一种自动定时计数的电磁换向阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动定时计数的电磁换向阀，属于阀技术领域。
【背景技术】
[0002]电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。现有技术中应用于液压机械领域的电磁换向阀存在着一定的不足，不能实现自动的定时和计数功能，给工程应用增加了不必要的困难。
[0003]中国专利文献CN204092913U公开了一种设置延时电磁阀的消火栓，包括室内消火栓、单片机电路、继电器和电磁阀，在室内消火栓出水口处加装延时电磁阀，延时电磁阀和继电器电连接，继电器和单片机电路电连接，单片机电路控制继电器，继电器控制电磁阀开关。该实用新型通过对水阀系统的设置来控制出水时间，以防高水压造成的伤害，便于单人操作灭火。但是该系统设计相对复杂，需要对每一个室内消火栓进行改造，工程量大，且无法保证整个系统运行的稳定性，且单片机与阀相对独立，操作相对繁琐。
[0004]因此，亟需设计一种独立的且具有自动定时计数功能的电磁换向阀，使其能够方便安装、智能化作业在各种应用环境下，改变现有电磁阀依赖外部控制系统被动控制作业的现状。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种自动定时计数的电磁换向阀。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]一种自动定时计数的电磁换向阀，包括三位四通电磁换向阀和与三位四通电磁换向阀设置为一体的控制系统；所述控制系统包括单片机、两个输出模块、两个继电器、电源模块、显示模块和时钟模块，所述两个输出模块、电源模块、显示模块和时钟模块分别与单片机连接，所述两个输出模块还分别与两个继电器连接；所述三位四通电磁换向阀包括两个电源通路，所述两个电源通路的正极分别与所述的两个继电器连接，所述两个继电器还分别与电源火线连接，所述两个电源通路的负极分别与电源零线连接；通过所述的单片机输出命令控制两个继电器的通断，再通过所述两个继电器的通断继而实现分别控制两个电源通路的通断，最终通过所述两个电源通路的通断来控制三位四通电磁换向阀的开启或关闭。本实用新型提供的电磁换向阀，在传统电磁换向阀的基础上加装了控制系统，对控制系统中的单片机进行编程，并通过单片机输出命令，实现对继电器控制开关的通断，同时单片机具有可以完成定时和计数的功能，以此实现电磁换向阀自动换向的同时达到对换向时间的控制和换向次数的记录。
[0008]优选的，所述单片机选用型号为MSP430F5438A的单片机。
[0009]优选的，所述电源模块包括12V锂电池和型号为LMl117的三端稳压芯片，所述12V锂电池通过由LM1117三端稳压芯片按照现有技术设计的直流稳压电源电路为单片机供电。此设计的优点在于，由于单片机系统供电电压为3.3V，采用三端稳压芯片LM1117设计的3.3V稳压输出电路，则由12V锂电池为单片机提供稳定的电流。
[0010]优选的，所述时钟模块选为DS1302时钟模块，所述DS1302时钟模块的引脚5与单片机P7.5引脚连接，引脚6与单片机P6.7引脚连接，引脚7与单片机P7.6引脚连接。此设计的优点在于，DS1302时钟模块是比较成熟的时钟模块，系统时间由DS1302芯片提供，DS1302芯片可以为装置提供准确的时间，而且其具有外接的备用电源，断电时钟正常运行，能够有效保证整个控制系统运行的稳定性，DS1302需要外接32768Hz的晶振，为芯片提供时钟源。
[0011]优选的，所述显示模块选用深圳华威显示厂生产的型号为HW240320F-2L-0A的2.8寸彩色TFT触摸屏，所述TFT触摸屏的DB0-DB17数据引脚与单片机普通的1 口连接，TET触摸屏的LCD_RD、LCD_RS、LCDJVR引脚分别与单片机的P3.1、P3.2、P3.3引脚连接。此设计的优点在于，TFT触摸屏应用广泛、价格低廉，通过软件程序开发友好的触摸屏操作界面，便于人机交互操作。
