一种家用超低功耗停水自闭阀门装置制造方法及图纸

技术编号:8957710 阅读:379 留言:0更新日期:2013-07-25 02:29
一种家用超低功耗停水自闭阀门装置,由电动阀、水压开关和控制器组成。工作时,自来水压力正常,按下控制器启动按钮,电动阀开启,维持供水;自来水管道停水时,压力开关动作,控制器关闭电动阀,停止供水,输出报警指示信号;自来水管道中途来水,压力正常后,只有重新按下控制器启动按钮才能恢复供水,可以防止突然来水后的跑水现象,达到节水目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置,涉及一种电池供电停水自动关闭阀门装置,具体涉及家用自来水管道停水时可自动关闭水路并提供报警指示的一种自闭阀门装置。
技术介绍
日常生活中停水不少见,停水中忘记关闭水龙头即离家或睡觉休息也时有发生,轻则浪费水资源,情况严重时还会造成屋内漫水,殃及邻居。电动或电磁式自闭水阀装置,需要考虑的核心问题是供电电源的可靠性及采用电池供电时如何保证有较长的待机时间。专利号为200320115361.8的技术专利“停水报警保护器”采用市电交流220V供电,安全性与可靠性差,市电停电时不能实现报警与保护功能。专利号分别为97211457.2号的技术专利“自来水报警器”、92210078.0号的技术专利“水龙头跑水自动预警电子装置”、201020002742.5号的技术专利“停水未关自动报警式水龙头或家内用水总闸阀”都采用电池供电,可靠性高,但控制装置功耗大,待机工作时间短,且都只能完成停水报警功能,不能实现自动闭阀。
技术实现思路
为解决现有电动或电磁式自闭水阀供电可靠性的问题,有必要提供一种采用电池供电,且正常工作时间足够长的停水检测及阀门自闭控制装置。—种家用超低功耗停水自闭阀门装置,包括水压开关、电动阀和控制器。自来水压力变化情况由水压开关检测并送至控制器,控制器根据自来水压力的变化判断是否停水,如果判断出已经停水,控制器通过电动阀驱动电路控制电动阀关闭,同时驱动LED发出报警信号。电动阀关闭后,只有在水压恢复正常时按下控制器上的启动按钮开关才能重新开启阀门。在所述装置中,采用2节普通碱性电池供电。在所述装置中,停水与否通过安装在阀门前面的自来水水压开关检测判断,自来水供水正常,水压高于设定值,水压开关断开;自来水停水,水压低于设定值,水压开关闭 合。在所述装置中,电动阀驱动电路采用程控电源供电,只有在开启或者关闭电动阀门的过程中,电动阀、电动阀驱动电路及其程控电源才消耗电量,在阀门维持关闭状态或者维持开启状态时,电动阀、电动阀驱动电路及其程控电源都不消耗电量。在所述装置中,控制器的单片机选择具有低功耗工作模式的MSP430单片机,单片机待机时工作在低功耗模式,定时器定时时间到产生的中断请求信号将单片机唤醒至工作模式,任务处理完毕单片机再次进入低功耗待机状态。在所述装置中,停水时,LED通过间歇发光的方式进行停水报警指示,LED发光采用窄脉冲电流驱动。不报警时,LED及其报警驱动电路不消耗电量。在所述装置的控制器中,设有手动开关,当手动开关打向开启位置时,强制开启电动阀门;当手动开关打向关闭位置时,强制关闭电动阀门;当手动开关打在中间断开位置时,控制器工作在自动状态。在所述装置的控制器中,启动按钮开关信号、水压开关信号、手动开关信号由逻辑电平转换电路转换成逻辑电平送至单片机,逻辑电平转换电路采用程控电源供电,在查询开关状态的时候,相应的程控电源供电,开关逻辑电平转换电路消耗电量;不查询开关状态的时候,相应的程控电源不供电,开关逻辑电平转换电路不消耗电量。本专利技术的有益效果是,①自来水管停水后自动关闭总阀并发出报警指示信号,自来水管恢复来水后,需要按下启动按钮才能恢复供水功耗超低,采用电池供电,可以保证长时间安全可靠工作具有手动控制功能,可以代替家庭供水系统中的总水阀。附图说明图1是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例系统结构框图。图2是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例控制原理框图。图3是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例电路原理图。图4是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例主程序流程图。图5是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例定时器中断程序流程图。图6是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例阀门关闭/维持关闭子程序流程图。图7是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例阀门开启/维持开启子程序流程图。图8是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例LED报警子程序流程图。具体实施例方式下面将结合说明书附图对本专利技术具体实施方式作具体说明。见图1,本专利技术由电动阀3、水压开关2和控制器I组成。图2是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例控制原理框图。控制器I的控制核心是单片机4,水压开关2、启动按钮开关5、手动开关6的机械开关信号经逻辑电平转换电路8转换成逻辑电平后,送至单片机4的INl输入接口;单片机4通过输出接口 0UT4输出控制信号,经由电动阀驱动电路10,控制电动阀3的开、关;单片机4通过输出接口 0UT3输出LED报警控制信号,控制LED报警驱动电路12发出报警信号;电源13为碱性电池供电单元,用于向所述装置提供工作电源VDD。为降低功耗,单片机4采用活动模式与低功耗模式交替的间歇方式工作,活动模式下完成必要的工作后,单片机4进入低功耗模式;低功耗模式下,单片机4内部定时器定时时间到,唤醒单片机4进入活动模 式。为降低功耗,单片机4外围的逻辑电平转换电路8、电动阀驱动电路10采用程控电源供电。单片机4通过输出接口 OUTl控制逻辑电平转换电路8的程控电源7,只有在单片机4活动模式下,查询输入接口 INl逻辑电平信号期间,程控电源7才向逻辑电平转换电路8提供+Vl电源;单片机4通过输出接口 0UT2控制电动阀驱动电路10的程控电源9,只有在开启阀门或者是关闭阀门的过程中,程控电源9才向电动阀驱动电路10提供+V2电源。为降低功耗,单片机4采用窄脉冲电流驱动LEDll发光,由0UT3输出频率介于20Hz IOOHz之间的PWMl脉冲信号来实现。为降低功耗,LEDll采用间歇发光的方式报警,报警时,20Hz IOOHz之间的PWM窄脉冲电流驱动信号经过周期在I IOs之间的间歇周期信号调制后,再从单片机4的0UT3输出,LED间歇发光过程的调制由软件实现。图3是一种家用超低功耗停水自闭阀门装置实施例电路原理图。在本实施方式中,电源13由电池BT25和滤波电容C24组成,电池BT25选择2节10 Ω放电电量为2000mAh的5号碱性电池,其输出VDD的电压范围是3.0V 1.8V,滤波电容C24为47yF电解电容。在本实施方式中,单片机4采用低功耗的MSP430系列单片机,具体型号选择MSP430G2553,电源电压范围是1.8V 3.6V,其电源输入端VCC、VSS直接接至电源13的VDD+、VDD-端。下表为图2与图3中单片机4输入/输出接口名称对照表。单片机4的ACLK由频率32768Hz的晶体XT19产生,CPU工作频率设定为1MHz,活动模式下,单片机4电源电流400 μ A ;LPM3低功耗模式下,单片机4电源电流0.9 μ A。在LPM3低功耗模式下,单片机4内部定时器定时125ms,定时时间到唤醒单片机4进入活动模式,活动模式耗时不到1ms,在完成数据采集、控制输出等任务后,再次进入LPM3低功耗模式,周而复始。单片机4的平 均工作电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用超低功耗停水自闭阀门装置,包括一个水压开关(2)、电动阀(3)和控制器(1),自来水压力变化情况由压力开关(2)检测并送至控制器(1),自来水停水后,控制器(1)控制电动阀(3)关闭,同时驱动控制器(1)中的LED(11)发出报警信号,电动阀关闭后,只有在水压恢复正常时,按下控制器(1)上的启动按钮开关(5)才能重新开启电动阀(3),其特征是,包括:A、控制器(1)由电源(13)、单片机(4)、启动按钮开关(5)、手动开关(6)、逻辑电平转换电路(8)、电动阀驱动电路(10)、LED报警驱动电路(12)、LED(11)和程控电源(7)、程控电源(9)组成,单片机(4)具有低功耗工作模式;B、水压开关(2)、启动按钮开关(5)、手动开关(6)的机械开关信号经逻辑电平转换电路(8)转换成逻辑电平后,送至单片机(4)的输入接口,只有在单片机(4)需要查询逻辑电平信号期间,才控制程控电源(7)向逻辑电平转换电路(8)供电;C、单片机(4)输出的控制信号,经由电动阀驱动电路(10),控制电动阀(3)的开启或关闭,只有在开启电动阀(3)阀门或者是关闭电动阀(3)阀门的过程中,单片机(4)才控制程控电源(9)向电动阀驱动电路(10)供电。...

