專利名稱:一種儀閥一體化水龍頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種水龍頭裝置,尤其涉及一種儀閥一體化水龍頭裝置。
背景技術(shù):
目前,家庭水表存在的問題有檢測(cè)參數(shù)單一、集成化程度低及管路安裝復(fù)雜等。特別在工業(yè)環(huán)境下的流體檢測(cè)中,不僅需要獲取流體的流量大小,還需要壓力、溫度等參數(shù)。 流量、壓力、溫度是液壓系統(tǒng)最主要的工作狀態(tài)參數(shù),準(zhǔn)確可靠地獲取這些參數(shù)及其變化趨勢(shì)是對(duì)液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)診斷的前提。當(dāng)前的水表僅能測(cè)量自來水流量大小,不能對(duì)自來水的壓力和溫度進(jìn)行檢測(cè),如果在管路中再集成壓力儀表和溫度儀表,又會(huì)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、安裝更加困難。
國外水龍頭的發(fā)展趨勢(shì)主要向集成化、智能化、信息化方向發(fā)展,水龍頭已不是傳統(tǒng)意義上的閥門,而是與測(cè)量控制集成在一起的新型水流控制器。我國的水表目前仍以機(jī)械式為主,測(cè)量參數(shù)單一,且沒有和水龍頭結(jié)合起來。因此,需研制一種儀閥一體化水龍頭裝置,將流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、電磁閥等集成在水龍頭中,經(jīng)微處理器系統(tǒng)處理后,數(shù)字化顯示,且具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能,以實(shí)現(xiàn)集成化、智能化和信息化的目標(biāo)。這種儀閥一體化設(shè)計(jì)理念,可使水利部門、用水單位、水龍頭生產(chǎn)廠家三方受益,也符合流量儀表信息化的發(fā)展趨勢(shì)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供了一種儀閥一體化水龍頭裝置,能實(shí)時(shí)測(cè)量自來水流量、壓力和溫度,自動(dòng)感應(yīng)通斷,且具有數(shù)據(jù)無線傳輸功能。
為了解決上述存在的技術(shù)問題,本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:儀閥一體化水龍頭裝置由機(jī)械結(jié)構(gòu)部件和測(cè)量控制部件兩部分組成,機(jī)械結(jié)構(gòu)部件包括流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、電磁閥、液晶屏、連接件、直角彎頭、面板,測(cè)量控制部件包括電源模塊、電磁開關(guān)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、復(fù)位模塊、液晶顯示模塊、單片機(jī)處理模塊、無線通信模塊;自來水通過機(jī)械結(jié)構(gòu)部件中的連接件進(jìn)入一體化水龍頭裝置,連接件上安裝有壓力傳感器和溫度傳感器,連接件出水口與直角彎頭進(jìn)水口連接,連接件出水口與直角彎頭進(jìn)水口之間設(shè)置有流量傳感器,直角彎頭出水口通過電磁閥與一體化水龍頭裝置的出水口連接,整個(gè)水流管道固定在面板上,面板上安裝有液晶顯示模塊。測(cè)量控制部件中的電磁開關(guān)模塊控制電磁閥的通斷,A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端接收流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器采集的信號(hào),A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端接單片機(jī)處理模塊,信號(hào)經(jīng)單片機(jī)模塊處理后由液晶顯示模塊顯示,復(fù)位模塊用于單片機(jī)的復(fù)位操作,電源模塊為整個(gè)測(cè)量控制部件供電,無線通信模塊用于單片機(jī)與上位機(jī)的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。
所述的電源模塊為整個(gè)裝置提供5V和3.3V的電壓;電源模塊包括插接口 P1,第一電阻R2,第一電容Cl,第二電容C2,第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4,第一二極管D2,第三電容C3, 第四電容C5,第二電阻R3,第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2,第二二極管Dl,第五電容C4,第 六電容C6 ;第一電阻R2的一端與插接口 Pl的2引腳相連,第一電阻R2的另一端與第一電容Cl的一端、第二電容C2的正極、第一二極管D2的負(fù)極、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4的I引腳相連,第二電容C2的負(fù)極接地后并與插接口 