一种具有多保护功能的智能水泵控制系统技术方案

本实用新型专利技术为一种具有多保护功能的智能水泵控制系统，包括主控芯片、通讯模块、复位电路模块、模拟测量模块、传感器模块、电源电路模块、人机交互模块、水泵启停控制模块和存储电路模块；通讯模块、复位电路模块、模拟测量模块和电源电路模块分别与主控芯片的串口引脚、异步复位引脚、A/D引脚和电源输入引脚连接，人机交互模块、水泵启停控制模块和传感器模块均与主控芯片的I/O引脚连接，存储电路模块与主控芯片的IIC引脚连接；通讯模块用于实现系统与工控机的通讯，模拟测量模块将模拟信号转换为数字信号，传感器模块用于测量水位和水压，电源电路模块将外接电源转换为不同大小的直流电源，人机交互模块用于参数设置和信息显示，存储电路模块用于存储水泵工作参数和故障信息。息。息。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多保护功能的智能水泵控制系统


[0001]本技术属于水泵控制
，特别是涉及一种具有多保护功能的智能水泵控制系统。

技术介绍

[0002]水泵是日常生活中用于运输液体的一种机器，可输送水、油以及液态金属等，在城市供水系统、污水排污系统、建筑系统以及农业水利系统等方面有着广泛应用。传统的水泵控制系统面临着许多弊端，1)主要依赖于人工手动操作，浪费大量人力资源；2)在传统的手动控制中，只要用户手动打开水泵，水泵不受其他因素影响，一直保持开启状态，存在众多安全隐患，易造成水泵缺水空转，轻者导致水泵永久性损伤，重者则会造成水泵过热起火，且利用水泵传输的液体大多为良导体，当液体侵入水泵供电系统或水泵控制系统硬件电路后会造成漏电及电源短路，导致人员触电并引发火灾；3)传统的水泵控制系统不易及时发现故障，且无法及时显示和记录故障发生原因，故障发生后无法针对故障原因进行分析并加以改进系统。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提出了一种具有多保护功能的智能水泵控制系统。
[0004]本技术解决所述技术问题采用以下技术方案：
[0005]一种具有多保护功能的智能水泵控制系统，其特征在于，该系统包括主控芯片、通讯模块、复位电路模块、模拟测量模块、传感器模块、电源电路模块、人机交互模块、水泵启停控制模块和存储电路模块；通讯模块与主控芯片的串口引脚连接，复位电路模块与主控芯片的异步复位引脚连接，模拟测量模块与主控芯片的A/D引脚连接，电源电路模块与主控芯片的电源输入引脚连接，人机交互模块、水泵启停控制模块和传感器模块均与主控芯片的I/O引脚连接，存储电路模块与主控芯片的IIC引脚连接；
[0006]所述电源电路模块包括外接电源、一号电容C1～九号电容C9、二号二极管D2、一号电感L1、二号电感L2、一号整流桥BR1、稳压器U3和稳压模块U1；外接电源输出端与二号电容C2和二号二极管D2并联后连接一号整流桥BR1的输入端，一号电容C1和三号电容C3并联后再与一号整流桥BR1的输出端连接，一号电容C1和三号电容C3并联后的一端与二号电感L2的一端连接，一号电容C1和三号电容C3并联后的另一端接地；二号电感L2的另一端和五号电容C5的一端均连接稳压器U3的一号引脚，五号电容C5的另一端接地，稳压器U3的二号引脚接地，六号电容C6、八号电容C8、九号电容C9的一端连接在一起后分别与稳压器U3的三号引脚和一号电感L1的一端相连，六号电容C6、八号电容C8、九号电容C9的另一端均接地；一号电感L1的另一端和七号电容C7的一端均与稳压模块U1的输入引脚连接，七号电容C7的另一端接地，稳压模块U1的输出引脚与四号电容C4的一端相连接，四号电容C4的另一端接地；电源电路模块将外接电源转换为12V、5V和3.3V直流电源；
[0007]所述模拟测量模块包括二号整流桥BR2、运算放大器U5、十三号电容C
13
、十四号电容C
14
和七号电阻R7～十一号电阻R
11
；八号电阻R8、十四号电容C
14
和九号电阻R9依次串联，二号整流桥BR2的三号引脚与八号电阻R8的一端，八号电阻R8的另一端和十四号电容C
14
的一端均接地，八号电阻R8和十四号电容C
14
构成RC滤波电路，九号电阻R9的另一端与运算放大器U5的反相输入端连接，运算放大器U5的同相输入端接地，七号电阻R7和十三号电容C
13
