一种用于家用净水器的控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及净水领域，尤其涉及一种用于家用净水器的控制电路。


背景技术：

2.在日常生活中，人们通常使用家用净水器对城市自来水进行过滤，进一步保障饮用水的安全。过滤后的净水(纯水)能够清洗蔬菜、煮饭、烧制热水、洗刷厨具等。图1和图2示意出了一种家用净水器，针对该家用净水器需要提供一种控制电路，来保证该家用净水器的稳定运行和高效控制。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种用于家用净水器的控制电路，解决如何实现对家用净水器的有效控制。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种用于家用净水器的控制电路，包括单片机、第一出水控制电路和水满感应控制电路，所述第一出水控制电路包括第一场效应管，所述第一场效应管的漏极电连接出水阀的负极，出水阀的正极电连接第一直流电源，所述第一场效应管的栅极电连接出水控制电阻后与所述单片机的第一控制端电连接，所述第一场效应管的源极接地；所述水满感应控制电路包括水满感应开关，所述水满感应开关的第一端连接水满感应电阻后接入所述单片机的第一采样端，所述水满感应开关的第二端接地。
5.优选的，还包括第二出水控制电路，所述第二出水控制电路包括高压开关，所述高压开关的信号端电连接高压检测电阻后接入所述单片机的第二采样端。
6.优选的，所述单片机还与物联网芯片通信连接。
7.优选的，还包括滤芯寿命显示电路，所述滤芯寿命显示电路包括第一发光二极管，所述第一发光二极管的正极电连接第一限流电阻后接入所述单片机的第二控制端，所述第一发光二极管的负极接地。
8.优选的，还包括进水阀控制电路和增压泵控制电路，所述进水阀控制电路和增压泵控制电路均与所述第一出水控制电路组成相同。
9.优选的，还包括纯水流量检测电路，所述纯水流量检测电路包括纯水流量计，所述纯水流量计的电源端电连接第二直流电源，信号端电连接第一纯水流量检测电阻和第二纯水流量检测电阻后接入第二直流电源，所述第一纯水流量检测电阻和第二纯水流量检测电阻的电连接处电连接所述单片机的第三采样端。
10.优选的，还包括组成相同的原水tds检测电路和纯水tds检测电路，其中，所述原水tds检测电路包括原水tds传感器，所述原水tds传感器的电源端电连接原水控制三极管的集电极，所述原水控制三极管的发射极电连接第二直流电源，所述原水控制三极管的基极电连接原水控制电阻后电连接所述单片机的第三控制端，所述原水tds传感器的采样端电连接第一采样分压电阻后与所述单片机的第四采样端电连接，所述原水tds传感器的采样
端还电连接第二采样分压电阻后接地。
11.优选的，还包括漏水检测电路，所述漏水检测电路包括漏水检测传感器，所述漏水检测传感器的电源端电连接所述单片机的第四控制端，所述漏水检测传感器的信号端电连接第一漏水检测电阻后接入所述单片机的第五采样端，所述漏水检测传感器的信号端还电连接第二漏水检测电阻后接地。
12.优选的，还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器，所述蜂鸣器的正极电连接第一直流电源，所述蜂鸣器的负极电连接报警控制三极管的集电极，所述报警控制三极管的基极电连接第一报警分压电阻后与所述单片机的第五控制端电连接，所述报警控制三极管的基极还电连接第二报警分压电阻后接地。
13.优选的，还包括电源电路，所述电源电路包括芯片xl1509-5v，所述芯片xl1509-5v的输入端输入第一直流电源，输出端输出第二直流电源。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种用于家用净水器的控制电路，包括单片机、第一出水控制电路和水满感应控制电路，第一出水控制电路包括第一场效应管，第一场效应管的漏极电连接出水阀的负极，出水阀的正极电连接第一直流电源，第一场效应管的栅极电连接出水控制电阻后与单片机的第一控制端电连接，第一场效应管的源极接地；水满感应控制电路包括水满感应开关，水满感应开关的第一端连接水满感应电阻后接入单片机的第一采样端，水满感应开关的第二端接地。第二出水控制电路包括高压开关，高压开关的信号端电连接高压检测电阻后接入单片机的第二采样端。本实用新型实现了对家用净水器的有效控制。
附图说明
15.图1是家用净水器中净水器主体示意图；
