專利名稱：船舶生活污水處理裝置運行記錄儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，尤其涉及一種對船舶生活污水處 理裝置運行相關參數(shù)進行檢測和存儲的運行記錄儀。
背景技術：
由于近年來江河中船舶對水質環(huán)境的污染增加，船舶運行河道水質對污染物的凈 化能力下降，為了改變船舶運行河道水質質量，防止河道水質“富營養(yǎng)”化，每艘河道運行的 船舶都安裝了船舶生活污水處理裝置，用于凈化船舶運行過程中產(chǎn)生的污水，減少船舶對 運行河道水質的污染。船舶生活污水處理裝置是采用生物接觸氧化法和物化處理消毒原理處理船舶生 活污水，其運行時能耗較大，船員因節(jié)約船舶運行時的能耗、環(huán)保意識不夠等因素，船舶在 河道運行過程中，并未正常啟動運行船舶生活污水處理裝置。對于船舶運行河道管理部門， 并未找出行之有效的監(jiān)管手段，從而使得船舶生活污水處理裝置并未發(fā)揮真正的作用，并 未有效的改變船舶運行河道的水質質量，又由于船舶生活污水處理裝置價格昂貴，也使得 船舶環(huán)保投資效益未得到充分的發(fā)揮。船舶生活污水處理裝置由于運行能耗較高，船舶為了節(jié)約運行時的能耗，在運行 過程中經(jīng)常未開啟運行船舶生活污水處理裝置，其船舶生活污水依舊排放入船舶運行河道 內，對河道水質進行環(huán)境污染，為了督促船舶在運行過程中能有效的運行船舶生活污水處 理裝置，將船舶環(huán)保投資效益充分發(fā)揮，故研制船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，對船舶 生活污水處理裝置運行情況進行在線的實時監(jiān)控，并通過IC卡或RS-485通信實現(xiàn)對船舶 污水處理裝置運行記錄數(shù)據(jù)的采集，為管理部門提供了方便、有效的管理方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，具備采集、處理、存 儲和顯示船舶生活污水處理裝置運行時各種參數(shù)的能力，以及IC卡檢測和讀取記錄數(shù)據(jù) 的能力，還具備通過預留的標準RS-485通信接口實現(xiàn)RS-485通信的能力，可實現(xiàn)快速、大 量的讀取存儲的船舶生活污水處理裝置運行記錄數(shù)據(jù)的能力。為達到上述目的，本發(fā)明表述一種船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，包括風壓 檢測電路、液位檢測電路、電流檢測電路、掉電檢測電路、微處理器電路、液晶顯示電路、實 時時鐘電路、RS-485通信電路，所述風壓檢測電路、液位檢測電路、電流檢測電路、掉電檢測 電路、實時時鐘電路的輸出端都連接所述微處理器電路上，微處理器電路的輸出端連接有 液晶顯示電路、RS-485通信電路，其關鍵在于還設置有IC卡檢測電路，所述微處理器電路 的輸出端連接在該IC卡檢測電路上；所述風壓檢測電路中的壓力傳感器安裝在船舶生活污水處理裝置的風壓機輸出 端；液位檢測電路中的液位傳感器安裝在船舶生活污水處理裝置中；
電流檢測電路中的電流傳感器安裝在船舶生活污水處理裝置的供電回路中；檢測裝置運行時的壓力值、液位值和電流值，并將檢測的值傳送給微處理器電 路；所述掉電檢測電路用于檢測船舶生活污水處理裝置運行時電源電壓，并將檢測到 的信號傳送給微處理器電路；所述實時時鐘電路用于產(chǎn)生實時的日期、時間，并將其傳送給微處理器電路；所述微處理器電路對風壓檢測電路、液位檢測電路、電流檢測電路、掉電檢測電 路、以及實時時鐘電路傳送的信號進行A/D轉換、數(shù)字濾波和人工智能模式處理，并將處理 后的壓力值、液位值、電流值、以及日期和時間存儲到微處理器的內部存儲器；所述液晶顯示電路顯示處理后的裝置運行記錄數(shù)據(jù)；所述IC卡檢測電路用于讀取微處理器內部存儲器中存儲的裝置運行記錄數(shù)據(jù)。所述微處理器電路的輸出端還連接有預留的標準RS-485通信電路，所述微處理 器電路控制RS-485通信電路實現(xiàn)與其他外部設備之間的相互通信，并向通信設備傳送存 儲的所有裝置運行記錄。所述的風壓檢測電路、液位檢測電路、電流檢測電路、掉電檢測電路、以及實時時 鐘電路將檢測的裝置運行參數(shù)值和產(chǎn)生的時間值經(jīng)過電路處理后，傳送給微處理器電路， 所述微處理器電路接到裝置運行的參數(shù)值和時間值后，對接收的值進行A/D轉換、數(shù)字濾 波和人工智能模式處理和存儲后，傳送給液晶顯示電路，控制液晶顯示電路顯示接收的裝 置運行參數(shù)值。若IC卡檢測電路檢測到IC卡時，微處理器控制IC卡檢測電路實現(xiàn)與IC卡之間 的相互通信，并將存儲的裝置運行記錄數(shù)據(jù)傳送給IC卡，由IC卡將讀取的裝置運行記錄數(shù) 據(jù)帶回監(jiān)控中心，并對船舶生活污水處理裝置運行情況進行分析處理。船舶生活污水處理裝置運行記錄儀還設置有電源電路，該電源電路為所述風壓檢 測電路、液位檢測電路、電流檢測電路、掉電檢測電路、微處理器電路、液晶顯示電路、IC卡 檢測電路、實時時鐘電路、RS-485通信電路供電。風壓檢測電路是一種光電隔離電路； 該風壓檢測電路設置有光電耦合芯片，該光電耦合芯片的發(fā)光二極管的陰極接壓 力傳感器的輸入端，該陰極與模擬地之間還連接有二十二電容，該發(fā)光二極管的陽極串聯(lián) 第二十四電阻后與VDD電壓輸出端連接，所述光電耦合芯片的光敏三極管的集電極輸出端 作為風壓檢測電路的輸出端，與微處理器電路的風壓檢測信號輸入端Pll相連接，所訴光 電耦合芯片的光敏三極管的發(fā)射極與地相連接。