一种净水器控制电路的制作方法

本实用新型涉及净水器技术领域，特别是涉及一种净水器控制电路。

背景技术：

目前，净水器已经成为一种常见的家用或公用供水设备，净水器控制电路作为净水器的主要组成部分，起到控制净水器整个工作过程的作用，如净水器的人机交互、水质检测、水路控制等。现有净水器的控制电路主要存在以下缺点：

一是电路接口多，集成度低，往往需要多个电路板实现各种控制功能，安装使用不方便，发生故障后检修难度大。

二是不能实现远程监控，随着物联网产业的发展壮大，各设备之间的互联互通是发展趋势，如果净水器与移动设备通信，比如与手机联网通信，则极大方便净水器的使用。

三是智能化程度低，净水器的冲洗、制水、水泵开关等工作实现智能化控制，可避免使用人员额外的工作。

四是安全防护不全面，例如故障发生后缺少显示报警、声音报警，以及不具有漏水报警功能，净水器漏水造成水的浪费，漏水报警可提醒使用人员及时修理，并且水是导电介质，漏水造成控制电路损坏甚至发生漏电，漏水报警则增强安全性。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种净水器控制电路，解决现有技术中净水器的控制电路集成度低，功能少和智能化程度低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种净水器控制电路，包括电源模块、主控CPU，以及与该主控CPU电连接的监控接口电路和显示接口电路，该电源模块外接直流输入电压，经变压后稳压输出直流输出电压，该直流输出电压为该主控CPU、监控接口电路和显示接口电路供电，该监控接口电路包括水质检测传感器接口电路和流水量监测接口电路，该显示接口电路电连接显示模块。

在本实用新型净水器控制电路的另一实施例中，该监控接口电路还包括水压开关监控接口电路、水路阀门控制接口电路和水泵控制接口电路，该水泵控制接口电路包括与水泵的正端电连接的该直流输入电压的输入端，以及与水泵的负端电连接的水泵控制电压端，该水泵控制电压端是由该主控CPU的一个输入输出引脚控制场效应管或三极管产生的直流控制电压。

在本实用新型净水器控制电路的另一实施例中，该水质检测传感器接口电路包括检测原水水质的原水TDS检测接口电路和检测净水水质的净水TDS检测接口电路，该原水TDS检测接口电路和净水TDS检测接口电路均包括TDS检测控制端和TDS检测输入端，该TDS检测控制端与该主控CPU的一个输入输出引脚电连接，并通过三极管产生直流控制电压作用到TDS传感器的控制端，该TDS检测输入端与该主控CPU的一个模拟电压测量引脚电连接，并与该TDS传感器的测量端电连接。

在本实用新型净水器控制电路的另一实施例中，该水压开关监控接口电路包括低水压开关监控接口电路和高水压开关监控接口电路，该低水压开关监控接口电路和高水压开关监控接口电路均包括一个水压监控端和接地端，该水压监控端与该低水压开关或高水压开关的正端电连接，并串联一限流电阻接该主控CPU的一个输入输出引脚，该接地端与该低水压开关或高水压开关的负端电连接。该该该该该在本实用新型净水器控制电路的另一实施例中，该监控接口电路还包括漏水检测接口电路，该漏水检测接口电路的一端串接一电阻接该直流输出电压，另一端与该主控CPU的一个输入输出引脚电连接，并接一电阻接地。

在本实用新型净水器控制电路的另一实施例中，该监控接口电路还包括流量检测接口电路，该流量检测接口电路的第一端口接该直流输出电压，第二端口串接一电阻后接该主控CPU的一个输入输出引脚，第三端口接地。

在本实用新型净水器控制电路的另一实施例中，该监控接口电路还包括与该主控CPU电连接的移动通信接口电路，该移动通信接口电路包括移动通信芯片和SIM芯片，该移动通信芯片与该主控CPU通过异步串口通信连接，该SIM芯片包括与该移动通信芯片电连接的电源端口、复位端口、时钟端口和输入输出端口。

