一種日光微電腦智能水泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種日光微電腦智能水泵,包括泵體,水流檢測器,電機,控制電機運作的控制器,所述控制器包括電源轉(zhuǎn)化單元,電流檢測單元,中央控制單元,按鍵輸入單元,電流保護自停單元以及顯示單元;所述電流檢測單元中設(shè)有康銅絲,利用康銅絲的電阻特性,再在電流檢測單元中設(shè)置放大器,放大器對康銅絲微弱的采樣電壓進行放大;通過康銅絲的壓降變化,再進行兩級的信號放大,輸入到CPU中,由于CPU中設(shè)置了參數(shù),當參數(shù)和康銅絲的參數(shù)一致時,12V的繼電器就會自動斷開,交流電機立刻停止,以達到保護的效果,而CPU會輸出一個顯示信號到顯示器上,這個顯示信號就是電流的強度,通過觀察電流的大小就可以判斷出水滿還是無水的情況。
【專利說明】—種日光微電腦智能水栗
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種日光微電腦智能水泵,尤其是一種結(jié)合水流檢測裝置,判斷電機是否水滿從而保護電機的日光微電腦智能水泵。
【背景技術(shù)】
[0002]在工廠、油田、水力發(fā)電廠、民用設(shè)施等大型工業(yè)項目中,水泵都有大量的應(yīng)用,這些應(yīng)用當中,水泵主要是通過管道傳輸各種液體。在民用設(shè)施中,主要體現(xiàn)在傳輸生活用水上。例如,居民生活住宅小區(qū)的附近,都會建有水塔,通過水泵將過濾后的飲用水傳輸?shù)剿?,水塔將飲用水傳輸?shù)叫^(qū)內(nèi)的各家住宅中。水塔上的飲用水,會根據(jù)用水的實際情況,定期添加。添加時水源處的飲用水通過水泵向水塔傳輸,以保證水塔所聯(lián)通的供水區(qū)域不會缺水。水泵向水塔給水的工作過程中,由于目前并沒有設(shè)備檢測水源是否有水、水塔是否水滿等情況,這些都需要通過人工去判斷,因此向水塔給水的過程比較不方便;另外,由于沒有設(shè)備檢測水源是否有水、水塔是否水滿,只有人工判斷水源和水塔的水量之后,才啟動、或停止水泵,水泵不能實現(xiàn)智能化控制,由于有時沒有及時判斷出水源無水,導致會電機空轉(zhuǎn)燒毀的事故。
[0003]所以,在本公司之前申請的專利號為200720138921公開的專利文件中,提到了一種水流檢測裝置,該裝置包括:水流檢測器、給水殼體,所述水流檢測器包括:具有方軸、圓軸的葉輪,所述葉輪的方軸與具有方孔的磁鐵盒間隙配合,所述磁鐵盒置于上殼體與下殼體形成的空腔中,所述葉輪的圓軸穿過所述下殼體中心的圓孔,所述葉輪的葉輪片置于所述空腔外,所述葉輪帶動所述空腔內(nèi)的磁鐵盒旋轉(zhuǎn)時,所述磁鐵盒內(nèi)的磁鐵產(chǎn)生的磁力線穿過置于上殼體外側(cè)安裝的霍爾傳感器,所述霍爾傳感器在所述磁力線的作用下產(chǎn)生脈沖信號;當水流通過葉輪罩內(nèi)的葉輪片時,會帶動葉輪旋轉(zhuǎn),葉輪會帶動含有磁鐵的磁鐵盒旋轉(zhuǎn),磁力線不斷穿過霍爾傳感器,觸發(fā)霍爾傳感器產(chǎn)生脈沖信號,通過產(chǎn)生的脈沖信號轉(zhuǎn)化成頻率信號,通過頻率信號的強弱判斷出水管中是否有水經(jīng)過。當水源沒水或水塔水滿時,檢測到頻率信號降低或為零;當水管內(nèi)有水流經(jīng)過時,檢測到的頻率信號為高。
[0004]但是這樣的水流檢測裝置還存在一個這樣的問題,就是無法判斷到底是沒水或者水滿,嚴重影響到下一步的加水操作,無法實現(xiàn)全自動化的技術(shù)效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的問題是提供一種結(jié)合水流檢測裝置,判斷電機是否水滿從而保護電機的日光微電腦智能水泵。
[0006]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明包括水流檢測器,電機,控制電機運作的控制器,所述控制器包括電源轉(zhuǎn)化單元,電流檢測單元,中央控制單元,按鍵輸入單元,電流保護自停單元以及顯示單元;其中,