所述液位檢測電路是一種信號隔離電路；該液位檢測電路設置有第一運算放大器，該第一運算放大器的正向輸入端串聯(lián)第 十二電阻電阻后，與液位傳感器的輸出端相連接，所述第一運算放大器的正向輸入端還連 接第十二穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第十二穩(wěn)壓二極管的陽極接模擬地，該第十二穩(wěn)壓二極 管的兩端并聯(lián)第十七電阻和第十六電容，所述第一運算放大器的反向輸入端連接該第一運 算放大器的輸出端，該第一運算放大器的輸出端接第十三電阻的一端，所述第十三電阻的 另一端串聯(lián)第十四電阻后接地，所述第十四電阻兩端并聯(lián)第十八電容，所述第十三電阻的 另一端同時作為液位檢測電路信號的輸出端，與微處理器電路的液位信號輸入端AINO相連。所述電流檢測電路是一種信號放大隔離電路；所述電流檢測電路設置有第三運算放大器，該第三運算放大器的正向輸入端連接 第十九電容后接地，所述運算放大器的正向輸入端串聯(lián)第十六電阻后，與所述電流傳感器 的輸出端連接，所述第十六電阻與所述電流傳感器的公共端連接第八二極管的陰極，該接 第八二極管的陽極接地，所述第八二極管兩端并聯(lián)第十五電阻、第二十五電阻、第十一二極 穩(wěn)壓管、以及第二十九電容，該第三運算放大器的反向輸入端連接第十八電阻后接模擬地， 所述第三運算放大器的反向輸入端串聯(lián)第十九電阻后，與該運算放大器的輸出端連接；所述第三運算放大器的輸出端連接第九二極管的陽極，第九二極管的陰極與第 二十電阻的一端相連，所述第二十電阻的另一端與第四運算放大器的正向輸入端連接，所 述第四運算放大器的正向輸入端連接第二十一電阻后接地，所述第二十一電阻兩端并聯(lián)第 二十電容，所述第四運算放大器的反向輸入端連接該第四運算放大器的輸出端，所述第四 運算放大器的輸出端與第二十二電阻的一端相連，所述第二十二電阻的另一端作為電流檢 測電路信號的輸出端，并與微處理器電路的電流檢測信號輸入端相連接，所述第二十二電 阻的另一端連接第二十三電阻后接地，所述第二十三電阻兩端并聯(lián)第二十一電容。所述掉電檢測電路為裝置工作電壓檢測電路；所述掉電檢測電路設置有第十五發(fā)光二極管，所述第十五發(fā)光二極管的陽極串聯(lián) 第十電阻后與VDD電壓相連，所述第十五發(fā)光二極管的陰極接地，所述第十五發(fā)光二極管 的兩端并聯(lián)第十一電阻和第三十電容，所述第十五發(fā)光二極管的陽極作為掉電檢測電路的 輸出端，與微處理器電路的掉電檢測輸入端相連。所述實時時鐘電路是一種低功耗實時時鐘產(chǎn)生電路；所述實時時鐘電路設置有低功耗時鐘產(chǎn)生芯片，該時鐘產(chǎn)生芯片的第一晶振引腳 和第二晶振引腳之間連接石英晶振，所述時鐘產(chǎn)生芯片的第一晶振引腳還串聯(lián)第九電容后 接地，該時鐘產(chǎn)生芯片的實時時鐘信號輸出端串聯(lián)第三十四電阻后接3. 3V電源電壓，所述 實時時鐘信號輸出端還連接微處理器電路的實時時鐘信號輸入端，所述時鐘產(chǎn)生芯片的串 行數(shù)據(jù)口串聯(lián)第三十七電阻后，與微處理器電路的串行數(shù)據(jù)端相連，所述串行數(shù)據(jù)口還串 聯(lián)第三十六電阻后與電壓VCC相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片的串行時鐘口串聯(lián)第三十八電阻 后，與微處理器電路的串行時鐘端相連，所述串行時鐘口還串聯(lián)第三十五電阻后與電壓VCC 相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片的電源端連接第三二極管的陰極，該第三二極管的陽極與電壓電 壓VCC相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片的電源端連接第二二極管的陰極，該第二二極管的陰極與 電池正端相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片的電源端(VCC)連接第三十四電容后接地。所述微處理器電路為一種高速、低功耗芯片；所述微處理器電路設置有風壓信號輸入端、液位信號輸入端、電流信號輸入端、掉 電信號輸入端、以及實時時鐘信號輸入端，并分別與風壓檢測電路的輸出端、液位檢測電路 的輸出端、電流檢測電路的輸出端、掉電檢測電路的輸出端、以及實時時鐘電路的輸出端相 連接。所述液晶顯示電路為字符點陣型液晶顯示電路；其型號為FM1602C。所述液晶顯示電路的輸入端組與所述微處理器電路的數(shù)據(jù)輸出端組相連，用于接 收微處理器傳送的顯示控制信號和顯示數(shù)據(jù)信號，所述液晶顯示電路的觸發(fā)輸入端與8D觸發(fā)芯片的輸入端相連，所述8D觸發(fā)芯片的第四輸出端、第五輸出端、第六輸出端、第七輸 出端、第八輸出端分別連接第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管、第九二極管 的陽極，所述第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管、第九二極管的陰極分別串 按鈕開關后，都連接在二十七電阻的一端，該二十七電阻的另一端接地。所述IC卡檢測電路是一種低功耗雙向通信電路；所述IC卡檢測電路設置有IC卡芯片連接端口，所述IC卡連接插座的SIM_PT引 腳連接到微處理器電路的SIM_PT引腳端，所述IC卡連接插座的SIM_PT引腳串聯(lián)第四十六 電阻后與3. 