[实用新型]一种智能化防触电的节能饮水机

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种智能化的饮水装置，尤其是能自动地确定合适的关机时间，并能自动地识别饮水机是否存在对人体有可能形成伤害的危险电压，进而自动采取相应的保护措施的饮水机。

背景技术

目前，大部分饮水机不具备自动关机和应对国内用电环境隐患的主动性防触电功能。部分饮水机具备定时关机功能，但需要人进行干预设置；有公开报道采用逻辑判断方法的防电墙技术，但在分辨能力上具有一定的局限性。

发明内容

为了克服现有饮水机在关机和防触电功能上的欠缺，本实用新型提供一种智能化饮水机，它能自动跟踪人们的饮水活动，当在一个相对的较长时间内无人饮用水时，为了节约能源而自动关机；而且能方便地分辨和显示工作零线和保护接地线之间电压差的量值，此量值一旦对人体构成触电威胁，立即自动采取相应的防触电措施。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：防触电信号输入回路(4)取自工作零线N和保护接地线PE的电压差，经降压隔离整流后，以线性变化模拟量的形式输入至单片机(1)的一个A/D输入端，单片机不但能方便地分辨和显示工作零线和保护接地线之间电压差的量值，而且根据该量值的大小，单片机(1)的一个I/O端子可以控制防触电输出回路(3)执行或不执行保护动作。单片时钟电路(2)的SCLK、I/O、及RET和单片机(1)的三个I/O端子相连，构成串口连接，两个热敏电阻温度传感器分别安装在饮水机热胆和冷胆胆壁上，热水温度传感器(9)和冷水温度传感器(5)的引线插头分别连接到单片机(1)的另两个A/D输入端，加热管驱动电路(8)由单片机(1)的一个I/O端子通过光偶电路驱动功率晶体管构成，单片机(1)的另一些I/O端子口和LED数码显示电路(7)相连，按键组合(6)通过一根导线和单片机(1)的一个A/D端子相连。当饮用水人通过按键设定了饮用水的温度后，单片机依据温度采样结果，自动将水温调整到设定温度并加以数码显示，有人用水时，水温会发生短时较大的变化，无人用水时，水温会一直稳定在一个临界值上，当单片机在一段相对长的时间内未检测到水温有短时较大的变化，即视为无人用水，饮水机节能模式会自动转入关机待机状态。

本实用新型的有益效果是，以单片机为核心的测控电路结构简单，功能多样，使饮水机装置发挥节能效果的同时又可以有效的防止人体因用电环境隐患而触电。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路部分原理方框图，由九部分组成：单片机(1)，单片时钟电路(2)，防触电输出回路(3)，防触电信号输入回路(4)，冷水温度传感器(5)，按键组合(6)，LED数码显示电路(7)，加热管驱动电路(8)，热水温度传感器(9)。

具体实施方式

在本实施例中，单片机(1)采用的芯片是PIC16F873，其AN0、AN1、AN2、AN3四个A/D输入端子分别对应热水温度传感器(9)、冷水温度传感器(5)、防触电信号输入回路(4)、按键组合(6)四个模拟量源；其中：温度传感器采用热敏电阻传感器；防触电信号输入回路(4)的调制范围在DC 0-5V，对应工作零线和保护接地线之间电压差的量值为0-250V，当A/D采样值的当量相当于工作零线和保护接地线之间电压差的量值达到或超过36V时，为了保证人的安全，单片机(1)将给出报警信号，同时通过PIC16F873的RB7驱动防触电输出回路(3)，切断交流电源及PE线的输入，该回路由晶体管和继电器组成；为了节省单片机(1)的有限资源，按键组合(6)由电阻网络组成，采用A/D扫描的办法判别。利用RC1端子的PWM输出功能接加热管驱动电路(8)，其间经过光电隔离环节后，驱动大功率晶体管控制热胆中水的温度。单片时钟电路(2)采用DS1302芯片，其SCLK、I/O、及RET端子分别和单片机(1)PIC16F873的RC2、RC3及RC0三个I/O端子相连，构成串口连接，单片机(1)在进行温度采样、自动关机、时间显示时，和实时时钟都要进行实时通信。单片机(1)PIC16F873的RC4、RC5、RC6、RC7、RB0-RB6用于对LED数码显示电路(7)四位LED数码管的动态显示，内容包括实时热冷温度值、温度设定值、自动关机时间、校时、实时时间，危险电压报警等。当饮用水人通过按键设定了饮用水的温度后，单片机依据温度采样结果，自动将水温调整到设定温度并加以数码显示，有人用水时，随着热胆中热水的流出，未加热的冷水会及时的进行补充，敏感的单片机(1)通过热水温度传感器(9)将及时地检测到水温所发生的短时较大变化；而无人用水时，水温会一直稳定在一个临界值上，当单片机(1)在一段相对长的时间内未检测到水温有短时较大的变化，即视为无人用水，饮水机节能模式会自动转入关机待机状态。