所述電源轉(zhuǎn)化單元一端與220伏的交流電源相連,另一端轉(zhuǎn)化成5伏的供電電壓,5伏的供電電壓為數(shù)據(jù)處理單元的中央處理器供電; 所述電流檢測單元中設(shè)有與電機串聯(lián)設(shè)置的電流檢測元件,再在電流檢測單元中設(shè)置與電流檢測元件并聯(lián)設(shè)置的信號放大電路,所述信號放大電路對電流檢測元件的采樣電壓進行放大;
所述按鍵輸入單元輸出端連接至中央控制單元的中央處理器,所述電流檢測單元輸出端與央控制單元的中央處理器相連,中央處理器就會對電流檢測單元輸出的采樣電壓進行處理,并將按鍵的輸入?yún)?shù)與交流電機的電流參數(shù)相對比,并且中央處理器還會對再將電信號輸出到顯示單元以及電流保護自停單元,顯示單元用于顯示交流電機的電流,電流保護自停單元用于切斷電機的電源。
[0007]其中,由于儲水罐處固設(shè)有浮球,當水平面靠近浮球處時,浮球會對水平面產(chǎn)生一個反向的壓力,利用該反向的壓力會對電機產(chǎn)生一定的阻力,而康銅絲該阻力會導致電機中的康銅絲電壓升高,利用康銅絲溫度系數(shù)小,電阻率穩(wěn)定的電阻特性,可以很好的檢測康銅絲上的壓降變化,通過康銅絲的壓降變化,再進行兩級的信號放大,輸入到CPU中,由于CPU中設(shè)置了參數(shù),當參數(shù)和康銅絲的參數(shù)一致時,不管有沒有水,或者卡死或者水滿,電壓很低的情況下,12V的繼電器就會自動斷開,交流電機立刻停止,以達到保護的效果,而CPU會輸出一個顯示信號到顯示器上,這個顯示信號就是電流的強度,通過觀察顯示信號的大小就可以判斷出是水滿還是無水的情況。
[0008]所述電源轉(zhuǎn)化單元包括開關(guān)電源電路、變壓電路、整流濾波電路以及穩(wěn)壓電路; 所述開關(guān)電源電路中包括控制控制電源開斷的電源芯片VIERE12,開關(guān)電源電路一端與,經(jīng)過變壓電路變壓后輸出12伏的交流電;
所述變壓電路包括包括初級線圈、次級線圈以及鐵芯,所述變壓電路的初級線圈與開關(guān)電源電路的VIERE12芯片相連,次級線圈與整流濾波的輸入端相連;
所述整流濾波電路包括第一二極管,第一電容,以及第一電阻,所述整流濾波電路的一端與次級線圈相連,另一端與穩(wěn)壓電路的輸入端相連;
所述穩(wěn)壓電路包括三端集成穩(wěn)壓器78L05,所述78L05的輸入端與整流濾波電路的輸出端相連,輸出端與中央控制單元的輸入端相連。
[0009]其中,開關(guān)電源電路為CPU提供電壓,變壓電路將市電轉(zhuǎn)化成較小的電壓輸送給整流濾波電路,而整流濾波電路可以將交流電轉(zhuǎn)化成直流電,穩(wěn)壓電路輸出一個5V的最終電壓用于CPU的供電。
[0010]所述中央控制單元包括為中央處理器提供時鐘信號的時鐘振蕩電路,外部電源斷電檢測電路,斷電供給電路,以及型號為45F23A的中央處理器;其中,
所述時鐘振蕩電路包括晶振、第二電阻、第二電容,5V穩(wěn)壓電壓輸入到晶振后,產(chǎn)生一定的振蕩頻率,然后時鐘振蕩電路設(shè)有兩個輸出端,分別與中央控制器的兩個引腳PC3,PC2相連,中央控制器對該振蕩頻率接收到的信號進行處理,產(chǎn)生一秒的時鐘信號;
所述電源斷電檢測電路包括第四電阻,所述第四電阻一端與5V電壓相連,另一端與中央控制器的引腳PC1相連;
所述斷電供給電路包括第二二極管、第三電阻以及第三電容,第二二極管的正極與5V穩(wěn)壓電壓相連,負極與第三電阻相連,第三電阻另一端與第三電容相連,所述第三電容的另一端接地,所述二極管的負極還與中央控制器的引腳VCC端進行相連。
[0011]其中,外部電源檢測電路連接到CPU,當市電斷電后,CPU會對該信號進行處理,達到及時切換電路的技術(shù)效果。
[0012]其中,當外部電源斷電后,由于第三電容具有儲電的功能,并且設(shè)置了第二二極管,會對CPU進行單向放電,不但保證了 CPUDE的斷電檢測能力,還增加了 CPU—定的續(xù)航能力。
[0013]所述電流保護自停單元包括開關(guān)電路和信號放大電路,