3V電壓相連，所述IC卡連接插座的數(shù)據(jù)端串聯(lián)第四十四電阻后與微處理器電 路的IC卡輸入/輸出端相連，所述IC卡連接插座的數(shù)據(jù)端連接第四十五電阻后與第三PNP 型三極管的集電極相連，所述IC卡連接插座的時鐘端串聯(lián)第四十二電阻后與微處理器電 路的IC卡時鐘端相連，所述IC卡連接插座的復位端串聯(lián)第四十電阻后與微處理器電路的 IC卡復位端相連，所述微處理器電路的SIM_CTL端串聯(lián)第五十三電阻后與第三NPN型三極 管的基極相連，所述第三NPN型三極管的發(fā)射極接地，集電極串聯(lián)第三十九電阻后與第三 PNP型三極管的基極相連，所述第三PNP型三極管的發(fā)射極接直流電壓VCC，第三PNP型三 極管的集電極連接IC卡連接插座的VCC引腳和VPP引腳，該第三PNP型三極管的集電極還 串第四十五電阻后與所述IC卡連接插座的數(shù)據(jù)端連接，所述IC卡連接插座的VCC引腳和 復位端之間跨接第四十一電阻，所述IC卡連接插座的VPP引腳和時鐘端之間跨接第四十三 電阻。所述RS-485通信電路是一種雙向的串行數(shù)據(jù)通信電路，RS-485通信電路設置有 差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器75LBC184。所述RS-485通信電路設置有差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器的數(shù)據(jù) 接收端連接到微處理器電路的串口數(shù)據(jù)接收端，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器的數(shù)據(jù)接收端串聯(lián) 第六十六電阻后與直流電壓VCC相連，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器的數(shù)據(jù)發(fā)送端連接到微處理 器電路的串口數(shù)據(jù)發(fā)送端，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器的數(shù)據(jù)發(fā)送端串聯(lián)第六十七電阻后與直 流電壓VCC相連，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器的/RE引腳和DE引腳相連后串聯(lián)第六十五電阻后 與直流電壓VCC相連。所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器的第一收發(fā)引腳串聯(lián)第五十一電阻后與直流電壓VCC相 連，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器的第二收發(fā)引腳串聯(lián)第五十二電阻后接地，所述差分數(shù)據(jù)線收 發(fā)器的第一收發(fā)引腳和第二收發(fā)引腳之間相對跨接兩個穩(wěn)壓二極管，該兩個穩(wěn)壓二極管的 陽極相連，陰極分別連接所述第一收發(fā)引腳和第二收發(fā)引腳，所述第一收發(fā)引腳和第二收 發(fā)引腳組成RS-485通信端口組。所述RS-485通信電路為船舶生活污水處理裝置運行記錄儀的預留通信電路，當 RS-485通信電路連接上標準的RS-485通信設備時，微處理器通過RS-485通信電路實現(xiàn)與 設備間的相互通信，并將存儲的裝置運行記錄數(shù)據(jù)傳送到所連接設備，所連接的設備接收 并存儲裝置運行記錄數(shù)據(jù)后，帶回管理中心并對裝置運行情況進行分析處理。本發(fā)明的顯著效果是可實時監(jiān)測和記錄船舶生活污水處理裝置的運行情況，檢 測數(shù)據(jù)準確，存儲量大，具有實時時鐘電路，可精確記錄和顯示裝置的運行情況參數(shù)值和具 體時間，所述微處理器電路可控制IC卡檢測電路和RS-485通信電路分別實現(xiàn)與IC卡和連 接設備之間的相互通信，所述IC卡或連接設備讀取微處理器內存儲的裝置運行記錄，管理系統(tǒng)通過IC卡或連接設備內讀取的裝置運行記錄分析該裝置的具體運行情況。


圖1為本發(fā)明的模塊連接關系圖2為風壓檢測電路的電路圖3為液位檢測電路的電路圖4為電流檢測電路的電路圖5為掉電檢測電路的電路圖6為實時時鐘電路的電路圖7為微處理器電路的電路圖8為IC卡檢測電路的電路圖9為液晶顯示電路的電路圖10為RS-485通信電路的電路圖11船舶生活污水處理裝置的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖及實施例對本發(fā)明進一步描述如圖1、11所示，一種船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，包括風壓檢測電路1、液 位檢測電路2、電流檢測電路3、掉電檢測電路4、微處理器電路5、液晶顯示電路6、實時時鐘 電路8、RS-485通信電路9，所述風壓檢測電路1、液位檢測電路2、電流檢測電路3、掉電檢 測電路4、實時時鐘電路8的輸出端都連接所述微處理器電路5上，微處理器電路5的輸出 端連接有液晶顯示電路6、RS-485通信電路9，還設置有IC卡檢測電路7，所述微處理器電 路5的輸出端連接在該IC卡檢測電路7上；所述風壓檢測電路1中的壓力傳感器安裝在船舶生活污水處理裝置的風壓機輸 出端；液位檢測電路2中的液位傳感器安裝在船舶生活污水處理裝置中；電流檢測電路3中的電流傳感器安裝在船舶生活污水處理裝置的供電回路中；檢測裝置運行時的壓力值、液位值和電流值，并將檢測的值傳送給微處理器電 路；所述掉電檢測電路4用于檢測船舶生活污水處理裝置運行時電源電壓，并將檢測 到的信號傳送給微處理器電路5 ；所述實時時鐘電路8用于產(chǎn)生實時的日期、時間，并將其傳送給微處理器電路5 ；所述微處理器電路5對風壓檢測電路1、液位檢測電路2、電流檢測電路3、掉電檢 測電路4、以及實時時鐘電路8傳送的信號進行A/D轉換、數(shù)字濾波和人工智能模式處理，并 將處理后的壓力值、液位值、電流值、以及日期和時間存儲到微處理器的內部存儲器；所述液晶顯示電路6顯示處理后的裝置運行記錄數(shù)據(jù)；所述IC卡檢測電路7用于讀取微處理器內部存儲器中存儲的裝置運行記錄數(shù)據(jù)。