在本实用新型净水器控制电路的另一实施例中，该电源模块外接的该直流输入电压是24V直流电压，该直流输出电压是5V直流电压。

在本实用新型净水器控制电路的另一实施例中，该监控接口电路还包括报警接口电路，该报警接口电路的一端通过三极管连接该主控CPU的一个输入输出接口，另一端串联一电阻接该24V直流电压。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的净水器控制电路包括电源模块、主控CPU以及与主控CPU电连接的监控接口电路和显示接口电路，监控接口电路包括水质检测传感器接口电路和流水量监测接口电路，显示接口电路用于电连接显示模块。该控制电路集成度高，在一个电路板上能同时实现水质监测、流水量监测和显控等多种功能。且该控制电路设置通信接口电路，实现净水器与手机等终端设备的通信，对净水器进行远程监控，包括远程监测该净水器是否正常工作、制得的净水是否合格等，使用便捷。该控制电路还设置漏水接口检测电路和报警接口电路，可对净水器内部及时检测并报警提醒，安全防护到位，智能化程度高。

附图说明

图1是本实用新型净水器控制电路一实施例的结构框图；

图2是本实用新型净水器控制电路另一实施例监控接口电路的结构框图；

图3是图2中水泵控制接口电路原理图；

图4是本实用新型净水器控制电路另一实施例水压开关监控接口电路原理图；

图5是本实用新型净水器控制电路另一实施例原水TDS检测接口电路原理图；

图6是本实用新型净水器控制电路另一实施例漏水检测接口电路原理图；

图7是本实用新型净水器控制电路另一实施例流量检测接口电路原理图；

图8是本实用新型净水器控制电路另一实施例移动通信接口电路原理图；

图9是本实用新型净水器控制电路另一实施例报警接口电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

下面结合附图，对本实用新型的各实施例进行详细说明。

图1是本实用新型净水器控制电路一实施例的结构框图。如图1所示，该净水器控制电路包括电源模块11、主控CPU 12，以及与主控CPU 12电连接的监控接口电路和显示接口电路14。

主控CPU 12控制监控接口电路和显示接口电路14，监控接口电路用于连接控制传感器、水泵和阀门等，实现对净水器中传感器、水泵和阀门等各元件的控制。比如，净水器中设置有反渗透膜滤芯，进入该反渗透膜滤芯的水需要加压才能通过反渗透膜滤芯，在进入反渗透膜滤芯的原水水路上设置加压水泵，通过监控接口电路可以控制该水泵工作。显示接口电路14用于电连接显示模块，净水器的显示模块中设置二极管显示矩阵，主控CPU与二极管显示矩阵电连接。二极管显示矩阵设置多个二极管，不同二极管的关闭和亮起用于使净水器显示不同信息，方便人机交互。显示接口电路14对显示模块的显示内容进行控制，如控制显示模块显示原水水质图文和净水水质图文。

电源模块11外接直流输入电压，经变压后稳压输出直流输出电压，直流输出电压为主控CPU12、监控接口电路和显示接口电路14供电，优选的，该电源模块11外接的直流输入电压为24V直流电，直流输出电压为5V直流电。

进一步的，监控接口电路包括水质检测传感器接口电路131和流水量监测接口电路132。净水器中设置有原水水质传感器和净水水质传感器，分别检测原水和净水的水质。需要传感器工作时，水质检测传感器接口电路131控制传感器工作，并对传感器检测的数据进行采集。净水器中还设置计量流出的净水体积的流量计，流水量监测接口电路132对流量计量的净水体积进行统计。

图2是本实用新型净水器控制电路另一实施例监控接口电路的结构框图，图3是图2中水泵控制接口电路原理图。如图2所示，除了水质检测传感器接口电路231和流水量监测接口电路232，监控接口电路还包括水压开关监控接口电路233，水路阀门控制接口电路234和水泵控制接口电路235，其中，水压开关监控接口电路233监控净水器中的水压开关的打开和关闭，水路阀门控制接口电路234控制净水器的水路上阀门的打开和关闭，水泵控制接口电路235控制净水器的水泵的运行和停止。