并联后再与运算放大器U5的输出端和反相输入端连接，运算放大器U5的输出端依次连接十号电阻R
10
和十一号电阻R
11
，十一号电阻R
11
的一端同时与主控芯片的A/D引脚连接，另一端接地；
[0008]所述人机交互模块包括蜂鸣器BE、二十二号电阻R
22
～二十四号电阻R
24
、二十号电容C
20
～二十二号电容C
22
、三号三极管Q3、LCD驱动器和一号按键S1～六号按键S6；蜂鸣器BE1的正极分别与二十三号电阻R
23
和二十二号电阻R
22
的一端连接，二十三号电阻R
23
的另一端与电源电路模块的5V直流电源输出端相连，二十二号电阻R
22
的另一端与主控芯片的I/O引脚连接；蜂鸣器BE1的负极与三号三极管Q3的集电极相连，三号三极管Q3的发射极接地，三号三极管Q3的基极与二十号电容C
20
的一端相连，二十号电容C
20
的另一端与二十二号电阻R
22
的一端连接；一号按键S1、二号按键S2和三号按键S3的一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连，四号按键S4、五号按键S5和六号按键S6的一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连，一号按键S1和四号按键S4的另一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连，二号按键S2和五号按键S5的另一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连，三号按键S3和六号按键S6的另一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连；LCD驱动器的CS引脚与主控芯片的I/O引脚相连，LCD驱动器的WR引脚与主控芯片的I/O引脚相连，LCD驱动器的DATA引脚与主控芯片的I/O引脚相连，LCD驱动器的VLCD和VDD引脚通过二十四号电阻R
24
相连后与电源电路模块的5V直流电源输出端相连，二十一号电容C
21
和二十二号电容C
22
的一端连接LCD驱动器VDD引脚和电源电路模块的5V直流电源输出端相连的导线，另一端均接地。
[0009]进一步的，所述水泵启停控制模块包括一号电阻R1～四号电阻R4、十号电容C
10
、十一号电容C
11
、一号二极管D1、一号三极管Q1和继电器U2；一号电阻R1的一端与电源电路模块的12V直流电源输出端相连，另一端与继电器U2的一号引脚相连，十一号电容C
11
的一端连接到一号电阻R1与继电器U2的一号引脚相连的导线上，十一号电容C
11
的另一端接地；继电器U2的四号引脚与一号三极管Q1的集电极相连，一号三极管Q1的发射极接地，一号三极管Q1的基极与二号电阻R2的一端相连，二号电阻R2的另一端连接主控芯片的PB9引脚，三号电阻R3的一端连接到二号电阻R2与主控芯片的PB9引脚相连的导线上，三号电阻R3的另一端接地；一号二极管D1的正极与继电器U2的四号引脚连接，负极与继电器U2的一号引脚连接，继电器U2的二号引脚与外部电源输入端连接；四号电阻R4的一端与十号电容C
10
串联后连接继电器U2的三号引脚，四号电阻R4的另一端连接水泵正极；
[0010]所述存储电路模块包括五号电阻R5、六号电阻R6、十二号电容C
12
和存储芯片U4；存储芯片U4的SCL引脚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多保护功能的智能水泵控制系统，其特征在于，该系统包括主控芯片、通讯模块、复位电路模块、模拟测量模块、传感器模块、电源电路模块、人机交互模块、水泵启停控制模块和存储电路模块；通讯模块与主控芯片的串口引脚连接，复位电路模块与主控芯片的异步复位引脚连接，模拟测量模块与主控芯片的A/D引脚连接，电源电路模块与主控芯片的电源输入引脚连接，人机交互模块、水泵启停控制模块和传感器模块均与主控芯片的I/O引脚连接，存储电路模块与主控芯片的IIC引脚连接；所述电源电路模块包括外接电源、一号电容C1～九号电容C9、二号二极管D2、一号电感L1、二号电感L2、一号整流桥BR1、稳压器U3和稳压模块U1；外接电源输出端与二号电容C2和二号二极管D2并联后连接一号整流桥BR1的输入端，一号电容C1和三号电容C3并联后再与一号整流桥BR1的输出端