還設置有電源電路10，該電源電路10為所述風壓檢測電路1、液位檢測電路2、電 流檢測電路3、掉電檢測電路4、微處理器電路5、液晶顯示電路6、IC卡檢測電路7、實時時鐘電路8、RS-485通信電路9供電。圖2所示，所述風壓檢測電路1是一種光電隔離電路；該風壓檢測電路1設置有光電耦合芯片U4，該光電耦合芯片U4的發(fā)光二極管的 陰極接壓力傳感器的輸入端，該陰極與模擬地之間還連接有二十二電容C22，該發(fā)光二極管 的陽極串聯(lián)第二十四電阻RM后與VDD電壓輸出端連接，所述光電耦合芯片U4的光敏三極 管的集電極輸出端作為風壓檢測電路的輸出端，與微處理器電路5的風壓檢測信號輸入端 Pll相連接，所訴光電耦合芯片U4的光敏三極管的發(fā)射極與地相連接。圖3所示，所述液位檢測電路2是一種信號隔離電路；該液位檢測電路2設置有第一運算放大器IC2A，該第一運算放大器IC2A的正向 輸入端串聯(lián)第十二電阻R12電阻后，與液位傳感器的輸出端相連接，所述第一運算放大器 IC2A的正向輸入端還連接第十二穩(wěn)壓二極管D12的陰極，所述第十二穩(wěn)壓二極管D12的陽 極接模擬地，該第十二穩(wěn)壓二極管D12的兩端并聯(lián)第十七電阻R17和第十六電容C16，所述 第一運算放大器IC2A的反向輸入端連接該第一運算放大器IC2A的輸出端，該第一運算放 大器IC2A的輸出端接第十三電阻R13的一端，所述第十三電阻R13的另一端串聯(lián)第十四電 阻R14后接地，所述第十四電阻R14兩端并聯(lián)第十八電容C18，所述第十三電阻R13的另一 端同時作為液位檢測電路2信號的輸出端，與微處理器電路5的液位信號輸入端AINO相 連。圖4所示，所述電流檢測電路3是一種信號放大隔離電路；所述電流檢測電路3設置有第三運算放大器IC2C，該第三運算放大器IC2C的正 向輸入端連接第十九電容C19后接地，所述運算放大器IC2C的正向輸入端串聯(lián)第十六電阻 R16后，與所述電流傳感器的輸出端連接，所述第十六電阻R16與所述電流傳感器的公共端 連接第八二極管D8的陰極，該接第八二極管D8的陽極接地，所述第八二極管D8兩端并聯(lián) 第十五電阻R15、第二十五電阻R25、第十一二極穩(wěn)壓管D11、以及第二十九電容C29，該第三 運算放大器IC2C的反向輸入端連接第十八電阻R18后接模擬地，所述第三運算放大器IC2C 的反向輸入端串聯(lián)第十九R19電阻后，與該運算放大器IC2C的輸出端連接；所述第三運算放大器IC2C的輸出端連接第九二極管D9的陽極，第九二極管D9的 陰極與第二十電阻R20的一端相連，所述第二十電阻R20的另一端與第四運算放大器IC2D 的正向輸入端連接。所述第四運算放大器IC2D的正向輸入端連接第二十一電阻R21后接地，所述第 二十一電阻R21兩端并聯(lián)第二十電容C20，所述第四運算放大器IC2D的反向輸入端連接該 第四運算放大器IC2D的輸出端，所述第四運算放大器IC2D的輸出端與第二十二電阻R22 的一端相連，所述第二十二電阻R22的另一端作為電流檢測電路信號的輸出端，并與微處 理器電路5的電流檢測信號輸入端Aim相連接，所述第二十二電阻R22的另一端連接第 二十三電阻R23后接地，所述第二十三電阻R23兩端并聯(lián)第二十一電容C21。圖5所示，所述掉電檢測電路4為裝置工作電壓檢測電路；所述掉電檢測電路4設置有第十五發(fā)光二極管D15，所述第十五發(fā)光二極管D15的 陽極串聯(lián)第十電阻RlO后與VDD電壓相連，所述第十五發(fā)光二極管D15的陰極接地，所述第 十五發(fā)光二極管D15的兩端并聯(lián)第十一電阻Rll和第三十電容C30，所述第十五發(fā)光二極管 D15的陽極作為掉電檢測電路的輸出端，與微處理器電路5的掉電檢測輸入端AIN2相連。實時時鐘電路8是一種低功耗實時時鐘產(chǎn)生電路；所述實時時鐘電路8設置有低功耗時鐘產(chǎn)生芯片IC5，該時鐘產(chǎn)生芯片IC5的第一 晶振引腳和第二晶振引腳之間連接石英晶振，所述時鐘產(chǎn)生芯片IC5的第一晶振引腳還串 聯(lián)第九電容C9后接地，該時鐘產(chǎn)生芯片IC5的實時時鐘信號輸出端/INT串聯(lián)第三十四電 阻R34后接3. 3V電源電壓，所述實時時鐘信號輸出端/INT還連接微處理器電路5的實時 時鐘信號輸入端INT，所述時鐘產(chǎn)生芯片IC5的串行數(shù)據(jù)口 SDA串聯(lián)第三十七電阻R37后， 與微處理器電路5的串行數(shù)據(jù)端RSDA相連，所述串行數(shù)據(jù)口 SDA還串聯(lián)第三十六電阻R36 后與電壓VCC相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片IC5的串行時鐘口 SCL串聯(lián)第三十八電阻R38后，與 微處理器電路5的串行時鐘端RSCL相連。所述串行時鐘口 SCL還串聯(lián)第三十五電阻R35后與電壓VCC相連。