一種水文遙測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置，特別是涉及一種水文遙測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在山洪災(zāi)害防治、水利水電及航運工程領(lǐng)域，水文水資源遙測終端機(jī)主要應(yīng)用在水文水資源數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，實現(xiàn)水文信息的采集、保存和分析。
[0003]然而，現(xiàn)有的水文水資源遙測終端機(jī)存在外部交流電掉電后無法正常工作，且體積大、能耗高，測量精度低，運行穩(wěn)定性差、可靠性低的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有水文水資源終端機(jī)在外部交流電掉電后無法正常工作，且體積大、能耗高，測量精度低，運行穩(wěn)定性差、可靠性低的技術(shù)問題，提供一種當(dāng)外部交流電異常時也能正常工作、體積小、能耗低，節(jié)能環(huán)保，測量精度高，運行穩(wěn)定可靠的水文遙測儀。
[0005]本發(fā)明提供一種水文遙測儀，其包括主控電路板以及與主控電路板連接的觸摸顯示屏、數(shù)據(jù)存儲器、溫濕度傳感器、開關(guān)電源模塊、水位計、水壓計、流量計、雨量計和GPRS/GSM模塊，主控電路板設(shè)有中央處理器，還設(shè)有順次連接的太陽能光伏板、PWM充電電路和蓄電池，PWM充電電路與主控電路板連接；中央處理器為MSP430F5438芯片；
[0006]主控電路板還設(shè)有與中央處理器連接的DC/DC轉(zhuǎn)換電路，開關(guān)電源模塊與DC/DC轉(zhuǎn)換電路連接，開關(guān)電源模塊輸出DC12V電壓，該DC12V電壓作為DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸入，DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出DC3.3V電壓；
[0007]DC/DC轉(zhuǎn)換電路包括TPS54331芯片，TPS54331芯片設(shè)有第I引腳、第2引腳、第3引腳、第4引腳、第5引腳、第6引腳、第7引腳和第8引腳；第2引腳通過第二電容接地，第一電容并聯(lián)在第二電容兩端；第4引腳通過第三電容接地，第I引腳和第8引腳之間連接有第四電容；第6引腳通過第五電容接地，第六電容和第三電阻串聯(lián)后并聯(lián)在第五電容兩端；第8引腳通過串聯(lián)在一起的電感和第九電容接地，第八電容并聯(lián)在第九電容兩端，第七電容并聯(lián)在第八電容兩端；第7引腳接地，第8引腳和第7引腳之間連接有穩(wěn)壓二極管;第5引腳通過第二電阻接地，第5引腳與電感之間連接有第一電阻。
[0008]優(yōu)選地，第九電容為0.1UF/16V，第八電容為25V/330UF，第七電容為25V/330UF，電感為10UH，第一電阻為20ΚΩ/1%，第二電阻為4.99ΚΩ/1%，穩(wěn)壓二極管為肖特基二極管SS34，第五電容為47PF/50V，第六電容為220PF/50V，第三電阻為20Κ Ω/1%，第四電容為0.1UF/16V，第三電容為 0.01UF/50V，第二電容為 0.01UF/50V，第一電容為 220UF/35V。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明在外部交流電不能正常供電的情況下，也可以使用蓄電池供電，特別適用于在太陽能供電的場所中使用，比較節(jié)能環(huán)保；中央處理器采用MSP430F5438芯片后，使測量更加精確和可靠，體積小、能耗低，比較節(jié)能環(huán)保；DC/DC轉(zhuǎn)換電路把開關(guān)電源模塊輸出的DC12V轉(zhuǎn)換成DC3.3V電壓，DC3.3V電壓穩(wěn)定可靠，不易外界干擾，進(jìn)一步提高了整個裝置的測量精度和可靠性。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步的特征，將在以下【具體實施方式】的描述中，得以清楚地記載。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0012]圖2是開關(guān)電源|旲塊和DC/DC轉(zhuǎn)換電路連接不意圖；
[0013]圖3是DC/DC轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。
[0014]附圖符號說明:
