下水道排污及发电分配系统的制作方法
【专利摘要】一种下水道排污及发电分配系统，通过控制电路控制排污和电能分配，电路包括垃圾处理控制模块、电能分配控制模块和显示模块；垃圾处理控制模块以第一处理器为主控芯片，有效的控制垃圾排出管道；在电能分配中，通过第二电位器调节输出电压与用电设备相匹配，调节到的多路电压值，通过模数转换器采集电压值，有转换启停控制，模拟输入一定范围的电压；模数转换器的时钟信号通过集成双D触发器，用第二处理器的地址锁存允许信号引脚控制，使模数转换器准确有效的转换电压数据，采集到有效的电压数据并输出到第二处理器，有效控制电能分配控制模块；显示模块采用定时器制作背光源自动控制电路，增加了液晶自动熄屏的效果，提高了节能效果。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于能源重复利用【技术领域】，特别是涉及一种下水道排污及发电分配 系统。 下水道排污及发电分配系统
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展，下水道的应用也愈加频繁，使用范围也愈加广泛；工业废 水、家庭用废水和雨水等均排入下水道管道。
[0003] 目前，常用到的废水重复利用方式为利用废水在下水管产生的势能带动发电机的 叶轮转动，将叶轮的动能转化为电能，而电能可以满足一部分的用电需求，从而达到了废水 发电的效果；当然，下水管是在某处汇集，将废水集中于某处来发电，使废水可产生较大的 势能，以满足发电机的发电要求。
[0004] 但是，排出的废水中会掺杂各种垃圾，垃圾浸入下水道会影响发电机的工作效率， 甚至堵塞下水道，不能实现智能控制给排污系统和废水发电系统造成影响。 实用新型内容
[0005] 基于此，本实用新型在于克服现有技术不能实现智能控制排污及发电分配，影响 发电效率的缺陷，提供一种下水道排污及发电分配系统。
[0006] 其技术方案如下：
[0007] -种下水道排污及发电分配系统，通过控制电路控制排污和电能分配，电路包括 垃圾处理控制模块、电能分配控制模块和显示模块；所述垃圾处理控制模块包括第一处理 器、第一晶振电路和外围排污电路，所述第一晶振电路和外围排污电路均与所述第一处理 器连接；所述电能分配控制模块包括第二电位器、模数转换器、集成双D触发器、第二处理 器、第二晶振电路、开关电路和复位电路，所述显示模块包括显示器、开关电容电路和定时 器；所述模数转换器、集成双D触发器、第二晶振电路、开关电路、复位电路和第二电位器均 与所述第二处理器连接，且所述模数转换器第二电位器均与集成双D触发器连接；所述显 示器和开关电容电路均与所述定时器连接，所述第二电位器和第二处理器均与所述显示器 连接。
[0008] 下面对进一步技术方案进行说明：
[0009] 所述第一处理器的电源端口接电源，接地端口接地，振荡器反相放大器输入端口 和振荡器反相放大器输出端口均连接所述第一晶振电路，模拟比较器同相输入端口和模拟 比较器反相输入端口各连接一所述外围排污电路。
[0010] 所述模数转换器的电源端口接电源，接地端口接地，模拟量输入端口连接信号模 拟电路，数字量输入端口、三位地址输入线端口、模数转换启动脉冲输入端口、模数转换结 束信号输出端口均连接所述第二处理器的输入/输出双向端口，第一时钟脉冲输入端口与 所述集成双D触发器的低压同相位输出端口连接；所述集成双D触发器的电源端口接电源， 接地端口接地，所述集成双D触发器的数字量输入端口连接高压反相位输出端口，低压同 相位输出端口连接第二时钟脉冲输入端口，第二时钟脉冲输入端口连接所述第二处理器的 地址锁存允许信号输入端口，电位器连接端口连接所述第二电位器；所述显示器电源端口 接电源，接地端口接地，数字量输入端口连接所述第二处理器的输入/输出双向端口，所述 显示器的寄存端口和使能端口均连接所述第二处理器的输入/输出双向端口，所述显示器 的读写信号线端口接地，背光正极端口接电源，背光负极端口连接所述定时器的输出端口； 所述第二处理器的复位端口连接所述复位电路，振荡器反相放大器输入端口和振荡器反相 放大器输出端口连接所述第二晶振电路，所述开关电路一端连接所述第二处理器的输入/ 输出双向端口，另一端接地，所述第二处理器的输入/输出双向端口连接所述外围排污电 路，所述第二处理器的外部访问允许端口连接所述第二电位器；所述定时器电源端口接电 源，接地端口接地，触发端口和输出端口连接所述开关电容电路。
