[發明專利]一種基于ARM技術的智能變功率開水控制器

在審

• 申請號: 201310742105.X
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN104749972A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 孫瑜;李海強;滕詣迪
• 申請（專利權）人: 南京理工大學常熟研究院有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于家用電器領域，具體涉及一種基于ARM技術的智能變功率開水器控制器。

背景技術

開水器，也叫開水機、電開水器，或者俗稱“開水爐”，是為了滿足較多人員飲用開水的需求而設計、開發的一種利用電能或者其它燃料燃燒轉化為熱能從而產生開水的飲水設備。從傳統的燃煤氣鍋爐開始，又出現了燃氣式開水器、太陽能開水器和電開水器，每一次開水器的變革都推動了人們的日常生活品質的提升。統計數據顯示，開水器已成為彩電、冰箱、洗衣機、空調之后的第五大家用電器。同時，近幾年我國內對開水器的需求保持著持續上升的態勢。

開水器是為了適應各類人群飲水需求環境而設計產生的，在18世紀上半葉左右，從人類在掌握了優質鋼管的生產和脹管技術之手出現了火管鍋爐之后，伴隨而來的燃煤氣鍋爐拉開了開水器漫長的一個由功能簡單到復雜、控制方式由機械控制到電腦控制的發展過程。特別是近代電氣以及電子技術的發展，以及信息時代的到來，開水器也逐漸走出傳統的模式。隨著嵌入式技術的不斷發展，在開水器的智能化這條道路上，我們已經不僅僅滿足于對溫度和時間的控制，而是走向多功能一體化的方向，以達到安全、節能、舒適、方便的要求。我國的開水器行業起步較晚，但是發展迅速，整個熱水器市場競爭激烈。而我國開水器產品與歐美國家相比，產品技術差距還比較明顯。目前，我國開水器產品的電腦控制、電子控制還處于初級階段，而歐美等發達國家其開水器產品已實現智能化和網絡化，所以朝著這個方向發展具有重要的現實意義。近年來，隨著微計算機技術的發展，傳統的8/16位的單片機在嵌入式技術中的優勢不再，伴隨而來的ARM芯片的崛起，以其在硬件、軟件方面所具有的無法比擬的優勢迅速成為信息時代的寵兒，得到廣泛應用。在這種大背景下，國外也出現了一些基于ARM的開水器控制系統，但是國內類似的設計方案卻很少。如今嵌入式技術還在不斷朝著低功耗、高可定制性、高穩定性和強實時性發展，它將擁有廣闊的發展和運用前景，工業控制器也必然會向著嵌入式技術不斷靠攏。

發明內容

本發明為了解決傳統開水器控制系統功能簡單，人機交互不便，無法調節加熱功率的問題而提出了一種基于ARM的嵌入式智能變功率開水器控制系統。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于ARM的嵌入式智能變功率開水器控制系統，該系統的主控制板包括核心控制板和強電板，所述的核心控制板包括ARM7微處理器、LCD顯示器、紅外遙控、觸摸按鍵、水位水溫檢測接口、復位按鍵、以太網接口、POWER、和JTAG接口，所述的強電板包括AC-DC整流模塊、12V至5V穩壓模塊、6組繼電器加熱控制模塊、2組出水電磁閥模塊、1組排污電磁閥模塊和1組補水電磁閥模塊。

進一步地，所述的繼電器加熱控制模塊連接達林頓管ULN2003A驅動繼電器。

進一步地，所述的水位水溫檢測接口連接多液位檢測電路和溫度檢測電路，所述的多液位檢測電路用于檢測水箱中的水位，包括上、中上、中、中下和低水位，所述的溫度檢測電路用于監控水溫。

進一步地，所述的ARM7微處理器為LPC2148。

進一步地，該系統具有人機交互界面，能夠實時顯示開水器的工作狀態、溫度、時間，可通過觸摸按鍵進行取水操作，可以取溫水、冷水、開水。?

進一步地，所述的LCD顯示器驅動芯片采用GM5120。

本發明具有的優點在于：采用基于嵌入式ARM的方案來設計智能變功率控制系統，具有低功耗、可拓展性強、功能強大、人機友好、低成本的優點，最終實現了如下的性能、效果和功能：1）能夠快速燒水，在短時間內產生開水，開水不間斷提供并在按下出水按鍵后能源源不斷地流出；2）具有人機交互界面，包括按鍵和顯示屏，能夠實時顯示開水器的工作狀態、溫度、時間，可通過觸摸按鍵進行取水操作，三個按鍵代表可以取溫水、冷水、開水。同時具有紅外遙控管理的功能；3）具有實時性、可控性，能夠實時的、迅速的檢測出水位、水溫的變化，并將檢測到的變化信號反饋給控制芯片，繼而調控加熱管的動作；4）有防干燒功能，使開水器處于安全工作狀態下；6）整個開水器控制系統要具有穩定性、準確性、可靠性，并具有一定的抗干擾能力。

附圖說明

圖1是嵌入式智能變功率開水器強電板結構圖。

圖2是嵌入式智能變功率開水器核心控制板結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步地說明。