由图3可知，水泵控制接口电路235包括与水泵的正端电连接的直流输入电压的输入端DC1，优选的，该直流输入电压的输入端为直流24V电压端，水泵控制接口电路235还包括与水泵的负端N1电连接的水泵控制电压端CTRL1，水泵控制电压端CTRL1是由主控CPU22的一个输入输出引脚控制场效应管MOS1产生的直流控制电压，若水泵控制电压端CTRL1为低电平，则场效应管MOS1截止，水泵的负端N1悬空，水泵处于非工作状态，若水泵控制电压端CTRL1为高电平，则场效应管MOS1导通，水泵的负端N1接地，水泵处于工作状态。其中，二极管D1和电容C1并联对水泵正端起稳压作用，电阻R1、R2和稳压二极管D2对场效应管MOS1栅极起稳压限流作用。该实施例中的场效应管也可以由三极管进行替换，实现对水泵控制电压端的电压控制功能。

图4是本实用新型净水器控制电路另一实施例水压开关监控接口电路原理图。水压开关监控接口电路包括低水压开关监控接口电路和高水压开关监控接口电路，低水压开关监控接口电路包括一个低水压开关监控端DJK1和低水压开关接地端DGND1，高水压开关监控接口电路包括一个高水压开关监控端GJK1和高水压开关接地端GGND1，低水压开关监控端DJK1的一端与低水压开关462的正端电连接，另一端通过串联电阻R4接主控CPU 42的一个输入输出引脚，高水压开关监控端GJK1的一端与高水压开关461的正端电连接，另一端通过串联电阻R3接主控CPU 42的一个输入输出引脚，低水压开关接地端DGND1与低水压开关462的负端电连接，高水压开关接地端GGND1与高水压开关461的负端电连接。这里，电阻R3和电阻R4起限流作用。

净水器中设置有反渗透膜滤芯，通过增压水泵为进入反渗透膜滤芯的水加压，在进入增压水泵的水路上设置低水压开关462，若进入增压水泵的水压过小，表明进入增压水泵的原水供水不足，低水压开关462关闭。净水器的储水器进水水路上设置高水压开关461，储水器中水压过高意味着储水器中储存满净水，高水压开关461关闭。

若主控CPU 42与高水压开关461连接的输入输出接口检测到高水压开关461正端为高电平，表明高水压开关461关闭(或打开，取决于高水压开关的类型)。若主控CPU 42与低水压开关462连接的输入输出接口检测到低水压开关462正端为高电平，表明低水压开关462关闭(或打开，取决于高水压开关的类型)。如此通过感测水压开关正端的电压值监测水压开关是否关闭。

图5是本实用新型净水器控制电路另一实施例原水TDS检测接口电路原理图。水质检测传感器接口电路包括检测原水水质的原水TDS检测接口电路和检测净水水质的净水TDS检测接口电路，分别用于检测净水器中原水和净水的水质，二者采用相同的检测电路。在向净水器输入原水的水路上安装检测原水水质的原水TDS传感器571，原水TDS传感器571通过检测原水的电阻值的大小反映水中杂质的多少。TDS值(英文：Total dissolved solids)，又称溶解性固体总量，测量单位为毫克/升(mg/L)，它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。

由图5可知，原水TDS检测接口电路包括TDS检测控制端CTRL2和TDS检测输入端AD1，TDS检测控制端CTRL2与主控CPU52的一个输入输出引脚电连接，并通过三极管BJT1产生直流控制电压作用到原水TDS传感器571的控制端5711，TDS检测输入端AD1与主控CPU52的一个模拟电压测量引脚电连接，并与TDS传感器571的测量端5712电连接。

具体而言，TDS检测控制端CTRL2通过电阻R5连接三极管BJT1的基极，三极管BJT1的发射极连接电源模块51提供的直流输出电压，该直流输出电压优选为5V电压，三极管BJT1的集电极连接原水TDS传感器571的控制端，TDS检测控制端CTRL2为低电平，则三极管BJT1导通，原水TDS传感器571开始检测原水TDS值，且TDS检测输入端AD1采集原水TDS传感器571检测得到的原水TDS值。其中，电阻R5其限流作用，电阻R6和电阻R7起分压作用。