所述開關(guān)電路包括第四電阻,第一三極管,第三二極管以及繼電器,第四電阻一端與中央控制器的引腳PAO端相連,另一端與第一三極管的基極相連,所述第一三極管的發(fā)射極接地,第一三極管的集電極分別與第三二極管的正極和繼電器的引腳相連,第三二極管和繼電器的另一端與12伏電壓電源相連;
所述信號放大電路包括第五電阻,型號為LM358的第一運算放大器和第二運算放大器,所述第五電阻由康銅絲組成,所述第一運算放大器和第二運算放大器分別并聯(lián)于康銅絲上,所述第二運算放大器的輸出端與中央控制器上的PCO端引腳相連。
[0014]其中,開關(guān)電路用以保護并且開斷電機,由于康銅絲的電阻溫度系數(shù)很低,溫度對其影響較小,所以,在進行電流測量時,往往會得到較好的精度,而信號放大電路在對康銅絲進行采樣后,逐級放大,將電信號輸入至CPU。
[0015]所述按鍵輸入單元包括功能按鍵,第六電阻,所述功能按鍵的一端與中央控制器上的PBO和PBl相連,所述功能按鍵的另一端與第六電阻相連,所述第六電阻的另一端接地。
[0016]其中,功能按鍵可以輸入功能參數(shù),電流和水流顯示,可以任意調(diào)節(jié),以滿足不同用戶的需求,在特定的電流下切斷電機,還可以在0-24小時之間任意定時。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1所示為日光微電腦智能水泵系統(tǒng)方框圖;
圖2所示為日光微電腦智能水泵電路連接圖;
圖3所示為開關(guān)電路連接示意圖;
圖4所示為控制電路連接示意圖;
圖5所示為放大電路連接示意圖;
圖6所示為處理器輸出端電路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0019]如圖1所示,本發(fā)明包括包括水流檢測器,電機,控制電機運作的控制器,所述控制器包括電源轉(zhuǎn)化單元,電流檢測單元,中央控制單元,按鍵輸入單元,電流保護自停單元以及顯示單元。
[0020]如圖2所示,電源轉(zhuǎn)化單元一端與220伏的交流電源相連,另一端轉(zhuǎn)化成5伏的供電電壓,5伏的供電電壓為數(shù)據(jù)處理單元的中央處理器供電;
所述電流檢測單元中設(shè)有康銅絲,利用康銅絲的電阻特性,再在電流檢測單元中設(shè)置放大器,放大器對康銅絲微弱的采樣電壓進行放大;
所述按鍵輸入單元輸出端連接至中央控制單元的中央處理器,所述電流檢測單元輸出端與央控制單元的中央處理器相連,中央處理器就會對電流檢測單元輸出的采樣電壓進行處理,并將按鍵的輸入?yún)?shù)與交流電機的電流參數(shù)相對比,并且中央處理器還會對再將電信號輸出到顯示單元以及電流保護自停單元,顯示單元用于顯示交流電機的電流,電流保護自停單元用于切斷電機的電源。
[0021 ] 所述電源轉(zhuǎn)化單元包括開關(guān)電源電路、變壓電路、整流濾波電路以及穩(wěn)壓電路;如圖3所示,所述開關(guān)電源電路中包括控制控制電源開斷的電源芯片VIERE12,開關(guān)電源電路一端與,經(jīng)過變壓電路變壓后輸出12伏的交流電;
所述變壓電路包括包括初級線圈、次級線圈以及鐵芯,所述變壓電路的初級線圈與開關(guān)電源電路的VIERE12芯片相連,次級線圈與整流濾波的輸入端相連;
所述整流濾波電路包括第一二極管D2,第一電容C5,以及第一電阻R4,所述整流濾波電路的一端與次級線圈相連,另一端與穩(wěn)壓電路的輸入端相連;
所述穩(wěn)壓電路包括三端集成穩(wěn)壓器78L05,所述78L05的輸入端與整流濾波電路的輸出端相連,輸出端與中央控制單元的輸入端相連。
[0022]其中,開關(guān)電源電路為CPU提供電壓,變壓電路將市電轉(zhuǎn)化成較小的電壓輸送給整流濾波電路,而整流濾波電路可以將交流電轉(zhuǎn)化成直流電,穩(wěn)壓電路輸出一個5V的最終電壓用于CPU的供電。
[0023]如圖4所示,所述中央控制單元包括為中央處理器提供時鐘信號的時鐘振蕩電路,外部電源斷電檢測電路,斷電供給電路,以及型號為45F23A的中央處理器;其中,
