基于單片機的保溫控制電熱水壺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及生活電器電熱水壺領域，具體涉及基于單片機的保溫控制電熱水壺。
【背景技術】
[0002]電熱水壺已經慢慢成為普通家庭的燒開水的工具，電熱水壺操作簡單，安全可靠，只需將自來水接在壺體內，然后將裝有自來水的壺體放在電源基座上，開打電源開關，電熱水壺就開始加熱壺體內的水，當水沸騰以后，電源自動斷開。電熱水壺受到人們普遍的喜愛。
[0003]目前市場出現有各種各樣的電熱水壺，其大部分電熱水壺包括壺體以及設置于壺體底部的底座，在壺體的上設置有手柄，在手柄中安裝有溫控開關。所述的溫控開關是采用機械噴氣式的彈片熱脹冷縮原理方式而構成，在使用過程中，現有電熱水壺若水煮開后壺體的氣壓或溫度因泄漏，容易導致溫控開關不自動跳閘或水久開后不停。若手柄內溫控開關表面殘留水或在潮濕環境下，使得220伏高壓交流電通過手柄內部的溫控開關傳遞到手柄，導致容易使用時漏電及帶電傷人。
[0004]傳統的電熱水壺判斷及控制水沸騰的方法是利用雙金屬片做成的蒸汽開關，水沸騰后要有足量的水蒸汽使蒸汽開關動作而切斷加熱電源，此種方法存在的不足之處是:由于要有足量的水蒸汽進入蒸汽開關，增加了蒸汽通道及運動的機構，限制了整體外觀造型設計，而且在水沸騰后切斷加熱電源時不夠靈敏。現有技術的電熱水壺判斷水沸騰的另一種方法是采用傳感器測量水溫，當電熱水壺里的水溫達到設定的水沸騰的水溫時，控制電路切斷加熱電源，實現水沸騰斷電控制。這種方法存在的不足是:在較高的海拔高度，即使水沸騰了也達不到設定的水沸騰溫度，加熱電源繼續加熱，存在安全事故的隱患。另外，一般由于測水溫的傳感器的誤差的存在，極易產生水沸騰了還不能斷電或水未沸騰而斷電的現象。
[0005]日常用的電熱水壺只能加熱，且散熱快，無法實時保溫。也有能夠保溫的電熱水壺，當水溫降低后自動加熱，實現保溫的效果。但如果反復加熱次數過多，會造成水中亞硝酸含量的超標。眾所周知，水中的亞硝酸過量或超標，可不同程度地引起人倦怠、乏力、嗜睡、昏迷、全身青紫、血壓下降、腹痛、腹瀉、嘔吐，日久還能引起惡性病，不僅對人體產生危害還浪費能源。
【發明內容】
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于單片機的保溫控制電熱水壺，包括熱水壺本體和保溫控制裝置，所述熱水壺本體包括加熱電阻，所述保溫控制裝置包括單片機、電子開關、電源和溫度傳感器；其中，
[0007]所述電子開關的一端用于連接外接電源，另一端連接所述加熱電阻；
[0008]所述電源分別連接所述溫度傳感器和單片機；
[0009]所述單片機包括溫度采集模塊、沸騰判斷模塊、計數模塊和控制模塊，所述溫度采集模塊用于采集所述溫度傳感器的溫度信號，所述沸騰判斷模塊用于根據溫度采集模塊采集到的溫度計數預定時間段內的水溫變化率，并根據所述水溫變化率判定熱水壺中的水是否達到沸騰狀態，所述計數模塊用于計算所述沸騰判斷模塊判定的沸騰狀態的次數，所述控制模塊用于在所述沸騰判斷模塊判定為沸騰狀態時控制電子開關連通或斷開，并用于在所述計數模塊的計數達到預定的閾值時控制所述電子開關保持斷開。
[0010]優選地，所述單片機與所述電子開關之間的電路上還設置有用于驅動所述電子開關的驅動模塊。
[0011]優選地，所述溫度傳感器為數字溫度傳感器。
[0012]具體地，所述電源為AC/DC電源。
[0013]優選地，還包括報警模塊，所述報警模塊分別與電源和單片機連接，用于在所述溫度采集模塊采集到的溫度達到預設的閾值時發出報警信號。
