一种检测水位高度的控制电路及饮料机的制作方法

本实用新型属于水位检测领域，尤其涉及一种检测水位高度的控制电路及饮料机。

背景技术：

在生产生活中，一些电子产品比如果汁机、咖啡机或其它与水相关的产品，一般均需要检测水位高低，以便产品能做出相应的动作来更好地使产品正常工作。如果不做水位检测，产品就无法实现感知水是否加满，若水溢出，则会引发更多问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种检测水位高度的控制电路，旨在解决与水相关的电子产品无水位高度检测功能的问题。

本实用新型是这样实现的，一种检测水位高度的控制电路，所述电路包括：

MCU；

与所述MCU第一IO端口相连接的发射电极；

与所述MCU第二IO端口相连接的接收电极；

串联在所述MCU第二IO端口与所述接收电极之间的第一电压跟随器。

进一步地，所述第一电压跟随器包括：

第一运算放大器，所述第一运算放大器正极与所述接收电极相连，负极与所述第一运算放大器的输出端相连，输出端与所述MCU第二IO端口相连。

进一步地，所述第一电压跟随器还包括第一电阻，所述第一电阻一端连接在所述第一运算放大器正极与所述接收电极之间的连接线上，另一端接地。

进一步地，所述第一电压跟随器还包括第二电容，所述第二电容连接在所述第一运算放大器正极与所述接收电极之间的连接线上。

本实用新型还提供一种检测水位高度的控制电路，其中的所述第一电压跟随器包括：

第二电阻和第三电阻；

所述第二电阻串联在所述接收电极与所述MCU第二IO端口之间；

所述第三电阻一端连接在所述第二电阻与所述MCU第二IO端口之间的连接线上，另一端接地。

进一步地，所述第一电压跟随器还包括与第三电阻并联的第一电容。

本实用新型还提供一种检测水位高度的控制电路，其中的所述MCU第一IO端口与发射电极之间设置有第二电压跟随器。

进一步地，所述第二电压跟随器包括第二运算放大器，所述第二运算放大器正极与MCU第一IO端口相连，负极与所述第二运算放大器的输出端相连，输出端与发射电极相连。

进一步地，所述第二电压跟随器还包括：第四电阻和第五电阻；

所述第四电阻串联在所述第二运算放大器输出端与所述发射电极之间；

所述第五电阻一端连接在所述第四电阻与发射电极之间的连接线上，另一端接地。

另一方面，本实用新型还提供一种饮料机，包括上述的检测水位高度的控制电路。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型实施例通过连接于MCU两个不同IO端口的发射电极与接收电极，实现电极式水位检测，而通过MCU控制发射电极与接收电极，发射和接收脉冲信号，可有效检测水位或者液体位置变化，有效避免与水相关的电子产品的使用稳定性、可靠性差的弊端，在MCU第二IO端口与所述接收电极之间串联第一电压跟随器，实现将接收的脉冲信号进行隔离、缓冲再发送到MCU的作用，避免干扰。

附图说明

图1是本实用新型提供的实施例一的检测水位高度的控制电路图；

图2是本实用新型提供的实施例二的检测水位高度的控制电路图；

图3是本实用新型提供的实施例三的检测水位高度的控制电路图；

图4是本实用新型提供的实施例四的检测水位高度的控制电路图；

图5是本实用新型提供的实施例五的检测水位高度的控制电路图；

图6是本实用新型提供的实施例六的检测水位高度的控制电路图；

图7是本实用新型提供的实施例七的检测水位高度的控制电路图；

图8是本实用新型提供的实施例八的检测水位高度的控制电路图；

图9是本实用新型提供的实施例九的检测水位高度的控制电路图；

图10是本实用新型提供的另一个实施例的检测水位高度的控制电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种检测水位高度的控制电路，包括：MCU；与所述MCU第一IO端口相连接的发射电极；与所述MCU第二IO端口相连接的接收电极；串联在所述MCU第二IO端口与所述接收电极之间的第一电压跟随器。通过连接于MCU两个不同IO端口的发射电极与接收电极，实现电极式水位检测，再通过MCU控制发射电极与接收电极，发射和接收脉冲信号，可有效检测水位或者液体位置变化，克服现有技术中诸多电子产品无法实现水位检测的问题，可广泛应用于各种需要水位检测的电子产品。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例提供检测水位高度的控制电路，所述电路包括：

MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)；

与MCU第一IO端口相连接的发射电极TX；

与MCU第二IO端口相连接的接收电极RX；

串联在MCU第二IO端口与接收电极RX之间的第一电压跟随器VF1。

该实施例中，通过与MCU第一IO端口相连接的发射电极TX和与MCU第二IO端口相连接的接收电极RX，实现电极式水位检测，由MCU控制发射电极TX发射脉冲信号和接收电极RX和接收脉冲信号，有效检测水位或者液体位置变化，同时在MCU第二IO端口与所述接收电极RX之间串联第一电压跟随器VF1，进行阻抗变换以降低阻抗，实现脉冲信号的隔离、缓冲，接收电极RX接收到的脉冲信号经第一电压跟随器VF1降低阻抗后输入MCU第二IO端口。

该实施例中的检测水位高度的控制电路的工作原理是：发射电极TX和接收电极RX相对设置在同一平面上，MCU控制发射电极TX实时发出脉冲信号(该脉冲信号的脉宽和频率可根据实际情况设置)，当有水经过时，该脉冲信号通过水介质传输，接收电极RX接收该脉冲信号，再经第一电压跟随器VF1进行阻抗变换后传输给MCU，MCU收到脉冲信号，则判定水位达到设定高度；没有水经过时，接收电极RX接收不到发射电极TX实时发出的脉冲信号，进而MCU收不到接收电极RX传来的脉冲信号，则判定水位未达到设定高度。

实施例二

如图2所示，第一电压跟随器VF1包括第一运算放大器U1，第一运算放大器U1正极与接收电极RX相连，负极与第一运算放大器U1的输出端相连，输出端与MCU第二IO端口相连。

此实施例中，将运算放大器设计成电压跟随器，来实现信号缓冲、阻抗变化、抗干扰，运算放大器有很高的放大倍数和抗干扰能力，具有输入阻抗高、而输出阻抗低的特性，输入阻抗可以达到几兆欧姆，而输出阻抗低，通常只有几欧姆，甚至更低，尤为适于作为电压跟随器，对接收电极RX接收到的脉冲信号进行降低阻抗后输入MCU第二IO端口。

实施例三

如图3所示，在上述实施例二的基础上，所述第一电压跟随器VF1还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1一端连接在所述第一运算放大器U1正极与接收电极RX之间的连接线上，另一端接地。

此实施例中，增设第一电阻R1，目的是当没有脉冲信号输入时，使输入信号为零，防止误触发，实现抗干扰，保证水位检测的信号准确性。

施例四

如图4所示，在上述实施例三的基础上，所述第一电压跟随器VF1还包括第二电容C2，所述第二电容C2连接在所述第一运算放大器U1正极与接收电极RX之间的连接线上。

此实施例中，增设第二电容C2，目的是对接收电极RX接收到的脉冲信号进行滤波，滤除干扰信号后传输到第一运算放大器U1正极，减少信号干扰和误差的存在。

实施例五

如图5所示，本实用新型实施例提供的检测水位高度的控制电路，所述第一电压跟随器VF1包括第二电阻R2和第三电阻R3，所述第二电阻R2串联在所述接收电极RX与所述MCU第二IO端口之间，所述第三电阻R3一端连接在所述第二电阻R2与所述MCU第二IO端口之间的连接线上，另一端接地。

此实施例中，通过将第二电阻R2串联在所述接收电极RX与所述MCU第二IO端口之间，对接收电极RX接收到的脉冲信号进行限流，以防电流过大烧坏所串联的MCU，通过第三电阻R3实现信号抗干扰。

