專利名稱：一種家用水泵自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及對家用冷水泵進行監控的控制裝置，具體地說是一種家用水泵自動控制裝置。
背景技術：
現有的家用水泵自動控制裝置，釆用的是機械式自動開關，容易因水栃、水 壓等原因造成家用水泵自動控制失靈，從而給使用者帶來不便。
發明內容
本實用新型的目的是針對上述裝置存在的缺點，提供一種工作穩定可靠的自動控制裝置。
解決上述問題采用的技術方案是 一種家用水泵自動控制裝置，包括傳感頭 和控制電路，其特征在于所述的傳感頭包括感溫元件Tr和發熱體Rx,所述的控制電路包括
一個輸入電路，將感溫元件Tr測到的信號轉化為輸入電壓信號輸入給 CPU;
一個CPU，接收和處理輸入電壓信號，并輸出控制信號； 一個驅動執行電路，接收控制信號，產生開關動作； 一個電源電路。
根據本實用新型，所述的輸入電路包括感溫元件Tr、電阻R5、電阻R6和 電容C4，所述感溫元件Tr 一端接地，另一端接電阻R5和電阻R6;所述電阻 R5的另一端接電源正端，所述電阻R6的另一端接電容C4和CPU的第2端子; 所述電容C4的另一端接地。
所述的驅動執行電路包括電阻R13、三極管BG1和繼電器J1線圈，所述的 電阻R13—端接CPU的第14端子，另一端接三極管BG1的基極；三極管BG1 的發射極接地，集電極串聯繼電器J1線圈后接9.V.電源正端。
所述的電源電路包括電容C9、電阻R1、全波整流二極管D、電阻R4、電 解電容C1、穩壓管DW、標準線性穩壓管78L05、電解電容C2、電容C3、電容 C8、電阻R2、電容CIO、電阻R3和電容C11,電容C3的一端接地，另一端接 CPU第1端子、電源正端、電解電容C2的正極和標準線性穩壓管78L05的輸出 端；標準線性穩壓管78L05的輸入端接穩壓管DW的陰極、電解電容Cl的正極、 電阻R4的一端和全波整流二極管D的輸出正端；電解電容C2的負極、接標準 線性穩壓管78L05的接地端、穩壓管DW的陽極、電解電容Cl的負極、電阻 R4的另一端和全波整流二極管D的輸出負端接地；電容C9 一端接交流電源的 中線、電阻R1的一端、電阻R2的一端和電容C10的一端，另一端接電阻R1 的另一端和全波整流二極管D的一輸入端；電阻R2的另一端接電容C10的另一 端和發熱體Rx的一端；發熱體Rx的另一端接電阻R3和電容C11的一端，電阻 R3和電容C11的另一端接繼電器J1的常開靜觸頭和交流電源的相線；繼電器J1 的常開動觸頭接全波整流二極管D的另一輸入端；電容C8 —端接CPU第19端 子和地，另一端接CPU第20端子和電源正端。
所述的控制電路還包括由電阻Rll、電阻R12、按鍵開關K2和按鍵開關K3 組成的水泵自動啟動的延時時間設定電路，電阻Rll的一端接電源正端和電阻 R12的一端，另一端按鍵接開關K2的一端和CPU第12端子；電阻R12的一端 按鍵接開關K3的一端和CPU第13端子;按鍵接開關K2和按鍵接開關K3的另 一端接地。
所述的控制電路還包括由電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻RIO、電容C5、 按，開關AN1和按鍵開關AN2組成的手動強制啟動和停止電路，電阻R7的一 端接電源正極，另一端接電阻R8和電阻R9的一端；電阻R8的另一端接電容 C5的一端和CPU第3端子；電容C5的另一端接地；電阻R9的另一端接電阻 RiO的一端和按鍵開關AN1的一端；電阻R10的另一端接按鍵開關AN2的一端； 按鍵開關AN1和按鍵開關AN2的另一端接地。
所述的控制電路還包括一個或多個由一個電阻和一個發光二極管串聯構成 的工作狀態指示電路，所述每個工作狀態指示電路跨接在CPU的第21-28端子 中的任何一個端子與第7端子之間。
本實用新型由感溫元件Tr和發熱體Rx構成傳感頭,采用雷達感應技術原理，