[0014]優選地，所述報警模塊用于在所述計數模塊達到預定的次數時發生報警信號。
[0015]優選地，所述報警信號為聲光報警信號。
[0016]優選地，所述計數模塊存儲的數據在斷電后自動清零。
[0017]優選地，還包括顯示模塊，分別與電源和單片機連接，用于顯示溫度信息和提醒信息。
[0018]可選地，所述電子開關為晶閘管或繼電器。
[0019]應用本發明，具有如下有益效果:本發明通過設置保溫控制裝置，通過計數模塊判斷循環加熱次數，并在加熱次數達到一定量時通過控制電子開關的斷開來切斷加熱電源，提出了一種有效判斷電熱水壺沸騰狀態的方法，并解決了電熱水壺循環加熱控制的問題，避免多次循環加熱對水質帶來的損壞。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案和優點，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。
[0021]圖1是本發明實施例一、二提供的基于單片機的保溫控制電熱水壺的結構框圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0023]實施例一:
[0024]請參見圖1，本發明實施例一提供了一種基于單片機的保溫控制電熱水壺，包括熱水壺本體和保溫控制裝置，所述熱水壺本體包括加熱電阻，所述保溫控制裝置包括單片機、電子開關、電源和溫度傳感器；其中，
[0025]所述電子開關的一端用于連接外接電源，另一端連接所述加熱電阻；
[0026]所述電源分別連接所述溫度傳感器和單片機；
[0027]所述單片機包括溫度采集模塊、沸騰判斷模塊、計數模塊和控制模塊，所述溫度采集模塊用于采集所述溫度傳感器的溫度信號，所述沸騰判斷模塊用于根據溫度采集模塊采集到的溫度計數預定時間段內的水溫變化率，并根據所述水溫變化率判定熱水壺中的水是否達到沸騰狀態，所述計數模塊用于計算所述沸騰判斷模塊判定的沸騰狀態的次數，所述控制模塊用于在所述沸騰判斷模塊判定為沸騰狀態時控制電子開關連通或斷開，并用于在所述計數模塊的計數達到預定的閾值時控制所述電子開關保持斷開。
[0028]為了準確采集溫度，所述溫度傳感器為數字溫度傳感器。
[0029]數字溫度傳感器也叫數字溫度計，采用溫度敏感元件也就是溫度傳感器(如鉑電阻，熱電偶，半導體，熱敏電阻等)，將溫度的變化轉換成電信號的變化，如電壓和電流的變化，溫度變化和電信號的變化有一定的關系，如線性關系，一定的曲線關系等，這個電信號可以使用模數轉換的電路即AD轉換電路將模擬信號轉換為數字信號，數字信號再送給處理單元，如單片機或者PC機等，處理單元經過內部的軟件計算將這個數字信號和溫度聯系起來，成為可以顯示出來的溫度數值，如25.0攝氏度，然后通過顯示單元，如LED，IXD或者電腦屏幕等顯示出來給人觀察。這樣就完成了數字溫度計的基本測溫功能。
[0030]采用溫度傳感器可以將溫度信號轉換為電信號，從而實現單片機基于溫度的控制。
[0031]電熱水壺的溫度分為低溫開啟溫度和高溫截止溫度，高溫截止溫度指電熱水壺內的水沸騰時，電熱水壺停止加熱的溫度，當溫度傳感器探測到預定時間內水溫變化恒定，即可判定為達到沸騰狀態，此時，單片機控制電子開關斷開電路，電熱水壺停止加熱；低溫開啟溫度指低于預定的溫度，如20°C時，電熱水壺開始加熱的溫度。當溫度傳感器探測到達到低溫開啟溫度時，單片機控制電子開關接通電路，電熱水壺開始加熱。當沸騰判斷模塊判定電水壺內的水達到沸騰狀態時，計數器的計數數值加一，當計數器的計數數值達到預設的閾值，如三時，單片機控制電子開關保持