专利名称：净水器水控止水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种净水器水控止水装置。
技术背景目前已有的净水器采用的水泵都是处于实时工作的，只要将水泵工作电源 接通，水泵就一直处于工作状态，使用户以为净水器正在正常工作；而目前已 有的净水器均无法正确估算处理水的总量，厂家只是告诉客户使用一到两年后 便需更换或清洗滤芯，但由于不同客户每天的用水量和实际使用天数均有很大 的差异性，通过时间推算根本无法正确估算出净水器实际已处理水的数量，因 此客户难以正确掌握更换或清洗滤芯的时间。因此，即使当净水器滤芯已处理 水达到极限而失效，却由于用户并不知晓而无法获得确保水质安全的纯净水。 此外，现有的净水器无法及时检测到漏水现象，因此当净水器出现进水或出水 故障时，水泵仍在继续工作，从而可能导致更严重的事故发生。 实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种净水器水控止水装置，该装置可有效确保 净水器处理水的水质安全。本实用新型技术方案是这样构成的，其特征在于它包括电源模块、带有 单片机Ul的单片机控制模块、按键模块、流量信号传感器、流量信号调理模 块、水泵以及止水水泵控制模块；其中电源模块的电源输出端与其它各部分的 电源输入端连接供电；按键模块与单片机U1的1/0端口连接用于输入外部指 令；流量信号传感器和水泵设于净水器滤芯的进水口处，流量信号传感器通过 流量信号调理模块与单片机Ul的信号接收端口连接用于输入水流触发信号， 水泵通过止水水泵延时控制模块与单片机Ul连接，单片机Ul根据流量信号传 感器每次传递的水流触发信号及内部程序计算滤芯处理总水量达到设定值后， 便通过止水水泵控制模块使水泵停止进水工作。较之己有技术而言，本实用新型具有以下优点由于只要净水器的滤芯进 水口进水，流量信号传感器便将水流信号传递给单片机Ul，因此通过合理设 置单片机U1的内部程序，便可使单片机U1正确计算净水器已处理水的数量， 从而在计算滤芯处理总水量达到设定值后，便可及时提醒用户注意更换或清洗滤芯，并可通过止水水泵控制模块使水泵停止进水工作，这样可有效确保净水 器处理水的水质安全。本实用新型上述技术方案中，为了便于精确计算净水器滤芯处理水的总 量，净水器滤芯进水口内设有叶轮，所述流量信号传感器包括固定于叶轮圆周 上的磁性装置和固定于进水口壁壳上的干簧管，干簧管相对叶轮旋转中心线的 距离与磁性装置相对叶轮旋转中心的距离相适应，干簧管的信号输出端与流量 信号调理模块的信号输入端连接。叶轮每带动磁性装置旋转一周，使磁性装置 旋转至靠近干簧管的位置时，干簧管便受磁力作用发生动作(如吸合)，输出水流信号给流量信号调理模块，通过流量信号调理模块传递信号给单片机Ul， 从而有利于单片机Ul精确计算滤芯进水量，从而统一计算净水器滤芯总处理水的数量，使用户及时更换或清洗滤芯。为了便于清楚地显示净水器的工作模式和处理水的数量(或显示滤芯的寿命)，还设有显示屏J12和背光控制模块，所述显示屏J12与单片机U1内置的 显示驱动电路的驱动端口连接以显示内部处理数据；背光控制模块与单片机 Ul的1/0端口连接用于点亮显示屏背光。具体设计时，可通过处理水总量数 字或滤芯寿命条等形式在显示屏上显示滤芯处理水的情况，还可在滤芯处理水 量达到规定值时，通过灯光闪烁显示提醒。为了在净水器产生漏水时能及时检测到漏水信号并使水泵停止工作，所述 净水器的底部还设有漏水检测传感器，所述漏水检测传感器通过漏水信号调理 模块与单片机U1的漏水信号检测端口连接，单片机U1内设可使其根据检测到 的漏水信号控制止水水泵控制模块切断水泵工作电源的程序。当漏水检测传感 器被水浸湿时，漏水检测传感器便将检测到的漏水信号通过漏水信号调理模块 传递给单片机U1，使单片机U1控制止水水泵控制模块切断水泵工作电源。待 处理好漏水故障，把水擦干后，再重新通电即可解除漏水保护。为了在净水器处理水量达到设定值时，净水器能自动发出报警声提醒用 户，所述单片机U1上还连接有报警模块，单片机U1根据流量信号计算处理水 量达到设定值时便启动报警模块报警；为了便于存储和读取单片机内部处理数 据，所述单片机U1上还连接有用于储存内部处理数据的存储模块。
