一种全自动饮水机控制电路的制作方法

本发明涉及软水机控制技术领域，具体为一种全自动饮水机控制电路。

背景技术

普通自来水硬度高，对人体健康有损及生活带来诸多不便。软水机是通过树脂离子交换去除水中的钙镁离子，达到软化水。目前常见的软水机内对于树脂的循环使用都是人工自己按时进行反冲洗、吸盐再生、置换、正冲洗、盐箱补水等，由于是固定时间进行处理，当某一段时间用水量变多时，会缩短树脂的软化效果，导致后面无法进行软化，而且人为控制经常容易错过周期，同样影响水质软化。

技术实现要素：

为了解决现有无法可靠监控树脂使用周期的问题，本发明提供了一种全自动饮水机控制电路，其能够实现自动监控用水量，自动控制对树脂进行处理实现循环利用。

其技术方案是这样的：一种全自动饮水机控制电路，其包括驱动水阀的电机，所述电机连接12v交流电，其特征在于，其还包括:

水流传感器，用于监测用水量；

位置传感器，用于监控水阀位置；

显示屏模块，用于显示水阀、用水量信息；

电源转换模块，用于将12v交流电转换成直流电源；

mcu单元，用于接收用水量、水阀位置信息，向显示屏发送显示信息，向电机发送驱动信息。

其进一步特征在于，所述mcu单元包括单片机u4，所述单片机u4的型号为stm32f103rct6，所述单片机u4连接晶振电路；

所述电源转换模块包括连接所述12v交流电的插座cn1，所述插座cn1的1脚连接二极管d2的正极、二极管d4的负极，所述插座cn1的2脚连接二极管d1的正极、二极管d3的负极，所述二极管d1的负极和所述二极管d2的负极均连接超能电容e1的正极、电容c1一端、降压开关稳压芯片u3的8脚、电阻r15一端、三端稳压器u1的输入端，所述二极管d3的正极和所述二极管d4的正极均连接所述超能电容e1的负极、二极管c1另一端、三端稳压器u1的接地端、超能电容e2的负极并接地，所述三段稳压器u1的输出端连接所述超能电容e2的正极且为12vdc输出端，所述电阻r15另一端电容c8一端、所述降压开关稳压芯片u3的6脚，所述降压开关稳压芯片u3的7脚连接电容c33一端，所述电容c33另一端连接二极管d8的负极、电感l1一端和所述降压开关稳压芯片u3的1脚，所述电感l1另一端连接电阻r17一端、电容c9一端、超能电容e3的正极、电容c10一端、稳压芯片u7的3脚且该节点为5vdc输出端，所述稳压芯片u7的2脚连接电感l2一端，所述电感l2另一端连接超能电容e4的正极且为3.3vdc输出端，所述降压开关稳压芯片u3的3脚连接电容c7一端，所述电容c7另一端连接电阻r16一端，所述降压开关稳压芯片u3的4脚连接电阻r18一端、所述电阻r17另一端、所述电容c9另一端，所述电容c8另一端、降压开关稳压芯片u3的5脚和2脚、电阻r16另一端、二极管d8的正极、电阻r18另一端、超能电容e3的负极、电容c10另一端、超能电容e4的负极、稳压芯片u7的1脚均接地；

所述电机连接插座cn2，所述插座cn2的2脚与所述插座cn1的连接，所述cn2的1脚连接电阻r14一端，所述电阻r14另一端连接电容c2一端、固态继电器u2的6脚，所述电容c2另一端连接电阻r1一端，所述电阻r1另一端连接所述插座cn1的1脚、固态继电器u2的8脚，所述固态继电器u2的2脚连接电阻r2一端，所述电阻r2另一端连接所述3.3vdc，所述固态继电器u2的1脚、3脚、4脚相连后连接所述单片机u4的57脚；

所述显示屏模块包括用于插装tft显示屏的插座cn9、插座cn10和插座cn11，所述插座cn10的1脚和2脚相连后连接所述3.3vdc、电容c4一端、电容c5一端，所述插座cn11的2脚连接电容c6一端和所述3.3vdc，所述插座cn10的3脚和4脚、电容c4另一端、电容c5另一端、插座cn11的1脚、插座cn11的3脚、插座cn11的4脚、电容c6另一端均接地，所述插座cn9的1至4脚、14至22脚、24至26脚均通过数据总线db连接所述单片机u4的8至11脚、24脚、25脚、37脚、38脚、61脚、62脚、29脚、30脚、33至36脚，所述插座cn9的23脚连接二极管d7的正极、电阻r56一端、电容c32一端、单片机u7的7脚，所述二极管d7的负极与所述电阻r56另一端均连接所述3.3vdc，所述电容c32另一端接地，所述插座cn9的5脚接所述5vdc，所述插座cn9的10脚至13脚分别通过电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11连接三极管q4的集电极，所述三极管q4的发射极接地、基极连接电阻r12一端，所述电阻r12另一端连接电阻r13一端、所述单片机u4的54脚，所述电阻r13另一端连接所述3.3vdc；

