专利名称：一种水压控制器电路和水压控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路领域，特别是指一种水压控制器电路和水压控制器。
背景技术：
目前的恒压供水系统由水泵、变频器和装在系统出口处的压力传感器组成，当供水压力低于设定压力时，变频器增大水泵的电源频率，是水泵的转速升高，从而使供水压力上升，当供水压力高于设定压力时，变频器减小水泵的电源频率，使水泵的转速降低从而使供水压力下降，通过变频器调节水泵转速使系统出口压力稳定在设定值。现有的水压控制器直接工频运行，水压要么达到系统最大值，要么无水，不能根据需要恒定在中间值；也不能根据用水量变化实时调整水泵运行频率，对水泵、变频器保护不够完善。有的有变频调整运行的系统，但不能多台水泵联动；有的无中文液晶显示，人机交互界面不够友好、直观，而且无工业标准通信接口，不能接入其他监控系统。
实用新型内容本实用新型提出一种水压控制器电路和水压控制器，解决了现有技术中水压控制器不能根据用水量变化实时调整水泵运行频率的问题。本实用新型的技术方案是这样实现的:一种水压控制器电路，其包括:控制器，用于接收水压信号，以及发出控制指令；数字信号输入模块 ，与所述控制器信号连接，用于输入多个水泵的状态信号、变频器状态信号、水池水位信号、外部手自动切换信号；模拟信号输入模块，与所述控制器连接，用于输入水压模拟信号；操作模块，与所述控制器连接，用于输入操作控制指令；通讯及接口模块，与所述控制器连接，用于与上位机通讯、编程和扩展；模拟信号输出模块，与所述控制器连接，用于将所述控制器发出的脉冲宽度调制信号经过滤波和放大后输出；执行模块，与所述控制器连接，根据所述控制器的控制指令，调整水路压力和工作模式。优选地，所述控制器为微控制器ATMEGA64。优选地，所述数字信号输入模块与所述微控制器ATMEGA64的五个输入管脚连接。优选地，所述模拟信号输入模块与所述微控制器ATMEGA64的两个输入管脚连接。优选地，所述操作模块包括键盘、控制按键、触摸式按键中的一种或多种。优选地，所述通讯及接口模块包括串行数据接口、编程接口和控制器扩展接口。优选地，所述模拟信号输出模块与所述微控制器ATMEGA64的模拟信号输出管脚连接，输出0-10V的直流电压。优选地，所述执行模块包括与所述控制器连接的执行芯片和连接于所述执行芯片上的驱动继电器。本实用新型还提出一种水压控制器，其包括壳体，和设置在所述壳体内部的所述水压控制器电路，以及设置在所述壳体外部的显示装置和控制按钮。本实用新型的有益效果是:1.实现了智能、无人、恒压的供水控制；一般泵房管理人员无需经过复杂的培训，也能轻松实现各项操作；且对于一般故障，无需专业人员上门，即可查出和排除，节省了时间。2.本实用新型设置有多种信号输入方式，可实施监控水路中的情况，且可通过通讯电路将实时信号传递出，实现远程监控；3.本实用新型设置有多种接口，可方便地更新控制方式以及工作模式等，还可根据需求扩展多种功能。4.本实用新型的水压控制器外部可采用触控式显示装置，大方美观，操作更简便。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用 新型一种水压控制器电路的电路模块连接示意图；图2为本实用新型水压控制器电路控制器的优选实施例电路结构图；图3为本实用新型水压控制器电路数字信号输入模块的一种实施例电路结构图；图4为本实用新型水压控制器电路数字信号输入模块的另一种实施例电路结构图；图5为本实用新型水压控制器电路模拟信号输入模块的优选实施例电路结构图；图6为本实用新型水压控制器电路操作模块的优选实施例电路结构图；图7为本实用新型水压控制器电路通讯及接口模块中的控制器扩展接口优选实施例电路结构图；图8为本实用新型水压控制器电路模拟信号输出模块的优选实施例电路结构图；图9为本实用新型水压控制器电路执行模块的优选实施例电路结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图1所示，本实用新型的水压控制器电路包括控制器、数字信号输入模块、模拟信号输入模块、操作模块、通讯及接口模块、模拟信号输出模块和执行模块，其中所述控制器，用于接收水压信号，以及发出控制指令(图2所示)；所述数字信号输入模块与所述控制器信号连接，用于输入多个水泵的状态信号、变频器状态信号、水池水位信号、外部手自动切换信号(图3和图4所示)；所述模拟信号输入模块与所述控制器连接，用于输入水压模拟信号(图5所示)；所述操作模块与所述控制器连接，用于输入操作控制指令(图6所示)；所述通讯及接口模块与所述控制器连接，用于与上位机通讯、和编程扩展(图7所示)；所述模拟信号输出模块与所述控制器连接，用于将所述控制器发出的脉冲宽度调制信号(即PWM信号)经过滤波和放大，变成0-10V的直流电压信号后输出(图8所示)；所述执行模块与所述控制器连接，根据所述控制器的控制指令，调整水路压力和工作模式(图9所示)。如图2所示，本实用新型优选实施例中的控制器为八位CMOS微控制器ATMEGA64。