图1是本实用新型构造原理框图。图2是流量信号传感器设于净水器滤芯进水口处的构造示意图。 图3-1是图1中的流量信号调理模块电路示意图。图3-2是图1中的按键模块电路示意图。 图3-3是图1中的存储模块电路示意图。 图3-4是图1中的报警模块电路示意图。 图3-5是图1中的单片机U1电路示意图。 图3-6是图1中的液晶显示屏电路示意图。图3-7是图1中的电源模块电路示意图，图中J3和J4的1-4脚分别对应 连接。图3-8是图1中的水泵延时控制模块电路示意图。图3-9是图1中的背光控制模块电路示意图。图3-10是图1中的漏水信号调理模块电路示意图。图中标号说明1、电源模块，2、单片机控制模块，3、按键模块，4、流 量信号传感器，5、流量信号调理模块，6、止水水泵控制模块，7、净水器滤 芯的进水口， 8、叶轮，9、显示屏，10、背光控制模块，11、漏水信号调理模 块，12、报警模块，13、存储模块。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型内容进行详细说明 如图1所示，本实用新型提供了一种净水器水控止水装置，其特征在于 它包括电源模块l、带有单片机U1的单片机控制模块2、按键模块3、流量信 号传感器4、流量信号调理模块5、水泵以及止水水泵控制模块6;其中电源 模块的电源输出端与其它各部分的电源输入端连接供电；按键模块与单片机Ul的1/0端口连接用于输入外部指令；流量信号传感器和水泵设于净水器滤芯的进水口 7处，流量信号传感器通过流量信号调理模块与单片机Ul的信号接收端口连接用于输入水流触发信号，水泵通过止水水泵延时控制模块与单片机Ul连接，单片机Ul根据流量信号传感器每次传递的水流触发信号及内部程序计算滤芯处理总水量达到设定值后，便通过止水水泵控制模块使水泵停止进 水工作。如图2所示，净水器滤芯进水口内设有叶轮8，所述流量信号传感器包括 固定于叶轮圆周上的磁性装置和固定于进水口壁壳上的干簧管，干簧管相对叶 轮旋转中心线的距离与磁性装置相对叶轮旋转中心的距离相适应，干簧管的信 号输出端与流量信号调理模块的信号输入端连接。如图3-7所示，所述电源模块包括变压器Tl、整流滤波电路和开关型宽 压稳压芯片U3，外部电源由变压器T1输入后，依次流经变压器T1、整流滤波7电路和开关型宽压稳压芯片U3后，由开关型宽压稳压芯片U3的稳压电源输出 端输出电源给其余各模块；如图3-7和图3-8所示，所述水泵的电源输入输出端(连接于接线器J2 的1脚和2脚上)直接与外部电源(通过接线器Jl的1脚和2脚接入)连接； 所述止水水泵控制模块为止水水泵延时控制模块，所述止水水泵延时控制模块 包括电阻R30、电阻R33、 NPN三极管Q4、继电器K2、 二极管D4;其中电阻 R30和R33的一端相连、且同时与单片机U1的继电器控制端口 (15脚-PC1) 连接，电阻R33的另一端与电源模块的电源输出端(VCC)连接，电阻R30的 另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极接地，集电极同时与继电 器K2的线圈一端、二极管D4的一端(A极)连接，二极管D4的另一端(K 极)与继电器K2的线圈另一端连接、且同时与电源模块的电源输出端(VCC) 连接，继电器K2的触点串接于水泵与外部电源连接的线路上(即接在接线器 J3的3脚和4脚上)。