一种智能阀控制装置的制作方法

文档序号:15653466发布日期:2018-10-12 23:30阅读:193来源:国知局

本实用新型涉及红外传感检测技术领域,具体涉及一种智能阀控制装置。



背景技术:

阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格相当繁多。

智能阀,为将微处理器装在执行机构或阀门定位器内而具有强大计算能力的阀门。它通过数字通讯与网络双向传递有关信息,如:阀门开度、动作次数、动作速度、输出力矩等。并可远程设定阀门的开度范围、改变阀特性、调整死区及远程调校等。

现实生活中经常会发生居民进出卫生间时忘记关水龙头,进出厨房时忘记关水龙头导致家中被淹的事情发生,严重时还会祸及相邻住宅。

再者,若住户外出旅游或出差长时间不在家,忘记关入户水闸时,若家里的自来水管路发生故障时,也容易发生水淹事件。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种智能阀控制装置,基于人体红外检测实现居民进水管路上的智能阀的开启和关闭。

为实现以上目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种智能阀控制装置,包括:人体红外检测电路、单片机和继电器电路,其中,

所述人体红外检测电路的输出端与所述单片机的输入端相连,所述单片机的输出端与所述继电器电路的控制端相连,所述继电器电路与居民进水管路上的智能阀相连;所述人体红外检测电路用于检测监测区域的人体信号,并将检测到的人体信号发送给单片机;所述单片机通过继电器电路控制所述智能阀的开启或关闭。

优选地,所述智能阀控制装置,还包括:RS485通信电路和显示屏,所述RS485通信电路分别与所述单片机和显示屏连接。

优选地,所述显示屏为触摸屏。

优选地,所述显示屏为非触摸屏,所述智能阀控制装置还包括与所述单片机连接的按键模组。

优选地,所述人体红外检测电路包括:热释电数字智能传感器AM412和放大器U1,其中,

热释电数字智能传感器AM412的输出端通过电阻R6与放大器U1的正相输入端连接,同时,热释电数字智能传感器AM412的输出端通过并联的电阻R4和电容C1接地;放大器U1的反相输入端通过并联的电阻R1和电容C3接地,同时通过电阻R2外接5V直流电;放大器U1的电源端外接5V直流电,同时通过电容C2接地;放大器U1的输出端通过电阻R5外接3.3V直流电,同时通过电容C4接地;放大器U1的输出端与所述单片机相连。

优选地,所述继电器电路包括:光电耦合器U2、NPN型三极管Q1、双刀双掷继电器J1,其中,

电光耦合器U2的1号引脚通过电阻R3外接3.3V直流电,2号引脚与所述单片机相连,3号引脚外接5V直流电,4号引脚通过电阻R7连接三极管Q1的基极;三极管Q1的基极和发射极之间连接有电阻R9,三极管Q1的集电极通过反接的二极管D1外接5V直流电;

继电器J1的型号为G6K-2P;继电器J1的1号触点与三极管Q1的集电极相连,8号触点外接5V直流电;4号、7号触点接地,2号、5号触点外接12V直流电;3号触点一端通过接线端子P1与智能阀连接,另一端与2号引脚相连;6号触点一端通过接线端子P1与智能阀连接,另一端与7号引脚相连。

优选地,所述RS485通信电路包括:485通信芯片U3,其中,U3的型号为SP3485EN-L/TR;

485通信芯片U3的1~4号引脚与所述单片机相连,5号引脚接地,8号引脚外接3.3V直流电;6号引脚通过电阻R10与接线端子P4相连,7号引脚通过电阻R8与接线端子P4相连,接线端子P4与所述显示屏相连;

485通信芯片U3的6号引脚还通过反接的稳压二极管D4接地,7号引脚通过正接的稳压管二极管D3接地;6号引脚和7号引脚之间连接有反接的稳压二极管D7。

优选地,所述智能阀控制装置,还包括:与12V直流电源连接的电源电路,所述电源电路用于将蓄电池输出的12V直流电转换为5V和3.3V直流电,为所述人体红外检测电路、继电器电路和RS485通信电路供电。

优选地,所述电源电路包括:接线端子P3、稳压芯片VR1和稳压芯片VR2,其中,

接线端子P3与12V直流电源连接;接线端子P3的1号引脚通过正接的二极管D2输出12V直流电,并通过极性电容C5接地;2号引脚接地;

