熔岩灯的温控加热系统及温控加热方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及熔岩灯领域，特别涉及一种启动快的熔岩灯温控加热系统及温控加热方法。
【背景技术】
[0002]熔岩灯又称为蜡灯，其原理是利用简单的热力学原理让液蜡在密封的玻璃瓶中有如熔岩般不断地上下运动，形成魔法般的光影效果。现有的熔岩灯一般是底部设置一灯泡，上面置一个透明容器，透明容器内部装有密度随温度而变化的液体与蜡质固体，灯泡亮后形成热量，从底部传递到透明容器，透明容器底部蜡质受热后熔化逐渐变轻，便会徐徐上升，到了顶部稍冷便又徐徐掉下来，因此产生浮游效果。由于灯泡发光聚集热量需要一定的时间，不能快速的使蜡瓶受热产生浮游效果，启动时间长，工作效率低。因此，本申请人之前设计了一款通过发热片对蜡瓶底部加热的熔岩灯，使蜡瓶快速受热，缩短启动时间，但是发热片持续高温加热，蜡瓶就会保持在高温状态，其内的蜡便会一直处于熔化状态，达不到不断地上下运动的效果。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的是提供一种熔岩灯温控加热系统及温控加热方法，旨在实现发热快，启动快，并在快速加热后保持在适当的温度加热范围，在提高工作效率的同时，使蜡瓶内的蜡如熔岩般不断地上下运动，形成魔法般的光影效果。
[0004]本发明提出一种熔岩灯的温控加热系统，包括用于对蜡瓶加热的发热器，还包括用于控制所述发热器的加热功率的温控单元和为所述温控单元供电的电源电路，所述温控单元包括用于采集蜡瓶温度的第一温度采集电路、用于采集环境温度的第二温度采集电路、微处理器和温控电路，所述第一温度采集电路、所述第二温度采集电路分别与所述微处理器的两输入端连接，所述微处理器的输出端与所述温控电路的输入端连接，所述温控电路的输出端与所述发热器连接；
[0005]所述微处理器用于对所述第一温度采集电路和所述第二温度采集电路采集到的温度数据进行对比，判断温差结果，根据温差结果来选择高温快速加热或是小温度补偿加热，并根据所述第一温度采集电路采集到的温度值来计算加热时间，将控制加热时间和加热功率的控制信号输出给所述温控电路，驱动所述温控电路来控制所述发热器的加热时间和加热功率；
[0006]当所述第一温度采集电路采集到的温度值与所述第二温度采集电路采集到的温度值相同且接近常温或温差在设定范围内时，所述微处理器计算加热时间，并发出高温快速加热信号给所述温控电路，驱动所述温控电路来控制所述发热器在预算的加热时间内进行高温快速加热；在所述第一温度采集电路检测到蜡瓶温度超出预设高温时，所述微处理器发出小温度补偿加热信号给所述温控电路，驱动所述温控电路控制所述发热器进行小温度补偿加热，所述发热器进入恒温加热阶段；
[0007]在所述第一温度采集电路检测到蜡瓶温度未超出预设高温，但加热时间超过预算的加热时间时，所述微处理器发出小温度补偿加热信号给所述温控电路，驱动所述温控电路控制所述发热器进行小温度补偿加热，所述发热器进入恒温加热阶段；
[0008]当所述第一温度采集电路采集到的温度值与所述第二温度采集电路采集到的温度值的温差超出设定范围时，所述微处理器发出小温度补偿加热信号给所述温控电路，驱动所述温控电路控制所述发热器进行小温度补偿加热，所述发热器进入恒温加热阶段；
[0009]在所述发热器进入恒温加热阶段时，当所述第一温度采集电路检测到的所述蜡瓶的温度上升，所述微处理器驱动所述温控电路控制所述发热器降低功率加热，当所述第一温度采集电路检测到的所述蜡瓶的温度下降，所述微处理器驱动所述温控电路控制所述发热器增加功率加热，以维持所述蜡瓶在恒定的温度范围内受热。
[0010]优选地，还包括报警装置，所述报警装置与所述微处理器连接，当所述第一温度采集电路采集到的温度值与所述第二温度采集电路采集到的温度值相同但偏离常温时，所述微处理器驱动所述报警装置报警，以提示硬件出现错误。