配合單片機模糊控制技術，克服了水垢和天氣的影響，提高了家用水泵自動控制 的性能，解決了家用水泵自動化控制的一個大難題。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖l是本實用新型的控制電路圖。
圖2是本實用新型的傳感頭結構示意圖。
具體實施方式
參照
圖1、 2，本實用新型的家用水泵自動控制裝置，包括傳感頭和控制電 路，其特征在于所述的傳感頭包括感溫元件Tr和發熱體Rx，所述的控制電路包 括
一個輸入電路，將感溫元件Tr測到的信號轉化為輸入電壓信號輸入給 CPU;
一個CPU，接收和處理輸入電壓信號，并輸出控制信號； 一個驅動執行電路，接收控制信號，產生開關動作； 一個電源電路；
一個水泵自動啟動的延時時間設定電路； 一個手動強制啟動和停止電路； 八個工作狀態指示電路。
所述的CPU為單片機(10P72),所述的輸入電路包括感溫元件Tr、電阻R5、 電阻R6和電容C4，所述感溫元件Tr一端接地，另一端接電阻R5和電阻R6; 所述電阻R5的另一端接電源正端，所述電阻R6的另一端接電容C4和單片機的 第2端子；所述電容C4的另一端接地。
所述的驅動執行電路包括電阻R13、三極管BG1和繼電器J1線圈，所述的 電阻R13 —端接單片機的第14端子，另一端接三極管BG1的基極；三極管BG1 的發射極接地，集電極串聯繼電器Jl線圈后接9V電源正端。
所述的電源電路包括電容C9、電阻R1、全波整流二極管D、電阻R4、電 解電容C1、穩壓管DW、標準線性穩壓管78L05、電解電容C2、電容C3、電容 C8、電阻R2、電容CIO、電阻R3和電容C11，電容C3的一端接地，另一端接 單片機第l端子、電源正端、電解電容C2的正極和標準線性穩壓管78L05的輸 出端；標準線性穩壓管78L05的輸入端接穩壓管DW的陰極、電解電容C1的正 極、電阻R4的一端和全波整流二極管D的輸出正端；電解電容C2的負極、接 標準線性穩壓管78L05的接地端、穩壓管DW的陽極、電解電容C1的負極、電 阻R4的另一端和全波整流二極管D的輸出負端接地；電容C9 一端接交流電源 的中線、電阻R1的一端、電阻R2的一端和電容C10的一端，另一端接電阻R1 的另一端和全波整流二極管D的一輸入端；電阻R2的另一端接電容C10的另一 端和發熱體Rx的一端；發熱體Rx的另一端接電阻R3和電容C11的一端，電阻 R3和電容C11的另一端接繼電器J1的常開靜觸頭和交流電源的相線；繼電器J1 的常開動觸頭接全波整流二極管D的另一輸入端；電容C8 —端接單片機第19 端子和地，另一端接單片機第20端子和電源正端。
所述的水泵自動啟動的延時時間設定電路包括電阻Rll、電阻R12、按鍵開 關K2和按鍵開關K3，電阻Rll的一端接電源正端和電阻R12的一端，另一端 按鍵接開關K2的一端和單片機第12端子；電阻R12的一端按鍵接開關K3的一 端和單片機第13端子；按鍵接開關K2和按鍵接開關K3的另一端接地。
所述的手動強制啟動和停止電路包括電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻RIO、 電容C5、按鍵開關AN1和按鍵開關AN2，電阻R7的一端接電源正極，另一端 接電阻R8和電阻R9的一端；電阻R8的另一端接電容C5的一端和單片機第3 端子；電容C5的另一端接地；電阻R9的另一端接電阻R10的一端和按鍵開關 AN1的一端；電阻R10的另一端接按鍵開關AN2的一端；按鍵開關AN1和按 鍵開關AN2的另一端接地。