[0011] 所述开关电容电路包括第一控制开关、第二控制开关、第一电容、第二电容和软启 动器；所述第一控制开关两端分别连接所述定时器的触发端口和电源端口；所述第二控制 开关一端连接所述定时器的输出端口，另一端接地；所述第一电容两端分别连接所述定时 器的电源端口和重置锁定端口，所述第二电容的两端分别连接所述控制端口和所述软启动 器，所述软启动器另一接口连接所述定时器的触发端口和重置锁定端口，所述定时器的重 置端口连接电源端口。
[0012] 所述开关电路包括第三控制开关和第四控制开关，所述第三控制开关一端连接所 述第二处理器的一输入/输出双向端口，另一端接地；所述第四控制开关一端连接所述第 二处理器的另一输入/输出双向端口，另一端接地。
[0013] 所述外围排污电路包括驱动电机、继电器、稳压二极管、三极管、发光二极管、第一 电阻和第二电阻；所述驱动电机一端接地，另一端连接所述继电器，所述稳压二极管的阴极 和阳极均连接所述继电器，所述三极管发射极连接所述稳压二极管的阳极，集电极接地，基 极连接所述第一电阻一端，所述发光二极管负极连接所述第一电阻另一端，所述发光二极 管正极连接所述第二电阻一端，所述第二电阻另一端接电源。
[0014] 下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：
[0015] 1.垃圾处理控制模块以第一处理器作为主控芯片，可实际有效的控制垃圾排出管 道；在电能分配中，先对电量进行分压调配，通过第二电位器调节输出电压与用电设备相匹 配，调节到的多路电压值，通过模数转换器对电压值进行采集，有转换启停控制，模拟输入 一定范围的电压；模数转换器的时钟信号可通过集成双D触发器，用第二处理器的地址锁 存允许信号引脚控制，使模数转换器准确有效的转换电压数据，采集到有效的电压数据并 输出到第二处理器，有效控制电能分配控制模块；显示模块采用定时器制作背光源自动控 制电路，增加了液晶自动熄屏的效果，提高了节能效果。
[0016] 2.第二处理器通过个端口的连接模数转换器、集成双D触发器、第二电位器、显示 器等对应的端口，输入各部件反馈的数据信号到第二处理器，第二处理器根据需要输出不 同的指令数据到各部件，实现第二处理器对电能分配控制模块和显示模块的控制。
[0017] 3.定时器构成了一个单稳态触发器，与开关电容电路连接，使背光源能在按键控 制下亮灭；当只按第一控制开关时，显示屏亮一段时间后自动熄灭，当按下第二控制开关 时，显示屏背光源长亮。
[0018] 4.开关电路与第二处理器连接，其第三控制开关可控制根据用电设备的需要选择 电压，第四控制开关用于控制电压的输出，且可控制多路电压的输出。
[0019] 5.第一处理器控制外围排污电路工作，驱动电机为整个外围排污电路提供电源， 电路中的继电器可起到用较小的电流控制较大电流的作用，可保证驱动电机仅需较小的电 流输出；稳压二极管起到防止电路中电流逆流的作用，保证了电路的安全性；而三极管可 控制电路的通断，实现智能控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是本实用新型下水道排污及发电分配系统电路设计图；
[0021] 图2是本实用新型下水道排污及发电分配系统垃圾处理控制芯片示意图；
[0022] 图3是本实用新型下水道排污及发电分配系统外围排污电路图。
[0023] 附图标记说明：