Pl的I引腳相連,第一電容Cl的另一端接地;第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4的3引腳與第二電阻R3的一端、第三電容C3的正極、第一二極管D2的正極相連,并輸出5V的電壓;第一電壓轉(zhuǎn)換芯片的2引腳接地;第二電阻R3的另一端與第二轉(zhuǎn)換芯片U2的3引腳、第二二極管Dl的負(fù)極、第四電容C5的一端相連,第四電容C5的另一端與第三電容C3的負(fù)極相連后接地;第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的2引腳與第五電容C4的正極、 第六電容C6的一端、第二二極管Dl的正極相連,并輸出3.3V的電壓;第五電容C4的負(fù)極與第六電容C6的另一端相連后接地,第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的I引腳接地。
所述的電磁開關(guān)模塊包括光電傳感芯片U3、電磁閥Ul、第三電阻R1、第一滑動(dòng)變阻器W1、M0S管MOSl ;光電傳感芯片U3的I引腳接第三電阻Rl —端,第三電阻Rl的另一端接5V電源和第一滑動(dòng)變阻器Wl —端;光電傳感芯片U3的2、3引腳相連后接地;光電傳感芯片U3的4引腳接第一滑動(dòng)變阻器Wl的另一端、MOS管MOSl的2引腳;M0S管MOSl的 I引腳與電磁閥Ul的2引腳連接,電磁閥Ul的I引腳接12V電源;M0S管MOSl的3引腳接地。
所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊包括第七電容C12、第八電容C13、第九電容C14、第十電容 C15、A/D轉(zhuǎn)換芯片U6 ;A/D轉(zhuǎn)換芯片的1、2、3引腳分別接收流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器采集的電壓信號(hào);A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的9引腳接3.3V電壓;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的10引腳接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的15、16、18引腳相連后接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的20、21、22、23引腳分別與單片機(jī)芯片U5的P31、P30、P27、P26引腳相連;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的24引腳與第九電容C14 一端、第十電容C15 —端相連后接3.3V電壓;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的25引腳與第九電容C14的另一端、第十電容C15的另一端相連后接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的26引腳與27 引腳相連后接第八電容C13 —端,第八電容C13的另一端接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的28引腳與第七電容C12 —端相連,第七電容C12的另一端接地。
所述的復(fù)位模塊包括第四電阻R4、第十一電容C7、按鍵SI ;第十一電容C7接第四電阻R4 —端、按鍵SI的一端、單片機(jī)芯片U5的58引腳;第四電阻R4的另一端接3.3V電壓;按鍵SI的另一端與第十一電容C7的另一端相連后接地。
所述的液晶顯示模塊包括第二滑動(dòng)變阻器W2、液晶U7。液晶U7的I引腳接地;液晶U7的2引腳接3.3V電壓;第二滑動(dòng)變阻器W2的一端接3.3V電壓,第二滑動(dòng)變阻器W2 的另一端接地,第二滑動(dòng)變阻器W2的中線接液晶U7的3引腳;液晶U7的4、5、6引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P55、P56、P57引腳;液晶U7的7、8、9、10、11、12、13、14引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P40、P41、P42、P43、P44、P45、P46、P47引腳;液晶U7的15、17引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P50、P51引腳;液晶U7的19引腳接3.3V電壓;液晶U7的20引腳接地。