如图3-2所示，所述按键模块包括按键开关S1和S2，按键开关S1和S2 的一端分别与单片机U1的输入端口 (ll脚-PB1、 10脚-PB0)连接，另一端接 地；如图3-l所示，所述流量信号调理模块包括接线器Jll、电阻R1和电容 C3，接线器Jll的两个输入引脚分别与流量信号传感器连接，接线器Jll的一 个输出引脚(2脚)与电阻R1的一端、电容C3的一端、及单片机U1的信号 输入端口 (6脚-PA0)同时连接，接线器Jll的另一个输出引脚(l脚)与电 容C3的另一端连接后接地，电阻R1的另一端与电源模块的电源输出端(VCC) 连接。如图1所示，还设有显示屏9 (J12)和背光控制模块10，所述显示屏J12 与单片机U1内置的显示驱动电路的驱动端口连接以显示内部处理数据；背光 控制模块与单片机U1的1/0端口连接用于点亮显示屏背光。如图3-6所示，所述显示屏为液晶显示屏J12，单片机U1的内置显示驱 动电路为液晶驱动电路，液晶显示屏J12通过其驱动信号端口 (1脚-C0M4至 18脚-SEGl)分别与单片机Ul内置显示驱动电路的液晶驱动端口 (25脚-COM4 至41脚-SEG2、及51脚-SEG1)连接；所述背光控制模块包括电阻R24、电阻 R25、电阻R31、电阻R32、发光二极管D5、发光二极管D6以及NPN三极管Q5， 电阻R24、电阻R25、电阻R31的一端连接并且与电源模块的电源输出端(VCC) 连接，电阻R24的另一端与电阻R32的一端同时与单片机Ul的输出端口 (9 脚-PA3)连接，电阻R25和R31的另一端分别与发光二极管D5和D6的负极(K8极)连接，发光二极管D5和D6的另一端(K极)同时与三极管Q5的集电极 连接，电阻R32的另一端与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的发射极接地。 如图l所示，所述净水器的底部还设有漏水检测传感器，所述漏水检测传 感器通过漏水信号调理模块11与单片机U1的漏水信号检测端口连接，单片机 Ul内设可使其根据检测到的漏水信号控制止水水泵控制模块切断水泵工作电 源的程序。如图3-10所示，所述漏水信号调理模块包括电阻R26、电容C8和接线器 J13，接线器J13的一对输入引脚与漏水检测传感器连接， 一个输出引脚与电 容C8的一端连接、并同时接地，另一个输出引脚与电阻R26的一端连接、并 同时与单片机U1的漏水信号检测端口连接(PD2)，电阻R26的另一端与电源 模块的电源输出端连接。如图1所示，所述单片机Ul上还连接有报警模块12，单片机Ul根据流 量信号计算处理水量达到设定值时便启动报警模块报警。如图3-4所示，所述报警模块包括电阻R5、电阻R28、 NPN三极管Q2及 扬声器，电阻R5和扬声器的一端分别与电源VCC连接，电阻R5的另一端和电 阻R28的一端同时与单片机Ul的报警信号控制端口 (7脚-PAl)连接，电阻 R28的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极接地，集电极与扬 声器的另一端连接。如图1所示，所述单片机U1上还连接有用于储存内部处理数据的存储模 块13。如图3-3所示，所述存储模块包括可读写存储器U2、电阻R3和电阻R4， 可读写存储器U2的1脚至4脚(AO端、Al端、A2端、GND端)接地，5脚(SDA 端)通过电阻R4与电源模块的电源输出端(VCC)连接、且5脚同时与单片机 Ul的I/0端口 (PD1)连接，6脚(SCL端)通过电阻R3与电源模块的电源输 出端(VCC)连接、且6脚同时与单片机U1的I/0端口 (PD0)连接，7脚(WP 端)与单片机U1的读写接口 (22脚-GND)连接，8脚(VCC端)与电源模块 的电源输出端(VCC)连接。