所述mcu单元还连接报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器bz1，所述蜂鸣器bz1一端连接三极管q3的集电极、电阻r57一端，所述三极管q3的发射极接地、基极连接电阻r58一端，所述电阻r58另一端连接所述单片机u4的15脚；

所述mcu单元还连接按键电路，所述按键电路包括四个并联的按键sw1、按键sw2、按键sw3、按键sw4，所述按键sw1一端连接电阻r35一端、电容c18一端、所述单片机u4的2脚，所述按键sw2一端连接电阻r36一端、电容c19一端、所述单片机u4的53脚，所述按键sw3一端连接电阻r37一端、电容c20一端、所述单片机u4的52脚，所述按键sw4一端连接电阻r38一端、电容c21一端、所述单片机u4的51脚；

所述水流传感器连接插座cn5和插座cn6，所述插座cn5的1脚连接所述5vdc，所述插座cn5的2脚连接电阻r31一端、电阻r32一端，所述电阻r31另一端连接所述3.3vdc，所述电阻r32另一端连接电容c22一端、所述单片机u4的14脚，所述插座cn6的2脚连接电阻r33一端、电阻r34一端，所述电阻r34另一端连接电容c17一端、所述单片机u4的5脚，所述插座cn6的1脚、电阻r34另一端、电容c17另一端均接地；所述位置传感器连接插座cn7和插座cn8，所述插座cn7的1脚连接电阻r24一端、电阻r19一端，所述电阻r24另一端连接电容c11一端、所述单片机u4的39脚，所述插座cn7的2脚连接电阻r25一端、电阻r20一端，所述电阻r25另一端连接电容c12一端、所述单片机u4的40脚，所述插座cn7的3脚连接电阻r26一端、电阻r21一端，所述电阻r26另一端连接电容c13一端、所述单片机u4的42脚，所述插座cn7的4脚连接电阻r27一端、电阻r28一端一端，所述电阻r28另一端连接电容c16一端、所述单片机u4的6脚，所述插座cn8的1脚连接所述5vdc，所述插座cn8的3脚连接r29一端、电阻r22一端，所述电阻r29另一端连接电容c14一端、所述单片机u4的43脚，所述插座cn8的4脚连接电阻r30一端、电阻r23一端，所述电阻r30另一端连接电容c15一端、所述单片机u4的44脚，所述电阻r19另一端、电阻r20另一端、电阻r21另一端、电阻r22另一端、电阻r23另一端均连接所述3.3vdc，所述电阻r27另一端、电容c11另一端、电容c12另一端、电容c13另一端、电容c14另一端、电容c15另一端、电容c16另一端均接地；

所述mcu单元还连接余氯模块、外部电源输出模块、测试模块，所述余氯模块包括连接余氯发生器的插座cn3，所述插座cn3的1脚连接二极管d5的正极、三极管q1的集电极，插座cn3的2脚连接所述二极管d5的负极、12vdc，所述三极管q1的基极连接电阻r3一端、电阻r4一端，所述电阻r4另一端与所述三极管q1的发射极相连后接地，所述电阻r3另一端连接所述单片机u4的58脚；所述外部电源输出模块包括插座cn4，所述插座cn4的2脚连接电容c3一端、pmos管pet1的漏端，所述pmos管pet1的栅端连接三极管q2的集电极、电阻r5一端，所述电阻r5另一端与所述所述pmos管pet1的源端相连后连接所述12vdc，所述三极管q2基极连接电阻r6一端、电阻r7一端，所述电阻r7另一端连接所述单片机u4的27脚，所述插座cn4的1脚、电容c3另一端、三极管q2的发射极、电阻r6另一端均接地；所述侧视模块包括jtag插座cn12，所述jtag插座cn12的2至7脚连接所述单片机u4的50脚、46脚、49脚、55脚、7脚、56脚；

