[0016] 下面将对本发明做进一步说明。
[0017] 如图所示，本发明包括上水箱、下水箱、整流滤波电路、上水箱加水控制电路、上水箱加热电路、下水箱加水控制电路和下水箱保温电路，上水箱处于下水箱上方，上水箱底部通过输水管与下水箱顶部连接，输水管上装有电磁水阀SV2，上水箱顶部连接有进水管，进水管上装有电磁水阀SV1，上水箱的外表面设有水位指示灯LED1、水温指示灯LED2、水位线B1和水位线B2，水位线B1处于水位线B2的上方，上水箱内设有主加热管Rf1、热敏电阻Rt1、电极S3、电极S4和电极S5，电极S3处于水位线B2的下方，电极S4与水位线B2处于同一水平面，电极S5与水位线B1处于同一水平面；下水箱的外表面设有水位指示灯LED3、水温指示灯LED4、水位线A1和水位线A2，下水箱的下部装有水龙头，下水箱内设有保温加热管Rf2、热敏电阻Rt2、电极S0、电极S1和电极S2，电极S0处于水位线A2的下方，电极S1与水位线A2处于同一水平面，电极S2与水位线A1处于同一水平面；
[0018] 所述整流滤波电路与上水箱加水控制电路连接，上水箱加水控制电路与上水箱加热电路和下水箱加水控制电路连接，下水箱加水控制电路与下水箱保温电路连接，电极S3、电极S4和电极S5与上水箱加水控制电路连接，主加热管Rf1和热敏电阻Rt1均与上水箱加热电路连接，电极S0、电极S1和电极S2与下水箱加水控制电路连接，保温加热管Rf2和热敏电阻Rt2均与下水箱保温电路连接。
[0019] 进一步，所述整流滤波电路包括电解电容C1、C2，变压器B，整流堆UR，稳压集成电路IC1；其中变压器B的输入端接220V交流电源，变压器B的输出线圈B2接整流堆UR的1脚和2脚，变压器B的输出线圈B3一端接地，变压器B的输出线圈B3另一端接电阻R1、R2、R3、R4的公共点，电解电容C1的正极接整流堆UR的3脚，电解电容C1的负极接整流堆UR的4脚后接地，稳压集成电路IC1的1脚接整流堆UR的3脚，稳压集成电路IC1的2脚接地，稳压集成电路IC1的3脚接电解电容C2的正极，电解电容C2的负极接地。
[0020] 进一步，所述上水箱加水控制电路包括电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10，电容C3、C4、C5，二极管D1、D7、D8，三极管BG1，时基集成电路IC2，运算放大电路IC3，继电器J1及其常开触点J1-1，电磁水阀SV1；其中电阻R3接在变压器B的输出线圈B3和电极S5之间，电阻R4接在变压器B的输出线圈B3和电极S4之间，电阻R5接在二极管D7的负极和运算放大电路IC3的5脚之间，电阻R6接在二极管D8的负极和运算放大电路IC3的3脚之间，电阻R7接在运算放大电路IC3的6脚和地之间，电阻R8接在运算放大电路IC3的7脚和时基集成电路IC2的2脚之间，电阻R9接在运算放大电路IC2的6脚和稳压集成电路IC1的3脚之间，电阻R10接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG1的发射极之间，电容C4接在二极管D7的负极和地之间，电容C5接在二极管D8的负极和地之间，二极管D1和继电器J1并联后接在三极管BG1的集电极和地之间，其中二极管D1的正极接地，二极管D7的正极接电极S4，二极管D8的正极接电极S5，电极S3接地，水位指示灯LED1的正极接稳压集成电路IC1的3脚，水位指示灯LED1的负极接三极管BG1的基极，三极管BG1的基极接时基集成电路IC2的3脚，运算放大电路IC3的1脚接时基集成电路IC2的2脚，运算放大电路IC3的2脚和6脚相连，运算放大电路IC3的8脚接稳压集成电路IC1的3脚，运算放大电路IC3的4脚接地，时基集成电路IC2的4脚接时基集成电路IC2的8脚和稳压集成电路IC1的3脚，时基集成电路IC2的1脚接地，时基集成电路IC2的2脚和6脚相连，时基集成电路IC2的5脚经电容C3接地，继电器J1的常开触点J1-1和电磁水阀SV1串联后接在220V交流电源的两端。