所述的8個工作狀態指示電路分別為由電阻R14和發光二極管LED1串聯 構成停止指示電路，該指示電路跨接在單片機的第28端子與第7端子之間；由 電阻R15和發光二極管LED2串聯構成起動指示電路,該指示電路跨接在單片機 的第27端子與第7端子之間；由電阻R16和發光二極管LED3串聯構成故障指 示電路，該指示電路跨接在單片機的第26端子與第7端子之間；由電阻R17和 發光二極管LED4串聯構成強制停止指示電路，該指示電路跨接在單片機的第 25端子與第7端子之間；由電阻R18和發光二極管LED5串聯構成檢測指示電路，該指示電路跨接在單片機的第24端子與第7端子之間；由電阻R19和發光 二極管LED6串聯構成第一定時指示電路，該指示電路跨接在單片機的第23端 子與第7端子之間；由電阻R20和發光二極管LED7串聯構成第二定時指示電路， 該指示電路跨接在單片機的第22端子與第7端子之間；由電阻R21和發光二極 管LED8串聯構成第三定時指示電路，該指示電路跨接在單片機的第21端子與 第7端子之間。
本實用新型的工作原理如下
將感溫元件Tr和發熱體Rx并排固定，并保證一定的間隙放置于管路中。當 電路通電后，輸入電路將剛啟動之前的水溫或靜態溫度通過第2端子輸入給 CPU，并自動保存，同時從14端子輸出高電平通過驅動執行機構三極管BG1將 繼電器開關J1吸合，接通常開觸點，將220V的工作電壓輸送到水泵兩端使水泵 啟動工作，同時該220V電壓又通過電源電路中的由電阻R2、電容CIO、電阻 R3和電容Cll構成的發熱體Rx供電電路，將一部分電壓送到發熱體Rx的兩端， 致其通電發熱。啟動工作完成。
因雷達型發射傳感探頭是裝在管道中的，水泵啟動后，如水供應正常，水將 從其上面流過，因冷水不斷流過，又加上感溫元件Tr與發熱體Rx并非直接直接 封裝在一體而是分開并保持一定間隙的，因此發熱體Rx上的熱量無法升高并且 無法通過水將其傳到感溫元件Tr上，故而控制電路不動作，水泵就繼續運轉。
在某一時刻，因水箱內水滿，此時水箱內的自動浮球將閥門關斷，即使水泵 繼續運轉，也無法將水流動，此時發熱體Rx周圍的水就會因無法散熱而水溫升 高，同時將此溫度信號傳給感溫元件Tr，并通過輸入電路送CPU處理，當經處 理得出的溫度比初開機時高后，CPU第14端子輸出低電平，驅動執行電路的三 極管BG1截止，繼電器J1線圈兩端失去電壓后產生動作，常開觸頭重新斷開， 關斷水泵電源，從而實現了自動關閉的功能。
同理，當水泵啟動后，如因無水流過或水泵本身原因不運轉，溫度會在數秒 內升高，通過檢測，立即關閉水泵，達到了自動保護的功能。為了避免誤控，水 泵自動啟動的延時時間設定電路在開機后設定了一個較合理的延時檢測時間以 保證水泵正常工作而不誤判，按按鍵開關K2、按鍵開關K3此兩鍵，可將水泵 從停止到重新啟動的時間間隔進行設定。按鍵開關K2和按鍵開關K3可以手動
控制合閘，也可以通過CPU控制的延時電路自動控制。
在手動強制啟動和停止電路中，按按鍵開關AN1、按鍵開關AN2這兩鍵 可在任何時候啟動或停止水泵工作。
工作狀態指示用以指示水泵運行處于停止、啟動、敵障、強制停止、檢測 或三個定時狀態。
由電容C6、電容C7、濾波電容4M構成的外圍電路連接到CPU的第8、 9、 IO端子，與CPU—起組成電腦處理器，作為控制中心，用來接收、運算和處理 信號，并發出指令控制水泵電源的通斷。
電源電路用以維持各電路正常并穩定地工作。
應該理解到的是上述實施例只是對本實用新型的說明，而不是對本實用 新型的限制，任何不超出本實用新型實質精神范圍內的發明創造，均落入本實用 新型的保護范圍之內。
權利要求1. 一種家用水泵自動控制裝置，包括傳感頭和控制電路，其特征在于所述的傳感頭包括感溫元件Tr和發熱體Rx，所述的控制電路包括一個輸入電路，將感溫元件Tr測到的信號轉化為輸入電壓信號輸入給CPU；一個CPU，接收和處理輸入電壓信號，并輸出控制信號；一個驅動執行電路，接收控制信號，產生開關動作；一個電源電路。
2、 如權利要求1所述的家用水泵自動控制裝置，其特征在于所述的輸入電路包括感溫元件Tr、電阻R5、電阻R6和電容C4，所述感溫元件Tr 一端接地， 另一端接電阻R5和電阻R6:所述電阻R5的另一端接電源正端，所述電阻 R6的另一端接電容C4和CPU的第2端子；所述電容C4的另一端接地。
