一种太阳能热水工程监测与控制设备制造技术

本实用新型专利技术公布了一种太阳能热水工程监测与控制设备。本实用新型专利技术包括电源管理模块、通信模块、外部存储模块、时钟模块、水温采集模块、继电器控制模块、水位采集模块以及控制器模块。利用水温采集模块和水位采集模块采集太阳能热水工程中的水温和水位信息，水温传感器采集的是数字信号，水位传感器采集到的是模拟信号，通过MCU的A/D功能将其转化为数字信号，并将水温水位信号通过通信模块发送至PC机上，通过上位机软件将水温水位信息显示出来，用户可以通过上位机软件与监测节点通信，控制继电器模块给太阳能热水工程加水。本实用新型专利技术体积小，功耗低，精度高；具备数据采集、处理和存储等功能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于工业控制
，具体涉及一种太阳能热水工程检测与控制设备。
技术介绍
近年来，自动化技术迅猛发展，在工农业生产，交通运输，国防建设和航空，航天事业等领域中获得广泛的应用。随着生产和科学技术的发展，自动控制技术至今已渗透到各种科学领域，成为促进当今生产发展和科学技术进步的重要因素，而且渐渐由自动化向智能化转变。随着地球上存储的石油，煤等能源逐渐消耗而日益减少，利用太阳能为人类服务的项目也就越来越多，且将最终取代石油和煤，而太阳能热水器的方便使用随着近几年来的发展，越来越得到人们的认可，在一些阳光充足地区得到了充分应用，也已经被越来越多的人喜爱，特别是它环保、节能的优点，使其在市场竞争中占有优势。
技术实现思路
本技术针对现有太阳能热水工程的不足，提出了一种太阳能热水工程监测与控制设备。本技术包括电源管理模块、通信模块、外部存储模块、时钟模块、水温采集模块、继电器控制模块、水位采集模块以及控制器模块。电源管理模块由以SPXl117-3.3为核心的3.3V电压转换电路及外接5V/9V/12V三接口锂电池组成；电源接口 Jl的I引脚与锂电池的5V接口正极连接，电源接口 Jl的2引脚和3引脚接地，电源接口 J2的I引脚与锂电池的12V接口正极连接，1*2排针P6的I引脚与锂电池的12V接口连接，1*2排针P6的2引脚接地，第十五电容C15的一端、第十六电容C16的正极与电源接口 J2的I引脚连接，第十五电容C15的另一端、第十六电容C16的负极接地，以SPX1117-3.3为核心的3.3V电压转换电路为外部存储模块、水温采集模块以及通讯模块中的SI4432无线通信接口提供3.3V电压；控制器模块中保存水温采集模块和水位采集模块采集到的数据，并通过通讯模块传递到PC机，在PC机上显示采集到的数据。3.3V电压转换电路包括电源管理芯片U2 SPX1117-3.3、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8，电容C6的正极、电容C7的一端与电源管理芯片U2 SPXl117-3.3的I引脚和5V锂电池正极连接，电容C8的一端与电源管理芯片U2 SPXl 117-3.3的3引脚连接，电容C6的负极、电容C7的一端及电容C8的一端、电源管理芯片U2 SPXl117-3.3的2引脚接地；第二电阻R2的正极与5V锂电池正极连接，第二电阻R2的负极与第一发光二极管Dl的正极连接，第一发光二极管Dl的负极接地。外部存储模块包括存储芯片U3 SST25VF016B、第五电阻R5、第六电阻R6及第十电容C10，存储芯片U3 SST25VF016B的I引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P4.0引脚连接，存储芯片U3 SST25VF016B的2引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P4.2引脚连接，第五电阻R5的一端与电源管理芯片U2 SPXl117-3.3的2引脚连接，第五电阻R5的另一端与存储芯片U3 SST25VF016B的3引脚连接，存储芯片U3 SST25VF016B的4引脚接地，存储芯片U3 SST25VF016B的5引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P4.1引脚连接，存储芯片U3 SST25VF016B的6引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P4.3引脚连接，第六电阻R6的一端、第十电容ClO的一端以及存储芯片U3 SST25VF016B的8引脚与电源管理芯片U2 SPX1117-3.3的3引脚连接，第六电阻R6的另一端与存储芯片U3 SST25VF016B的7引脚连接，第十电容ClO的另一端接地。通信模块包括串口通信电平接口转换芯片Xl MAX232、第i^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、l*4排针P2、l*4排针P3、l*3排针Pll、l*3排针P12 ;串口通信电平接口转换芯片MAX232的I引脚与第十二电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的3引脚与第十二电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的4引脚与第i^一电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的5引脚与第H^一电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的2引脚与第十四电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX3232的16引脚、第十二电容的另一端及锂电池5V接口连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的15引脚与第十三电容的一端连接，串口通信电平接口转 换芯片MAX232的6引脚与第十三电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的9引脚与1*4排针P3的3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的10引脚与1*4排针P3的4引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的11引脚与1*4排针P2的4引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的12引脚与1*4排针P2的3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的13引脚与1*3排针Pll的I引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的14引脚与1*3排针Pll的2引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的8引脚与1*3排针P12的I引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的7引脚与1*3排针P12的2引脚连接，1*4排针P2的I引脚与锂电池的5V接口连接，1*4排针P3的I引脚与电源管理芯片U2 