[0012]优选的，所述输出模块包括由三极管按照现有技术设计的继电器驱动电路；所述继电器驱动电路包括限流电阻、三极管、二极管和继电器，所述限流电阻与三极管的基极串联，三极管的发射极接地，三极管的集电极与二极管和继电器并联后的电路串联。此设计的优点在于，由单片机普通1 口输出控制信号经三极管放大之后驱动继电器驱动电路，实现单片机控制继电器的通断，从而控制外部换向阀的通断，由于换向阀为两个方向换向，所以需要采用两个继电器分开控制。但由于单片机的输出信号的驱动能力有限，而且电压较低，无法驱动继电器动作，所以需要设计继电器驱动电路，利用三极管设计继电器驱动电路，继电器采用12V电源供电或由电池直接供电。当单片机输出高电平时继电器动作，当单片机输出低电平时继电器断开。
[0013]优选的，所述自动定时计数的电磁换向阀还包括通信模块，所述通信模块包括MAX232芯片，所述型号为MSP430F5438A的单片机的RXD、TXD、GND引脚分别与所述的MAX232芯片连接，实现型号为MSP430F5438A单片机的TTL电平向RS232电平转换。此设计的优点在于，为将装置内的换向阀开通的次数以及用户的设置等数据传送到监控系统中统一管理，也为了方便用户远程操控，设计了通信电路。由于单片机为TTL电平，要实现通信需要电平转换，采用MAX232芯片设计了 TTL电平向RS232电平转换电路，只需要将单片机的RXD、TXD, GND引脚与MAX232相应引脚连接即可。
[0014]本实用新型的有益效果在于:
[0015]本实用新型提供的自动定时计数的电磁换向阀，通过在现有的电磁换向阀基础上增加控制系统，以此实现电磁换向阀的智能化控制，丰富了电磁换向阀的功能，能够满足不同的使用需求，且整个装置采用了低功耗设计，系统的整体功耗低，可以支持长时间运行；整个控制系统和电磁换向阀集成为一个整体，方面使用和安装。在有特殊需求的使用场合下，该自动定时计数的电磁换向阀能够发挥良好的作用。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型中电磁换向阀的内部结构示意图；
[0017]图2为本实用新型中电磁换向阀的结构简图；
[0018]图3为本实用新型中控制系统与电磁换向阀的连接关系示意图；
[0019]图4为本实用新型中单片机各个引脚的连接关系示意图；
[0020]图5为本实用新型自动定时计数的电磁换向阀的整体结构示意图。
[0021]其中:1、线圈，2、衔铁，3、推杆，4、弹簧，5、A接口，6、阀芯，7、B接口，8、阀体，9、导磁套，10、T接口，11、P接口，12、控制柜。
【具体实施方式】
[0022]下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。
[0023]实施例1:
[0024]如图1至图5所示，本实施例提供的一种自动定时计数的电磁换向阀，包括三位四通电磁换向阀和与三位四通电磁换向阀设置为一体的控制系统；控制系统包括单片机、两个输出模块、两个继电器、电源模块、显示模块和时钟模块，其中，两个输出模块、电源模块、显示模块和时钟模块分别与单片机连接，两个输出模块还分别与两个继电器连接；三位四通电磁换向阀包括两个电源通路，两个电源通路的正极分别与所述的两个继电器连接，两个继电器还分别与电源火线连接，两个电源通路的负极分别与电源零线连接；通过所述的单片机输出命令控制两个继电器的通断，再通过所述两个继电器的通断继而实现分别控制两个电源通路的通断，最终通过所述两个电源通路的通断来控制三位四通电磁换向阀的开启或关闭。
[0025]其中三位四通电磁换向阀为现有的电磁换向阀，其内部结构主要包括线圈1、衔铁2、推杆3、弹簧4、阀芯6、阀体8、导磁套9、A接口 5、B接口 7、T接口 10和P接口 11。在阀体8的外部设置一控制柜12，将控制系统安装在控制柜12内部使其与传统电磁换向阀组合成一个全新的具有自动定时计数功能的电磁换向阀，组合后得到的新电磁换向阀的外形结构如图5所示。
[0026]其中，单片机选用型号为MSP430F5438A的单片机。电源模块包括12V锂电池和型号为LMl117的三端稳压芯片，12V锂电池通过由LMl117三端稳压芯片按照现有技术设计的直流稳压电源电路为单片机供电。由于单片机系统供电电压为3.3V，采用三端稳压芯片LM1117设计了 3.3V稳压输出电路，由12V锂电池为单片机提供稳定的电流。
[0027]时钟模块选用DS1302时钟模块，DS1302时钟模块的引脚5与单片机Ρ7.5引脚连接，引脚6与单片机Ρ6.7引脚连接，引脚7与单片机Ρ7.6引脚