所述時鐘振蕩電路包括晶振、第二電阻R19、第二電容C5,5V穩(wěn)壓電壓輸入到晶振后,產(chǎn)生一定的振蕩頻率,然后時鐘振蕩電路設(shè)有兩個輸出端,分別與中央控制器的兩個引腳PC3,PC2相連,中央控制器對該振蕩頻率接收到的信號進行處理,產(chǎn)生一秒的時鐘信號;
所述電源斷電檢測電路包括第四電阻R7,所述第四電阻R7—端與5V電壓相連,另一端與中央控制器的引腳PCl相連;
所述斷電供給電路包括第二二極管D6、第三電阻R5以及第三電容U1,第二二極管D6的正極與5V穩(wěn)壓電壓相連,負極與第三電阻R5相連,第三電阻R5另一端與第三電容Ul相連,所述第三電容Ul的另一端接地,所述二極管的負極還與中央控制器的引腳VCC端進行相連。
[0024]其中,外部電源檢測電路連接到CPU,當市電斷電后,CPU會對該信號進行處理,達到及時切換電路的技術(shù)效果。
[0025]其中,當外部電源斷電后,由于第三電容具有儲電的功能,并且設(shè)置了第二二極管,會對CPU進行單向放電,不但保證了 CPUDE的斷電檢測能力,還增加了 CPU—定的續(xù)航能力。
[0026]所述電流保護自停單元包括電機開關(guān)電路和信號放大電路,
所述電機開關(guān)電路包括第四電阻R17,第一三極管Q2,第三二極管D7以及繼電器K1,第四電阻R17 —端與中央控制器的引腳PAO端相連,另一端與第一三極管Q2的基極相連,所述第一三極管Q2的發(fā)射極接地,第一三極管Q2的集電極分別與第三二極管D7的正極和繼電器的引腳相連,第三二極管D7和繼電器的另一端與12伏電壓電源相連; 如圖5所不,所述信號放大電路包括與電機串聯(lián)的第五電阻R24,,型號為LM358的第一運算放大器U2A和第二運算放大器U2B,所述電機設(shè)于P3與P5兩個端口之間,所述第五電阻R24由康銅絲組成,所述第一運算放大器U2A和第二運算放大器U2B分別并聯(lián)于康銅絲上,所述第二運算放大器的輸出端與中央控制器上的PCO端引腳相連。
[0027]其中,開關(guān)電路用以保護并且開斷電機,由于康銅絲的電阻溫度系數(shù)很低,溫度對其影響較小,所以,在進行電流測量時,往往會得到較好的精度,而信號放大電路在對康銅絲進行采樣后,逐級放大,將電信號輸入至CPU。
[0028]如圖1圖6所示,所述按鍵輸入單元包括功能按鍵,第六電阻,所述功能按鍵的一端與中央控制器上的ΡΒ0和PB1相連,所述功能按鍵的另一端與第六電阻相連,所述第六電阻的另一端接地。
[0029]使用時,功能按鍵可以輸入功能參數(shù),而電流和水流的顯示可以任依靠功能按鍵任意調(diào)節(jié),以滿足不同用戶的需求,還可以在0-24小時之間任意定時。由于水流檢測裝置可以利用水流判斷是否有水,但是無法判斷水滿或無水,所以在水流檢測裝置的基礎(chǔ)上設(shè)置了一個控制電路。在該實施例中,由于儲水罐處固設(shè)有浮球,當水平面靠近浮球處時,浮球會對水平面產(chǎn)生一個反向的壓力,利用該反向的壓力會對電機產(chǎn)生一定的阻力,該阻力會導致電機中的康銅絲電壓升高,利用康銅絲的電阻特性,可以很好的檢測康銅絲上的壓降變化,通過康銅絲的壓降變化,再進行兩級的信號放大,輸入到CPU中,由于CPU中設(shè)置了參數(shù),當參數(shù)和康銅絲的參數(shù)一致時,不管有沒有水,或者卡死或者水滿,電壓很低的情況下,12V的繼電器就會自動斷開,交流電機立刻停止,以達到保護的效果,而CPU會輸出一個顯示信號到顯示器上,這個顯示信號就是電流的強度,通過觀察顯示信號的大小就可以判斷出是水滿還是無水的情況。
【權(quán)利要求】
