专利名称：嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单片机共用芯片外围结构的设计，特别涉及一种嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，属于单片机技术在电热水器控制领域中的应用。
背景技术：
本发明前的已有技术电热水器的控制芯片采用一对一的控制方式，功能单一，无防电墙装置，且制造成本高，控制软件需要二次开发，制作周期长。同时单一方式的控制芯片，造成单片机芯片的资源浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，包括轻触开关、红外遥控发射与接收电路、电加热管电路、温度传感器电路、显示电路等外围电路；其特征是具有标志位、防电墙电路和嵌入式软件的集合，通过标志位的接地与悬空的不同组合及嵌入式软件对标志位不同组合的识别，用以区分和选择轻触开关、红外遥控发射与接收电路、电加热管电路、显示电路、防电墙电路等外围电路的输入和输出方式，控制不同功能的电热水器工作。标志位为具有连接与断开两个状态的微动开关，其一端分别与单片机共用芯片I/O输入端相连接，其公共端接地。轻触开关电路由轻触开关与电阻构成，轻触开关的一端与单片机共用芯片I/O输入端相连接，并通过电阻与电源正极相连接，其公共端接地。红外遥控接收电路与单片机共用芯片I/O输入端相连接。红外遥控发射电路设置轻触开关(含薄膜开关)其一端分别与发射编码电路相连接，用以取代轻触开关。电加热管电路包括双电加热管电路，其控制电路分别与单片机共用芯片I/O输出端相连接。温度传感器为电阻型温度传感器，其输出端与单片机共用芯片I/O输入端相连接。显示电路包括数码管显示电路、液晶显示电路和动态真空管显示电路，其控制电路分别与单片机共用芯片I/O输出端相连接。防电墙电路与单片机I/O输入端相连接，防电墙电路包括地线带电检测装置即零地线电位差检测装置防电墙电路、红外线感应防电墙电路和流量开关检测防电墙电路。
本发明的有益效果是通过标志位的接地与悬空的不同组合及嵌入式软件对标志位不同组合的识别，用以区分和选择轻触开关、红外遥控发射与接收电路、电加热管电路、显示电路、防电墙电路等外围电路输入和输出方式，控制不同功能的电热水器工作。有利于各类电热水器控制芯片的嵌入式软件制作和标准化、集约化、系列化生产，克服了已有技术电热水器控制芯片无防电墙技术、一对一控制的单一性缺陷和由此带来的单片机资源的浪费，也有利于降低电热水器控制芯片的生产成本。
下面通过附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的电原理图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的要点包括轻触开关、红外遥控发射与接收电路、电加热管电路、温度传感器电路、显示电路、防电墙电路等外围电路与单片机共用芯片I/O输入输出端口的连接、标志位和嵌入式软件的集合。单片机的I/O输入端I/O(1)、I/O(2)、I/O(3)、I/O(4)、I/O(5)、I/O(6)、I/O(7)、I/O(8)分别与轻触开关(含薄膜开关)K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8的一端相连接，另一端通过电阻与电源正极相连接，其公共端接地。轻触开关(含薄膜开关)K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8分别对应电源键、温度设置键、上升键、下降键、复位键以及时钟设置键、工作时间设置键(夜电键)、使用时间设置键。实际使用时根据标志位的组合选择使用。红外遥控接收电路输出端与单片机的I/O输入端I/O(9)。本实施例设计的两个控制程序标志位B1、B2为两个具有连接与断开(接地与悬空)两个状态的微动开关，其一端分别与单片机共用芯片输入端口I/O(10)、I/O(11)相连接，其公共端接地。B1、B2标志位按其连接与断开(接地与悬空)的组合可选择四种组合，与嵌入式软件的四种控制程序相对应。本实施例的四种组合分别为1、电源键、温度设置键、上升键、下降键、复位键；2、电源键、温度设置键、时钟设置键、上升键、下降键、工作时间设置键(夜电键)、复位键；3、电源键、温度设置键、时钟设置键、工作时间设置键(夜电键)、上升键、下降键、复位键；4、电源键、温度设置键、时钟设置键、工作时间设置键(夜电键)、使用时间设置键、上升键、下降键、复位键；复盖了国内外极大多数电热水器的控制方式。本实施例设计的两个操作方式和显示方式标志位B3、B4为两个具有连接与断开(接地与悬空)两个状态的微动开关，其一端分别与单片机共用芯片输入端口I/O(12)、I/O(13)相连接，其公共端接地。B3、B4标志位按其连接与断开(接地与悬空)的组合可选择四种组合，与嵌入式软件的一种操作方式和三种显示方式程序相对应。本实施例的四种组合分别为一种遥控操作方式和数码管显示电路、液晶显示电路和动态真空管显示电路三种显示方式。单片机共用芯片I/O输出端I/O(26)、I/O(27)、I/O(28)、I/O(29)、I/O(30)、I/O(31)、I/O(32)、I/O(33)作为三种显示方式的接口，实际使用时根据标志位的组合选择使用。
电加热管电路包括双电加热管电路HI、H2，其控制电路分别与单片机共用芯片I/O输出端I/O(14)、I/O(15)相连接。控制电路包括开关管与继电器。温度传感器为电阻型温度传感器LM，其输出端与单片机共用芯片I/O输入端I/O(16)相连接。