[0011 ] 优选地，所述电源电路为直流供电电路，所述微处理器为松瀚SN8P2711微处理器，包括电源输入引脚一VDD引脚和VSS引脚、PWM输出引脚、外部中断输入引脚、多个ADC模/数转换输入引脚和ADC参考电压的高电平输入引脚，所述电源电路的直流电源输出端与所述VDD引脚、所述第一温度采集电路、所述第二温度采集电路连接，所述VSS引脚接地，所述第一温度采集电路的信号输出端、所述第二温度采集电路的信号输出端分别与所述ADC模/数转换输入引脚连接，所述ADC参考电压的高电平输入引脚与所述第一温度采集电路的信号输出端连接，所述PWM输出引脚与所述温控电路的输入端连接，所述外部中断输入引脚与所述发热器的电源电路连接。
[0012]优选地，所述第一温度采集电路包括第一热敏电阻、第一电容、第一电阻和第二电阻，所述第一热敏电阻的正极与所述电源电路的直流电源输出端连接，所述第一热敏电阻的负极与其中一所述ADC模/数转换输入引脚连接，所述第一电容的正极与所述第一热敏电阻的负极连接，所述第一电容的负极接地，所述第一电阻的正极与所述第一热敏电阻的负极连接，所述第一电阻的负极与其中另一所述ADC模/数转换输入引脚连接，所述第二电阻的正极与所述第一热敏电阻的负极连接，所述第二电阻的负极与所述ADC参考电压的高电平输入引脚连接；
[0013]所述第二温度采集电路包括第二热敏电阻、第二电容和第三电阻，所述第二热敏电阻的正极与所述电源电路的直流电源输出端连接，所述第二热敏电阻的负极与其中另一所述ADC模/数转换输入引脚连接，所述第二电容的正极与所述第二热敏电阻的负极连接，所述第二电容的负极接地，所述第三电阻的正极与所述第二热敏电阻的负极连接，所述第三电阻的负极接地。
[0014]优选地，所述温控电路为双向可控硅调节电路，包括双向可控硅和保护电阻，所述微处理器的PWM输出引脚与所述双向可控硅的控制端、Tl端连接，所述保护电阻连接在所述PWM输出引脚与所述双向可控硅的控制端之间，所述双向可控硅的T2端与所述发热器连接。
[0015]优选地，所述发热器为PTC发热器。
[0016]本发明又提出一种熔岩灯的温控加热方法，包括以下步骤:
[0017](I)通过温度采集电路采集蜡瓶温度和环境温度，通过微处理器对温度采集电路采集到的蜡瓶温度数据和环境温度数据进行对比，判断温差结果；
[0018](2.1)当温度采集电路采集到的蜡瓶温度值与环境温度值相同且接近常温或温差较小，温差在设定范围内时，微处理器开始计算加热时间，并驱动发热器在预算的加热时间内进行快速加热补偿；
[0019](2.2)当温度采集电路采集到的蜡瓶温度值与环境温度值之间的温差较大，超出设定范围时，微处理器驱动发热器进行小温度补偿加热；
[0020](2.3)当温度采集电路采集到的温度值蜡瓶温度值与环境温度值相同，但偏离常温时，微处理器驱动报警装置发出警报，以提示硬件出现错误；
[0021](3.1)在快速加热补偿阶段，温度采集电路检测到蜡瓶温度超出预设温度时，微处理器驱动发热器进行小温度补偿加热；
[0022](3.2)在快速加热补偿阶段，温度采集电路检测到蜡瓶温度未超出预设高温，但加热时间超过预算的加热时间时，微处理器驱动发热器进行小温度补偿加热；
[0023](4)在小温度补偿加热阶段，发热器进入恒温加热阶段:当温度采集电路检测到的蜡瓶温度上升时，微处理器驱动发热器降低功率加热，当温度采集电路检测到的蜡瓶温度下降，微处理器驱动发热器增加功率加热，以维持蜡瓶在恒定的温度范围内受热。
[0024]本发明的熔岩灯温控加热方法的有益效果为:
[0025]本方法通过温度采集电路对蜡瓶的温度进行实时采集，根据蜡瓶的当前温度来控制发热器的加热功率，既能使蜡瓶快速升温，加快蜡质受热熔化上升，缩短启动时间，又能在蜡瓶温度达到设定值后降低发热器的工作功率，进入恒温加热状态，使上升的蜡能重新凝固而下降至底部，周而复始，达到蜡瓶内的蜡如熔岩般不断地上下运动，形成魔法般的光影效果。
[0026]本发明的熔岩灯温控加热系统的有益效果为:
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