[0024] 100.下水道排污及发电分配系统，110.垃圾处理控制模块，112.第一处理器， 114.外围排污电路，1141.驱动电机，1142.继电器，1143.稳压二极管，1144.三极管，1145. 发光二极管，1146.第一电阻，1147.第二电阻，116.第一晶振电路，120.电能分配控制模 块，121.第二电位器，122.模数转换器，123.集成双D触发器，124.第二处理器，125.第二 晶振电路，126.开关电路，1262.第三控制开关，1264.第四控制开关，127.复位电路，130. 显示模块，132.显示器，134.开关电容电路，1342.第一控制开关，1344.第二控制开关， 1346.第一电容，1348.第二电容，1349.软启动器，136.定时器。。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
[0026] 如图1、图2和图3所示，一种下水道排污及发电分配系统100,通过控制电路控制 排污和电能分配，电路包括垃圾处理控制模块110、电能分配控制模块120和显示模块130 ; 垃圾处理控制模块110包括第一处理器112、外围排污电路114和第一晶振电路116,第一 晶振电路116和外围排污电路114均与第一处理器112连接；电能分配控制模块120包括 第二电位器121、模数转换器122、集成双D触发器123、第二处理器124、第二晶振电路125、 开关电路126和复位电路127,显示模块130包括显示器132、开关电容电路134和定时器 136 ;模数转换器122、集成双D触发器123、第二晶振电路125、开关电路126、复位电路127 和第二电位器121均与第二处理器124连接，且模数转换器122第二电位器121均与集成双 D触发器123连接；显示器132和开关电容电路134均与定时器136连接，第二电位器121 和第二处理器124均与显示器132连接。
[0027] 上述垃圾处理控制模块110以第一处理器112作为主控芯片，可实际有效的控制 垃圾排出管道；在电能分配中，先对电量进行分压调配，通过第二电位器121调节输出电压 与用电设备相匹配，调节到的多路电压值，通过模数转换器122对电压值进行采集，有转换 启停控制，模拟输入一定范围的电压；模数转换器122的时钟信号可通过集成双D触发器 123,用第二处理器124的地址锁存允许信号引脚控制，使模数转换器122准确有效的转换 电压数据，采集到有效的电压数据并输出到第二处理器124,有效控制电能分配控制模块 120;显示模块130采用定时器136制作背光源自动控制电路，增加了液晶自动熄屏的效果， 提1? 了节能效果。
[0028] 如图2所示，第一处理器112的电源端口接电源，接地端口接地，振荡器反相放大 器输入端口和振荡器反相放大器输出端口均连接第一晶振电路116,模拟比较器同相输入 端口和模拟比较器反相输入端口各连接一外围排污电路114。
[0029] 如图1所示，模数转换器122的电源端口接电源，接地端口接地，模拟量输入端口 连接信号模拟电路，数字量输入端口、三位地址输入线端口、模数转换启动脉冲输入端口、 模数转换结束信号输出端口均连接第二处理器124的输入/输出双向端口，第一时钟脉冲 输入端口与集成双D触发器123的低压同相位输出端口连接；集成双D触发器123的电源 端口接电源，接地端口接地，集成双D触发器123的数字量输入端口连接高压反相位输出端 口，低压同相位输出端口连接第二时钟脉冲输入端口，第二时钟脉冲输入端口连接第二处 理器124的地址锁存允许信号输入端口，电位器连接端口连接第二电位器121 ;显示器132 电源端口接电源，接地端口接地，数字量输入端口连接第二处理器124的输入/输出双向端 口，显示器132的寄存端口和使能端口均连接第二处理器124的输入/输出双向端口，显示 器132的读写信号线端口接地，背光正极端口接电源，背光负极端口连接定时器136的输出 端口；第二处理器124的复位端口连接复位电路127,振荡器反相放大器输入端口和振荡器 反相放大器输出端口连接第二晶振电路125,开关电路126 -端连接第二处理器124的输 入/输出双向端口，另一端接地，第二处理器124的输入/输出双向端口连接外围排污电路 114,第二处理器124的外部访问允许端口连接第二电位器121 ;定时器136电源端口接电 源，接地端口接地，触发端口和输出端口连接开关电容电路134。