VR1的型号为CJ78M05,VR1的输入端通过电容C12接地,同时与二极管D2的负极相连;VR1的输出端输出5V直流电,并通过并联的电容C11和C13接地;其中,电容C11为极性电容;

VR2的型号为AMS1117-3.3,VR2的输入端与VR1的输出端连接,VR2的输出端通过并联的电容C14、C16、反接的稳压二极管D5、D6接地,并输出3.3V直流电;其中,电容C14为极性电容。

优选地,所述单片机的型号为STM32F103C8T6。

本实用新型采用以上技术方案,至少具备以下有益效果:

由上述技术方案可知,本实用新型提供的这种智能阀控制装置,人体红外检测电路可以检测到监测区域(例如:卫生间、门厅、厨房等)的人体信号,若检测到人体信号,单片机通过继电器电路控制智能阀开启;若检测到人体信号,但延迟预设时长后,检测到监测区域无人体信号,单片机通过继电器电路控制智能阀关闭,通过本实用新型的技术方案,可以有效避免居民外出忘记断水闸而引起的家居被淹的情况发生,而且本实用新型提供的技术方案,不需要居民每次外出时刻意提醒自己断水关闸,也不需要居民提醒自己入户时开闸放水,居民无需付出关闸断水及开闸放水的额外体力劳动,用户体验度高。

附图说明

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为本实用新型一实施例提供的智能阀控制装置的示意框图;

图2为本实用新型另一实施例提供的智能阀控制装置的示意框图;

图3为本实用新型一实施例提供的人体红外检测电路的原理图;

图4为本实用新型一实施例提供的继电器电路的原理图;

图5为本实用新型一实施例提供的RS485通信电路的原理图;

图6为本实用新型一实施例提供的电源电路的原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1,本实用新型一实施例提供的一种智能阀控制装置,包括:人体红外检测电路1、单片机2和继电器电路3,其中,

所述人体红外检测电路1的输出端与所述单片机2的输入端相连,所述单片机2的输出端与所述继电器电路3的控制端相连,所述继电器电路3与居民进水管路上的智能阀相连;所述人体红外检测电路1用于检测监测区域的人体信号,并将检测到的人体信号发送给单片机2;所述单片机2通过继电器电路3控制所述智能阀的开启或关闭。

需要说明的是,智能阀设置在进水管路上,用于控制进水管路的出水情况,类似于每户家庭的总水闸。由于智能阀及智能阀的安装使用属于现有技术,故智能阀的结构及其安装位置不是本实用新型要保护的内容。在此提及智能阀,只是为了更好地阐述本实用新型提供的这种智能阀控制装置的工作原理。

由上述技术方案可知,本实用新型提供的这种智能阀控制装置,人体红外检测电路可以检测到监测区域(例如:卫生间、门厅、厨房等)的人体信号,若检测到人体信号,单片机通过继电器电路控制智能阀开启;若检测到人体信号,但延迟预设时长后,检测到监测区域无人体信号,单片机通过继电器电路控制智能阀关闭,通过本实用新型的技术方案,可以有效避免居民外出忘记断水闸而引起的家居被淹的情况发生,而且本实用新型提供的技术方案,不需要居民每次外出时刻意提醒自己断水关闸,也不需要居民提醒自己入户时开闸放水,居民无需付出关闸断水及开闸放水的额外体力劳动,用户体验度高。

参见图2,优选地,所述智能阀控制装置,还包括:RS485通信电路4和显示屏5,所述RS485通信电路4分别与所述单片机2和显示屏5连接。

优选地,所述显示屏5为触摸屏。

优选地,所述显示屏5为非触摸屏,所述智能阀控制装置还包括与所述单片机2连接的按键模组。

可以理解的是,本实用新型提供的这种智能阀控制装置,可以采用两种硬件电路实现方式,一种是人体红外检测电路、单片机和继电器电路,搭配非触摸屏和按键模组实现;另一种是人体红外检测电路、单片机和继电器电路,搭配触摸屏实现。

