O輸入端相連接，其公共端接地。
3.根據權利要求1所述的嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，其特徵是輕觸開關電路由輕觸開關與電阻構成，輕觸開關的一端與單片機共用晶片I/O輸入端相連接，並通過電阻與電源正極相連接，其公共端接地。
4.根據權利要求1所述的嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，其特徵是紅外遙控接收電路與單片機共用晶片I/O輸入端相連接，紅外遙控發射電路設置輕觸開關，其一端分別與發射編碼電路相連接，用以取代輕觸開關。
5.根據權利要求1所述的嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，其特徵是電加熱管電路包括雙電加熱管電路，其控制電路分別與單片機共用晶片I/O輸出端相連接。
6.根據權利要求1所述的嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，其特徵是溫度傳感器為電阻型溫度傳感器，其輸出端與與單片機共用晶片I/O輸入端相連接。
7.根據權利要求1所述的嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，其特徵是顯示電路包括數碼管顯示電路、液晶顯示電路和動態真空管顯示電路，其控制電路與單片機共用晶片I/O輸出端相連接。
8.根據權利要求1所述的嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，其特徵是防電牆電路與單片機I/O輸入端相連接，防電牆電路包括地線帶電檢測裝置即電位差檢測裝置防電牆電路、紅外線感應防電牆電路和流量開關檢測防電牆電路。
全文摘要
一種嵌入式電熱水器的單片機共用晶片接口和外圍電路的設計，涉及一種嵌入式電熱水器的單片機共用晶片的接口和外圍電路。其特徵是具有標誌位和嵌入式軟體的集合，通過標誌位的接地與懸空的不同組合及嵌入式軟體對標誌位不同組合的識別，用以區分和選擇輕觸開關、紅外遙控接收電路、電加熱管電路、顯示電路、防電牆電路等外圍電路的輸入和輸出方式，控制不同功能的電熱水器工作。本發明有利於各類電熱水器單片機控制晶片的嵌入式軟體製作和標準化、集約化、系列化生產，克服了電熱水器控制晶片無防電牆技術、已有技術一對一控制的單一性缺陷和由此帶來的單片機資源的浪費，也有利於降低嵌入式電熱水器控制晶片的生產成本。
文檔編號F24H1/00GK1949111SQ200610053720
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月8日 優先權日2006年10月8日
發明者譚啟仁 申請人:譚啟仁