[0030] 第二处理器124通过个端口的连接模数转换器122、集成双D触发器123、第二电 位器121、显示器132等对应的端口，输入各部件反馈的数据信号到第二处理器124,第二 处理器124根据需要输出不同的指令数据到各部件，实现第二处理器124对电能分配控制 模块120和显不模块130的控制。其中，复位电路127为由一个电阻、一个电容和一个开关 形成的电路；电阻一端接第二处理器124的复位端口，另一端接地；电容一端接第二处理器 124的复位端口，另一端接电源；开关一端接第二处理器124的复位端口，另一端接电源。
[0031] 开关电容电路134包括第一控制开关1342、第二控制开关1344、第一电容1346、 第二电容1348和软启动器1349 ;第一控制开关1342两端分别连接定时器136的触发端口 和电源端口；第二控制开关1344 -端连接定时器136的输出端口，另一端接地；第一电容 1346两端分别连接定时器136的电源端口和重置锁定端口，第二电容1348的两端分别连接 控制端口和软启动器1349，软启动器1349另一接口连接定时器136的触发端口和重置锁定 端口，定时器136的重置端口连接电源端口。
[0032] 定时器136构成了一个单稳态触发器，与开关电容电路134连接，使背光源能在按 键控制下亮灭；当只按第一控制开关1342时，显示屏亮一段时间后自动熄灭，当按下第二 控制开关1344时，显示屏背光源长亮。
[0033] 开关电路126包括第三控制开关1262和第四控制开关1264,第三控制开关1262 一端连接第二处理器124的一输入/输出双向端口，另一端接地；第四控制开关1264 -端 连接第二处理器124的另一输入/输出双向端口，另一端接地。开关电路126与第二处理器 124连接，其第三控制开关1262可控制根据用电设备的需要选择电压，第四控制开关1264 用于控制电压的输出，且可控制多路电压的输出。
[0034] 如图3所示，外围排污电路114包括驱动电机1141、继电器1142、稳压二极管 1143、三极管1144、发光二极管1145、第一电阻1146和第二电阻1147 ;驱动电机1141 一端 接地，另一端连接继电器1142,稳压二极管1143的阴极和阳极均连接继电器1142,三极管 1144发射极连接稳压二极管1143的阳极，集电极接地，基极连接第一电阻1146 -端，发光 二极管1145负极连接第一电阻1146另一端，发光二极管1145正极连接第二电阻1147 - 端，第二电阻1147另一端接电源。
[0035] 第一处理器112控制外围排污电路114工作，驱动电机1141为整个外围排污电路 114提供电源，电路中的继电器1142可起到用较小的电流控制较大电流的作用，可保证驱 动电机1141仅需较小的电流输出；稳压二极管1143起到防止电路中电流逆流的作用，保证 了电路的安全性；而三极管1144可控制电路的通断，实现智能控制。
[0036] 其中，第一处理器112可以为AT89C2051主控芯片，模数转换器122的控制芯片可 以为ADC0809模数转换芯片，集成双D触发器123的控制芯片可以为74LS74集成双D触发 器123芯片，第二处理器124可以为51单片机主控制芯片，显示器132为1602液晶显示屏， 定时器136的芯片型号可以为NE555。