其输入输出等各管脚的功能以及外围电路的接线方式可参考其数据手册，故在此不再赘述。其输入输出可通过设置端子接口实现，简便易行。图3和图4为本实用新型的两个数字信号输入模块，其中图3的数字信号输入模块与所述微控 制器ATMEGA64的五个输入管脚连接，即图3中的In9_Inl3管脚接至ATMEGA64的PF3-PF7管脚，以检测两个水泵的热故障信号和变频反馈信号，同时还可检测水箱是否有水，以及切换控制器的手动或自动的控制模式。图4所示的数字信号输入模块，可扩展至同一个水压控制器控制和检测更多的水泵热故障和变频反馈信号。如图5所示，所述模拟信号输入模块与所述微控制器ATMEGA64的两个输入管脚连接，即图5中的ADCO与ADCl与ATMEGA64的PR)和-PFl管脚连接，以检测水路中的水压信号。本实用新型中的所述操作模块可以包括键盘、控制按键、触摸式按键中的一种或多种。如图6中所示的7个key按键组成扫描式3*4的行列式键盘，可实现12个按键输入信号。本实用新型还设置有通讯及接口模块包括串行数据接口、编程接口和控制器扩展接口。串行数据接口、编程接口可采用现有的接法或ATMEGA64数据手册中的推荐接法，在此不再描述其电路结构。图7为控制器的扩展接口电路，可通过分时复用把PC 口的八位接口变成既是液晶显示的D0-D7信号接口，还可检测Inl-1n8的外部输入信号。图8所不的模拟信号输出模块与所述微控制器ATMEGA64的模拟信号输出管脚连接，用于将所述控制器发出的脉冲宽度调制信号(即PWM信号)经过滤波和放大，变成0-10V的直流电压信号后输出。由于变频器的频率控制电压输入信号绝大部分都0-10V的，故控制器的输出控制信号频率需通过改变高频脉冲信号的高低电平的比例，以匹配变频器的控制信号。图9所示的执行模块通过芯片U3、U4驱动继电器，该执行模块与微控制器ATMEGA64的的0UT1-0UT12连接。微控制器ATMEGA64控制水泵的运转时，必需通过控制接触器线圈220V的信号来实现。由于输出的控制信号为5V小信号，不足以直接驱动继电器，故采用芯片U3、U4 (2003芯片)控制继电器，而220V信号控制器内部通过继电器来执行。本实用新型还提出一种水压控制器，其包括壳体，和设置在所述壳体内部的所述水压控制器电路，以及设置在所述壳体外部的显示装置和控制按钮。该控制器壳体的外形可根据具体的设备结构设计，其显示装置可设计为数码管显示或液晶显示等，也可设计为触摸屏显示。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求1.一种水压控制器电路，其特征在于，其包括: 控制器，用于接收水压信号，以及发出控制指令； 数字信号输入模块，与所述控制器信号连接，用于输入多个水泵的状态信号、变频器状态信号、水池水位信号、外部手自动切换信号； 模拟信号输入模块，与所述控制器连接，用于输入水压模拟信号； 操作模块，与所述控制器连接，用于输入操作控制指令； 通讯及接口模块，与所述控制器连接，用于与上位机通讯、编程和扩展； 模拟信号输出模块，与所述控制器连接，用于将所述控制器发出的脉冲宽度调制信号经过滤波和放大后输出； 执行模块，与所述控制器连接，根据所述控制器的控制指令，调整水路压力和工作模式。
2.如权利要求1所述的水压控制器电路，其特征在于，所述控制器为微控制器ATMEGA64。
3.如权利要求2所述的水压控制器电路，其特征在于，所述数字信号输入模块与所述微控制器ATMEGA64的五个输入管脚连接。
4.如权利要求3所述的水压控制器电路，其特征在于，所述模拟信号输入模块与所述微控制器ATMEGA64的两个输入 管脚连接。
5.如权利要求2所述的水压控制器电路，其特征在于，所述操作模块包括键盘、控制按键、触摸式按键中的一种或多种。
6.如权利要求2所述的水压控制器电路，其特征在于，所述通讯及接口模块包括串行数据接口、编程接口和控制器扩展接口。
7.如权利要求2所述的水压控制器电路，其特征在于，所述模拟信号输出模块与所述微控制器ATMEGA64的模拟信号输出管脚连接，输出O-1OV的直流电压。
8.如权利要求2所述的水压控制器电路，其特征在于，所述执行模块包括与所述控制器连接的执行芯片和连接于所述执行芯片上的驱动继电器。
9.一种水压控制器，其特征在于:其包括壳体，和设置在所述壳体内部的、如权利要求1-8任一项所述的水压控制器电路，以及设置在所述壳体外部的显示装置和控制按钮。
专利摘要本实用新型提出一种水压控制器电路和一种水压控制器，所述水压控制器电路包括控制器、数字信号输入模块、模拟信号输入模块、操作模块、通讯及接口模块、模拟信号输出模块和执行模块；所述水压控制器包括所述的水压控制器电路。本实用新型可实现智能、无人、恒压的供水控制，降低了泵房管理人员的工作难度，而且还可通过通讯电路将实时信号传递出，实现远程监控，以及根据需求进行功能扩展。
文档编号G05D16/20GK203102032SQ20132008882
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者许德山 申请人:许德山