同理，在输出净水的水路上安装检测净水水质的净水TDS传感器，按照上述方式对净水TDS传感器控制测量水质，这里不再赘述。

图6是本实用新型净水器控制电路另一实施例漏水检测接口电路原理图。如图6所示，漏水检测接口电路的一端串接电阻R8接直流输出电压，该直流输出电压优选为5V电压，另一端与主控CPU62的一个输入输出引脚电连接，并串接一电阻R9接地，其中，该直流5V电压由电源模块61提供。漏水检测接口电路的两端用于连接漏水传感器681。

若主控CPU62与漏水传感器681相连接的引脚检测到高电平，说明净水器发生漏水。这里，电阻R8起限流作用，电阻R9起分压作用，主控CPU62与漏水传感器681相连接的引脚检测到的高电平即为电阻R9的分电压。

图7是本实用新型净水器控制电路另一实施例流量检测接口电路原理图。如图7所示，流量检测接口电路包括三个端口，第一端口7821接电源模块71的直流输出电压，该直流输出电压优选为5V直流电压，第二端口7822串接电阻R12后接主控CPU72的一个输入输出接口AD2，第三端口7823接地。

流量检测接口电路的三个端口电连接流量计782的三个接线端，净水器每流出5ml净水，流量计782产生一个脉冲，输入输出接口AD2感应到该脉冲，主控CPU72记录输入输出接口AD2感应到的脉冲的个数，从而记录由净水器制水得到的净水量。其中，输入输出接口AD2通过电容C2接地，第一端口7821通过电容C3接地，电容C2和电容C3起稳压作用。

图8是本实用新型净水器控制电路另一实施例移动通信接口电路原理图。如图8所示，移动通信接口电路包括移动通信芯片891和SIM芯片892(或者是安装SIM芯片的卡座)，移动通信芯片891与主控CPU82通过异步串口通信连接，SIM芯片892包括与移动通信芯片891电连接的电源端口VDD、复位端口RST、时钟端口CLK和输入输出端口IO，以及接地端GND。SIM芯片892标记了该净水器的信息，通过SIM芯片892即识别对应的净水器。

主控CPU82通过输入串口USART TX和输出串口USART RX控制移动通信芯片891，移动通信芯片891通过SIM芯片892的电源端口VDD、复位端口RST、时钟端口CLK和输入输出端口IO，以及接地端GND等各种功能接口控制SIM芯片892。设置SIM芯片892为了使净水器与手机等终端设备保持通信，通过终端设备监控净水机的工作。

图9是本实用新型净水器控制电路另一实施例报警接口电路原理图。由图9可知，报警接口电路的一端通过三极管BJT2连接主控CPU92的一个输入输出接口，该输入输出接口为报警器控制接口CTRL3，另一端电连接直流24V电压，该报警接口电路的两端用于连接报警器991。其中，电阻R10起分压作用，电阻R11和R12起限流作用，二极管D3起稳压作用。

若报警器控制接口CTRL3为高电平，则三极管BJT2导通，报警器991的负端接地，报警器991响起，若报警器控制接口CTRL3为低电平，则三极管BJT2截止，报警器991的负端悬空，报警器断电。在一些特殊情况下，比如净水器漏水，报警器991响起提醒需要维修，该净水器安全防护到位。

由此可见，本实用新型提供的净水器控制电路包括电源模块、主控CPU，以及与主控CPU电连接的监控接口电路和显示接口电路，监控接口电路包括水质检测传感器接口电路、流水量监测接口电路。该控制电路集成度高，在一个电路板上能同时实现多种功能。且该控制电路设置通信接口电路，实现远程监控，智能化程度高，该控制电路还设置漏水接口检测电路和报警接口电路，具有安全提醒功能。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。