所述的單片機(jī)處理模塊包括第十二電容CS、第十三電容C9、第十四電容C10、第十五電容C11、第一晶振Y1、第二晶振Y2、單片機(jī)芯片U5 ;單片機(jī)芯片U5的8引腳、9引腳分別與第二晶振Y2的兩端相連;單片機(jī)芯片U5的VCC端與第十五電容Cll的一端相連后接 3.3電壓,第十五電容的另一端接地;單片機(jī)芯片U5的P26、P27、P30、P31引腳分別與A/D 轉(zhuǎn)換芯片U6的23、22、21、20引腳相·連;單片機(jī)芯片U5的P34、P35引腳分別與第一通信模塊CCl的3、2引腳連接;單片機(jī)芯片U5的P40、P41、P42、P43、P44、P45、P46、P47引腳分別與液晶U7的7、8、9、10、11、12、13、14引腳連接;單片機(jī)芯片U5的P50、P51引腳分別與液晶U7的15、17引腳連接;單片機(jī)芯片U5的P55、P56、P57引腳分別與液晶U7的4、5、6引腳連接;單片機(jī)芯片U5的52引腳與第一晶振Yl的一端、第十二電容C8的一端連接,單片機(jī)芯片U5的53引腳與第一晶振Yl的另一端、第十四電容ClO的一端連接,第十二電容C8的另一端與第十四電容ClO的另一端相連后接地;單片機(jī)芯片U5的58引腳與復(fù)位模塊中按鍵SI的一端連接;單片機(jī)芯片U5的62、63引腳相連后接地;單片機(jī)芯片的64引腳接第十三電容C9的一端和3.3V電壓,第十三電容C9的另一端接地。所述的無線通信模塊包括第一通信模塊CC1、第二通信模塊CC2 ;第一通信模塊CCl的I引腳接5V電壓;第一通信模塊CCl的2、3引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P35、P34引腳;第一通信模塊CCl的4引腳接地;第二通信模塊CC2的I引腳接5V電壓;第二通信模塊CC2的2、3引腳分別與上位機(jī)的發(fā)送端、接收端連接;第二通信模塊CC2的4引腳接地。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)了多參數(shù)、高精度、數(shù)字化、智能化、信息化等功能,將儀器與水龍頭閥有效地集成起來。多參數(shù)是指本發(fā)明裝置能同時(shí)測(cè)量自來水流量、壓力、溫度等3個(gè)熱工參數(shù)。高精度是指本發(fā)明裝置中選用14位的A/D轉(zhuǎn)換芯片,分辨力較高;數(shù)字化是指本發(fā)明裝置能以數(shù)字形式實(shí)時(shí)顯示自來水各參數(shù);智能化是指本發(fā)明裝置能自動(dòng)感應(yīng),實(shí)現(xiàn)水龍頭的通斷;信息化是指本發(fā)明裝置具有遠(yuǎn)距離無線數(shù)據(jù)傳輸功能。
圖1是本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)部件主視圖。圖2是本發(fā)明的測(cè)量控制部件結(jié)構(gòu)框圖。圖3是測(cè)量控制部件的電源模塊。圖4是測(cè)量控制部件的電磁 開關(guān)模塊。圖5是測(cè)量控制部件的A/D裝換模塊。圖6是測(cè)量控制部件的復(fù)位模塊。圖7是測(cè)量控制部件的液晶顯示模塊。圖8是測(cè)量控制部件的單片機(jī)處理模塊。圖9是測(cè)量控制部件的無線通信模塊。圖1中:1、壓力傳感器,2、溫度傳感器,3、連接件,4、渦輪式流量傳感器,5、直角彎頭,6、電磁閥,7、出水口,8、M4沉頭螺釘,9、電子元件盒,10、電路板,11、六角頭螺栓,12、六角螺母,13、墊片,14、M3沉頭螺釘,15、六角頭螺栓,16、墊片,17、六角螺母,18、液晶屏,19、下面板,20、左面板,21、上面板,22、右面板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
如圖1所示,自來水通過連接件3進(jìn)入管道內(nèi),壓力傳感器1、溫度傳感器2通過螺紋孔固定在連接件3上,連接件3通過M20的螺紋孔與渦輪式流量傳感器4相連,渦輪式流量傳感器4又通過M20的螺紋孔與直角彎頭5的一端相連,直角彎頭的另一端與電磁閥6的一端相連,電磁閥6的另一端與出水口 7相連;電磁閥6通過兩個(gè)M4沉頭螺釘8與電子元件盒9連接,電子元件盒9內(nèi)通過四個(gè)M3沉頭螺釘14將電路板10固定,電子元件盒9又通過四組六角頭螺栓15、墊片16、六角螺母17固定在右面板22上,液晶屏18通過四組六角頭螺栓11、墊片13、六角螺母12固定在上面板21上,下面板19與左面板20又將整個(gè)水流管道包圍起來。
如圖2所示,本發(fā)明裝置包括機(jī)械結(jié)構(gòu)部件和測(cè)量控制部件,機(jī)械結(jié)構(gòu)部件的主視圖如圖1所示,測(cè)量控制部件包括電源模塊、電磁開關(guān)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、復(fù)位模塊、液晶顯示模塊、單片機(jī)處理模塊、無線通信模塊、信號(hào)調(diào)理電路。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器采集的三路信號(hào)通過信號(hào)調(diào)理電路后進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換模塊,A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后進(jìn)入單片機(jī)處理模塊,單片機(jī)處理模塊將各參數(shù)信息通過液晶顯示模塊進(jìn)行顯示;單片機(jī)處理模塊可通過電磁開關(guān)模塊控制電磁閥的通斷,以實(shí)現(xiàn)水龍頭的自動(dòng)感應(yīng)供水;復(fù)位模塊用于單片機(jī)處理模塊異常時(shí)的復(fù)位操作;電源模塊為整個(gè)測(cè)量控制部件供電;單片機(jī)處理模塊通過無線通信模塊與PC上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。