[0021] 进一步，所述上水箱加热电路包括电阻R11、R12、R13、R14，电位器RP1、RP2、RP3，电容C6，二极管D2、D3，稳压二极管DW1、DW2，三极管BG2、BG3、晶闸管VT，运算放大电路IC4，继电器J2及其常闭触点J2-1，继电器J3及其常闭触点J3-1，继电器J1的常闭触点J1-2，继电器J4的常开触点J4-1；其中电阻R11和继电器J2的常闭触点J2-1先并联再与电位器RP3串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和晶闸管VT的门极之间，电阻R12接在稳压集成电路IC1的3脚和运算放大电路IC4的3脚之间，电阻R13接在运算放大电路IC4的1脚和三极管BG2的基极之间，电阻R14接在运算放大电路IC4的7脚和三极管BG2的基极之间，电位器RP1和稳压二极管DW1串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和地之间，其中稳压二极管DW1的正极接地，电位器RP2和稳压二极管DW2串联后接在稳压集成电路IC1的3脚和地之间，其中稳压二极管DW2的正极接地，热敏电阻Rt1接在运算放大电路IC4的3脚和地之间，电容C6接在晶闸管VT的门极和地之间，二极管D2和继电器J2并联后接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG2的集电极之间，其中二极管D2的负极接稳压集成电路IC1的3脚，二极管D3和继电器J3并联后接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG3的集电极之间，其中二极管D3的负极接稳压集成电路IC1的3脚，水温指示灯LED2的正极接三极管BG3的发射极，水温指示灯LED2的负极接地，三极管BG2的基极接电阻R13，三极管BG2的集电极接二极管D2的正极，三极管BG2的发射极接地，三极管BG3的基极接电阻R14，三极管BG3的集电极接二极管D3的正极，继电器J4的常开触点J4-1、继电器J1的常闭触点J1-2、继电器J3的常闭触点J3-1、主加热管Rf1和晶闸管VT串联后接在220V交流电源的火线和零线之间，其中晶闸管VT的阴极接零线，运算放大电路IC4的1脚接电阻R13，运算放大电路IC4的2脚接稳压二极管DW1的负极，运算放大电路IC4的3脚和
5脚接热敏电阻Rt1，运算放大电路IC4的4脚接地，运算放大电路IC4的6脚接稳压二极管DW2的负极，运算放大电路IC4的7脚接电阻R14，运算放大电路IC4的8脚接稳压集成电路IC1的3脚。
[0022] 进一步，所述下水箱加水控制电路包括电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，电容C7、C8、C9、C10、C11，二极管D4、D5、D9、D10，三极管BG4、BG5，继电器J4及其常开触点J4-1，继电器J5及其常开触点J5-1，电压比较电路IC5，时基集成电路IC6；其中电阻R15接在二极管D10的负极和电压比较电路IC5的7脚之间，电阻R16和电容C8并联后接在电压比较电路IC5的7脚和地之间，电阻R17接在二极管D9的负极和电压比较电路IC5的5脚之间，电阻R18和电容C10并联后接在电压比较电路IC5的5脚和地之间，电阻R19接在电压比较电路IC5的4脚和地之间，电阻R20接在电压比较电路IC5的2脚和时基集成电路IC6的2脚之间，电阻R21接在时基集成电路IC6的2脚和稳压集成电路IC1的3脚之间，电阻R22接在稳压集成电路IC1的3脚和三极管BG5的发射极之间，电容C7接在二极管D10的负极和地之间，电容C9接在二极管D9的负极和地之间，二极管D4和继电器J4并联接在三极管BG4的集电极和稳压集成电路IC1的3脚之间，其中二极管D4的正极接三极管BG4的集电极，二极管D5和继电器J5并联接在三极管BG5的集电极和地之间，其中二极管D5的正极接地，二极管D9的正极接电极S1，二极管D10的正极接电极S2，电极S0接地，水位指示灯LED3的正极接稳压集成电路IC1的3脚，水位指示灯LED3的负极接时基集成电路IC6的3脚，三极管BG4的基极接电压比较电路IC5的1脚，三极管BG4的集电极接二极管D4的正极，三极管BG4的发射极接地，三极管BG5的基极接时基集成电路IC6的3脚，三极管BG5的集电极接二极管D5的负极，三极管BG5的发射极接电阻R22，电压比较电路IC5的3脚接稳压集成电路IC1的3脚，电压比较电路IC5的4脚和6脚相连，电压比较电路IC5的12脚接地，时基集成电路IC6的4脚接时基集成电路IC6的8脚和稳压集成电路IC1的3脚，时基集成电路IC6的1脚接地，时基集成电路IC6的2脚和6脚相连，时基集成电路IC6的5脚经电容C11接地，继电器J5的常开触点J5-1和电磁水阀SV2串联后接在