【技术特征摘要】
1.一种家用超低功耗停水自闭阀门装置,包括一个水压开关(2)、电动阀(3)和控制器(1),自来水压力变化情况由压力开关(2)检测并送至控制器(1),自来水停水后,控制器(I)控制电动阀(3)关闭,同时驱动控制器(I)中的LED(11)发出报警信号,电动阀关闭后,只有在水压恢复正常时,按下控制器(I)上的启动按钮开关(5)才能重新开启电动阀(3),其特征是,包括: A、控制器(I)由电源(13)、单片机(4)、启动按钮开关(5)、手动开关(6)、逻辑电平转换电路(8 )、电动阀驱动电路(10 )、LED报警驱动电路(12 )、LED (11)和程控电源(7 )、程控电源(9)组成,单片机(4)具有低功耗工作模式; B、水压开关(2)、启 动按钮开关(5)、手动开关(6)的机械开关信号经逻辑电平转换电路(8)转换成逻辑电平后,送至单片机(4)的输入接口,只有在单片机(4)需要查询逻辑电平信号期间,才控制程控电源(7)向逻辑电平转换电路(8)供电; C、单片机(4)输出的控制信号,经由电动阀驱动电路(10),控制电动阀(3)的开启或关闭,只有在开启电动阀(3)阀门或者是关闭电动阀(3)阀门的过程中,单片机(4)才控制程控电源(9)向电动阀驱动电路(10)供电。2.如权利要求1所述的一种家用超低功耗停水自闭阀门装置,其特征在于:所述电源(13)由2节碱性电池和滤波电容组成。3.如权利要求1所述的一种家用超低功耗停水自闭阀门装置,其特征在于:所述单片机(...

【专利技术属性】
技术研发人员:凌云侯文科彭琼林李飞陈欢
申请(专利权)人:湖南工业大学
类型:发明
国别省市:

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