3、 如權利要求2所述的家用水泵自動控制裝置，其特征在于所述的驅動執行電 路包括電阻R13、三極管BG1和繼電器Jl線圈，所述的電阻R13 —端接CPU 的第14端子，另一端接三極管BG1的基極；三極管BG1的發射極接地，集 電極串聯繼電器Jl線圈后接9V電源正端。
4、 如權利要求3所述的家用水泵自動控制裝置，其特征在于所述的電源電路包 括電容C9、電阻R1、全波整流二極管D、電阻R4、電解電容C1、穩壓管 DW、標準線性穩壓管78L05、電解電容C2、電容C3、電容C8、電阻R2、 電容CIO、電阻R3和電容C11，電容C3的一端接地，另一端接CPU第1 端子、電源正端、電解電容C2的正極和標準線性穩壓管78L05的輸出端； 標準線性穩壓管78L05的輸入端接穩壓管DW的陰極、電解電容Cl的正極、 電阻R4的一端和全波整流二極管D的輸出正端；電解電容C2的負極、接標 準線性穩壓管78L05的接地端、穩壓管DW的陽極、電解電容Cl的負極、 電阻R4的另一端和全波整流二極管D的輸出負端接地；電容C9 一端接交流 電源的中線、電阻R1的一端、電阻R2的一端和電容C10的一端，另一端接 電阻Rl的另一端和全波整流二極管D的一輸入端；電阻R2的另一端接電容 C10的另一端和發熱體Rx的一端;發熱體Rx的另一端接電阻R3和電容Cll的一端，電阻R3和電容C11的另一端接繼電器J1的常開靜觸頭和交流電源 的相線；繼電器Jl的常開動觸頭接全波整流二極管D的另一輸入端；電容 C8 —端接CPU第19端子和地，另一端接CPU第20端子和電源正端。
5、 如權利要求1所述的家用水泵自動控制裝置，其特征在于所述的控制電路還 包括由電阻Rll、電阻R12、按鍵開關K2和按鍵開關K3組成的水泵自動啟 動的延時時間設定電路，電阻Rll的一端接電源正端和電阻R12的一端，另 一端按鍵接開關K2的一端和CPU第12端子；電阻R12的一端按鍵接開關 K3的一端和CPU第13端子；按鍵接開關K2和按鍵接開關K3的另一端接 地。
6、 如權利要求l所述的家用水泵自動控制裝置，其特征在于所述的控制電路還 包括由電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻RIO、電容C5、按鍵開關AN1和 按鍵開關AN2組成的手動強制啟動和停止電路，電阻R7的一端接電源正極， 另一端接電阻R8和電阻R9的一端；電阻R8的另一端接電容C5的一端和 CPU第3端子；電容C5的另一端接地；電阻R9的另一端接電阻R10的一 端和按鍵開關AN1的一端；電阻R10的另一端接按鍵開關AN2的一端；按 鍵開關AN1和按鍵開關AN2的另一端接地。
7、 如權利要求1所述的家用水泵自動控制裝置，其特征在于所述的控制電路還 包括一個或多個由一個電阻和一個發光二極管串聯構成的工作狀態指示電 路，所述每個工作狀態指示電路跨接在CPU的第21-28端子中的任何一個端 子與第7端子之間。
專利摘要本實用新型公開了一種家用水泵自動控制裝置，包括傳感頭和控制電路，其特征在于所述的傳感頭包括感溫元件Tr和發熱體Rx，所述的控制電路包括一個將感溫元件Tr測到的信號轉化為輸入電壓信號輸入給CPU的輸入電路、一個接收和處理輸入電壓信號并輸出控制信號的CPU、一個接收控制信號并產生開關動作的驅動執行電路和一個電源電路。本實用新型由感溫元件Tr和發熱體Rx構成傳感頭，采用雷達感應技術原理，配合單片機模糊控制技術，克服了水垢和天氣的影響，提高了家用水泵自動控制的性能，解決了家用水泵自動化控制的一個大難題。
文檔編號F04D15/00GK201078339SQ20072011167
公開日2008年6月25日 申請日期2007年7月6日 優先權日2007年7月6日
發明者周建華 申請人:周建華