基于单片机AD检测的水流检测电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于单片机AD检测的水流检测电路，通过在待检测设备中设置两根探针，经过分压滤波后接入单片机，当有水流过两根金属探针时，由于水中含有电解质的原因，两根金属探针间等效成具有一定阻抗的电阻，单片机AD端口采集到探针上变化的电压值来判断是否缺水，这种检测方式可检测的水质范围广泛，甚至可以检测到TDS值为4PPM的纯净水，适用于一些非储水式饮用水制水制冰设备的缺水检测电路中。

Water flow detection circuit based on single chip microcomputer ad detection

【技术实现步骤摘要】
基于单片机AD检测的水流检测电路
本技术涉及一种水流检测电路，尤其涉及一种基于单片机AD检测的水流检测电路。
技术介绍
在工业生产和日常生活办公中，很多饮水设备都需要用到检测水位或水流的装置，如家庭饮水机中。常用的水位或水流检测装置包括干簧管液位传感器和带霍尔传感器的流量计，干簧管的工作原理只适合检测静置的液体，无法检测流动水流，并且干簧管检测水位时对安装位置要求严格。霍尔水流传感器是利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量，在霍尔元件的正极串如负载电阻，同时通上5V的滞留电压，并使电流方向与磁场方向正交，当水通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时，产生不同磁极的旋转磁场，切割磁感应线，产生高低脉冲电平。由于霍尔元件的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比，转子的转速与水流量成正比，继而通过输出的脉冲信号频率判断水流量。带霍尔传感器的流量计需要将水管接入流量计，水流要流过流量计内部来检测流量，所以流量计的安装要复杂，当整机结构紧凑时就不适合使用霍尔传感器来检测水位，并且成本也比较高。
技术实现思路
本技术的目的就在于为了解决上述问题，提供了一种基于单片机AD检测的水流检测电路，以提供一种结构简单，设计合理，检测精确度较高，可检测水流和水位的电路结构。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于单片机AD检测的水流检测电路，包括第一探针、第二探针和单片机检测芯片，所述第一探针和第二探针之间设有一等效电阻R0，第一探针与第二探针之间还设有一分压滤波电路，第一探针与第二探针通过分压电路接入单片机检测芯片，其中：所述分压滤波电路包括分压电阻R1，滤波电阻R2和电容C1，所述第一探针的一条支路通过分压电阻R1连接至外部的直流工作电压输出端Vcc，所述第一探针的另一条支路通过滤波电阻R2连接至单片机检测芯片的AD端口；所述第二探针的一条支路直接连接至单片机检测芯片的模拟GND端口，所述第二探针的另一条支路通过电容C1连接至单片机检测芯片的AD端口。进一步优选地，所述第二探针通过一电容Y2接地。进一步优选地，所述分压电阻R1的阻值为510KΩ-1MΩ，可提高测量精度，使本申请的电路能够检测到电解质含量很低的纯净水。进一步优选地，所述滤波电阻R2为2KΩ的碳膜电阻，所述电容C1为0.1uF的瓷片电容。进一步优选地，所述单片机检测芯片的型号为HR7P169B。本技术的有益效果在于：1)本技术可适用于因产品结构设计限制而无法使用霍尔传感器或干簧管检测水位的设备中，可以检测水流速度及是否缺水等状态；2)本技术的可检测的水质范围广泛，甚至可以检测到TDS值为4PPM的纯净水，适用于一些非储水式饮用水制水制冰设备的缺水检测电路中；3)本技术电路结构简单，所需元器件少，误判率低。附图说明图1是本技术的基于单片机AD检测的水流检测电路的装置整体结构示意图；图2是本技术的基于单片机AD检测的水流检测电路的整体电路结构原理图；图3是本技术的基于单片机AD检测的水流检测电路的接口连接原理图。具体实施方式下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。实施例1本实施例提供了一种基于单片机AD检测的水流检测电路，如图1、2、3所示，为使用东软载波的8位系列20PIN脚单片机HR7P169B为单片机检测芯片在制冰机产品上进行水位AD检测的结构图和电路原理图，包括第一探针、第二探针和HR7P169B单片机芯片，下面结合附图对本技术的电路结构进行详细阐述。如图1所示，所述第一探针和第二探针均为金属导体，独立安装在制冰机的制冰盒上，两根探针之间不接触，待检测的水流可同时流过两根探针。