SPXl117-3.3的3引脚连接，1*4排针P2的2引脚、1*4排针P3的2引脚、1*3排针Pll的3引脚和1*2排针P12的3引脚接地，串口通信电平接口转换芯片MAX232的11引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P3.1引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的12引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P3.0引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的10引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的Pl.3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的9引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的Pl.2引脚连接。继电器控制模块包括继电器K1、第九电容C9、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Q1、第二二极管D2、l*2排针P7、l*2排针P9，继电器Kl的I引脚与第九电容C9的正极、锂电池的12V接口正极以及第二二极管D2的负极连接，继电器Kl的2引脚与第二二极管D2的负极以及第一三极管Ql的集电极连接，第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P0.0引脚连接，第三电阻R3的另一端与第一三极管Ql的基极连接，第四电阻R4的另一端、第一三极管Ql的发射极及第九电容C9的负极接地，继电器Kl的3引脚与1*2排针P7的3引脚连接，继电器Kl的6引脚与1*2排针P7的2引脚连接，继电器Kl的4引脚与1*2排针P9的I引脚连接，继电器Kl的7引脚与1*2排针P9的2引脚连接。控制器模块包括控制器芯片Ul STC12C5A60S2、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电容R1、第一晶振Yl、l*4排针P2、l*4排针P4、l*4排针P8、l*2排针P5、l*5排针P10，控制器芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热水工程监测与控制设备，其特征在于：包括电源管理模块、通信模块、外部存储模块、时钟模块、水温采集模块、继电器控制模块、水位采集模块以及控制器模块；电源管理模块由以SPX1117?3.3为核心的3.3V电压转换电路及外接5V/9V/12V三接口锂电池组成；电源接口J1的1引脚与锂电池的5V接口正极连接，电源接口J1的2引脚和3引脚接地，电源接口J2的1引脚与锂电池的12V接口正极连接，1*2排针P6的1引脚与锂电池的12V接口连接，1*2排针P6的2引脚接地，第十五电容C15的一端、第十六电容C16的正极与电源接口J2的1引脚连接，第十五电容C15的另一端、第十六电容C16的负极接地，以SPX1117?3.3为核心的3.3V电压转换电路为外部存储模块、水温采集模块以及通讯模块中的SI4432无线通信接口提供3.3V电压；控制器模块中保存水温采集模块和水位采集模块采集到的数据，并通过通讯模块传递到PC机，在PC机上显示采集到的数据；3.3V电压转换电路包括电源管理芯片U2?SPX1117?3.3、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8，电容C6的正极、电容C7的一端与电源管理芯片U2?SPX1117?3.3的1引脚和5V锂电池正极连接，电容C8的一端与电源管理芯片U2?SPX1117?3.3的3引脚连接，电容C6的负极、电容C7的一端及电容C8的一端、电源管理芯片U2?SPX1117?3.3的2引脚接地；第二电阻R2的正极与5V锂电池正极连接，第二电阻R2的负极与第一发光二极管D1的正极连接，第一发光二极管D1的负极接地；外部存储模块包括存储芯片U3?SST25VF016B、第五电阻R5、第六电阻R6及第十电容C10，存储芯片U3?SST25VF016B的1引脚与控制器芯片U1?STC12C5A60S2的P4.0引脚连接，存储芯片U3?SST25VF016B的2引脚与控制器芯片U1?STC12C5A60S2的P4.2引脚连接，第五电阻R5的一端与电源管理芯片U2?SPX1117?3.3的2引脚连接，第五电阻R5的另一端与存储芯片U3?SST25VF016B的3引脚连接，存储芯片U3?SST25VF016B的4引脚接地，存储芯片U3?SST25VF016B的5引脚与控制器芯片U1?STC12C5A60S2的P4.1引脚连接，存储芯片U3?SST25VF016B的6引脚与控制器芯片U1?STC12C5A60S2的P4.3引脚连接，第六电阻R6的一端、第十电容C10的一端以及存储芯片U3?SST25VF016B的8引脚与电源管理芯片U2?SPX1117?3.3的3引脚连接，第六电阻R6的另一端与存储芯片U3?SST25VF016B的7引脚连接，第十电容C10的另一端接地；通信模块包括串口通信电平接口转换芯片X1?MAX232、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、1*4排针P2、1*4排针P3、1*3排针P11、1*3排针P12；串口通信电平接口转换芯片MAX232的1引脚与第十二电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的3引脚与第十二电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的4引脚与第十一电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的5引脚与第十一电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的2引脚与第十四电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX3232的16引脚、第十二电容的另一端及锂电池5V接口连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的15引脚与第十三电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的6引脚与第十三电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的9引脚与1*4排针P3的3