如圖3所示,電源模塊為整個(gè)裝置提供5V和3.3V的電壓。電源模塊包括插接口 P1,第一電阻R2,第一電容Cl,第二電容C2,第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4,第一二極管D2,第三電容 C3,第四電容C5,第二電阻R3,第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2,第二二極管D1,第五電容C4,第六電容 C6 ;第一電阻R2的一端與插接口 Pl的2引腳相連,第一電阻R2的另一端分別與第一電容 Cl、第二電容C2、第一二極管D2、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4的I引腳相連,第二電容C2的另一端接地后并與插接口 Pl的I引腳相連,第一電容Cl的另一端接地;第一電壓轉(zhuǎn)換芯片的3 引腳與第二電阻R3、第三電容C3、第一二極管D2的另一端相連,第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4的2 引腳接地;第二電阻R3的另一端與第二轉(zhuǎn)換芯片U2的3引腳、第二二極管D1、第四電容C5 相連,第四電容C5的另一端與第三電容C3的另一端相連后接地;第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的 2引腳與第五電容C4、第六電容C6、第二二極管Dl的另一端相連,第五電容C4的另一端與第六電容C6的另一端相連后接地,第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的I引腳接地。所述的插接口 Pl 為12V鋰電池,第一電阻R2、第二電阻R3的阻值為10K,第一電容Cl、第四電容C5、第六電容C6的電容值均為0.luF,第二電容C2、第三電容C3的電容值為IOOuF,第五電容C4的電容值為22uF,第一二極管D2、第二二極管Dl的型號(hào)為1N4148,第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4的型號(hào)為MC7805,第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的型號(hào)為LM1117-3.3。
如圖4所不,電磁開關(guān)模塊包括光電傳感芯片U3、電磁閥Ul、第三電阻R1、第一滑動(dòng)變阻器Wl、MOS管MOSl ;光電傳感芯片U3的I引腳接第三電阻Rl —端,第三電阻Rl的另一端接5V電源和第一滑動(dòng)變阻器Wl —端;光電傳感芯片U3的2引腳、3引腳相連后接地;光電傳感芯片U3的4引腳接第一滑動(dòng)變阻器Wl的另一端和MOS管MOSl的2引腳;M0S 管MOSl的I引腳與電磁閥Ul的2引腳連接,電磁閥Ul的I引腳接12V電源;MOS管MOSl 的3引腳接地。所述的光電傳感芯片U3的型號(hào)為ST188,第三電阻Rl的阻值為200,第一滑動(dòng)變阻器Wl的阻值為10K,電磁閥Ul的型號(hào)為2W025-08,M0S管MOSl的型號(hào)為IRF540。
如圖5所示,A/D轉(zhuǎn)換模塊包括第七電容C12、第八電容C13、第九電容C14、第十電容C15、A/D轉(zhuǎn)換芯片U6 ;A/D轉(zhuǎn)換芯片的I引腳、2引腳、3引腳分別接受流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器采集的電壓信號(hào);A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的9引腳接3.3V電壓;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的10引腳接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片 U6的15、16、18引腳相連后接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的 20、21、22、23引腳分別單片機(jī)芯片U5的P31、P30、P27、P26引腳相連;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的24引腳與第九電容C14 一端、第十電容C15 —端相連后接3.3V電壓;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的25引腳與第九電容C14的另一端、第十電容C15的另一端相連后接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的26引腳與27引腳相連后接第八電容C13 —端,第八電容C13的另一端接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的28引腳與第七電容C12 —端相連,第七電容C12的另一端接地。