实施例六

如图6所示，在上述实施例五的基础上，所述第一电压跟随器VF1还包括与第三电阻R3并联的第一电容C1。

此实施例中，在第三电阻R3实现信号抗干扰的同时利用与其并联的第一电容C1进行滤波，提高抗干扰能力。

实施例七

如图7所示，本实用新型实施例提供的检测水位高度的控制电路，所述MCU第一IO端口与发射电极TX之间设置有第二电压跟随器VF2。

此实施例中，要发射电极TX发射的脉冲信号经第二电压跟随器VF2降低阻抗后输入MCU第一IO端口，实现信号缓冲、阻抗变化、抗干扰，避免电流过大，烧毁MCU。

实施例八

如图8所示，第二电压跟随器VF2包括第二运算放大器U2，第二运算放大器U2正极与MCU第一IO端口相连，负极与第二运算放大器U2的输出端相连，输出端与发射电极TX相连。

该实施例中，将运算放大器设计成电压跟随器，来实现信号缓冲、阻抗变化、抗干扰，对发射电极TX的脉冲信号进行降低阻抗后输入MCU第一IO端口。

实施例九

如图9所示，在实施例八的基础上，所述第二电压跟随器VF2还包括第四电阻R4和第五电阻R5，所述第四电阻R4串联在所述第二运算放大器U2输出端与所述发射电极TX之间，所述第五电阻R5一端连接在所述第四电阻R4与发射电极TX之间的连接线上，另一端接地。

此实施例中，通过将第四电阻R4串联在所述发射电极TX与第二运算放大器U2输出端之间，对发射电极TX的脉冲信号进行限流，以防电流过大烧坏所串联的MCU，并通过第五电阻R5实现信号抗干扰。

在实施例九的基础上，所述第二电压跟随器VF2可以进一步包括与第五电阻R5并联的第三电容C3，对发射电极TX的脉冲信号进行滤波，提高抗干扰能力，于此同时，还可以将实施例四和实施例六的技术方案结合，形成图10所示的一种检测水位高度的控制电路。

实施例十

本实用新型实施例还提供一种饮料机，包括前述任一实施例所述的检测水位高度的控制电路。可将检测水位高度的控制电路的发射电极与接收电极置于饮料机内的水箱中，并按水位高度要求设置好发射电极与接收电极的高度位置，就可实现对饮料机内水箱的水位高度的检测。饮料机包括果汁机、咖啡机等，但不局限于此。

该实施例中，通过将前述任一实施例所述的检测水位高度的控制电路作为饮料机中的检测水位高度的控制电路，实现MCU控制下饮料机中水位的精准检测，避免液体溢出，造成器件损毁。

综上所述，本实用新型实施例通过与MCUIO端口相连接的发射电极和与接收电极，实现电极式水位检测，由MCU控制发射电极发射脉冲信号和接收电极接收脉冲信号，有效检测水位或者液体位置变化，利用第一电压跟随器、第二电压跟随器进行阻抗变换以降低阻抗，实现脉冲信号的隔离、缓冲，经第一电压跟随器、第二电压跟随器降低阻抗后的脉冲信号输入MCU。将运算放大器设计成电压跟随器，能实现信号缓冲、阻抗变化、抗干扰，对脉冲信号进行降低阻抗后输入MCU。在第一电压跟随器中增设第一电阻，实现没有脉冲信号输入时输入信号为零，防止误触发，实现抗干扰，保证水位检测的信号准确性。在第一电压跟随器中增设第二电容，实现对脉冲信号进行滤波，滤除干扰信号后传输到第一运算放大器正极，减少信号干扰和误差的存在。通过第二电阻对脉冲信号进行限流，以防电流过大烧坏所串联的MCU，通过第三电阻实现信号抗干扰。在第三电阻实现信号抗干扰的同时利用与其并联的第一电容进行滤波，提高抗干扰能力。通过在所述发射电极与第二运算放大器输出端之间串联第四电阻，对发射电极的脉冲信号进行限流，以防电流过大烧坏所串联的MCU，并通过第五电阻实现信号抗干扰。本实用新型实施例提供的一种饮料机，包括前述任一实施例所述的检测水位高度的控制电路。将前述任一所述的检测水位高度的控制电路作为饮料机中的检测水位高度的控制电路，实现MCU控制下饮料机中水位的精准检测，避免液体溢出，造成器件损毁。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。