一种智能水满自控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及饮水机或者常用自动放水的电控开关装置【技术领域】，公开了一种智能水满自控系统，包括驻极体话筒采集声音信号电路、放大电路以及滤波器，还包括FVC电路和电压比较电路；驻极体话筒采集声音信号电路用于采集声音信号，并同时转化成电信号；放大电路用于将电信号放大；滤波器用于把高频率的信号过滤掉；FVC电路包括斯密特电路、微分电路、单稳态多谐振荡电路、积分电路以及电压跟随器电路，用于将交流信号转化成与它的基频信号频率成正比的直流电压；电压比较电路用于将FVC电路中输出的直流电压与设定电压比较，并输出一个电压，电压比较电路输出端设有电磁继电器开关和嗡鸣器。本实用新型灵敏度高、动作快、成本低、安全方便、实用性强。
【专利说明】一种智能水满自控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及饮水机或者常用自动放水的电控开关装置【技术领域】，尤其涉及能识别水满并快速做出反应，自动关闭水龙头的一种智能水满自控系统。
【背景技术】
[0002]现如今，市场上所有热水器(刷IC卡)均为刷卡取水，刷卡停水，也就是需要人工进行两次操作，且如果刷卡停水不及时，会造成一部分水资源浪费掉，如果是热水，还有可能烫伤皮肤，如果水流了很长时间，还可能引发其他问题。而对于其他的供水装置，主要采取物理位置控制，也就是用一个简单的机械结构来监测液面的位置，做出反馈，判断是否需要停水，这个显然存在环境变化以后需要重新调整，适应性不强，可维修性不高等缺点。
[0003]实用新型内容
[0004]本实用新型一种智能水满自控系统，一方面为了减少刷卡的次数，另一方面主要是为了避免因刷卡不及时而造成的水资源浪费及可能引发的不测后果，这个靠水将满时的声音频率来判断是否需要停水，并进行电子控制。利用驻极体话筒收集声信号并转化为电信号，将其放大整形，再做相应的D/A转换，然后进行信号分析与处理。这是一个成本低、功能多、可选择嵌入式的智能水满自控系统。
[0005]本实用新型针对现有技术中供水设备对于控制水龙头开与关的不足，和现有停水设备的不灵活，适应性差等缺点，设计了一种通过收集水在加入热水瓶过程中的声音，分析其频率变化规律，设计相应电路，采取一定控制策略，在水快要满的时候及时做出反应，关闭水龙头的智能水满自控系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决:
[0007]—种智能水满自控系统，包括驻极体话筒采集声音信号电路、放大电路以及滤波器，还包括FVC电路和电压比较电路，驻极体话筒采集声音信号电路、放大电路、滤波器、FVC电路以及电压比较电路依次连接；驻极体话筒采集声音信号电路用于采集声音信号，并同时转化成电信号；放大电路用于将电信号放大；滤波器用于把高频率的信号过滤掉；FVC电路包括斯密特电路、微分电路、单稳态多谐振荡电路、积分电路以及电压跟随器电路，斯密特电路、微分电路、单稳态多谐振荡电路、积分电路以及电压跟随器电路依次连接，用于将交流信号转化成与它的基频信号频率成正比的直流电压；电压比较电路用于将FVC电路中输出的直流电压与设定电压比较，并输出一个电压，电压比较电路输出端设有电磁继电器开关和嗡鸣器。采用驻极体话筒采集声音信号电路中的驻极体话筒采集声音信号并转化为电信号，通过放大电路将信号放大，滤波器将高频率的信号过滤掉，FVC电路交流信号转化成与它的基频信号频率成正比的直流电压，并与电压比较电路中的设定电压比较同时输出一个电压，当达到某一个数值时，电压比较电路中嗡鸣器发出信号，电磁继电器开关立即起作用，实现热水器的自动开与关。
[0008]作为优选，放大电路是由集成运算放大器组成的反相比例放大电路。
[0009]本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果:[0010]本实用新型一种智能水满自控系统采用电路控制自动放水的装置中水的开关，可适用于各种水自动放水的装置，灵敏度高、动作快、成本低、安全方便、实用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型整体框架结构示意图。