所述的A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的型號(hào)為ADS7871,第七電容C12的阻值為0.47uF,第八電容C13、第九電容C14的阻值為0.0luF,第十電容C15的阻值為IOuF。如圖6所示,復(fù)位模塊包括第四電阻R4、第十一電容C7、按鍵SI ;第十一電容C7接第四電阻R4 —端、按鍵SI的一端、單片機(jī)芯片U5的58引腳,第四電阻R4的另一端接3.3V電壓;按鍵SI的另一端與第十一電容C7的另一端相連后接地。所述的第四電阻R4的阻值為1K,第i^一電容C7的電容值為0.luF,按鍵SI的型號(hào)為SW-PB。如圖7所示,液晶顯示模塊包括第二滑動(dòng)變阻器W2、液晶U7。液晶U7的I引腳接地;液晶U7的2引腳接3.3V電壓;第二滑動(dòng)變阻器W2的一端接3.3V電壓,第二滑動(dòng)變阻器W2的另一端接地,第二滑動(dòng)變阻器W2的中線接液晶U7的3引腳;液晶U7的4、5、6引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P55、P56、P57引腳;液晶U7的7、8、9、10、11、12、13、14引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P40、P41、P42、P43、P44、P45、P46、P47引腳;液晶U7的15、17引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P50、P51引腳;液晶U7的19引腳接3.3V電壓;液晶U7的20引腳接地。所述的液晶U7的型號(hào)為LCM128645ZK,第二滑動(dòng)變阻器W2的阻值為10K。如圖8所示,單片機(jī)處理模塊包括第十二電容CS、第十三電容C9、第十四電容C10、第十五電容C11、第一晶振Y1、第二晶振Y2、單片機(jī)芯片U5 ;單片機(jī)芯片U5的8引腳、9引腳分別與第二晶振Y2的兩端相連;單片機(jī)芯片U5的VCC端與第十五電容Cll的一端相連后接3.3電壓,第十五電容的另一端接地;單片機(jī)芯片U5的P26、P27、P30、P31引腳分別與A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的23、22、21、20引腳相連;單片機(jī)芯片U5的P34、P35引腳分別與第一無線模塊CCl的3、2引腳連接;單片機(jī)芯片U5的P40、P41、P42、P43、P44、P45、P46、P47弓丨腳分別與液晶U7的7、8、9、10、11、12、13、14引腳連接;單片機(jī)芯片U5的P50、P51引腳分別與液晶U7的15、17引腳連接 ;單片機(jī)芯片U5的P55、P56、P57引腳分別與液晶U7的4、5、6引腳連接;單片機(jī)芯片U 5的52引腳與第一晶振Y1、第十二電容C8連接,單片機(jī)芯片U5的53引腳與第一晶振Yl的另一端、第十四電容ClO連接,第十二電容CS的另一端與第十四電容ClO的另一端相連后接地;單片機(jī)芯片U5的58引腳與復(fù)位模塊中按鍵SI的一端連接;單片機(jī)芯片U5的62、63引腳相連后接地;單片機(jī)芯片的64引腳接第十三電容C9和3.3V電壓,第十三電容C9的另一端接地。所述的單片機(jī)芯片U5為MSP430F149,第一晶振Yl的頻率為8MHZ,第二晶振Y2的頻率為32.768KHZ,第十三電容C9、第十五電容Cll的電容值為
0.luF,第十二電容C8、第十四電容ClO的電容值為56pF。如圖9所示,無線通信模塊包括第一通信模塊CC1、第二通信模塊CC2 ;第一通信模塊CCl的I引腳接5V電壓;第一通信模塊CCl的2、3引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P35、P34引腳;第一通信模塊CCl的4引腳接地;第二通信模塊CC2的I引腳接5V電壓;第二通信模塊CC2的2、3引腳分別與上位機(jī)的發(fā)送端、接收端連接;第二通信模塊CC2的4引腳接地。所述的第一通信模塊CCl、第二通信模塊CC2的型號(hào)均為CCl 101。
權(quán)利要求
1.一種儀閥一體化水龍頭裝置,由機(jī)械結(jié)構(gòu)部件和測(cè)量控制部件兩部分組成,其特征在于機(jī)械結(jié)構(gòu)部件包括流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、電磁閥、液晶屏、連接件、直角彎頭、面板,測(cè)量控制部件包括電源模塊、電磁開關(guān)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、復(fù)位模塊、液晶顯示模塊、單片機(jī)處理模塊、無線通信模塊;自來水通過機(jī)械結(jié)構(gòu)部件中的連接件進(jìn)入一體化水龍頭裝置,連接件上安裝有壓力傳感器和溫度傳感器,連接件出水口與直角彎頭進(jìn)水口連接,連接件出水口與直角彎頭進(jìn)水口之間設(shè)置有流量傳感器,直角彎頭出水口通過電磁閥與一體化水龍頭裝置的