在以上两种硬件电路实现方式下,皆可以设置两种工作模式,例如:1、智能阀自动开启或关闭模式;2、智能阀人工开启或关闭模式。

对于以上两种工作模式,用户可以通过按键配合显示屏进行设置或通过触摸屏进行设置,在智能阀人工开启或关闭模式下,本实用新型提供的这种智能阀控制装置,就相当于是一个普通的控制开关,用户需要开启智能阀时,按一下按键或触摸屏上的触控键,用户需要关闭智能阀时,再按一下按键或触摸屏上的触控键。

需要说明的是,非触摸屏和按键模组的设置,或者触摸屏的设置,是为了更好地显示本实用新型提供的这种智能阀控制装置的工作状态及控制本实用新型提供的这种智能阀控制装置的开启或关闭。

本实用新型只保护硬件电路及其结构,在本实用新型提供的两种硬件电路实现方式下,后续开发人员如何设置工作模式及工作模式设置几种,开发人员可以根据开发需求灵活配置,本实用新型提供的技术方案只是为了后续更高层级的开发需求奠定硬件基础,以上两种工作模式的设置及切换,不属于本实用新型保护的内容。

参见图3,优选地,所述人体红外检测电路包括:热释电数字智能传感器AM412和放大器U1,其中,

热释电数字智能传感器AM412的输出端通过电阻R6与放大器U1的正相输入端连接,同时,热释电数字智能传感器AM412的输出端通过并联的电阻R4和电容C1接地;放大器U1的反相输入端通过并联的电阻R1和电容C3接地,同时通过电阻R2外接5V直流电;放大器U1的电源端外接5V直流电,同时通过电容C2接地;放大器U1的输出端通过电阻R5外接3.3V直流电,同时通过电容C4接地;放大器U1的输出端与所述单片机相连。

参见图4,优选地,所述继电器电路包括:光电耦合器U2、NPN型三极管Q1、双刀双掷继电器J1,其中,

电光耦合器U2的1号引脚通过电阻R3外接3.3V直流电,2号引脚与所述单片机相连,3号引脚外接5V直流电,4号引脚通过电阻R7连接三极管Q1的基极;三极管Q1的基极和发射极之间连接有电阻R9,三极管Q1的集电极通过反接的二极管D1外接5V直流电;

继电器J1的型号为G6K-2P;继电器J1的1号触点与三极管Q1的集电极相连,8号触点外接5V直流电;4号、7号触点接地,2号、5号触点外接12V直流电;3号触点一端通过接线端子P1与智能阀连接,另一端与2号引脚相连;6号触点一端通过接线端子P1与智能阀连接,另一端与7号引脚相连。

参见图5,优选地,所述RS485通信电路包括:485通信芯片U3,其中,U3的型号为SP3485EN-L/TR;

485通信芯片U3的1~4号引脚与所述单片机相连,5号引脚接地,8号引脚外接3.3V直流电;6号引脚通过电阻R10与接线端子P4相连,7号引脚通过电阻R8与接线端子P4相连,接线端子P4与所述显示屏相连;

485通信芯片U3的6号引脚还通过反接的稳压二极管D4接地,7号引脚通过正接的稳压管二极管D3接地;6号引脚和7号引脚之间连接有反接的稳压二极管D7。

优选地,所述智能阀控制装置,还包括:与12V直流电源连接的电源电路,所述电源电路用于将蓄电池输出的12V直流电转换为5V和3.3V直流电,为所述人体红外检测电路、继电器电路和RS485通信电路供电。

参见图6,优选地,所述电源电路包括:接线端子P3、稳压芯片VR1和稳压芯片VR2,其中,

接线端子P3与12V直流电源连接;接线端子P3的1号引脚通过正接的二极管D2输出12V直流电,并通过极性电容C5接地;2号引脚接地;

VR1的型号为CJ78M05,VR1的输入端通过电容C12接地,同时与二极管D2的负极相连;VR1的输出端输出5V直流电,并通过并联的电容C11和C13接地;其中,电容C11为极性电容;

VR2的型号为AMS1117-3.3,VR2的输入端与VR1的输出端连接,VR2的输出端通过并联的电容C14、C16、反接的稳压二极管D5、D6接地,并输出3.3V直流电;其中,电容C14为极性电容。

优选地,所述单片机的型号为STM32F103C8T6。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。

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