两根探针之间设有一等效电阻R0，当无水流流过时，两根探针之间为开路，等效电阻R0阻值无限大，当有水流流过两根探针时，由于水中电解质的存在，第一探针和第二探针之间的等效电阻R0的阻值在可检测范围类，等效电阻R0根据水中的电解质不同而阻值不同。当电解质等杂质含量高时，等效电阻R0阻抗越小，电解质含量越低，等效的阻抗就越大。如图2所示，所述的HR7P169B单片机芯片有16KByteFLASH程序存储空间，1KByteSRAM数据存储器，同时拥有高达15通道的12bitAD转换结果的模拟数字转换器ADC，AD端口丰富利于PCB板layout，图2中MCU端口标识有AIN的都可以作为AD采集端口，12bit的AD采样精度，提高水位检测结果的准确性，大容量的FLASH和SRAM空间满足AD采样数据的处理。如图2、3所示，将两根探针经过引线连接至电控板中，经过电控板上电路的分压滤波后接入HR7P169B单片机芯片。所述分压滤波电路包括分压电阻R1，滤波电阻R2和电容C1，其中：所述第一探针的一条支路通过分压电阻R1连接至外部的直流工作电压输出端Vcc，Vcc根据单片机检测芯片的工作电压而定，例如3.3V或5V，本实施例的HR7P169B单片机芯片为5V；等效电阻R0与分压电阻R1组成分压电路，分压后的电压Uad0＝Vcc*R0/(R0+R1)，分压电阻R1阻值优选为510KΩ-1MΩ，该阻值下能够检测到电解质含量很低的纯净水；所述第二探针的一条支路直接连接至HR7P169B单片机芯片的模拟GND端口；由于水流波动，以及Vcc和GND线上的噪声干扰，等效电阻R0分压后不能直接接入单片机检测芯片的AD端口，因此，需要与滤波电阻R2和电容C1连接后再接入单片机检测芯片的AD端口。本实施例中，所述第一探针的另一条支路通过滤波电阻R2、所述第二探针的另一条支路通过电容C1连接至HR7P169B单片机芯片的一AD端口，其中，滤波电阻R2为2KΩ左右的碳膜电阻，电容C1为0.1uF的瓷片电容。R2与C1主要作用是滤除采样信号上的干扰噪声，对采集电压的影响很小，可忽略不计，所以最终接入到单片机检测芯片的AD口上采样信号电压Uad≈Uad0，单片机检测芯片根据采样Uad的电压值判断水流速和是否缺水：当Uad始终处在波动状态，说明设备正处于加水状态，且水流速越大，Uad值越小，当Uad稳定在一固定值不变时，说明水量已经淹没了两个探针，为满水状态。进一步地，由于第二探针是与HR7P169B单片机芯片的模拟GND端口直接相连的，考虑到电气的安全性，Vcc与GND必须要与输入的市电隔离。因此，如果待检测设备本体的外壳上有接地线时，根据安规要求，需要将连接到GND的探针(第二探针)通过一电容Y2与连接在待检测设备本体的外壳上的接地线短接。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单片机AD检测的水流检测电路，包括第一探针、第二探针和单片机检测芯片，其特征在于，所述第一探针和第二探针之间设有一等效电阻R0，第一探针与第二探针之间还设有一分压滤波电路，第一探针与第二探针通过分压电路接入单片机检测芯片，其中：/n所述分压滤波电路包括分压电阻R1，滤波电阻R2和电容C1，所述第一探针的一条支路通过分压电阻R1连接至外部的直流工作电压输出端Vcc，其另一条支路通过滤波电阻R2连接至单片机检测芯片的AD端口；所述第二探针的一条支路直接连接至单片机检测芯片的模拟GND端口，其另一条支路通过电容C1连接至单片机检测芯片的AD端口。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机AD检测的水流检测电路，包括第一探针、第二探针和单片机检测芯片，其特征在于，所述第一探针和第二探针之间设有一等效电阻R0，第一探针与第二探针之间还设有一分压滤波电路，第一探针与第二探针通过分压电路接入单片机检测芯片，其中：
所述分压滤波电路包括分压电阻R1，滤波电阻R2和电容C1，所述第一探针的一条支路通过分压电阻R1连接至外部的直流工作电压输出端Vcc，其另一条支路通过滤波电阻R2连接至单片机检测芯片的AD端口；所述第二探针的一条支路直接连接至单片机检测芯片的模拟GND端口，其另一条支路通过电容C1连接至单片机检测芯片的AD端口。
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【专利技术属性】
技术研发人员：南燕，葛沂杰，袁学武，孙贤义，
申请(专利权)人：合肥英唐电子有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34