220V交流电源的两端。
[0023] 进一步，所述下水箱保温电路包括电阻R23、电位器RP4，二极管D6，稳压二极管DW3，发光二极管LED4，三极管BG6，继电器J6及其常开触点J6-1和保温加热管Rf2；其中电阻R23接在稳压集成电路IC1的3脚和电压比较电路IC5的11脚之间，热敏电阻Rt2接在电压比较电路IC5的11脚和地之间，电位器RP4接在稳压集成电路IC1的3脚和电压比较电路IC5的10脚之间，稳压二极管DW3的负极接电压比较电路IC5的10脚，稳压二极管DW3的正极接地，二极管D6和继电器J6并联接在三极管BG6的集电极和稳压集成电路IC1的3脚之间，其中二极管D6的负极接稳压集成电路IC1的3脚，三极管BG6的基极接电压比较电路IC5的13脚，三极管BG6的发射极接水温指示灯LED4的正极，水温指示灯LED4的负极接地，继电器J6的常开触点J6-1和保温加热管Rf2串联后接在220V交流电源的两端。
[0024] 进一步，所述稳压集成电路IC1的型号为7812，时基集成电路IC2、IC6的型号为NE555，运算放大电路IC3、IC4的型号为LM358，电压比较电路IC5的型号为LM339，所述三极管BG1、BG5为PNP管型，型号为3CG12，三极管BG2、BG3、BG4、BG6为NPN管型，型号为3DG12，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10的型号为IN4007，晶闸管VT的型号为KP10-20，稳压二极管DW1的稳压值为6V，稳压二极管DW2的稳压值为9V，稳压二极管DW3的稳压值为9V，热敏电阻Rt1、Rt2为负极性热敏电阻，继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6型号为JRX-20F，变压器B中B1:B2＝220:14，B1:B3＝220:2，加热管Rf1的功率为3000W，加热管Rf2的功率为600W，电阻R8、R9、R20、R21的阻值相同。
[0025] 本发明工作时，当上水箱的水位低于水位线B2时，电极S4和S3之间无法通过水电连接，处于断路状态，此时变压器B的输出线圈B3输出的1V交流电源经二极管D7、D8整流，电容C4、C5滤波后，送到运算放大电路IC3的3脚和5脚，运算放大电路IC3的1脚和7脚输出高电平，时基集成电路IC2的3脚输出低电平，水位指示灯LED1点亮，提示水位过低，三极管BG1导通，继电器J1得电吸合，其常开触点J1-1闭合，电磁水阀SV1开启，此时进水管与上水箱连通并向上水箱注水，同时常闭触点J1-2断开，上水箱加热管不工作。当水位上升到水位线B2处，电极S4和S3之间重新通过水电连接，由于电极S3接地，进而电极S4接地使二极管D7截止，运算放大电路IC3的7脚输出低电平，运算放大电路IC3的1脚继续输出高电平，由于电阻R8和R9数值相同，时基集成电路IC2的2脚和6脚电压为1/2VCC，因此时基集成电路IC2状态不变。当水位上升到水位线B1处，电极S5、S4和S3之间均通过水电连接，由于电极S3接地，进而电极S4和S5均接地，使二极管D7、D8截止，运算放大电路IC3的1脚和7脚输出低电平，时基集成电路IC2状态翻转，时基集成电路IC2的3脚输出高电平，水位指示灯LED1熄灭，提示水满，三极管BG1截止，继电器J1失电，其常开触点J1-1断开，电磁水阀SV1关闭，从而停止向上水箱注水，同时常闭触点J1-2闭合，为加热做准备。
[0026] 如果此时下水箱处于满水状态，即下水箱的水位高于水位线A1时，电极S2、S1和S0之间均通过水电连接，由于电极S2接地，进而电极S1和S2均接地，使二极管D9、D10截止，电压比较电路IC5的1脚和2脚输出低电平，时基集成电路IC6的3脚输出高电平，三极管BG5截止，处于等待状态。当有人用水时，下水箱的水位下降，低于水位线A1而高于水位线A2时，电极S2和S0之间无法通过水电连接，处于断路状态，使二极管D10导通，由于电极S1与S0仍然连通，因此二极管D9截止，电压比较电路IC5的1脚输出高电平，电压比较电路IC5的2脚输出低电平，由于电阻R20和R21数值相同，时基集成电路IC6的2脚和6脚电压为1/2VCC，因此时基集成电路IC6状态保持不变，同时三极管BG4导通，继电器J4得电吸合，其常开触点J4-1闭合，主加热管Rf1得电，上水箱开始加热。