所述晶振电路包括晶振x1，所述晶振x1一端连接时钟芯片u8的1脚、电容c25一端，所述晶振x1另一端连接电容c26和所述时钟芯片u8的2脚，所述电容c25另一端与所述电容c26另一端相连后连接电容c34一端、所述时钟芯片u8的4脚并接地，所述电容c34另一端连接电阻r63和所述时钟芯片u8的8脚，所述时钟芯片u8的6脚连接电阻r62一端、所述单片机u4的3脚，所述时钟芯片u8的5脚连接电阻r61一端、所述单片机u4的4脚，所述电阻r61和电阻r62另一端均连接所述3.3vdc，所述时钟芯片u8的3脚连接超能电容e6的正极、电阻r54一端、所述单片机u4的1脚，所述电阻r54另一端连接二极管d6的负极，所述二极管d6的正极连接所述3.3vdc，所述单片机u4的13脚连接电容c31一端、超能电容e7的正极、电感l3一端，所述电感l3另一端连接所述3.3vdc，所述单片机u4的60脚连接电阻r55一端、26脚连接电阻r53一端、41脚连接电阻r52一端，所述电阻r55另一端、电容c31另一端、超能电容e7负极、超能电容e6负极、电阻r52另一端、电阻r53另一端均接地；

所述mcu单元还连接内存模块，所述内存模块包括闪存芯片u5和eeprom芯片u6，所述单片机u4的22脚连接所述闪存芯片u5的8脚、所述eeprom芯片u6的4脚、电阻r49，所述单片机u4的23脚连接所述闪存芯片u5的1脚、所述eeprom芯片u6的3脚、电阻r48一端，所述单片机u4的21脚连接所述闪存芯片u5的2脚、所述eeprom芯片u6的2脚，所述单片机u4的20脚连接所述闪存芯片u5的4脚、所述eeprom芯片u6的1脚、电阻r46一端，所述闪存芯片u5的3脚连接所述插座cn9的23脚，所述闪存芯片u5的7脚接地，所述闪存芯片u5的6脚连接电阻r44一端、电容c23一端、所述3.3vdc，所述电阻r44另一端连接所述闪存芯片u5的5脚、电阻r45一端、所述单片机u4的59脚，所述eeprom芯片u6的8脚连接电阻r59一端、电容c24一端、所述3.3vdc，所述电阻r59另一端、电容c24另一端、eeprom芯片u6的5脚均接地。

采用本发明的电路后，由水流传感器监测用水量，位置传感器监控水阀位置，精确计算用水量，通过mcu单元自动控制对树脂进行处理实现循环利用。

附图说明

图1为本发明电路原理图；

图2为电源转换模块和电机处电路原理图；

图3为水流传感器、余氯发生器处电路原理图；

图4为位置传感器里处电路原理图；

图5为按键模块处电路原理图；

图6为报警电路与晶振电路原理图；

图7为单片机电路原理图；

图8为背光电路原理图；

图9为超能电容处电路原理图；

图10为显示屏模块电路原理图一；

图11为显示屏模块电路原理图二；

图12为内存模块电路原理图。

具体实施方式

见图1至图12所示，一种全自动饮水机控制电路，其包括驱动水阀的电机，电机连接12v交流电，其还包括:

水流传感器，用于监测用水量；

位置传感器，用于监控水阀位置；

显示屏模块，用于显示水阀、用水量信息；

电源转换模块，用于将12v交流电转换成直流电源；

mcu单元，用于接收用水量、水阀位置信息，向显示屏发送显示信息，向电机发送驱动信息。

mcu单元包括单片机u4，单片机u4的型号为stm32f103rct6，单片机u4连接晶振电路。

电源转换模块包括连接12v交流电的插座cn1，插座cn1的1脚连接二极管d2的正极、二极管d4的负极，插座cn1的2脚连接二极管d1的正极、二极管d3的负极，二极管d1的负极和二极管d2的负极均连接超能电容e1的正极、电容c1一端、降压开关稳压芯片u3的8脚、电阻r15一端、三端稳压器u1的输入端，二极管d3的正极和二极管d4的正极均连接超能电容e1的负极、二极管c1另一端、三端稳压器u1的接地端、超能电容e2的负极并接地，三段稳压器u1的输出端连接超能电容e2的正极且为12vdc输出端，电阻r15另一端电容c8一端、降压开关稳压芯片u3的6脚，降压开关稳压芯片u3的7脚连接电容c33一端，电容c33另一端连接二极管d8的负极、电感l1一端和降压开关稳压芯片u3的1脚，电感l1另一端连接电阻r17一端、电容c9一端、超能电容e3的正极、电容c10一端、稳压芯片u7的3脚且该节点为5vdc输出端，稳压芯片u7的2脚连接电感l2一端，电感l2另一端连接超能电容e4的正极且为3.3vdc输出端，降压开关稳压芯片u3的3脚连接电容c7一端，电容c7另一端连接电阻r16一端，降压开关稳压芯片u3的4脚连接电阻r18一端、电阻r17另一端、电容c9另一端，电容c8另一端、降压开关稳压芯片u3的5脚和2脚、电阻r16另一端、二极管d8的正极、电阻r18另一端、超能电容e3的负极、电容c10另一端、超能电容e4的负极、稳压芯片u7的1脚均接地。