[0037] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属 于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种下水道排污及发电分配系统，其特征在于，通过控制电路控制排污和电能分配， 电路包括垃圾处理控制模块、电能分配控制模块和显示模块；所述垃圾处理控制模块包括 第一处理器、第一晶振电路和外围排污电路，所述第一晶振电路和外围排污电路均与所述 第一处理器连接；所述电能分配控制模块包括第二电位器、模数转换器、集成双D触发器、 第二处理器、第二晶振电路、开关电路和复位电路，所述显示模块包括显示器、开关电容电 路和定时器；所述模数转换器、集成双D触发器、第二晶振电路、开关电路、复位电路和第 二电位器均与所述第二处理器连接，且所述模数转换器第二电位器均与集成双D触发器连 接；所述显示器和开关电容电路均与所述定时器连接，所述第二电位器和第二处理器均与 所述显示器连接。
2. 根据权利要求1所述的下水道排污及发电分配系统，其特征在于，所述第一处理器 的电源端口接电源，接地端口接地，振荡器反相放大器输入端口和振荡器反相放大器输出 端口均连接所述第一晶振电路，模拟比较器同相输入端口和模拟比较器反相输入端口各连 接一所述外围排污电路。
3. 根据权利要求1所述的下水道排污及发电分配系统，其特征在于，所述模数转换器 的电源端口接电源，接地端口接地，模拟量输入端口连接信号模拟电路，数字量输入端口、 三位地址输入线端口、模数转换启动脉冲输入端口、模数转换结束信号输出端口均连接所 述第二处理器的输入/输出双向端口，第一时钟脉冲输入端口与所述集成双D触发器的低 压同相位输出端口连接；所述集成双D触发器的电源端口接电源，接地端口接地，所述集成 双D触发器的数字量输入端口连接高压反相位输出端口，低压同相位输出端口连接第二时 钟脉冲输入端口，第二时钟脉冲输入端口连接所述第二处理器的地址锁存允许信号输入端 口，电位器连接端口连接所述第二电位器；所述显示器电源端口接电源，接地端口接地，数 字量输入端口连接所述第二处理器的输入/输出双向端口，所述显示器的寄存端口和使能 端口均连接所述第二处理器的输入/输出双向端口，所述显示器的读写信号线端口接地， 背光正极端口接电源，背光负极端口连接所述定时器的输出端口；所述第二处理器的复位 端口连接所述复位电路，振荡器反相放大器输入端口和振荡器反相放大器输出端口连接所 述第二晶振电路，所述开关电路一端连接所述第二处理器的输入/输出双向端口，另一端 接地，所述第二处理器的输入/输出双向端口连接所述外围排污电路，所述第二处理器的 外部访问允许端口连接所述第二电位器；所述定时器电源端口接电源，接地端口接地，触发 端口和输出端口连接所述开关电容电路。
4. 根据权利要求3所述的下水道排污及发电分配系统，其特征在于，所述开关电容电 路包括第一控制开关、第二控制开关、第一电容、第二电容和软启动器；所述第一控制开关 两端分别连接所述定时器的触发端口和电源端口；所述第二控制开关一端连接所述定时器 的输出端口，另一端接地；所述第一电容两端分别连接所述定时器的电源端口和重置锁定 端口，所述第二电容的两端分别连接所述控制端口和所述软启动器，所述软启动器另一接 口连接所述定时器的触发端口和重置锁定端口，所述定时器的重置端口连接电源端口。
5. 根据权利要求3所述的下水道排污及发电分配系统，其特征在于，所述开关电路包 括第三控制开关和第四控制开关，所述第三控制开关一端连接所述第二处理器的一输入/ 输出双向端口，另一端接地；所述第四控制开关一端连接所述第二处理器的另一输入/输 出双向端口，另一端接地。
6.根据权利要求3所述的下水道排污及发电分配系统，其特征在于，所述外围排污电 路包括驱动电机、继电器、稳压二极管、三极管、发光二极管、第一电阻和第二电阻；所述驱 动电机一端接地，另一端连接所述继电器，所述稳压二极管的阴极和阳极均连接所述继电 器，所述三极管发射极连接所述稳压二极管的阳极，集电极接地，基极连接所述第一电阻一 端，所述发光二极管负极连接所述第一电阻另一端，所述发光二极管正极连接所述第二电 阻一端，所述第二电阻另一端接电源。
【文档编号】G05B19/042GK203882137SQ201420215902
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】陈朝大, 陈吹信, 杨宁, 李颖琼, 杨兰芝 申请人:广东技术师范学院天河学院