本发明涉及一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置,属于物联网技术领域。
背景技术:
漏水可在任何建筑物中经常发生,一旦发生,就可能造成重大损失。家庭中如不能及时的发现和排除,所造成的不但是电路短路、设备上的损坏,而且重要数据的损坏丢失、业务的中断会带来更加无法估计的严重后果,这样就需要高可靠、高灵敏的漏水检测系统能在水患发生的初期就对事故作出报警反应,以便迅速采取应急措施,从而将水患事故控制在最初萌芽阶段,真正做到防范于未然、防止损失的进一步扩大。
但是,目前国内对于此类水浸检测报警装置的研发比较少,主要有以下两种:
(1)电阻传感器检测法,控制器的信号提取电路主要是应用电阻串并联的分压原理来实现的,所用原器件比较多,实际实现起来比较复杂。
(2)光电反射式检测法,原理是液体和气体对光的反射率差别来检测是否有水,这种方法检测与水完全隔离,避免探头过长时间产生污垢,但是实际应用安装比较复杂,而且价位比较高。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是针对上述不足,提供一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置,高灵敏度、高分辨率,低功耗、响应时间快,卓越的线性输出,优异的稳定性,可靠性高,使用寿命长。
为解决上述问题,本发明采用以下技术方案:一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置,包括CPU模块、通信模块、CPU保护模块、电池检测模块和漏水检测模块,通信模块、CPU保护模块、电池检测模块、漏水检测模块分别与CPU模块电连接;
CPU模块包括集成电路U1,集成电路U1的型号为STM8L051F3P6;
集成电路U1的1脚经电阻R23接集成电路U2A的29脚,集成电路U2A的型号为BC95,集成电路U1的2脚经电阻R22接集成电路U2A的30脚,集成电路U2A的15脚接三极管Q2的集电极,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极经电阻R3接三极管Q2的发射极,三极管Q2的基极经电阻R1接集成电路U1的9脚 ;
集成电路U1的13脚接集成电路U6的1脚,集成电路U6的型号为SGM8701,集成电路U6的1脚经电阻R27接+3V3,集成电路U6的2脚接地,集成电路U6的3脚接电阻R28的一端,电阻R28的另一端接电阻R8的一端,电阻R8的另一端接+3V3,电阻R8的另一端经电容C23接地,电阻R28的另一端经电阻R29接地,集成电路U6的4脚接电阻R30的一端,电阻R30的另一端经并联的电阻R2、电容C22、二极管D2接地,电阻R30的另一端经二极管D1接+3V3,电阻R30的另一端经电阻R31接接插件J5的2针,接插件J5的1针经电阻R26接+3V3。
所述集成电路U1的4脚接集成电路U5的10脚,集成电路U5的型号为STM8L051F3P6,集成电路U5的4脚经电阻R19接+3V3,集成电路U5的4脚经电容C17接地,集成电路U5的7脚接地,集成电路U5的7脚经电容C21接+3V3,集成电路U5的8脚接+3V3,集成电路U5的20脚经电阻R20接+3V3。
所述集成电路U1的10脚经电阻R12接三极管Q3的基极,三极管Q3的发射极接地,三极管Q3的集电极接电阻R9的一端,电阻R9的另一端接三极管Q4的基极,三极管Q4的型号为9015,电阻R9的另一端经电阻R10接三极管Q4的发射极,三极管Q4的集电极接电阻R11的一端,电阻R11的另一端接集成电路U1的11脚,电阻R11的另一端经电阻R21接地。
所述集成电路U1的5脚经晶振Y1接集成电路U1的6脚,集成电路U1的5脚经电容C14接地,集成电路U1的6脚经电容C15接地。
所述集成电路U1的19脚经电阻R25接接插件J3的3针,接插件J3的2针接地,接插件J3的1针接+3V3,集成电路U1的12脚经串联的电阻R13和发光二极管L1接地。
所述集成电路U1的7脚接地,集成电路U1的8脚经并联的电容C1、电容C2、电容C13接地。
所述集成电路U2A的45脚经并联的电容EC1、电容C7、电容C8、电容C3接地。
所述集成电路U2A的45脚接稳压器Q1的3脚,稳压器Q1的型号为MCP33,稳压器Q1的3脚经电容C4接地,稳压器Q1的2脚接地,稳压器Q1的1脚经电容C5接地,稳压器Q1的1脚接+3V3。
所述集成电路U2A的29脚经电阻R14接接插件J4的3针,集成电路U2A的30脚经电阻R15接接插件J4的2针。
所述集成电路U2A的53脚经电容C20接地,集成电路U2A的53脚经串联的电阻R24和电容C18接地。
本发明采用以上技术方案,与现有技术性比,具有以下优点:
1、高灵敏度、高分辨率;
2、低功耗、响应时间快,可实现在0.1s内快速反应;
3、卓越的线性输出,误差控制在0.2%内;
4、使用寿命长,可连续使用 5-10年。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
附图1为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的CPU模块第一部分的电路图;
附图2为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的CPU模块第二部分的电路图;
附图3为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的CPU模块第三部分的电路图;
附图4为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的CPU保护模块的电路图;
附图5为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的电池检测模块的电路图;