电机连接插座cn2，插座cn2的2脚与插座cn1的连接，cn2的1脚连接电阻r14一端，电阻r14另一端连接电容c2一端、固态继电器u2的6脚，电容c2另一端连接电阻r1一端，电阻r1另一端连接插座cn1的1脚、固态继电器u2的8脚，固态继电器u2的2脚连接电阻r2一端，电阻r2另一端连接3.3vdc，固态继电器u2的1脚、3脚、4脚相连后连接单片机u4的57脚，12vac通过固态继电器u2实现隔离控制，固态继电器u2的型号为pr39mf11nszf，其体积小，满足装配要求，这边电阻r14采用可恢复保险丝，避免在运行过程中出现堵转损坏驱动器件。

显示屏模块包括用于插装tft显示屏的插座cn9、插座cn10和插座cn11，插座cn10的1脚和2脚相连后连接3.3vdc、电容c4一端、电容c5一端，插座cn11的2脚连接电容c6一端和3.3vdc，插座cn10的3脚和4脚、电容c4另一端、电容c5另一端、插座cn11的1脚、插座cn11的3脚、插座cn11的4脚、电容c6另一端均接地，插座cn9的1至4脚、14至22脚、24至26脚均通过数据总线db连接单片机u4的8至11脚、24脚、25脚、37脚、38脚、61脚、62脚、29脚、30脚、33至36脚，插座cn9的23脚连接二极管d7的正极、电阻r56一端、电容c32一端、单片机u7的7脚，二极管d7的负极与电阻r56另一端均连接3.3vdc，电容c32另一端接地，插座cn9的5脚接5vdc，插座cn9的10脚至13脚分别通过电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11连接三极管q4的集电极，三极管q4的发射极接地、基极连接电阻r12一端，电阻r12另一端连接电阻r13一端、单片机u4的54脚，电阻r13另一端连接3.3vdc。

mcu单元还连接报警电路，报警电路包括蜂鸣器bz1，蜂鸣器bz1一端连接三极管q3的集电极、电阻r57一端，三极管q3的发射极接地、基极连接电阻r58一端，电阻r58另一端连接单片机u4的15脚。蜂鸣器bz1通过三极管q3控制。

mcu单元还连接按键电路，按键电路包括四个并联的按键sw1、按键sw2、按键sw3、按键sw4，按键sw1一端连接电阻r35一端、电容c18一端、单片机u4的2脚，按键sw2一端连接电阻r36一端、电容c19一端、单片机u4的53脚，按键sw3一端连接电阻r37一端、电容c20一端、单片机u4的52脚，按键sw4一端连接电阻r38一端、电容c21一端、单片机u4的51脚。4个按键分别对应菜单键、确认键、前或上选择键、后或下选择键，由于单片机u4本身端口够用，便于软件编写方便，没有采用矩阵方案，直接采用单端口控制单按键方式，并且采用防水型按键。

水流传感器连接插座cn5和插座cn6，插座cn5的1脚连接5vdc，插座cn5的2脚连接电阻r31一端、电阻r32一端，电阻r31另一端连接3.3vdc，电阻r32另一端连接电容c22一端、单片机u4的14脚，插座cn6的2脚连接电阻r33一端、电阻r34一端，电阻r34另一端连接电容c17一端、单片机u4的5脚，插座cn6的1脚、电阻r34另一端、电容c17另一端均接地；位置传感器连接插座cn7和插座cn8，插座cn7的1脚连接电阻r24一端、电阻r19一端，电阻r24另一端连接电容c11一端、单片机u4的39脚，插座cn7的2脚连接电阻r25一端、电阻r20一端，电阻r25另一端连接电容c12一端、单片机u4的40脚，插座cn7的3脚连接电阻r26一端、电阻r21一端，电阻r26另一端连接电容c13一端、单片机u4的42脚，插座cn7的4脚连接电阻r27一端、电阻r28一端一端，电阻r28另一端连接电容c16一端、单片机u4的6脚，插座cn8的1脚连接5vdc，插座cn8的3脚连接r29一端、电阻r22一端，电阻r29另一端连接电容c14一端、单片机u4的43脚，插座cn8的4脚连接电阻r30一端、电阻r23一端，电阻r30另一端连接电容c15一端、单片机u4的44脚，电阻r19另一端、电阻r20另一端、电阻r21另一端、电阻r22另一端、电阻r23另一端均连接3.3vdc，电阻r27另一端、电容c11另一端、电容c12另一端、电容c13另一端、电容c14另一端、电容c15另一端、电容c16另一端均接地。位置传感器和水流传感器均采用霍尔元件，插座cn6的2脚用于检测水流传感器是否连接，上电后有高电平则显示连接，连续5秒检测低电平则报警显示水流传感器未连接，插座cn7的4脚用来检测位置传感器是否连接，原理同水流传感器。