16.图2是家用净水器的水路结构示意图；
17.图3是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路的结构示意图；
18.图4是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的电源电路；
19.图5是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的单片机；
20.图6是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的物联网芯片；
21.图7是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中单片机与物联网芯片的通信电路；
22.图8是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中物联网芯片的上电控制电路；
23.图9是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的第一出水控制电路；
24.图10是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的水满感应控制电路；
25.图11是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的第二出水控制电路；
26.图12是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的滤芯寿命显示电路；
27.图13是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的纯水流量检测电路；
28.图14是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的原水tds检测电路；
29.图15是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的漏水检测电路；
30.图16是根据本实用新型一种用于家用净水器的控制电路中的报警电路。
具体实施方式
31.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
32.需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.为了方便理解本实用新型一种用于家用净水器的控制电路，参考图1和图2，对本实用新型所针对的家用净水器做出进一步说明。
34.在图1和图2中，家用净水器包括净水器主体1，净水器主体1具有进水口2和出水口3，净水器主体1的内部设置有过滤装置。进水口2用于输入水源，该水源可以是城市自来水。过滤装置用于对输入的水源进行过滤，并通过出水口3输出纯水。
35.如图2所示，在本实用新型中，过滤装置包括多级滤芯，分别为pp棉滤芯14、颗粒活性炭滤芯13、压缩活性炭滤芯12、反渗透膜滤芯11以及后置活性炭滤芯9，多级滤芯之间通过水管连接。
36.在本实用新型中，原水(输入的水源)依次经过pp棉滤芯14、颗粒活性炭滤芯13、压缩活性炭滤芯12、反渗透膜滤芯11、后置活性炭滤芯9过滤后输出纯水。
37.结合图2，pp棉滤芯14和颗粒活性炭滤芯13之间的水管上设置有低压开关18；低压开关18用于检测原水的水压，当低压开关18检测到原水的水压低于设定值一分钟后，表明家用净水器进入缺水状态，即没有水源输入至家用净水器。
38.颗粒活性炭滤芯13和压缩活性炭滤芯12之间的水管上设置有原水tds传感器17，原水tds传感器17用于检测原水的tds值。
39.压缩活性炭滤芯12和反渗透膜滤芯11之间的水管上设置有进水阀15和增压泵16。
40.反渗透膜滤芯11的出口包括废水出口和纯水出口，反渗透膜滤芯11的废水出口连通排水管路191，反渗透膜滤芯11的纯水出口与后置活性炭滤芯9的输入口连接。
41.排水管路191上设置有冲洗阀19，当需要对反渗透膜滤芯11进行冲洗时，进水阀15打开、增压泵16工作，冲洗阀19打开，对反渗透膜滤芯11进行冲洗，由排水管路191的输出端作为图1中净水器主体1的废水接口101。
42.优选的，反渗透膜滤芯11的纯水出口与后置活性炭滤芯9之间的水管上设置有纯水流量计10，纯水流量计10用于对纯水的流量进行计量。