B5、B6、B7标志位与单片机共用芯片I/O输入端I/O(17)、I/O(18)、I/O(19)相连接。B5、B6、B7标志位按其连接与断开(接地与悬空)的组合可选择八种组合，与防电墙电路嵌入式软件的八种防电墙电路程序相对应。本实施例的八种组合分别为地线带电检测装置即零地线电位差检测装置防电墙电路、红外线感应防电墙电路、流量开关检测防电墙电路的单独使用以及地线带电检测装置即电位差检测装置防电墙电路、红外线感应防电墙电路、红外线感应防电墙电路的混合使用。地线带电检测装置即电位差检测装置防电墙电路分别由变压整流稳压电路、开关电路、运放电路及时基电路等三种电路组成。单片机共用芯片I/O输入端I/O(20)、I/O(21)、I/O(22)、I/O(23)、I/O(24)分别与地线带电检测装置即零地线电位差检测装置防电墙电路的三种电路、红外线感应防电墙电路、流量开关检测防电墙电路的输出端相连接。图1中开关电路、运放电路及时基电路分别标注为G、AJ、NE，变压器T的初级线圈跨接于零地线NE之间，地线的进出端串接在继电器常闭触点两端，地线的通断由单片机共用芯片I/O输出端I/O(25)控制继电器实现。红外线感应防电墙电路中红外线发射与接收装置由脉冲方波电压发生器IC1、红外发光二极管、红外接收管VD2、VD3、VD4及运算电路IC2解码器IC3组成；鉴于红外线发射与接收装置为非本发明创造内容的已有技术，另外本领域的技术人员使用各种元器件构成的红外线发射与接收装置均能实现，故在附图中省略对元器件的型号表示。
流量开关检测防电墙电路由安装在电热水器出水口的流量开关K与单片机共用芯片I/O输入端相连接，并通过电阻与电源正极相连接，其公共端接地。
本发明所涉红外遥控接收电路由遥控接收管REC与外围电路组成。红外遥控发射电路设置轻触开关(含薄膜开关)K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8，其一端分别与发射编码电路相连接，用以取代轻触开关(含薄膜开关)K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8，实际使用时根据标志位的组合选择使用。鉴于红外遥控发射和接收电路为已有技术，另外本领域的技术人员使用各种元器件构成的红外遥控发射和接收电路均能实现，故在附图中省略对元器件的型号表示。
本发明所涉单片机为八位单片机，本实施例采用美国Microchip公司的PIC16C67八位单片机，其I/O端口为33个。
权利要求
1.一种嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，包括轻触开关、红外遥控发射与接收电路、电加热管电路、温度传感器电路、显示电路等外围电路；其特征是具有标志位、防电墙电路和嵌入式软件的集合，通过标志位的接地与悬空的不同组合及嵌入式软件对标志位不同组合的识别，用以区分和选择轻触开关、红外遥控发射与接收电路、电加热管电路、显示电路、防电墙电路等外围电路的输入和输出方式，控制不同功能的电热水器工作。
2.根据权利要求1所述的嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，其特征是标志位为具有连接与断开两个状态的微动开关，其一端分别与单片机共用芯片I/O输入端相连接，其公共端接地。
3.根据权利要求1所述的嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，其特征是轻触开关电路由轻触开关与电阻构成，轻触开关的一端与单片机共用芯片I/O输入端相连接，并通过电阻与电源正极相连接，其公共端接地。
4.根据权利要求1所述的嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，其特征是红外遥控接收电路与单片机共用芯片I/O输入端相连接，红外遥控发射电路设置轻触开关，其一端分别与发射编码电路相连接，用以取代轻触开关。
5.根据权利要求1所述的嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，其特征是电加热管电路包括双电加热管电路，其控制电路分别与单片机共用芯片I/O输出端相连接。
6.根据权利要求1所述的嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，其特征是温度传感器为电阻型温度传感器，其输出端与与单片机共用芯片I/O输入端相连接。
7.根据权利要求1所述的嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，其特征是显示电路包括数码管显示电路、液晶显示电路和动态真空管显示电路，其控制电路与单片机共用芯片I/O输出端相连接。
8.根据权利要求1所述的嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，其特征是防电墙电路与单片机I/O输入端相连接，防电墙电路包括地线带电检测装置即电位差检测装置防电墙电路、红外线感应防电墙电路和流量开关检测防电墙电路。
全文摘要
一种嵌入式电热水器的单片机共用芯片接口和外围电路的设计，涉及一种嵌入式电热水器的单片机共用芯片的接口和外围电路。其特征是具有标志位和嵌入式软件的集合，通过标志位的接地与悬空的不同组合及嵌入式软件对标志位不同组合的识别，用以区分和选择轻触开关、红外遥控接收电路、电加热管电路、显示电路、防电墙电路等外围电路的输入和输出方式，控制不同功能的电热水器工作。本发明有利于各类电热水器单片机控制芯片的嵌入式软件制作和标准化、集约化、系列化生产，克服了电热水器控制芯片无防电墙技术、已有技术一对一控制的单一性缺陷和由此带来的单片机资源的浪费，也有利于降低嵌入式电热水器控制芯片的生产成本。
文档编号F24H1/00GK1949111SQ200610053720
公开日2007年4月18日 申请日期2006年10月8日 优先权日2006年10月8日
发明者谭启仁 申请人:谭启仁