[0015]1.主控電路板，2.中央處理器，3.觸摸顯示屏，4.數(shù)據(jù)存儲器，5.溫濕度傳感器，6.開關(guān)電源模塊，7.水位計，8.水壓計，9.流量計，10.雨量計，11.6?1?/651模塊，12.0(:/DC轉(zhuǎn)換電路，13.太陽能光伏板，14.PWM充電電路，15.蓄電池，R1、R2、R3分別為第一電阻、第二電阻、第三電阻，Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9分別為第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容，LI為電感，Dl為穩(wěn)壓二極管，Ul為TI公司的TPS54331芯片。
【具體實施方式】
[0016]如圖1和圖2所示，本發(fā)明設(shè)置有主控電路板1、觸摸顯示屏3、數(shù)據(jù)存儲器4、溫濕度傳感器5、開關(guān)電源模塊6、水位計7、水壓計8、流量計9、雨量計10和GPRS/GSM模塊11，觸摸顯示屏3、數(shù)據(jù)存儲器4、溫濕度傳感器5、開關(guān)電源模塊6、水位計7、水壓計8、流量計9、雨量計10和GPRS/GSM模塊11分別與主控電路板I連接。
[0017]主控電路板I設(shè)有中央處理器2和DC/DC轉(zhuǎn)換電路12，DC/DC轉(zhuǎn)換電路12的輸出端與中央處理器2連接。
[0018]觸摸顯示屏3用于人機(jī)交互，可進(jìn)行信息的顯示和數(shù)據(jù)指令的觸摸式輸入。
[0019]數(shù)據(jù)存儲器4用于存儲數(shù)據(jù)。
[0020]溫濕度傳感器5用于測量溫度和濕度，把測量道道溫度信號和濕度信號傳送給主控電路板I的中央處理器2。
[0021 ] 水位計7能夠檢測水位信號并傳送給中央處理器2，水壓計8能夠檢測水壓信號并傳送給中央處理器2，流量計9能夠檢測水的流量信號并傳送給中央處理器2。雨量計10能夠檢測降雨量信號并傳送給中央處理器2。
[0022]GPRS/GSM模塊11能夠在主控電路板I的中央處理器2的控制下將存儲在數(shù)據(jù)存儲器4中的數(shù)據(jù)通過移動網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)端服務(wù)器中。
[0023]開關(guān)電源模塊6能夠?qū)⑼獠拷涣麟夾C220V轉(zhuǎn)換成直流電DC12V，供本本裝置的各個單元使用。
[0024]太陽能光伏板13、PWM充電電路14和蓄電池15順次連接，PWM充電電路14與主控電路板I連接。太陽能光伏板13、PWM充電電路14和蓄電池15組成備用電源系統(tǒng)，PWM充電電路14在主控電路板I的控制下，使太陽能光伏板13接收到的太陽能轉(zhuǎn)換成電能存儲在蓄電池15中，特別適合在太陽能供電的場所中使用，比較節(jié)能環(huán)保。在外部交流電不能正常供電的情況下，使用蓄電池15中儲存的電。
[0025]如圖2所示，開關(guān)電源模塊6與DC/DC轉(zhuǎn)換電路12連接，開關(guān)電源模塊6輸出的DC12V經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換電路12轉(zhuǎn)換后成為直流電DC3.3V，DC3.3V供給中央處理器2作為中央處理器2的工作電壓。
[0026]中央處理器2可采用MSP430F5438芯片，具有低功耗、封裝尺寸小的特點，所以可是使整個裝置的體積相對于傳統(tǒng)產(chǎn)品的體積變小，而且能耗也降低，節(jié)能環(huán)保，此外也提高了整個裝置的測量的精度和可靠性。
[0027]如圖3所示，DC/DC轉(zhuǎn)換電路12包括TI公司的TPS54331芯片U1，TPS54331芯片Ul設(shè)有八個引腳，分別是第I引腳BOOT、第2引腳VIN、第3引腳ENj 4引腳SSj 5引腳VSNS、第6引腳C0MP、第7引腳GND和第8引腳PH。
[0028]開關(guān)電源模塊6的DC12V輸出端與TPS54331芯片Ul的第2引腳VIN連接，同時第2引腳VIN通過第二電容C2接地，第一電容Cl并聯(lián)在第二電容C2兩端。
[0029]第4引腳SS通過第三電容C3接地，第I引腳BOOT和第8引腳PH之間連接有第四電容C4。第6引腳COMP通過第五電容C5接地，第六電容C6和第三電阻R3串聯(lián)后并聯(lián)在第五電容C5兩端。
[0030]第8弓丨腳PH為DC3.3V電壓輸出端，其通過串聯(lián)在一起的電感LI和第九電容C9接地，第八電容C8并聯(lián)在第九電容C9兩端，第七電容C7并聯(lián)在第八電容C8兩端。第7引腳GND接地，第8引腳PH和第7引腳GND之間連接有穩(wěn)壓二極管Dl。
[0031]第5引腳VSNS通過第二電阻R2接地，第5引腳VSNS與電感LI之間連接有第一電阻R1。
[0032]經(jīng)過大量的實驗測試，以下元件的取值組合使得DC/DC轉(zhuǎn)換電路12的性能最佳，輸出的DC3.3V電壓最穩(wěn)定，不易外界干擾。此外使得整個裝置的測量更加精確和可靠。