43.优选的，后置活性炭滤芯9的输出端连接纯水输出管路91的输入端，纯水输出管路91的输出端连接三通连接器21的输入端，三通连接器21的第一输出端连接有第一出水管路51，第一出水管路51的输出端作为第一出水口31。三通连接器21的第二输出端连接有第二出水管路52，第二出水管路52的输出端作为第二出水口32。
44.优选的，纯水输出管路91上设置有纯水tds传感器8，纯水tds传感器8用于检测纯水的tds值。
45.优选的，第一出水管路51上设置有出水阀5，出水阀5能够开启或关闭第一出水管
路51的纯水的流出。
46.优选的，第二出水管路52上设置有高压开关7，高压开关7能够检测第二出水管路52上的水压。
47.进一步的，出水口3包括第一出水口31和第二出水口32，第一出水口31通过注水管51连接存水装置4。第二出水口32通过水管连接出水开关6，出水开关6打开时，高压开关7闭合，第二出水管路52能够流出纯水；出水开关6关闭时，高压开关7断开，第二出水管路52无法流出纯水。
48.在本实用新型中，净水器主体1能够向存水装置4注入纯水，使存水装置4预留有一部分纯水，方便人们直接使用或者备用。出水开关6可以为水龙头，例如鹅颈水龙头。打开鹅颈水龙头后，鹅颈水龙头流出的纯水可供用户清洗蔬菜或厨具等。用户既可以打开出水开关6使用纯水，也可以直接使用存水装置4内部的纯水。通常情况下，存水装置4内部的纯水可以直接倒入用户家中的锅具内，用户不必再将锅具放在出水开关6的下面进行接水。该方式方便用户进行取水，存水装置4内的纯水以及出水开关6流出的纯水能够同时使用或单独使用，也提高了用户取水的效率。
49.净水器主体1向存水装置4内注水时，随着注水量的增多，存水装置4的液面逐渐升高，由于存水装置4内设置有水满感应开关(例如浮球开关)，当存水装置4水满时，存水装置4将水满感应开关产生的开关信号传递至净水器主体1，表明存水壶42已经注满纯水，净水器主体1停止向存水装置4内注水；待用户使用完存水装置4内的纯水后，净水器主体1可再次向存水装置4内进行注水。
50.如图3所示，用于家用净水器的控制电路包括单片机201、第一出水控制电路202和水满感应控制电路203。
51.第一出水控制电路202用于控制图2中出水阀5的开启和关闭。
52.水满感应控制电路203用于检测图2中存水装置4是否水满。
53.第二出水控制电路204电连接图2中的高压开关7。
54.滤芯寿命显示电路205用于显示图2中滤芯的寿命。
55.进水阀控制电路206用于控制图2中进水阀15的开启和关闭。
56.增压泵控制电路207用于控制图2中增压泵16的开闭和关闭。
57.纯水流量检测电路208电连接图2中的纯水流量计10。
58.原水tds检测电路209和纯水tds检测电路210分别电连接图2中的原水tds传感器17和纯水tds传感器8。
59.漏水检测电路211用于检测家用净水器是否存在漏水的现象。
60.单片机201还与物联网芯片212电连接，实现家用净水器的网络连接，嫁接云端智能控制系统，支持用户通过微信实时查看家用净水器的整机状态、水质情况、滤芯寿命；设备欠费、滤芯寿命到期能够微信提供用户。
61.还包括电源电路，如图4所示，电源电路包括芯片xl1509-5v，芯片xl1509-5v的输入端in输入第一直流电源+24v，输出端out输出第二直流电源+5v。
62.具体的，芯片xl1509-5v的输入端in电连接热敏电阻rt1后接入电源输入保护二极管d1的负极，电源输入保护二极管d1的正极电连接第一直流电源+24v；芯片xl1509-5v的输入端in还电连接极性电容c1和电容c2后接地。
63.芯片xl1509-5v的输出端out电连接电感l1后接入保护电阻f1的一端，保护电阻f1的另一端输出第二直流电源+5v，第二直流电源+5v还分别电连接电容c5和电容c6后接地。
64.优选的，电感l1还电连接第一二极管d2和第二二极管d4后输出无线通信供电电源vcc_gprs。可以看出，这里采用的两个独立的供电支路分别给单片机、物联网芯片供电，其作用是为了避免相互之间的供电干扰，这是因为物联网芯片的供电具有瞬时大电流的现象，就是当物联网芯片向外发送无线信号时，会产生明显的瞬时大电流现象，造成供电电压的不稳定，但是由于第二二极管d4的反向阻止效应，并不会造成对单片机的输出的第一直流电源+5v造成影响。