出水口連接,整個(gè)水流管道固定在面板上,面板上安裝有液晶顯示模塊;測(cè)量控制部件中的電磁開關(guān)模塊控制電磁閥的通斷,A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端接收流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器采集的信號(hào),A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端接單片機(jī)處理模塊,信號(hào)經(jīng)單片機(jī)模塊處理后由液晶顯示模塊顯示,復(fù)位模塊用于單片機(jī)的復(fù)位操作,電源模塊為整個(gè)測(cè)量控制部件供電,無線通信模塊用于單片機(jī)與上位機(jī)的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸;所述的電源模塊為整個(gè)裝置提供5V和3. 3V的電壓;電源模塊包括插接口 Pl,第一電阻R2,第一電容Cl,第二電容C2,第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4,第一二極管D2,第三電容C3,第四電容C5,第二電阻R3,第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2,第二二極管Dl,第五電容C4,第六電容C6 ;第一電阻R2的一端與插接口 Pl的2引腳相連,第一電阻R2的另一端與第一電容Cl的一端、 第二電容C2的正極、第一二極管D2的負(fù)極、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4的I引腳相連,第二電容 C2的負(fù)極接地后并與插接口 Pl的I引腳相連,第一電容Cl的另一端接地;第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4的3引腳與第二電阻R3的一端、第三電容C3的正極、第一二極管D2的正極相連, 并輸出5V的電壓;第一電壓轉(zhuǎn)換芯片的2引腳接地;第二電阻R3的另一端與第二轉(zhuǎn)換芯片U2的3引腳、第二二極管Dl的負(fù)極、第四電容C5的一端相連,第四電容C5的另一端與第三電容C3的負(fù)極相連后接地;第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的2引腳與第五電容C4的正極、第六電容C6的一端、第二二極管Dl的正極相連,并輸出3. 3V的電壓;第五電容C4的負(fù)極與第六電容C6的另一端相連后接地,第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的I引腳接地;所述的第一電壓轉(zhuǎn)換芯片U4的型號(hào)為MC7805,第二電壓轉(zhuǎn)換芯片U2的型號(hào)為LMl117-3. 3 ;所述的電磁開關(guān)模塊包括光電傳感芯片U3、電磁閥U1、第三電阻R1、第一滑動(dòng)變阻器 W1、M0S管MOSl ;光電傳感芯片U3的I引腳接第三電阻Rl —端,第三電阻Rl的另一端接 5V電源和第一滑動(dòng)變阻器Wl —端;光電傳感芯片U3的2、3引腳相連后接地;光電傳感芯片U3的4引腳接第一滑動(dòng)變阻器Wl的另一端、MOS管MOSl的2引腳;M0S管MOSl的I引腳與電磁閥Ul的2引腳連接,電磁閥Ul的I引腳接12V電源;M0S管MOSl的3引腳接地; 所述的光電傳感芯片U3的型號(hào)為ST188 ;所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊包括第七電容C12、第八電容C13、第九電容C14、第十電容C15、A/ D轉(zhuǎn)換芯片U6 ;A/D轉(zhuǎn)換芯片的·1、2、3引腳分別接收流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器采集的電壓信號(hào);A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的9引腳接3. 3V電壓;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的10引腳接地; A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的15、16、18引腳相連后接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的20、21、22、23引腳分別與單片機(jī)芯片U5的P31、P30、P27、P26引腳相連;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的24引腳與第九電容C14 一端、第十電容C15 —端相連后接3. 