1.一種日光微電腦智能水泵,包括水流檢測器,電機,控制電機運作的控制器,其特征在于:所述控制器包括電源轉(zhuǎn)化單元,電流檢測單元,中央控制單元,按鍵輸入單元,電流保護自停單元以及顯示單元;其中, 所述電源轉(zhuǎn)化單元一端與220伏的交流電源相連,另一端轉(zhuǎn)化成5伏的供電電壓,5伏的供電電壓為數(shù)據(jù)處理單元的中央處理器供電; 所述電流檢測單元中設(shè)有與電機串聯(lián)設(shè)置的電流檢測元件,再在電流檢測單元中設(shè)置與電流檢測元件并聯(lián)設(shè)置的信號放大電路,所述信號放大電路對電流檢測元件的采樣電壓進行放大; 所述按鍵輸入單元輸出端連接至中央控制單元的中央處理器,所述電流檢測單元輸出端與央控制單元的中央處理器相連,中央處理器就會對電流檢測單元輸出的采樣電壓進行處理,并將按鍵的輸入?yún)?shù)與交流電機的電流參數(shù)相對比,并且中央處理器還會對再將電信號輸出到顯示單元以及電流保護自停單元,顯示單元用于顯示交流電機的電流,電流保護自停單元用于切斷電機的電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日光微電腦智能水泵,其特征在于:所述電源轉(zhuǎn)化單元包括開關(guān)電源電路、變壓電路、整流濾波電路以及穩(wěn)壓電路; 所述開關(guān)電源電路中包括控制控制電源開斷的電源芯片VIERE12,開關(guān)電源電路一端與,經(jīng)過變壓電路變壓后輸出12伏的交流電; 所述變壓電路包括包括初級線圈、次級線圈以及鐵芯,所述變壓電路的初級線圈與開關(guān)電源電路的VIERE12芯片相連,次級線圈與整流濾波的輸入端相連; 所述整流濾波電路包括第一二極管,第一電容,以及第一電阻,所述整流濾波電路的一端與次級線圈相連,另一端與穩(wěn)壓電路的輸入端相連; 所述穩(wěn)壓電路包括三端集成穩(wěn)壓器78L05,所述78L05的輸入端與整流濾波電路的輸出端相連,輸出端與中央控制單元的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日光微電腦智能水泵,其特征在于:所述中央控制單元包括為中央處理器提供時鐘信號的時鐘振蕩電路,外部電源斷電檢測電路,斷電供給電路,以及型號為45F23A的中央處理器;其中, 所述時鐘振蕩電路包括晶振、第二電阻、第二電容,5V穩(wěn)壓電壓輸入到晶振后,產(chǎn)生一定的振蕩頻率,然后時鐘振蕩電路設(shè)有兩個輸出端,分別與中央控制器的兩個引腳PC3,PC2相連,中央控制器對該振蕩頻率接收到的信號進行處理,產(chǎn)生一秒的時鐘信號; 所述電源斷電檢測電路包括第四電阻,所述第四電阻一端與5V電壓相連,另一端與中央控制器的引腳PCl相連; 所述斷電供給電路包括第二二極管、第三電阻以及第三電容,第二二極管的正極與5V穩(wěn)壓電壓相連,負極與第三電阻相連,第三電阻另一端與第三電容相連,所述第三電容的另一端接地,所述二極管的負極還與中央控制器的引腳VCC端進行相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日光微電腦智能水泵,其特征在于:所述開關(guān)電路包括第四電阻,第一三極管,第三二極管以及繼電器,第四電阻一端與中央控制器的引腳PAO端相連,另一端與第一三極管的基極相連,所述第一三極管的發(fā)射極接地,第一三極管的集電極分別與第三二極管的正極和繼電器的引腳相連,第三二極管和繼電器的另一端與12伏電壓電源相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日光微電腦智能水泵,其特征在于:所述信號放大單元包括,型號為LM358的第一運算放大器和第二運算放大器,所述第五電阻由康銅絲組成,所述第一運算放大器和第二運算放大器分別并聯(lián)于康銅絲上,所述第二運算放大器的輸出端與中央控制器上的PCO端引腳相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的日光微電腦智能水泵,其特征在于:所述按鍵輸入單元包括功能按鍵,第六電阻,所述功能按鍵的一端與中央控制器上的PBO和PB1相連,所述功能按鍵的另一端與第六電阻相連,所述第六電阻的另一端接地。
【文檔編號】F04B49/06GK104454484SQ201410669535
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】謝慶武 申請人:謝慶武