所述時鐘產(chǎn)生 芯片IC5的電源端VCC連接第三二極管D3的陰極，該第三二極管D3的陽極與電壓電壓VCC 相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片IC5的電源端VCC連接第二二極管D2的陰極，該第二二極管(D2) 的陰極與電池正端相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片IC5的電源端VCC連接第三十四電容C34后接 地。圖7所示，所述微處理器電路5為一種高速、低功耗芯片；所述微處理器電路5設置有風壓信號輸入端(Pll)、液位信號輸入端ΑΙΝΟ、電流信 號輸入端ΑΙΝ1、掉電信號輸入端ΑΙΝ2、以及實時時鐘信號輸入端ΙΝΤ，并分別與風壓檢測電 路1的輸出端、液位檢測電路2的輸出端、電流檢測電路3的輸出端、掉電檢測電路4的輸 出端、以及實時時鐘電路8的輸出端相連接。圖8所示，所述液晶顯示電路6為一種字符點陣型液晶顯示電路，接收微處理器傳 送的顯示數(shù)據(jù)信息，并將其顯示出來；所述液晶顯示電路6的輸入端組與所述微處理器電路5的數(shù)據(jù)輸出端組相連，用 于接收微處理器傳送的顯示控制信號和顯示數(shù)據(jù)信號，所述液晶顯示電路6的觸發(fā)輸入端 與8D觸發(fā)芯片(IO)的輸入端相連，所述8D觸發(fā)芯片IC3的第四輸出端Q4、第五輸出端 Q5、第六輸出端Q6、第七輸出端Q7、第八輸出端Q8分別連接第五二極管D5、第六二極管D6、 第七二極管D7、第八二極管D8、第九二極管D9的陽極，所述第五二極管D5、第六二極管D6、 第七二極管D7、第八二極管D8、第九二極管D9的陰極分別串按鈕開關后，都連接在二十七 電阻R27的一端，該二十七電阻R27的另一端接地。圖9所示，所述IC卡檢測電路7是一種低功耗雙向通信電路；所述IC卡檢測電路7設置有IC卡芯片連接端口 JCARD，所述IC卡連接插座JCARD 的SIM_PT引腳連接到微處理器電路5的SIM_PT引腳端，所述IC卡連接插座JCARD的SIM_ PT引腳串聯(lián)第四十六電阻R46后與3. 3V電壓相連，所述IC卡連接插座JCARD的數(shù)據(jù)端 DATA串聯(lián)第四十四電阻R44后與微處理器電路5的IC卡輸入/輸出端SIM_I0相連，所述 IC卡連接插座JCARD的數(shù)據(jù)端DATA連接第四十五電阻R45后與第三PNP型三極管Q3的集 電極相連，所述IC卡連接插座JCARD的時鐘端CLK串聯(lián)第四十二電阻R42后與微處理器電 路5的IC卡時鐘端SIM_CLK相連，所述IC卡連接插座JCARD的復位端RST串聯(lián)第四十電 阻R40后與微處理器電路5的IC卡復位端SIM_RST相連，所述微處理器電路5的SIM_CTL 端串聯(lián)第五十三電阻R53后與第三NPN型三極管N3的基極相連，所述第三NPN型三極管 N3的發(fā)射極接地，集電極串聯(lián)第三十九電阻R39后與第三PNP型三極管Q3的基極相連，所述第三PNP型三極管Q3的發(fā)射極接直流電壓VCC，第三PNP型三極管Q3的集電極連接IC 卡連接插座JCARD的VCC引腳和VPP引腳，該第三PNP型三極管Q3的集電極還串第四十五 電阻R45后與所述IC卡連接插座JCARD的數(shù)據(jù)端DATA連接，所述IC卡連接插座JCARD的 VCC引腳和復位端RST之間跨接第四十一電阻R41，所述IC卡連接插座JCARD的VPP弓丨腳 和時鐘端CLK之間跨接第四十三電阻R43。圖10所示，所述RS-485通信電路9是一種雙向的串行數(shù)據(jù)通信電路，用于實現(xiàn)微 處理器電路5與連接設備之間的相互通信；所述RS-485通信電路9設置有差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器IC6，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器 IC6的數(shù)據(jù)接收端RXDl連接到微處理器電路5的串口數(shù)據(jù)接收端，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器 IC6的數(shù)據(jù)接收端Ran串聯(lián)第六十六電阻R66后與直流電壓VCC相連。所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器IC6的數(shù)據(jù)發(fā)送端Tan連接到微處理器電路5的串口數(shù) 據(jù)發(fā)送端，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器IC6的數(shù)據(jù)發(fā)送端Tan串聯(lián)第六十七電阻R67后與直 流電壓VCC相連，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器IC6的/RE引腳和DE引腳相連后串聯(lián)第六十五 電阻R65后與直流電壓VCC相連，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器IC6的A引腳串聯(lián)第五十一電阻 R51后與直流電壓VCC相連，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器IC6的B引腳串聯(lián)第五十二電阻R52 后接地，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器IC6的A引腳和B引腳之間相對跨接兩個穩(wěn)壓二極管，所述 第五十一電阻R51的另一端與第六十九電阻R69串聯(lián)，所述第六十九電阻R69的另一端為 A_485，為RS-485的通信端口，所述第五十二電阻R52的另一端與第七十電阻R70串聯(lián)，所 述第七十電阻R70的另一端為B_485，為RS-485通信的另一端口。