图3-1至图3-9的各个模块中相同英文标号的引出线端口对应连接在一起°本实用新型工作时，利用流量信号传感器和流量信号调理模块将滤芯进水 口处的水流触发信号输入给单片机U1，通过单片机U1发出指令给止水水泵延时控制模块，使其切断水泵工作电源，使水泵停止工作，从而保证净水器产出水质的安全。由于本实用新型可通过流量信号传感器精确感应每次进水，根据单片机Ul内部程序的设定，便可精确计算滤芯处理水的总量，因此本实用新型同时还可具有水流量计数功能，并可通过显示屏数字显示净水器每次取水量、累计滤过总水量及本组滤芯处理水量；通过设置本组滤芯安全处理水量上限，还可 在净水器使用过程中直观看到滤水量在增加，滤芯寿命条(分10格)按比例 递减，到达滤芯处理水量上限时，还可蜂鸣报警，同时使"换芯"灯亮并持续 闪烁提醒用户更换滤芯。更换滤芯后，可重新设置滤芯安全处理水量上限，使 显示屏上的滤水量被归零，进入下一工作周期本实用新型还可通过设置滤水量 修正参数，可适应不同水流、水压下不同口径流量感应器的参数要求，水量计 量准确度高，使误差可控制在3%以内。本实用新型可采用兰底白字液晶显示屏(或其它对比明显的显示屏)，亮 度高，寿命长。
权利要求1.一种净水器水控止水装置，其特征在于它包括电源模块(1)、带有单片机U1的单片机控制模块(2)、按键模块(3)、流量信号传感器(4)、流量信号调理模块(5)、水泵以及止水水泵控制模块(6)；其中电源模块的电源输出端与其它各部分的电源输入端连接供电；按键模块与单片机U1的I/O端口连接用于输入外部指令；流量信号传感器和水泵设于净水器滤芯的进水口(7)处，流量信号传感器通过流量信号调理模块与单片机U1的信号接收端口连接用于输入水流触发信号，水泵通过止水水泵延时控制模块与单片机U1连接，单片机U1根据流量信号传感器每次传递的水流触发信号及内部程序计算滤芯处理总水量达到设定值后，便通过止水水泵控制模块使水泵停止进水工作。
2. 根据权利要求1所述的净水器水控止水装置，其特征在于净水器滤 芯进水口内设有叶轮(8),所述流量信号传感器包括周定于叶轮圆周上的磁性 装置和固定于进水口壁壳上的干簧管，干簧管相对叶轮裤转中心线的距离与磁 性装置相对叶轮旋转中心的距离相适应，干簧管的信号输出端与流量信号调理 模块的信号输入端连接。
3. 根据权利要求1或2所述的净水器水控止水装置，其特征在于所述 电源模块包括变压器T1、整流滤波电路和开关型宽压稳压芯片U3，外部电源 由变压器T1输入后，依次流经变压器T1、整流滤波电路和开关型宽压稳压芯 片U3后，由开关型宽压稳压芯片U3的稳压电源输出端输出电源给其余各模块;所述水泵的电源输入输出端直接与外部电源连接；所述止水水泵控制模块 为止水水泵延时控制模块，所述止水水泵延时控制模块包括电阻R30、电阻 R33、 NPN三极管Q4、继电器K2、 二极管D4;其中电阻R30和R33的一端相连、 且同时与单片机Ul的继电器控制端口连接，电阻R33的另一端与电源模块的 电源输出端连接，电阻R30的另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发 射极接地，集电极同时与继电器K2的线圈一端、二极管D4的一端连接，二极 管D4的另一端与继电器K2的线圈另一端连接、且同时与电源模块的电源输出 端连接，继电器K2的触点串接于水泵与外部电源连接的线路上。
4. 根据权利要求3所述的净水器水控止水装置，其特征在于所述按键 模块包括按键开关Sl和S2，按键开关Sl和S2的一端分别与单片机Ul的输 入端口连接，另一端接地；所述流量信号调理模块包括接线器Jll、电阻Rl和电容C3，接线器Jll的两个输入引脚分别与流量信号传感器连接，接线器 Jll的一个输出引脚与电阻Rl的一端、电容C3的一端及单片机Ul的信号接 收端口同时连接，接线器Jll的另一个输出引脚与电容C3的另一端连接后接 地，电阻R1的另一端与电源模块的电源输出端连接。