[0033]第九電容C9的規(guī)格為0.1UF/16V，第八電容C8為25V/330UF，第七電容C7為25V/330UF,電感 LI 為 10UH，第一電阻 Rl 為 20K Ω/1%，第二電阻 R2 為 4.99ΚΩ/1%，穩(wěn)壓二極管Dl為肖特基二極管SS34，第五電容C5為47PF/50V，第六電容C6為220PF/50V，第三電阻R3為20Κ Ω /1%,第四電容C4為0.1UF/16V,第三電容C3為0.01UF/50V,第二電容C2為0.01UF/50V，第一電容 Cl 為 220UF/35V。
[0034]以上所述僅對本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡是在本發(fā)明的權(quán)利要求限定范圍內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種水文遙測儀，其包括主控電路板以及與所述主控電路板連接的觸摸顯示屏、數(shù)據(jù)存儲器、溫濕度傳感器、開關(guān)電源模塊、水位計、水壓計、流量計、雨量計和GPRS/GSM模塊，所述主控電路板設(shè)有中央處理器，其特征在于: 還設(shè)有順次連接的太陽能光伏板、PWM充電電路和蓄電池，所述PWM充電電路與所述主控電路板連接； 所述中央處理器為MSP430F5438芯片； 所述主控電路板還設(shè)有與所述中央處理器連接的DC/DC轉(zhuǎn)換電路，所述開關(guān)電源模塊與所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路連接，所述開關(guān)電源模塊輸出DC12V電壓，該DC12V電壓作為所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸入，所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出DC3.3V電壓； 所述DC/DC轉(zhuǎn)換電路包括TPS54331芯片，所述TPS54331芯片設(shè)有第I引腳、第2引腳、第3引腳、第4引腳、第5引腳、第6引腳、第7引腳和第8引腳；所述第2引腳通過第二電容接地，第一電容并聯(lián)在所述第二電容兩端；所述第4引腳通過第三電容接地，所述第I引腳和所述第8引腳之間連接有第四電容；所述第6弓丨腳通過第五電容接地，第六電容和第三電阻串聯(lián)后并聯(lián)在所述第五電容兩端；所述第8引腳通過串聯(lián)在一起的電感和第九電容接地，第八電容并聯(lián)在所述第九電容兩端，第七電容并聯(lián)在所述第八電容兩端；所述第7引腳接地，所述第8引腳和所述第7引腳之間連接有穩(wěn)壓二極管；所述第5引腳通過第二電阻接地，所述第5引腳與所述電感之間連接有第一電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水文遙測儀，其特征在于，所述第九電容為0.1UF/16V，所述第八電容為25V/330UF，所述第七電容為25V/330UF，所述電感為10UH，所述第一電阻為20K Ω /1%，所述第二電阻為4.99K Ω/1%,所述穩(wěn)壓二極管為肖特基二極管SS34，所述第五電容為47PF/50V，所述第六電容為220PF/50V，所述第三電阻為20K Ω/1%，所述第四電容為0.1UF/16V，所述第三電容為0.01UF/50V，所述第二電容為0.01UF/50V，所述第一電容為220UF/35V。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水文遙測儀，其解決了現(xiàn)有水文水資源終端機(jī)在外部交流電掉電后無法正常工作，且體積大、能耗高，測量精度低，運行穩(wěn)定性差、可靠性低的技術(shù)問題，其包括主控電路板以及與主控電路板連接的觸摸顯示屏、數(shù)據(jù)存儲器、溫濕度傳感器、開關(guān)電源模塊、水位計、水壓計、流量計、雨量計和GPRS/GSM模塊，主控電路板設(shè)有中央處理器，還設(shè)有順次連接的太陽能光伏板、PWM充電電路和蓄電池，PWM充電電路與主控電路板連接；主控電路板還設(shè)有與中央處理器連接的DC/DC轉(zhuǎn)換電路，開關(guān)電源模塊與DC/DC轉(zhuǎn)換電路連接，開關(guān)電源模塊輸出DC12V電壓，該DC12V電壓作為DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸入，DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出DC3.3V電壓。本發(fā)明廣泛應(yīng)用于水文水資源信息的遠(yuǎn)距離采集和傳輸。
【IPC分類】H02J7-00, H02J9-04, G01C13-00
【公開號】CN104567825
【申請?zhí)枴緾N201310479347
【發(fā)明人】李波, 張遠(yuǎn)康, 范鵬, 陳松, 楊牧
【申請人】西安山脈科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月14日