第一收發(fā)引腳A和第二收發(fā)引腳B組成RS-485通信端口組。工作原理由風壓檢測電路1、液位檢測電路2、電流檢測電路3分別通過壓力傳感 器、液位傳感器、電流傳感器檢測船舶生活污水處理裝置運行時的壓力信號、液位信號和電 流信號，并接收到的信號進行放大和隔離干擾信號處理，將處理后的信號傳送給微處理器 電路5，所述微處理器電路5同時還接收掉電檢測電路4、實時時鐘電路8傳送的掉電信號 和時鐘/日歷信號，微處理器電路5將接收的信號進行A/D轉換、數(shù)字濾波和人工智能模式 處理，所述微處理器電路5存儲處理好的信號并將處理后的信號傳送給液晶顯示電路6，控 制液晶顯示電路6實時顯示所接收的裝置運行記錄數(shù)據(jù)；若IC卡檢測電路7檢測到IC卡，則由微處理器電路5通過IC卡檢測電路7實現(xiàn) 與IC卡之間的相互通信，并將存儲數(shù)據(jù)傳送給IC卡；若RS-485通信電路9連接有通信設 備，則由微處理器電路5通過RS-485通信電路實現(xiàn)與連接設備之間的相互通信，并將存儲 的裝置運行記錄數(shù)據(jù)傳送給連接設備；裝置運行管理系統(tǒng)通過IC卡或連接設備中存儲的 裝置運行記錄數(shù)據(jù)分析處理裝置運行的具體情況。
權利要求
1.一種船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，包括風壓檢測電路(1)、液位檢測電路 O)、電流檢測電路(3)、掉電檢測電路0)、微處理器電路(5)、液晶顯示電路(6)、實時時鐘 電路(8)、RS-485通信電路(9)，所述風壓檢測電路(1)、液位檢測電路O)、電流檢測電路 (3)、掉電檢測電路G)、實時時鐘電路(8)的輸出端都連接所述微處理器電路( 上，微處 理器電路(5)的輸出端連接有液晶顯示電路(6)、RS-485通信電路(9)，其特征在于還設 置有IC卡檢測電路(7)，所述微處理器電路(5)的輸出端連接在該IC卡檢測電路(7)上；所述風壓檢測電路(1)中的壓力傳感器安裝在船舶生活污水處理裝置的風壓機輸出端；液位檢測電路O)中的液位傳感器安裝在船舶生活污水處理裝置中；電流檢測電路(3)中的電流傳感器安裝在船舶生活污水處理裝置的供電回路中；檢測裝置運行時的壓力值、液位值和電流值，并將檢測的值傳送給微處理器電路；所述掉電檢測電路(4)用于檢測船舶生活污水處理裝置運行時電源電壓，并將檢測到 的信號傳送給微處理器電路(5)；所述實時時鐘電路⑶用于產(chǎn)生實時的日期、時間，并將其傳送給微處理器電路(5)；所述微處理器電路( 對風壓檢測電路(1)、液位檢測電路(2)、電流檢測電路(3)、掉 電檢測電路G)、以及實時時鐘電路(8)傳送的信號進行A/D轉換、數(shù)字濾波和人工智能模 式處理，并將處理后的壓力值、液位值、電流值、以及日期和時間存儲到微處理器的內部存 儲器；所述液晶顯示電路(6)顯示處理后的裝置運行記錄數(shù)據(jù)；所述IC卡檢測電路(7)用于讀取微處理器內部存儲器中存儲的裝置運行記錄數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，其特征在于風壓檢測電 路⑴是一種光電隔離電路；該風壓檢測電路(1)設置有光電耦合芯片(U4)，該光電耦合芯片(U4)的發(fā)光二極管的 陰極接壓力傳感器的輸入端，該陰極與模擬地之間還連接有二十二電容(C22)，該發(fā)光二極 管的陽極串聯(lián)第二十四電阻(R24)后與VDD電壓輸出端連接，所述光電耦合芯片(U4)的光 敏三極管的集電極輸出端作為風壓檢測電路的輸出端，與微處理器電路(5)的風壓檢測信 號輸入端(Pll)相連接，所訴光電耦合芯片(U4)的光敏三極管的發(fā)射極與地相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的液位檢測電路O)，其特征在于所述液位檢測電路( 是一 種信號隔離電路；該液位檢測電路( 設置有第一運算放大器(IC2A)，該第一運算放大器(IC2A)的正 向輸入端串聯(lián)第十二電阻(R12)電阻后，與液位傳感器的輸出端相連接，所述第一運算放 大器(IC2A)的正向輸入端還連接第十二穩(wěn)壓二極管(D12)的陰極，所述第十二穩(wěn)壓二極管 (D12)的陽極接模擬地，該第十二穩(wěn)壓二極管(D12)的兩端并聯(lián)第十七電阻(R17)和第十六 電容(C16)，所述第一運算放大器(IC2A)的反向輸入端連接該第一運算放大器(IC2A)的 輸出端，該第一運算放大器(IC2A)的輸出端接第十三電阻(R13)的一端，所述第十三電阻 (R13)的另一端串聯(lián)第十四電阻(R14)后接地，所述第十四電阻(R14)兩端并聯(lián)第十八電容 (C18)，所述第十三電阻(R13)的另一端同時作為液位檢測電路(2)信號的輸出端，與微處 理器電路(5)的液位信號輸入端(AINO)相連。