随着下水箱内的热水继续使用，下水箱水位继续下降，当下水箱水位低于水位线A2处，电极S1和S0之间无法通过水电连接，也处于断路状态，此时二极管D9、D10均导通整流，电压比较电路IC5的1脚和2脚输出高电平，时基集成电路IC6状态翻转，时基集成电路IC6的3脚输出低电平，水位指示灯LED3点亮，提示下水箱缺水，此时三极管BG5导通，继电器J5得电吸合，其常开触点J15-1闭合，电磁水阀SV2开启，上水箱通过输水管向下水箱注入开水，随着开水的注入，下水箱的水位升高，当上升到水位线A2处，电极S1和S0之间重新通过水电连接，进而电极S1接地使二极管D9截止，二极管D10继续导通，电压比较电路IC5的1脚输出高电平，电压比较电路IC5的2脚输出低电平，由于电阻R20和R21数值相同，时基集成电路IC6的2脚和6脚电压为1/2VCC，因此时基集成电路IC6状态保持不变，继续注入开水，当水位上升到水位线A1处，电极S2、S1和S0均通过水接通，此时电极S2和S1均接地，使二极管D9、D10截止，电压比较电路IC5的1脚和2脚输出低电平，时基集成电路IC6状态翻转，时基集成电路IC6的3脚输出高电平，水位指示灯LED3熄灭，提示下水箱加水完毕，此时三极管BG5截止，继电器J5失电，其常开触点J5-1断开，电磁水阀SV2关闭，上水箱停止向下水箱注入开水。
[0027] 当下水箱的水位处于水位线A1和A2之间，上水箱的主加热管开始工作，如果上水箱的水温刚开始较低，处于上水箱内的热敏电阻Rt1的阻值较小，运算放大电路IC4的3脚和5脚电压分别小于2脚和6脚电压，运算放大电路IC4的1脚和7脚输出低电平，三极管BG2和BG3截止，继电器J2和J3失电，其常闭触点J1-2和J2-1闭合，主加热管Rf1得电工作，随着水温的升高，由于热敏电阻Rt1为正极性热敏电阻，其阻值也同时变大，运算放大电路IC4的3脚和5脚电压随之升高，由于稳压二极管DW1的稳压值要小于稳压管DW2(稳压二极管DW1为设定温度1，稳压二极管DW2为设定温度2)，运算放大电路IC4的3脚电压首先超过2脚电压(即达到设定温度1)，运算放大电路IC4的1脚输出高电平，三极管BG2导通，继电器J2得电吸合，其常闭触点J2-1断开，电阻R11接通，电容C6的充电速率减小，晶闸管VT的导通角减小，主加热管Rf1的两端电压降低，电流变小，升温速度变慢。随着温度的继续缓慢上升，热敏电阻Rt1也在缓慢增大，当运算放大电路IC4的5脚电压超过6脚电压(即达到设定温度2)，运算放大电路IC4的7脚输出高电平，三极管BG3导通，继电器J3得电吸合，其常闭触点J3-1断开，同时水温指示灯LED2点亮提示水温已达到设定温度，主加热管Rf1失电停止加热，由于此前加热管的热惯性已经减少，故温度不会上升很多。当主加热管Rf1停止加热后，上水箱的水温开始降低，当降到设定温度2以下，继电器J3失电，其常闭触点J3-1闭合，加热管Rf1重新加热，由于晶闸管VT的导通角较小，流过主加热管Rf1的电流较小，温度仍在下降，当降到设定温度1以下，继电器J2失电，其常闭触点J2-1闭合，电阻R11短路，电容C6的充电速率变大，其导通角增大，加热功率变大，温度开始重新快速上升，如此循环，上水箱的水温保持在恒定温度。
[0028] 当上水箱向下水箱注入开水后，进入保温状态，如果此时水温较高，热敏电阻Rt2为负极性热敏电阻，处于下水箱内的热敏电阻Rt2阻值此时较小，电压比较电路IC5的11脚电压较低，小于10脚电压，电压比较电路IC5中的比较器A3不工作，电压比较电路IC5的13脚输出低电平，三极管BG6截止，继电器J6失电，其常开触点J6-1断开，保温加热管Rf2不工作。当下水箱水温有所降低，热敏电阻Rt2阻值变大，当电压比较电路IC5的11脚电压高于10脚电压，电压比较电路IC5中的比较器A3工作，电压比较电路IC5的13脚输出高电平，三极管BG6导通，水温指示灯LED4点亮，提示水温低，继电器J6得电吸合，其常开触点J6-1闭合，保温加热管Rf2得电工作。如此循环工作，使得下水箱的水温保持恒定。由于上水箱加入的都是开水，因此下水箱的保温加热管Rf2的功率无需过大，这样能达到节电的目的。
[0029] 另外用于检测水位的电极在使用一段时间后，表面会发生腐蚀，其主要原因是加在电极上的为直流电，通电后在水中会电解，导致腐蚀。为解决该问题，本发明将加在电极上的直流电改为交流电。