连接，一号电容C1和三号电容C3并联后的一端与二号电感L2的一端连接，一号电容C1和三号电容C3并联后的另一端接地；二号电感L2的另一端和五号电容C5的一端均连接稳压器U3的一号引脚，五号电容C5的另一端接地，稳压器U3的二号引脚接地，六号电容C6、八号电容C8、九号电容C9的一端连接在一起后分别与稳压器U3的三号引脚和一号电感L1的一端相连，六号电容C6、八号电容C8、九号电容C9的另一端均接地；一号电感L1的另一端和七号电容C7的一端均与稳压模块U1的输入引脚连接，七号电容C7的另一端接地，稳压模块U1的输出引脚与四号电容C4的一端相连接，四号电容C4的另一端接地；电源电路模块将外接电源转换为12V、5V和3.3V直流电源；所述模拟测量模块包括二号整流桥BR2、运算放大器U5、十三号电容C
13
、十四号电容C
14
和七号电阻R7～十一号电阻R
11
；八号电阻R8、十四号电容C
14
和九号电阻R9依次串联，二号整流桥BR2的三号引脚与八号电阻R8的一端，八号电阻R8的另一端和十四号电容C
14
的一端均接地，八号电阻R8和十四号电容C
14
构成RC滤波电路，九号电阻R9的另一端与运算放大器U5的反相输入端连接，运算放大器U5的同相输入端接地，七号电阻R7和十三号电容C
13
并联后再与运算放大器U5的输出端和反相输入端连接，运算放大器U5的输出端依次连接十号电阻R
10
和十一号电阻R
11
，十一号电阻R
11
的一端同时与主控芯片的A/D引脚连接，另一端接地；所述人机交互模块包括蜂鸣器BE、二十二号电阻R
22
～二十四号电阻R
24
、二十号电容C
20
～二十二号电容C
22
、三号三极管Q3、LCD驱动器和一号按键S1～六号按键S6；蜂鸣器BE1的正极分别与二十三号电阻R
23
和二十二号电阻R
22
的一端连接，二十三号电阻R
23
的另一端与电源电路模块的5V直流电源输出端相连，二十二号电阻R
22
的另一端与主控芯片的I/O引脚连接；蜂鸣器BE1的负极与三号三极管Q3的集电极相连，三号三极管Q3的发射极接地，三号三极管Q3的基极与二十号电容C
20
的一端相连，二十号电容C
20
的另一端与二十二号电阻R
22
的一端连接；一号按键S1、二号按键S2和三号按键S3的一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连，四号按键S4、五号按键S5和六号按键S6的一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连，一号按键S1和四号按键S4的另一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连，二号按键S2和五号按键S5的另一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连，三号按键S3和六号按键S6的另一端相连后与主控芯片的I/O引脚相连；LCD驱动器的CS引脚与主控芯片的I/O引脚相连，LCD驱动器的WR引脚与主控芯片的I/O引脚相连，LCD驱动器的DATA引脚与主控芯片的I/O引脚相连，LCD驱动器的VLCD和VDD引脚通过二十四号电阻R
24
相连后与电源电路模块的5V直流电源输出端相连，二十一号电容C
21
和二十二号电容C
22
的一端连接LCD驱动器VDD引脚和电源电路模块的5V直流电源输出端相连的导线，另一端均接地。
2.根据权利要求1所述的具有多保护功能的智能水泵控制系统，其特征在于，所述水泵启停控制模块包括一号电阻R1～四号电阻R4、十号电容C
10
、十一号电容C
11
、一号二极管D1、一号三极管Q1和继电器U2；一号电阻R1的一端与电源电路模块的12V直流电源输出端相连，另一端与继电器U2的一号引脚相连，十一号电容C
11
的一端连接到一号电阻R1与继电器U2的一号引脚相连的导线上，十一号电容C
11
的另一端接地；继电器U2的四号引脚与一号三极管Q1的集电极相连，一号三极管Q1的发射极接地，一号三极管Q1的基极...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志涛，杨济恺，袁萍修，陈雨晴，胡景南，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：