减压阀智能调节控制器的制作方法

本实用新型涉及的是减压阀技术领域，具体涉及一种减压阀智能调节控制器。

背景技术：

目前现有技术主要存在集成度低，功耗大，无法按照客户预先设定的控制策略运行等的问题，要么只有数据采集部分，无阀门控制功能；要么有阀门控制功能，无GPRS数据传输功能；或则是功耗较大；不能进行多策略自动运行。

综上所述，本实用新型设计了一种减压阀智能调节控制器。

技术实现要素：

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种减压阀智能调节控制器，综合解决了水务公司管道压力实时采集，管道压力实时调整，管道流量数据采集，数据存储，RTC实时时钟，GPRS数据传输，时间段压力、流量自动设定自动调整，以及设备的低功耗运行等问题，其目的是能够按照水务公司预先设置的控制策略，保证管网压力管网流量可以分时段按流量自动平稳运行，既保证了用户正常用水同时也减少了管网的压力负载，大大降低了管网的水量损耗，真正起到节约用水的目的。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：减压阀智能调节控制器，包括中央微处理器、GPRS MODEM模组、外置看门狗电路、蓝牙通信模组、NOR FLASH 、FRAM FLASH、RS485通信电路、脉冲流量接口、管道压力采集器、阀门控制电路和电源管理单元，中央微处理器分别与GPRS MODEM模组、外置看门狗电路、蓝牙通信模组、NOR FLASH、FRAM FLASH 、RS485通信电路、脉冲流量接口、管道压力采集器、阀门控制电路和电源管理单元相连，所述的中央微处理器采用单片机MSP430F149。

作为优选，所述的GPRS MODEM模组采用芯片M26FB-03-TTL，芯片M26FB-03-TTL的7脚PWRKEY通过三极管Q11及电阻R28与单片机MSP430F149的12脚 TACLK相连。

作为优选，所述的外置看门狗电路采用芯片TSP3823DVVR，芯片TSP3823DVVR的通过IO口与中央微处理器连接。

作为优选，所述的蓝牙通信模组采用芯片HC-02，芯片HC-02的12脚VCC连接至单片机MSP430F149的50脚ACLK。

作为优选，所述的NOR FLASH 采用芯片M25P64，芯片M25P64的7脚/S连接至单片机MSP430F149的41脚TB5。

作为优选，所述的FRAM FLASH 采用芯片MB85RS64，芯片MB85RS6通过SPI接口与中央微处理器相连。

作为优选，所述的RS485通信电路采用芯片 SP3485EN-L，芯片 SP3485EN-L的2脚/RE和3脚DE均与单片机MSP430F149的36脚TB0相连。

作为优选，所述的脉冲流量接口采用MCU IO捕获，主要通过IO与中央微处理器结合，实现现场脉冲流量仪表的数据采集。

作为优选，所述的管道压力采集器采用芯片LM224DR，芯片LM224DR的1脚1OUT和2脚1IN-均连接至单片机MSP430F149的4脚A5；芯片LM224DR的7脚2OUT和6脚2IN-均连接至单片机MSP430F149的2脚A3；芯片LM224DR的8脚3OUT和9脚3IN-均连接至单片机MSP430F149的3脚A4；芯片LM224DR的14脚4OUT和13脚4IN-均连接至单片机MSP430F149的61脚A2。

作为优选，所述的阀门控制电路采用芯片LM2904D，芯片LM2904D通过DAC接口与中央微处理器相连。

作为优选，所述的电源管理单元采用芯片LM2596S-ADJ，芯片LM2596S-ADJ的1脚VIN接单片机MSP430F149的14脚TA1。

本实用新型的有益效果：基于高能锂离子电池供电，能量密度高，可循环使用；整体采用低功耗理念设计，设备97%以上的时间处于休眠状态，通过时间事件定时唤醒，事件处理完成继续休眠；所有外围电源均为按需供给；各种接口均有过压过流保护；具备蓝牙通信接口，方便设备通过手机APP进行现场调试和参数设置；64MBit大容量NOR FLASH数据存储和FRAM参数存储芯片，保证数据和参数的稳定可靠，数据存储可循环往复使用；所有存储数据均通过GPRS无线传输到水务公司服务器，以便进行数据的统计和分析。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型的中央微处理器的电路图；

图3为本实用新型的GPRS MODEM模组的电路图；

图4为本实用新型的蓝牙通信模组的电路图；

图5为本实用新型的NOR FLASH的电路图；

图6为本实用新型的RS485通信电路图；

图7为本实用新型的管道压力采集器的电路图；

图8为本实用新型的电源管理单元的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1-8，本具体实施方式采用以下技术方案：减压阀智能调节控制器，包括中央微处理器1、GPRS MODEM模组2、外置看门狗电路3、蓝牙通信模组4、NOR FLASH 5、FRAM FLASH 6、RS485通信电路7、脉冲流量接口8、管道压力采集器9、阀门控制电路10和电源管理单元11，中央微处理器1分别与GPRS MODEM模组2、外置看门狗电路3、蓝牙通信模组4、NOR FLASH 5、FRAM FLASH 6、RS485通信电路7、脉冲流量接口8、管道压力采集器9、阀门控制电路10和电源管理单元11相连，所述的中央微处理器1采用单片机MSP430F149。

本具体实施方式的中央微处理器1(MSP430F169IPM)主要负责协调处理各部分电路模组，使各部分电路有序结合形成一个有机的整体。GPRS MODEM 2(M26FB-03-TTL)主要通过串口和IO口与中央微处理器结合，实现串口数据到网络数据的转发。外置看门狗电路3(TSP3823DVVR)：主要通过IO口与中央微处理器连接，实现了一种系统外部监控，当中央微处理器程序异常时，可以有效复位整个系统，无需人为干预。蓝牙通信模组4(HC-02)：主要通过串口与中央微处理器连接，实现现场与手机app的通信，方便现场人员的安装调试。NOR FLASH 5(M25P64)主要通过SPI接口与中央微处理器连接，实现采集数据的存储和历史数据查找。FRAM FLASH 6(MB85RS64) 主要通过SPI接口与中央微处理器连接，实现设备参数的存储。RS485通信电路7(SP3485EN-L)主要通过串口与中央未处理连接，实现设备参数的串口设置和现场流量计的读数。流量脉冲接口8(MCU IO捕获)：主要通过IO与中央微处理器结合，实现现场脉冲流量仪表的数据采集。管道压力采集器9(LM224DR)主要通过ADC接口与中央微处理器结合，实现管道压力的实时采集。阀门控制电路10(LM2904D)：主要通过DAC接口与中央微处理器结合，实现阀门的动态调整。电源管理单元11(LM2596S-ADJ)：主要通过IO口与中央微处理器结合，实现各模块电源按需供给，进一步降低设备的整体功耗。

本具体实施方式加电后，将从RTC时钟芯片提取时间，以及从FRAM存储芯片提取当前时间对应的压力设定值或流量设定值等参数，随后设备按照设定的采集周期开始采集管道压力(或管道流量)，当管道压力(或管道流量)超出设定值的误差范围时，将按照设定的调整周期调节阀门的开度，直至压力(或流量)达到当前时段设定的误差范围以内。设备将按照设定的存储周期，存储采集到的各种数据。设备将按照设定的上报周期，通过GPRS无线数据传输连接数据服务器，将采集的数据逐条发送到服务器，以便进行数据的统计和分析，以及控制策略的更改等。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。