65.优选的，芯片xl1509-5v的输出端out还电连接电源输出保护二极管d5后接地，电感l1和保护电阻f1的电连接处还电连接芯片xl1509-5v的反馈端fb，电感l1和保护电阻f1的电连接处还分别电连接极性电容c7、极性电容c8、电容c3后接地。
66.图5为单片机示意图，单片机通过第二直流电源+5v供电。图6为物联网芯片示意图，物联网芯片还电连接有sim卡。
67.优选的，如图7所示。单片机与物联网芯片之间的通信互联为异步串口通信连接。在图6中，物联网芯片的供电输出端vdd_ext输出第三直流电源+1.8v。
68.图5中单片机的第一串口读出端p3.0电连接第一控制三极管q1的集电极，第一控制三极管q1的基极电连接第二限流电阻r17后接入第三直流电源+1.8v，第一控制三极管q1的发射极电连接图6中物联网芯片的串口写入端main_txd。
69.优选的，单片机的第一串口读出端p3.0电连接第一上拉电阻r13后连接第二直流电源+5v。
70.单片机的第一串口读出端p3.0能够接收来自物联网芯片的数据，但当单片机的第一串口读出端p3.0通过输出低电平时，第一控制三极管q1截止，图5中单片机的第一串口读出端p3.0停止接收数据。
71.优选的，图5中单片机的第一串口写入端p3.1电连接第二控制三极管q4的发射极，第二控制三极管q4的基极电连接第三限流电阻后r12接入第三直流电源+1.8v，第二控制三极管q4的集电极电连接图6中物联网芯片的串口读出端main_rxd。
72.优选的，物联网芯片的串口读出端main_rxd还电连接第二上拉电阻r14后连接第三直流电源+1.8v。
73.物联网芯片的串口读出端main_rxd能够接收来自单片机的数据，物联网芯片的串口读出端main_rxd输出低电平时，第二控制三极管q4截止，物联网芯片的串口读出端main_rxd停止接收数据。
74.优选的，如图8所示。无线通信供电电源vcc_gprs没有直接与物联网芯片的电源端vbat电连接，而是先将无线通信供电电源vcc_gprs电连接一个用于供电控制的mos管q5的源极，该mos管q5的栅极电连接一个复位控制限流电阻r39的一端，复位控制限流电阻r39的另一端作为供电复位控制端与图5中单片机的输入输出引脚p1.5电连接，在供电复位控制端与无线通信供电电源vcc_gprs之间还并联有上拉电阻r37和上拉电阻r38，该mos管q5的漏极作为无线通信供电电源vcc_gprs的受控端与图6中物联网芯片的电源端vbat连接。
75.当正常工作时，单片机控制mos管q5导通，这样无线通信供电电源vcc_gprs可以为物联网芯片供电，而当单片机控制mos管q5截止后，物联网芯片则断开供电，然后再次由单
片机控制mos管q5导通，实现对物联网芯片的供电，这样就可以对物联网芯片实现重新上电控制，实现了对物联网芯片的重启操作，确保了物联网芯片使用的可靠性。
76.如图9所示，第一出水控制电路包括第一场效应管q10，第一场效应管q10的漏极电连接出水阀的负极(接口j5的第一端)，出水阀的正极(接口j5的第二端)电连接第一直流电源+24v，第一场效应管q10的栅极电连接出水控制电阻r44后与图5中单片机的第一控制端p0.7电连接，第一场效应管q10的源极接地；当单片机的第一控制端p0.7驱动第一场效应管q10导通后，出水阀的负极(接口j5的第一端)的接地，出水阀开启。
77.图5中单片机的第一控制端p0.7还分别电连接电阻r47和电阻r48后接地；第一场效应管q10的漏极电连接保护二极管d13的正极，保护二极管d13的负极接入第一直流电源+24v。保护二极管d13的正极和负极之间还串联有电容c20。
78.优选的，进水阀控制电路和增压泵控制电路均与第一出水控制电路的组成相同，这里不再赘述。
79.如图10所示，通过接口j6电连接水满感应开关，水满感应控制电路包括水满感应开关，水满感应开关的第一端(接口j6的第二端)连接水满感应电阻r24后接入图5中单片机的第一采样端p2.4，单片机的第一采样端p2.4还连接电容c17后接地，水满感应开关的第二端(接口j6的第一端)接地。
80.当水满感应开由关闭合状态切换为打开状态或者由打开状态切换为闭合状态时，能够被单片机识别，通过这种状态的切换能够识别出图2中的存水装置4是否水满，如若存水装置4水满则停止向存水装置4内注水。
81.如图11所示，通过接口j1电连接高压开关，第二出水控制电路包括高压开关，高压开关的信号端(接口j1的第二端)电连接高压检测电阻r34后接入图5中单片机的第二采样端p0.4。单片机的第二采样端p0.4还连接电容c14后接地，高压开关的接地端(接口j1的第一端)接地。