[0012]图2为本实用新型驻极体话筒采集声音信号电路图。
[0013]图3为本实用新型放大电路图。
[0014]图4为本实用新型滤波器。
[0015]图5为本实用新型斯密特电路图。
[0016]图6为本实用新型微分电路图。
[0017]图7为本实用新型单稳态多谐振荡电路图。
[0018]图8为本实用新型电压跟随器电路图
[0019]图9为本实用新型FVC电路设计原理流程图。
[0020]图10为本实用新型FVC电路图。
[0021]图11为本实用新型电压比较电路图。
[0022]图12为本实用新型整体系统电路图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0024]实施例1
[0025]一种智能水满自控系统，如图1所示，包括驻极体话筒采集声音信号电路、放大电路以及滤波器，还包括FVC电路和电压比较电路，驻极体话筒采集声音信号电路、放大电路、滤波器、FVC电路以及电压比较电路依次连接；驻极体话筒采集声音信号电路用于采集声音信号，并同时转化成电信号；放大电路用于将电信号放大；滤波器用于把高频率的信号过滤掉；FVC电路包括斯密特电路、微分电路、单稳态多谐振荡电路、积分电路以及电压跟随器电路，斯密特电路、微分电路、单稳态多谐振荡电路、积分电路以及电压跟随器电路依次连接，用于将交流信号转化成与它的基频信号频率成正比的直流电压；电压比较电路用于将FVC电路中输出的直流电压与设定电压比较,并输出一个电压，电压比较电路输出端设有电磁继电器开关和嗡鸣器。
[0026]如图2所示，驻极体话筒采集声音信号电路图，该电路图主要实现的功能是声音信号转化为电信号，当灌水的声音被驻极体话筒接收以后，而声音总是时大时小，驻极体的电阻发生时大时小的变化。这个变化的电阻和Rl进行分压，使得P点的电压发生时大时小的变化，即交流信号。而耦合电容Cl的对直流信号进行滤除，只保留了交流信号。这个和声音信息有关的交流信号被送到三极管构成的放大电路中，最后由经过C2以后，送出和声音相关且幅度较大的交流信号。
[0027]如图3所示，放大电路图，放大电路是一个基本的反相放大器应用电路，其输入电压由上一级通过三极管放大电路放大以后的信号输入作为Vin2，Vin2通过电阻R5加到运算放大器反相信号输入端2脚，其同相输入端3脚直接接地，而输出电压Vout2通过电阻Rf又反馈到反相输入引脚2。其中电阻Rf为可调大小的滑动变阻器。[0028]根据理想运算放大器工作在线性区的特性我们可以知道，对于上述电路，满足虚短虚断的特点，2脚、3脚等电位，因此2脚电压近似为0，且2脚流入的电路也近似为0，因此满足以下方程:
【权利要求】
1.一种智能水满自控系统，包括驻极体话筒采集声音信号电路、放大电路以及滤波器，其特征在于:还包括FVC电路和电压比较电路，驻极体话筒采集声音信号电路、放大电路、滤波器、FVC电路以及电压比较电路依次连接；驻极体话筒采集声音信号电路用于采集声音信号，并同时转化成电信号；放大电路用于将电信号放大；滤波器用于把高频率的信号过滤掉；FVC电路包括斯密特电路、微分电路、单稳态多谐振荡电路、积分电路以及电压跟随器电路，斯密特电路、微分电路、单稳态多谐振荡电路、积分电路以及电压跟随器电路依次连接，用于将交流信号转化成与它的基频信号频率成正比的直流电压；电压比较电路用于将FVC电路中输出的直流电压与设定电压比较,并输出一个电压，电压比较电路输出端设有电磁继电器开关和嗡鸣器。
2.根据权利要求1所述的一种智能水满自控系统，其特征在于:放大电路是由集成运算放大器组成的反相比例放大电路。
【文档编号】G05D9/12GK203720666SQ201420023352
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】杨雁勇, 邹晓舟, 姚缨英 申请人:浙江大学