4.根據(jù)權利要求1所述船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，其特征在于所述電流檢測電路(3)是一種信號放大隔離電路；所述電流檢測電路C3)設置有第三運算放大器(IC2C)，該第三運算放大器(IC2C)的正 向輸入端連接第十九電容(C19)后接地，所述運算放大器(IC2C)的正向輸入端串聯(lián)第十六 電阻(R16)后，與所述電流傳感器的輸出端連接，所述第十六電阻(R16)與所述電流傳感器 的公共端連接第八二極管(D8)的陰極，該接第八二極管(D8)的陽極接地，所述第八二極管 (D8)兩端并聯(lián)第十五電阻(R15)、第二十五電阻(R25)、第十一二極穩(wěn)壓管(Dll)、以及第 二十九電容(以9)，該第三運算放大器(IC2C)的反向輸入端連接第十八電阻(R18)后接模 擬地，所述第三運算放大器(IC2C)的反向輸入端串聯(lián)第十九(R19)電阻后，與該運算放大 器(IC2C)的輸出端連接；所述第三運算放大器(IC2C)的輸出端連接第九二極管(D9)的陽極，第九二極管(D9) 的陰極與第二十電阻(R20)的一端相連，所述第二十電阻(R20)的另一端與第四運算放大 器(IC2D)的正向輸入端連接，所述第四運算放大器(IC2D)的正向輸入端連接第二十一電 阻(R21)后接地，所述第二十一電阻(R21)兩端并聯(lián)第二十電容(C20)，所述第四運算放 大器(IC2D)的反向輸入端連接該第四運算放大器(IC2D)的輸出端，所述第四運算放大器 (IC2D)的輸出端與第二十二電阻(R22)的一端相連，所述第二十二電阻(R22)的另一端作 為電流檢測電路信號的輸出端，并與微處理器電路( 的電流檢測信號輸入端(AINl)相連 接，所述第二十二電阻(R22)的另一端連接第二十三電阻(R23)后接地，所述第二十三電阻 (R23)兩端并聯(lián)第二十一電容(C21)。
5.根據(jù)權利要求1所述的船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，其特征在于所述掉電 檢測電路(4)為裝置工作電壓檢測電路；所述掉電檢測電路(4)設置有第十五發(fā)光二極管(D15)，所述第十五發(fā)光二極管(D15) 的陽極串聯(lián)第十電阻(RlO)后與VDD電壓相連，所述第十五發(fā)光二極管(DM)的陰極接地， 所述第十五發(fā)光二極管(D15)的兩端并聯(lián)第十一電阻(Rll)和第三十電容(C30)，所述第 十五發(fā)光二極管(D15)的陽極作為掉電檢測電路的輸出端，與微處理器電路(5)的掉電檢 測輸入端(AI^)相連。
6.根據(jù)權利要求1所述的船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，其特征在于所述實時 時鐘電路(8)是一種低功耗實時時鐘產(chǎn)生電路；所述實時時鐘電路(8)設置有低功耗時鐘產(chǎn)生芯片(IC5)，該時鐘產(chǎn)生芯片(IC5)的 第一晶振引腳和第二晶振引腳之間連接石英晶振，所述時鐘產(chǎn)生芯片(1( )的第一晶振引 腳還串聯(lián)第九電容(C9)后接地，該時鐘產(chǎn)生芯片(IC5)的實時時鐘信號輸出端(/INT)串 聯(lián)第三十四電阻(R34)后接3. 3V電源電壓，所述實時時鐘信號輸出端(/INT)還連接微處 理器電路(5)的實時時鐘信號輸入端(INT)，所述時鐘產(chǎn)生芯片(IC5)的串行數(shù)據(jù)口(SDA) 串聯(lián)第三十七電阻(R37)后，與微處理器電路(5)的串行數(shù)據(jù)端(RSDA)相連，所述串行數(shù) 據(jù)(SDA)還串聯(lián)第三十六電阻(R36)后與電壓VCC相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片(IC5)的串行 時鐘口(SCL)串聯(lián)第三十八電阻(R38)后，與微處理器電路(5)的串行時鐘端(RSCL)相 連，所述串行時鐘口(SCL)還串聯(lián)第三十五電阻￠3 后與電壓VCC相連，所述時鐘產(chǎn)生芯 片(IC5)的電源端(VCC)連接第三二極管(D3)的陰極，該第三二極管(D3)的陽極與電壓 電壓VCC相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片(IC5)的電源端(VCC)連接第二二極管(D2)的陰極，該 第二二極管(D2)的陰極與電池正端相連，所述時鐘產(chǎn)生芯片(IC5)的電源端(VCC)連接第三十四電容(C34)后接地。
7.根據(jù)權利要求1所述的船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，其特征在于所述微處 理器電路(5)為一種高速、低功耗芯片；所述微處理器電路( 設置有風壓信號輸入端(Pll)、液位信號輸入端(ΑΙΝΟ)、電流信 號輸入端(AINl)、掉電信號輸入端(ΑΙΝ2)、以及實時時鐘信號輸入端(INT)，并分別與風壓 檢測電路⑴的輸出端、液位檢測電路⑵的輸出端、電流檢測電路⑶的輸出端、掉電檢 測電路⑷的輸出端、以及實時時鐘電路⑶的輸出端相連接。
8.根據(jù)權利要求1所述的船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，其特征在于所述液晶 顯示電路(6)為字符點陣型液晶顯示電路；所述液晶顯示電路(6)的輸入端組與所述微處理器電路(5)的數(shù)據(jù)輸出端組相連，用 于接收微處理器傳送的顯示控制信號和顯示數(shù)據(jù)信號，所述液晶顯示電路(6)的觸發(fā)輸入 端與8D觸發(fā)芯片(IO)的輸入端相連，所述8D觸發(fā)芯片(IO)的第四輸出端(Q4)、第五 輸出端(Q5)、第六輸出端(Q6)、第七輸出端(Q7)、第八輸出端0^8)分別連接第五二極管 (D5)、第六二極管(D6)、第七二極管(D7)、第八二極管(D8)、第九二極管(D9)的陽極，所述 第五二極管(D5)、第六二極管(D6)、第七二極管(D7)、第八二極管(D8)、第九二極管(D9) 的陰極分別串按鈕開關后，都連接在二十七電阻(R27)的一端，該二十七電阻(R27)的另一 端接地。