82.如图12所示，滤芯寿命显示电路包括第一发光二极管vl4，第一发光二极管vl4的正极电连接第一限流电阻r9后接入图5中单片机的第二控制端p1.6，第一发光二极管vl4的负极接地。通过单片机的第二控制端p1.6可以控制第一发光二极管vl4发光显示。在净水器中，滤芯具有一定寿命，需要定期更换，当第一发光二极管vl4发光时，表示滤芯的寿命没有耗尽，当第一发光二极管vl4不再发光时，表示滤芯的寿命耗尽，需要进行更换，此时家用净水器可以向用户发送信息提醒用户及时更换滤芯。
83.优选的，滤芯寿命显示电路可以包括电路组成相同的第一滤芯寿命显示电路至第五滤芯寿命显示电路，分别对应表示图2中pp棉滤芯14、颗粒活性炭滤芯13、压缩活性炭滤芯12、反渗透膜滤芯11、后置活性炭滤芯9的寿命。
84.如图13所示，通过接口j4电连接纯水流量计，纯水流量检测电路包括纯水流量计，纯水流量计的电源端(接口j4的第一端)电连接第二直流电源+5v，接地端(接口j4的第一端)接地，信号端(接口j4的第二端)电连接第一纯水流量检测电阻r22和第二纯水流量检测电阻r20后接入第二直流电源+5v，第一纯水流量检测电阻r22和第二纯水流量检测电阻r20的电连接处电连接图5中单片机的第三采样端p3.3。第一纯水流量检测电阻r22和第二纯水流量检测电阻r20的电连接处还电连接电容c13后接地。
85.当纯水流动时，纯水流量计够通过信号端(接口j4的第二端)向单片机输入信号，
对纯水的水量进行计量。
86.原水tds检测电路和纯水tds检测电路的组成相同，其中，如图14所示，通过接口j3电连接原水tds传感器；原水tds检测电路包括原水tds传感器，原水tds传感器的电源端(接口j3的第一端)电连接原水控制三极管q2的集电极，原水控制三极管q2的发射极电连接第二直流电源+5v，原水控制三极管q2的基极电连接原水控制电阻r18后电连接图5中单片机的第三控制端p2.2，原水tds传感器的采样端(接口j3的第二端)电连接第一采样分压电阻r25后与图5中单片机的第四采样端p0.1电连接，原水tds传感器的采样端(接口j3的第二端)还电连接第二采样分压电阻r29后接地。
87.当单片机控制原水控制三极管q2导通后原水tds传感器开始对原水的tds值进行采样，并通过原水tds传感器的采样端将采样的信号传递至单片机。
88.如图15所示，通过接口j7电连接漏水检测传感器，漏水检测电路包括漏水检测传感器，漏水检测传感器的电源端(接口j7的第二端)电连接图5中单片机的第四控制端p2.1，漏水检测传感器的电源端与单片机的第四控制端p2.1之间还连接漏水检测控制电阻r14；通过单片机的第四控制端p2.1向漏水检测传感器供电；
89.漏水检测传感器的信号端(接口j7的第二端)电连接第一漏水检测电阻r21后接入图5中单片机的第五采样端p2.0，漏水检测传感器的信号端(接口j7的第二端)还电连接第二漏水检测电阻r27后接地。当漏水检测传感器检测到该家用净水器存在漏水时，通过信号端(接口j7的第二端)向单片机发送信号。
90.如图16所示，报警电路包括蜂鸣器b1，蜂鸣器b1的正极电连接第一直流电源+24v，蜂鸣器b1的正极和第一直流电源+24v之间还串联有电阻r36；蜂鸣器b1的负极电连接报警控制三极管q6的集电极，报警控制三极管q6的基极电连接第一报警分压电阻r42后与图5中单片机的第五控制端p5.4电连接，报警控制三极管q6的基极还电连接第二报警分压电阻r49后接地。当家用净水器存在异常时，单片机控制报警控制三极管q6导通，蜂鸣器b1开始报警提示。
91.优选的，在蜂鸣器b1的正极和负极之间还连接有报警保护二极管d14。
92.由此可见，本实用新型公开了一种用于家用净水器的控制电路，包括单片机、第一出水控制电路和水满感应控制电路，第一出水控制电路包括第一场效应管，第一场效应管的漏极电连接出水阀的负极，出水阀的正极电连接第一直流电源，第一场效应管的栅极电连接出水控制电阻后与单片机的第一控制端电连接，第一场效应管的源极接地；水满感应控制电路包括水满感应开关，水满感应开关的第一端连接水满感应电阻后接入单片机的第一采样端，水满感应开关的第二端接地。第二出水控制电路包括高压开关，高压开关的信号端电连接高压检测电阻后接入单片机的第二采样端。本实用新型实现了对家用净水器的有效控制。
93.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。