5. 根据权利要求3所述的净水器水控止水装置，其特征在于还设有显 示屏J12 (9)和背光控制模块(10)，所述显示屏J12与单片机Ul内置的显 示驱动电路的驱动端口连接以显示内部处理数据；背光控制模块与单片机Ul 的1/0端口连接用于点亮显示屏背光。
6. 根据权利要求5所述的净水器水控止水装置，其特征在于所述显示 屏为液晶显示屏J12，单片机U1的内置显示驱动电路为液晶驱动电路，液晶 显示屏J12通过其输入端口分别与单片机U1内置显示驱动电路的液晶驱动端 口连接；所述背光控制模块包括电阻R24、电阻R25、电阻R31、电阻R32、发 光二极管D5、发光二极管D6以及NPN三极管Q5，电阻R24、电阻R25、电阻 R31的一端连接并且与电源模块的电源输出端连接，电阻R24的另一端与电阻 R32的一端同时与单片机Ul的输出端口连接，电阻R25和R31的另一端分别 与发光二极管D5和D6的一端连接，发光二极管D5和D6的另一端同时与三极 管Q5的集电极连接，电阻R32的另一端与三极管Q5的基极连接，三极管Q5 的发射极接地。
7. 根据权利要求1或2所述的净水器水控止水装置，其特征在于所述 净水器的底部还设有漏水检测传感器，所述漏水检测传感器通过漏水信号调理 模块(11)与单片机U1的漏水信号检测端口连接，单片机U1内设可使其根据 检测到的漏水信号控制止水水泵控制模块切断水泵工作电源的程序。
8. 根据权利要求7所述的净水器水控止水装置，其特征在于所述漏水 信号调理模块包括电阻R26、电容C8和接线器J13，接线器J13的一对输入引 脚与漏水检测传感器连接， 一个输出引脚与电容C8的一端连接、并同时接地， 另一个输出引脚与电阻R26的一端连接、并同时与单片机U1的漏水信号检测 端口连接(PD2)，电阻R26的另一端与电源模块的电源输出端连接。
9. 根据权利要求1或2所述的净水器水控止水装置，其特征在于所述 单片机Ul上还连接有报警模块(12)和用于储存内部处理数据的存储模块(13)，单片机U1根据流量信号计算处理水量达到设定值时便启动报警模块报 警。
10. 根据权利要求9所述的净水器水控止水装置，其特征在于所述报警模块包括电阻R5、电阻R28、 NPN三极管Q2及扬声器，电阻R5和扬声器的一 端分别与电源VCC连接，电阻R5的另一端和电阻R28的一端同时与单片机Ul 的报警信号控制端口连接，电阻R28的另一端与三极管Q2的基极连接，三极 管Q2的发射极接地，集电极与扬声器的另一端连接；所述存储模块包括可读 写存储器U2、电阻R3和电阻R4，可读写存储器U2的1脚至4脚接地，5脚 通过电阻R4与电源模块的电源输出端连接、且5脚同时与单片机Ul的I/O 端口连接，6脚通过电阻R3与电源模块的电源输出端连接、且6脚同时与单 片机U1的I/0端口连接，7脚与单片机U1的读写接口连接，8脚与电源模块 的电源输出端连接。
专利摘要本实用新型涉及一种净水器水控止水装置，它包括电源模块、带有单片机U1的单片机控制模块、按键模块、流量信号传感器、流量信号调理模块、水泵以及止水水泵控制模块；电源模块的电源输出端与其它各部分的电源输入端连接供电；按键模块与单片机U1的I/O端口连接；流量信号传感器和水泵设于净水器滤芯的进水口处，流量信号传感器通过流量信号调理模块与单片机U1的信号接收端口连接，水泵通过止水水泵延时控制模块与单片机U1连接，单片机U1根据流量信号传感器每次传递的水流触发信号及内部程序计算滤芯处理总水量达到设定值后，便通过止水水泵控制模块使水泵停止进水工作。本实用新型可有效确保净水器处理水的水质安全。
文档编号G08B3/10GK201166799SQ20082010170
公开日2008年12月17日 申请日期2008年3月21日 优先权日2008年3月21日
发明者程章新, 陈硕颖 申请人:陈硕颖