9.根據(jù)權利要求1所述的船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，其特征在于所述IC卡 檢測電路(7)是一種低功耗雙向通信電路；所述IC卡檢測電路(7)設置有IC卡芯片連接端口(JCARD)，所述IC卡連接插座 (JCARD)的SIM_PT引腳連接到微處理器電路(5)的SIM_PT引腳端，所述IC卡連接插座 (JCARD)的SIM_PT引腳串聯(lián)第四十六電阻(R46)后與3. 3V電壓相連，所述IC卡連接插座 (JCARD)的數(shù)據(jù)端(DATA)串聯(lián)第四十四電阻(R44)后與微處理器電路(5)的IC卡輸入/ 輸出端(SIM_IO)相連，所述IC卡連接插座(JCARD)的數(shù)據(jù)端(DATA)連接第四十五電阻 (R45)后與第三PNP型三極管O )的集電極相連，所述IC卡連接插座(JCARD)的時鐘端 (CLK)串聯(lián)第四十二電阻(R42)后與微處理器電路(5)的IC卡時鐘端(SIM_CLK)相連，所 述IC卡連接插座(JCARD)的復位端(RST)串聯(lián)第四十電阻(R40)后與微處理器電路(5) 的IC卡復位端(SIM_RST)相連，所述微處理器電路(5)的SIM_CTL端串聯(lián)第五十三電阻 (R53)后與第三NPN型三極管(N； )的基極相連，所述第三NPN型三極管(吧)的發(fā)射極接地， 集電極串聯(lián)第三十九電阻(R39)后與第三PNP型三極管O )的基極相連，所述第三PNP型 三極管O )的發(fā)射極接直流電壓VCC，第三PNP型三極管O )的集電極連接IC卡連接插 座(JCARD)的VCC引腳和VPP引腳，該第三PNP型三極管0^3)的集電極還串第四十五電阻 (R45)后與所述IC卡連接插座(JCARD)的數(shù)據(jù)端(DATA)連接，所述IC卡連接插座(JCARD) 的VCC引腳和復位端(RST)之間跨接第四十一電阻(R41)，所述IC卡連接插座(JCARD)的 VPP引腳和時鐘端(CLK)之間跨接第四十三電阻(R43)。
10.根據(jù)權利要求1所述的船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，其特征在于所述 RS-485通信電路(9)是一種雙向的串行數(shù)據(jù)通信電路；所述RS-485通信電路(9)設置有差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器(IC6)，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器 (IC6)的數(shù)據(jù)接收端(RXDl)連接到微處理器電路(5)的串口數(shù)據(jù)接收端，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器(IC6)的數(shù)據(jù)接收端(RXDl)串聯(lián)第六十六電阻(R66)后與直流電壓VCC相連，所述 差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器(IC6)的數(shù)據(jù)發(fā)送端(TaH)連接到微處理器電路(5)的串口數(shù)據(jù)發(fā)送 端，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器(IC6)的數(shù)據(jù)發(fā)送端(Tan)串聯(lián)第六十七電阻(R67)后與直 流電壓VCC相連，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器(IC6)的/RE引腳和DE引腳相連后串聯(lián)第六十五 電阻(R60后與直流電壓VCC相連，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器(IC6)的第一收發(fā)引腳(A)串 聯(lián)第五十一電阻(R51)后與直流電壓VCC相連，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器(IC6)的第二收發(fā) 引腳(B)串聯(lián)第五十二電阻0 后接地，所述差分數(shù)據(jù)線收發(fā)器(IC6)的第一收發(fā)引腳 (A)和第二收發(fā)引腳⑶之間相對跨接兩個穩(wěn)壓二極管，該兩個穩(wěn)壓二極管的陽極相連，陰 極分別連接所述第一收發(fā)引腳(A)和第二收發(fā)引腳(B)，所述第一收發(fā)引腳(A)和第二收發(fā) 引腳(B)組成RS-485通信端口組。
全文摘要
一種船舶生活污水處理裝置運行記錄儀，其風壓檢測電路、液位檢測電路、電流檢測電路、掉電檢測電路、實時時鐘電路的輸出端都連接微處理器電路上，微處理器電路的輸出端連接有液晶顯示電路、RS-485通信電路。其特征在于微處理器電路的輸出端連接在IC卡檢測電路上；本發(fā)明的顯著效果是可實時監(jiān)測和記錄船舶生活污水處理裝置的運行情況，檢測數(shù)據(jù)準確，存儲量大，具有實時時鐘電路，可精確記錄和顯示裝置的運行情況參數(shù)值和具體時間，微處理器電路可控制IC卡檢測電路和RS-485通信電路分別實現(xiàn)與IC卡和外圍設備的通信，管理系統(tǒng)通過IC卡或連接設備內讀取的裝置運行記錄分析該裝置的具體運行情況。
文檔編號G07C3/00GK102142158SQ20111000591
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權日2011年1月12日
發(fā)明者曹曉莉, 李昔華, 江朝元 申請人:重慶工商大學