3V電壓;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的25引腳與第九電容C14的另一端、第十電容C15的另一端相連后接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的26引腳與27引腳相連后接第八電容C13—端,第八電容C13的另一端接地;A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的28引腳與第七電容 C12 一端相連,第七電容C12的另一端接地;所述的A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的型號(hào)為ADS7871 ;所述的復(fù)位模塊包括第四電阻R4、第十一電容C7、按鍵SI ;第十一電容C7接第四電阻 R4 一端、按鍵SI的一端、單片機(jī)芯片U5的58引腳;第四電阻R4的另一端接3. 3V電壓;按鍵SI的另一端與第十一電容C7的另一端相連后接地;所述的液晶顯示模塊包括第二滑動(dòng)變阻器W2、液晶U7 ;液晶U7的I引腳接地;液晶U7 的2引腳接3. 3V電壓;第二滑動(dòng)變阻器W2的一端接3. 3V電壓,第二滑動(dòng)變阻器W2的另一端接地,第二滑動(dòng)變阻器W2的中線接液晶U7的3引腳;液晶U7的4、5、6引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P55、P56、P57引腳;液晶U7的7、8、9、10、11、12、13、14引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P40、P41、P42、P43、P44、P45、P46、P47引腳;液晶U7的15、17引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P50、P51引腳;液晶U7的19引腳接3. 3V電壓;液晶U7的20引腳接地;所述的液晶U7的型號(hào)為LCM128645ZK ;所述的單片機(jī)處理模塊包括第十二電容CS、第十三電容C9、第十四電容C10、第十五電容C11、第一晶振Y1、第二晶振Y2、單片機(jī)芯片U5 ;單片機(jī)芯片U5的8引腳、9引腳分別與第二晶振Y2的兩端相連;單片機(jī)芯片U5的VCC端與第十五電容Cll的一端相連后接3. 3 電壓,第十五電容的另一端接地;單片機(jī)芯片U5的P26、P27、P30、P31引腳分別與A/D轉(zhuǎn)換芯片U6的23、22、21、20引腳相連;單片機(jī)芯片U5的P34、P35引腳分別與第一通信模塊 CCl的3、2引腳連接;單片機(jī)芯片U5的P40、P41、P42、P43、P44、P45、P46、P47引腳分別與液晶U7的7、8、9、10、11、12、13、14引腳連接;單片機(jī)芯片U5的P50、P51引腳分別與液晶 U7的15、17引腳連接;單片機(jī)芯片U5的P55、P56、P57引腳分別與液晶U7的4、5、6引腳連接;單片機(jī)芯片U5的52引腳與第一晶振Yl的一端、第十二電容C8的一端連接,單片機(jī)芯片U5的53引腳與第一晶振Yl的另一端、第十四電容ClO的一端連接,第十二電容C8的另一端與第十四電容ClO的另一端相連后接地;單片機(jī)芯片U5的58引腳與復(fù)位模塊中按鍵 SI的一端連接;單片機(jī)芯片U5的62、63引腳相連后接地;單片機(jī)芯片的64引腳接第十三電容C9的一端和3. 3V電壓,第十三電容C9的另一端接地;所述的單片機(jī)芯片U5的型號(hào)為 MSP430F149 ;所述的無線通信模塊包括第一通信模塊CC1、第二通信模塊CC2 ;第一通信模塊CCl的I引腳接5V電壓;第一通信模塊CCl的2、3引腳分別接單片機(jī)芯片U5的P35、P34引腳;第一通信模塊CCl的4引腳接地;第二通信模塊CC2的I引腳接5V電壓;第二通信模塊CC2 的2、3引腳分別與上位機(jī)的發(fā)送端、接收端連接;第二通信模塊CC2的4引腳接地。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儀閥一體化水龍頭裝置。它由機(jī)械結(jié)構(gòu)部件和測(cè)量控制部件兩部分組成。機(jī)械結(jié)構(gòu)部件主要包括流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、電磁閥、液晶屏、連接件、直角彎頭、面板,安裝有壓力傳感器、溫度傳感器的連接件通過螺紋與流量傳感器連接,直角彎頭進(jìn)出口分別與流量傳感器、電磁閥相連,整個(gè)水流管道固定在安裝有液晶屏的面板上。測(cè)量控制模塊包括電源模塊、電磁開關(guān)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、復(fù)位模塊、液晶顯示模塊、單片機(jī)處理模塊、無線通信模塊,可實(shí)現(xiàn)高精度采集、數(shù)字化顯示、智能化感應(yīng)、信息化無線傳輸?shù)墓δ?。本發(fā)明具有高集成化、多參數(shù)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16K31/06GK103256423SQ20131017974
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者沈小燕, 崔廷, 于航, 王志強(qiáng), 王義旭, 趙加友, 李東升 申請(qǐng)人:中國計(jì)量學(xué)院