mcu单元还连接余氯模块、外部电源输出模块、测试模块，余氯模块包括连接余氯发生器的插座cn3，插座cn3的1脚连接二极管d5的正极、三极管q1的集电极，插座cn3的2脚连接二极管d5的负极、12vdc，三极管q1的基极连接电阻r3一端、电阻r4一端，电阻r4另一端与三极管q1的发射极相连后接地，电阻r3另一端连接单片机u4的58脚；外部电源输出模块包括插座cn4，插座cn4的2脚连接电容c3一端、pmos管pet1的漏端，pmos管pet1的栅端连接三极管q2的集电极、电阻r5一端，电阻r5另一端与pmos管pet1的源端相连后连接12vdc，三极管q2基极连接电阻r6一端、电阻r7一端，电阻r7另一端连接单片机u4的27脚，插座cn4的1脚、电容c3另一端、三极管q2的发射极、电阻r6另一端均接地，可以对外提供12v电压，由于mos管压降小，通过三极管q2和pmos管pet1实现耳机控制；侧视模块包括jtag插座cn12，jtag插座cn12的2至7脚连接单片机u4的50脚、46脚、49脚、55脚、7脚、56脚。

晶振电路包括晶振x1，晶振x1一端连接时钟芯片u8的1脚、电容c25一端，晶振x1另一端连接电容c26和时钟芯片u8的2脚，电容c25另一端与电容c26另一端相连后连接电容c34一端、时钟芯片u8的4脚并接地，电容c34另一端连接电阻r63和时钟芯片u8的8脚，时钟芯片u8的6脚连接电阻r62一端、单片机u4的3脚，时钟芯片u8的5脚连接电阻r61一端、单片机u4的4脚，电阻r61和电阻r62另一端均连接3.3vdc，时钟芯片u8的3脚连接超能电容e6的正极、电阻r54一端、单片机u4的1脚，电阻r54另一端连接二极管d6的负极，二极管d6的正极连接3.3vdc，单片机u4的13脚连接电容c31一端、超能电容e7的正极、电感l3一端，电感l3另一端连接3.3vdc，单片机u4的60脚连接电阻r55一端、26脚连接电阻r53一端和电阻r51一端、41脚连接电阻r52一端和电阻r50一端，电阻r50和电阻r5另一端均连接3.3vdc，电阻r55另一端、电容c31另一端、超能电容e7负极、超能电容e6负极、电阻r52另一端、电阻r53另一端均接地。其中超能电容e6充满电提供一周断电持续计时用，二极管d6可以防止反向充电。

mcu单元还连接内存模块，内存模块包括闪存芯片u5和eeprom芯片u6，单片机u4的22脚连接闪存芯片u5的8脚、eeprom芯片u6的4脚、电阻r49，单片机u4的23脚连接闪存芯片u5的1脚、eeprom芯片u6的3脚、电阻r48一端，单片机u4的21脚连接闪存芯片u5的2脚、eeprom芯片u6的2脚，单片机u4的20脚连接闪存芯片u5的4脚、eeprom芯片u6的1脚、电阻r46一端，闪存芯片u5的3脚连接插座cn9的23脚，闪存芯片u5的7脚接地，闪存芯片u5的6脚连接电阻r44一端、电容c23一端、3.3vdc，电阻r44另一端连接闪存芯片u5的5脚、电阻r45一端、单片机u4的59脚，eeprom芯片u6的8脚连接电阻r59一端、电容c24一端、3.3vdc，电阻r59另一端、电容c24另一端、eeprom芯片u6的5脚均接地，由于多图像显示，占用mcu内部过多存储空间，因此选用闪存芯片和eeprom芯片进行存储信息。