感壓式電熱毯控制板開(kāi)發(fā)

電熱毯是根據(jù)電熱絲通電發(fā)熱原理設(shè)計(jì)，一般采用整體線性電熱絲加熱方案，通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)接人的電阻來(lái)設(shè)置高低兩個(gè)擋位以控制加熱功率，電熱毯工作方式為整體持續(xù)加熱方式或定時(shí)加熱方式。主要有以下3個(gè)方面缺點(diǎn)：首先，電熱毯采用的整體持續(xù)加熱方式容易使人產(chǎn)生不舒適感，尤其是在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生燒灼感，造成使用者的睡眠質(zhì)量下降：其次，傳統(tǒng)電熱毯加熱區(qū)域固定，使用過(guò)程中能源消耗大，電能浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重；再次，傳統(tǒng)電熱毯自動(dòng)控制功能不完善，具有一定的安全隱患，容易發(fā)生局部過(guò)熱現(xiàn)象，可能引起火災(zāi)事故。

一、感壓式分控電熱毯的開(kāi)發(fā)原理

1.1節(jié)能減排創(chuàng)新原理

電熱毯內(nèi)部設(shè)置多點(diǎn)壓力感應(yīng)模塊及自控開(kāi)關(guān)模塊，實(shí)現(xiàn)電熱毯的自動(dòng)感壓式分控分區(qū)域加熱。將電熱毯內(nèi)部劃分為多個(gè)加熱區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的電熱絲與總線開(kāi)關(guān)之間采用并聯(lián)連接，由附屬壓力感應(yīng)器及自動(dòng)開(kāi)關(guān)反饋控制，互不干涉，獨(dú)立工作，通過(guò)人體重力的壓觸反饋，實(shí)現(xiàn)只對(duì)人體壓覆區(qū)域的獨(dú)立加熱。

1.2功能升級(jí)方案

1)控制總線上設(shè)置測(cè)溫模塊、定時(shí)模塊以及白控開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作溫度的精確監(jiān)控和定時(shí)工作，有效減少全功率加熱時(shí)間，提高人體舒適性和使用安全性。

2)設(shè)置預(yù)熱功能模式，該模式采用全局加熱，提高用戶初始使用時(shí)的舒適度，當(dāng)達(dá)到設(shè)置溫度或設(shè)定時(shí)間后即自動(dòng)轉(zhuǎn)入壓力自控模式，提高產(chǎn)品節(jié)能效果。

二、感壓式分控電熱毯的技術(shù)方案

2.1壓力感應(yīng)控制模塊工作原理

將電熱毯內(nèi)部進(jìn)行區(qū)域劃分，每塊域內(nèi)單獨(dú)布置電熱絲，各塊區(qū)域之間電熱絲并聯(lián)連接。在每塊域內(nèi)分別配置獨(dú)立控制的壓力感應(yīng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)人體壓觸壓力感應(yīng)開(kāi)關(guān)后，則導(dǎo)通回路傳輸信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)控制晶閘，晶閘元件負(fù)責(zé)接通發(fā)熱絲線路使發(fā)熱絲工作。

2.2壓力感應(yīng)檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)

南輕觸開(kāi)關(guān)和兩片絕緣片構(gòu)成，將輕觸開(kāi)關(guān)放存兩片絕緣片巾問(wèn)，調(diào)整好兩片絕緣片的角度，形成貝殼形狀，提高感應(yīng)的靈敏度。并在壓力感應(yīng)檢測(cè)模塊整體外部包裹硅膠套，防水防電，提高安全性輕觸開(kāi)關(guān)引出線兩路線。連接單片機(jī)以進(jìn)行信號(hào)處理。當(dāng)人體通過(guò)自身重力壓觸壓力感應(yīng)開(kāi)關(guān)S1時(shí)，壓力感應(yīng)開(kāi)關(guān)接通向單片機(jī)P2.0接口發(fā)送高電平信號(hào)，當(dāng)單片機(jī)接口P2.0接口接收到高電平后，經(jīng)過(guò)內(nèi)部代碼的設(shè)置，會(huì)從P1.7接口向晶閘管發(fā)送高電平信號(hào)，從而導(dǎo)通晶閘管兩端電路，使電熱絲與電源接通，從而使區(qū)域一加熱。同理，當(dāng)人體通過(guò)自身重力壓觸壓力感應(yīng)開(kāi)關(guān)S2后，會(huì)向單片機(jī)P2.1接口發(fā)送高電平信號(hào)，單片機(jī)從P1.7輸出高電平使區(qū)域二加熱。各個(gè)加熱區(qū)域及開(kāi)關(guān)采用并聯(lián)處理，互不干涉，單獨(dú)工作。

設(shè)置預(yù)熱模式原理：在總線上設(shè)置溫控傳感器、定時(shí)器和自控開(kāi)關(guān)，將采集的溫度信息傳輸給單片機(jī)，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值或定時(shí)時(shí)間到達(dá)設(shè)定值時(shí)，控制晶閘開(kāi)關(guān)的通斷，進(jìn)而控制電熱毯的工作方式與狀態(tài)。

溫控監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)：總線路上添加測(cè)溫模塊。將測(cè)溫模塊的熱敏電阻測(cè)溫頭放置在電熱毯內(nèi)部，當(dāng)達(dá)到設(shè)置溫度，單片機(jī)控制繼電器斷開(kāi)，總電路停止工作。

定時(shí)與自控開(kāi)關(guān)模塊設(shè)計(jì)：總線路上添加定時(shí)模塊。將定時(shí)模塊與測(cè)溫模塊串聯(lián)連接.當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間，單片機(jī)控制繼電器斷開(kāi)，總電路停止工作。

單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：壓力感應(yīng)模塊導(dǎo)通，將一端接口置于高電平，單片機(jī)收到高電平信號(hào)后，經(jīng)過(guò)內(nèi)部自寫(xiě)程序處理，將會(huì)在另一端接口輸出高電平，控制晶閘管使電源與該區(qū)域的電熱絲導(dǎo)通發(fā)電。

分塊區(qū)域內(nèi)電熱絲設(shè)計(jì)：采用硅橡膠電熱線，使得每個(gè)域內(nèi)加熱功率均為20w。每個(gè)區(qū)域內(nèi)盤(pán)置3.6m發(fā)熱絲，以“s”型繞制，相鄰兩根發(fā)熱絲之間間隔安全距離為75mm，防止相互加熱而導(dǎo)致過(guò)熱。分析人體結(jié)構(gòu)，將壓力感應(yīng)開(kāi)關(guān)放置于電熱毯中上部區(qū)域，控制與人體躺向相同的區(qū)域發(fā)熱絲。圖1為電熱毯內(nèi)部線路示意圖。

總結(jié)

感壓式分控電熱毯的開(kāi)發(fā)方案為傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新升級(jí)提供了一種簡(jiǎn)捷易行的思路，技術(shù)開(kāi)發(fā)難度不高，適合一般科技人員。由于它所采用的技術(shù)內(nèi)容與方案都是成熟技術(shù)的移植與集成，因此新產(chǎn)品性能穩(wěn)定，增加成本不多。由于受到家能減排政策的大力支持，因此產(chǎn)品的整體形象獲得了大幅提升，能夠快速進(jìn)行市場(chǎng)推廣。

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