附图6为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的漏水检测模块的电路图;
附图7为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的通信模块第一部分的电路图;
附图8为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的通信模块第二部分的电路图;
附图9为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的通信模块第三部分的电路图;
附图10为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的通信模块第四部分的电路图;
附图11为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的集成电路U3的电路图;
附图12为本发明实施例中一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置的集成电路U4的电路图。
具体实施方式
实施例,如附图1-12所示,一种基于NB-IoT技术的高灵敏度的水浸检测报警装置,包括CPU模块:集成电路U1,集成电路U1的型号为STM8L051F3P6;
集成电路U1的1脚、2脚接通信模块,通讯模块包括集成电路U2A,集成电路U2A的型号为BC95,集成电路U1的1脚经电阻R23接集成电路U2A的29脚,集成电路U1的2脚经电阻R22接集成电路U2A的30脚,集成电路U2A的15脚接三极管Q2的集电极,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极经电阻R3接三极管Q2的发射极,三极管Q2的基极经电阻R1接集成电路U1的9脚;
集成电路U2A的29脚经电阻R14接接插件J4的3针,集成电路U2A的30脚经电阻R15接接插件J4的2针,接插件J4的1针接地,接插件J4的4针接+3V3;
集成电路U2A的45脚接46脚,集成电路U2A的45脚接稳压器Q1的3脚,稳压器Q1的型号为MCP33,稳压器Q1的3脚经电容C4接地,稳压器Q1的2脚接地,稳压器Q1的1脚经电容C5接地,稳压器Q1的1脚接+3V3;
集成电路U2A的45脚经并联的电容EC1、电容C7、电容C8、电容C3接地;
集成电路U2A的2脚、43脚、47脚、48脚、51脚、52脚、54脚接地,集成电路U2A的53脚经电容C20接地,集成电路U2A的53脚经串联的电阻R24和电容C18接地。
集成电路U2A的38脚接集成电路U3的3脚,集成电路U3的型号为ESDA6V8AV5,集成电路U2A的39脚经电阻R6接集成电路U3的1脚,集成电路U2A的40脚经电阻R4接集成电路U3的5脚,集成电路U2A的41脚经电阻R5接集成电路U3的4脚,集成电路U3的2脚接地;
集成电路U2A的38脚接集成电路U4的5脚,集成电路U4为MICROSIM,集成电路U4的3脚经电阻R6接集成电路U2A的39脚,集成电路U4的3脚经电容C11接地,集成电路U4的1脚经电阻R5接集成电路U2A的41脚,集成电路U4的1脚经电容C10接地,集成电路U4的5脚经电容C6接集成电路U2A的42脚,集成电路U4的5脚经电阻R7接集成电路U4的2脚,集成电路U4的2脚经电阻R4接集成电路U2A的40脚,集成电路U4的2脚经电容C9接地,集成电路U4的6脚接集成电路U2A的42脚。
集成电路U1的3脚接ISP1接口的2针,集成电路U1的4脚接ISP1接口的4针,ISP1接口的1针接+3V3,ISP1接口的1针接电阻R18的一端,电阻R18的另一端经电容C16接地,电阻R18的另一端接ISP1接口的4针;
集成电路U1的4脚接CPU保护模块,CPU保护模块包括集成电路U5,集成电路U5的型号为STM8L051F3P6,集成电路U1的4脚接集成电路U5的10脚,集成电路U5的4脚经电阻R19接+3V3,集成电路U5的4脚经电容C17接地,集成电路U5的7脚接地,集成电路U5的7脚经电容C21接+3V3,集成电路U5的8脚接+3V3,集成电路U5的20脚经电阻R20接+3V3;
集成电路U1的5脚经晶振Y1接集成电路U1的6脚,集成电路U1的5脚经电容C14接地,集成电路U1的6脚经电容C15接地;
集成电路U1的7脚接地,集成电路U1的8脚经并联的电容C1、电容C2、电容C13接地;
集成电路U1的10脚接电池检测模块,电池检测模块包括电阻R12,集成电路U1的10脚经电阻R12接三极管Q3的基极,三极管Q3的发射极接地,三极管Q3的集电极接电阻R9的一端,电阻R9的另一端接三极管Q4的基极,三极管Q4的型号为9015,电阻R9的另一端经电阻R10接三极管Q4的发射极,三极管Q4的集电极接电阻R11的一端,电阻R11的另一端接集成电路U1的11脚,电阻R11的另一端经电阻R21接地;
集成电路U1的19脚经电阻R25接接插件J3的3针,接插件J3的2针接地,接插件J3的1针接+3V3,集成电路U1的12脚经串联的电阻R13和发光二极管L1接地;
集成电路U1的13脚接漏水检测模块,漏水检测模块包括集成电路U6,集成电路U1的13脚接集成电路U6的1脚,集成电路U6的型号为SGM8701,集成电路U6的1脚经电阻R27接+3V3,集成电路U6的2脚接地,集成电路U6的3脚接电阻R28的一端,电阻R28的另一端接电阻R8的一端,电阻R8的另一端接+3V3,电阻R8的另一端经电容C23接地,电阻R28的另一端经电阻R29接地,集成电路U6的4脚接电阻R30的一端,电阻R30的另一端经并联的电阻R2、电容C22、二极管D2接地,电阻R30的另一端经二极管D1接+3V3,电阻R30的另一端经电阻R31接接插件J5的2针,接插件J5的1针经电阻R26接+3V3。