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的10引脚与1*4排针P3的4引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的11引脚与1*4排针P2的4引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的12引脚与1*4排针P2的3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的13引脚与1*3排针P11的1引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的14引脚与1*3排针P11的2引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的8引脚与1*3排针P12的1引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的7引脚与1*3排针P12的2引脚连接，1*4排针P2的1引脚与锂电池的5V接口连接，1*4排针P3的1引脚与电源管理芯片U2?SPX1117?3...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热水工程监测与控制设备，其特征在于:包括电源管理模块、通信模块、外部存储模块、时钟模块、水温采集模块、继电器控制模块、水位采集模块以及控制器模块； 电源管理模块由以SPXl117-3.3为核心的3.3V电压转换电路及外接5V/9V/12V三接口锂电池组成；电源接口 Jl的I引脚与锂电池的5V接口正极连接，电源接口 Jl的2引脚和3引脚接地，电源接口 J2的I引脚与锂电池的12V接口正极连接，1*2排针P6的I引脚与锂电池的12V接口连接，1*2排针P6的2引脚接地，第十五电容C15的一端、第十六电容C16的正极与电源接口 J2的I引脚连接，第十五电容C15的另一端、第十六电容C16的负极接地，以SPX1117-3.3为核心的3.3V电压转换电路为外部存储模块、水温采集模块以及通讯模块中的SI4432无线通信接口提供3.3V电压；控制器模块中保存水温采集模块和水位采集模块采集到的数据，并通过通讯模块传递到PC机，在PC机上显示采集到的数据； .3.3V电压转换电路包括电源管理芯片U2 SPXl117-3.3、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8，电容C6的正极、电容C7的一端与电源管理芯片U2 SPXl 117-3.3的I引脚和5V锂电池正极连接，电容C8的一端与电源管理芯片U2 SPXl117-3.3的3引脚连接，电容C6的负极、电容C7的一端及电容C8的一端、电源管理芯片U2 SPXl 117-3.3的2引脚接地；第二电阻R2的正极与5V锂电池正极连接，第二电阻R2的负极与第一发光二极管Dl的正极连接，第一发光二极管Dl的负极接地； 外部存储模块包括存储芯片U3 SST25VF016B、第五电阻R5、第六电阻R6及第十电容C10，存储芯片U3 SST25VF016B的I引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P4.0引脚连接，存储芯片U3 SST25VF016B的2引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P4.2引脚连接，第五电阻R5的一端与电源管理芯片U2 SPXl117-3.3的2引脚连接，第五电阻R5的另一端与存储芯片U3 SST25VF016B的3引脚连接，存储芯片U3 SST25VF016B的4引脚接地，存储芯片U3 SST25VF016B的5引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P4.1引脚连接，存储芯片U3 SST25VF016B的6引脚与控制器芯片Ul STC12C5A60S2的P4.3引脚连接，第六电阻R6的一端、第十电容ClO的一端以及存储芯片U3 SST25VF016B的8引脚与电源管理芯片U2 SPXl117-3.3的3引脚连接，第六电阻R6的另一端与存储芯片U3 SST25VF016B的7引脚连接，第十电容ClO的另一端接地； 通信模块包括串口通信电平接口转换芯片Xl MAX232、第i^一电阻RU、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、l*4排针P2、l*4排针P3、l*3排针？11、1*3排针卩12 ；串口通信电平接口转换芯片MAX232的I引脚与第十二电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的3引脚与第十二电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的4引脚与第i^一电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的5引脚与第i^一电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的2引脚与第十四电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX3232的16引脚、第十二电容的另一端及锂电池5V接口连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的15引脚与第十三电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的6引脚与第十三电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的9引脚与1*4排针P3的3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的10引脚与1*4排针P3的4引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的11引脚与1*4排针P2的4引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的12引脚与1*4排针P2的3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的13引脚与1*3排针Pll的I引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的14引脚与1*3排针Pll的2引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的8引脚与1*3排针P12的I引脚连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋鹏，王英帅，柴俊沙，王敏，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：