CN103344301B - 粉状物料料位的检测与控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉状物料料位的检测与控制电路。本发明中的电源模块给出称重检测电路、气压检测电路等各个模块所需的工作电压。外部检测电路将测得的信号传入控制器，控制器对称重检测电路中三个传感器传回的值做数据处理，得出目前容器内物料的高度。同时控制器产生反馈信号回传给物料入口处的阀门定位器，对流量进行调整，从而使物料的堆积能准确的达到预设高度。同时，控制器也将容器内物料的高度传输至显示模块的数码管上，以便向操作人员提供实时的物料高度信息。本发明交互功能强，便于操作人员的更好操作。

Description

粉状物料料位的检测与控制电路

技术领域

本发明属于嵌入式系统技术领域，涉及粉状物料料位的检测和控制，具体是一种基于AD采样的传感电路和单片机内核的检测控制电路。

背景技术

随着现代工业的快速发展，料位的测量已经成为一个重要的技术指标。特别是在许多特殊场合，如在石油、化工等领域中封闭容器内大都为易燃、易爆、易挥发、强腐蚀性的物料，而对此类封闭容器内部物料的料位检测也就显得尤为重要。在传统的料位测量装置中，大部分是采取接触式测量。在这类装置中，测量部件与介质接触导致其故障的维修变得特别的困难，从而会导致设备的过早报废。同时接触式测量也容易受到温度、压力、湿度等工况的影响。微波式，激光式等并不能做到真正的非接触，需要在容器顶端开口。而针对一些工艺要求高的工业生产，容器是不允许开口的，且在有的设备中，工艺的要求使容器中会有沟壑，这些都给料位的检测与控制带来了严重的干扰，对生产工艺造成损害和对经济效益造成损失。

发明内容

本发明是针对目前特殊工况下物料料位测量方式不合理以及控制精度过低，设计一种带显示功能的低功耗反馈调整检测控制电路。

本发明采用的技术方案是：电源模块给出称重检测电路、气压检测电路等各个模块所需的工作电压。外部检测电路将测得的信号传入控制器，控制器对称重检测电路中三个传感器传回的值做数据处理，得出目前容器内物料的高度。同时控制器产生反馈信号回传给物料入口处的阀门定位器，对流量进行调整，从而使物料的堆积能准确的达到预设高度。同时，控制器也将容器内物料的高度传输至显示模块的数码管上，以便向操作人员提供实时的物料高度信息。另外，容器内部的气压检测电路也将容器内部气压状况反映给控制器。若气压值超过预设的警戒值，控制器则发出信号使蜂鸣器作用，产生报警以便提示操作人员及时的进行相应处理。通讯模块中的232接口用于接收上位机的配置信息。

本发明解决技术问题所采取的具体技术方案为：

粉状物料料位的检测与控制电路，包括电源模块、控制模块、通讯模块、信号检测模块、报警与显示模块。

电源模块包括第一电源模块和第二电源模块。

第一电源模块包括第一电源芯片，第一保险熔断器F1，第一滤波电解电容C1，第二滤波电解电容C2，第一防反接二极管D1，第一滤波电感L1，第一分压电阻R1，第一发光二极管LED1和第一开关S1。

第一开关S1的2号引脚接24V总供电电源，1号引脚悬空，3号引脚接第一熔断器F1的一端；第一熔断器F1的另一端接第一电源芯片1号引脚和第一滤波电解电容C1的阳极；第一滤波电解电容C1的阴极接地；第一电源芯片的2号引脚接第一防反接二极管D1的负极和第一滤波电感L1的一端；第一滤波电感L1的另一端接第二滤波电解电容C2的阳极、第一电源芯片的5号引脚和第一分压电阻R1的一端；第一电源芯片的3号、4号引脚接地；第一防反接二极管D1的正极接地；第二滤波电解电容C2的阴极接地；第一分压电阻R1的另一端接第一发光二极管LED1的正极；第一发光二极管的负极接地，所述的第一电源芯片的型号为LM2596。

第二电源模块包括第二电源芯片，第三滤波电解电容C3，第四滤波电容C4，第五滤波电容C5，第二分压电阻R2和第二发光二极管LED2。

第三滤波电解电容C3正极，第四滤波电容C4的一端和第二电源芯片的Vin引脚相连与第一电源模块提供的5V电压；第三滤波电解电容C3的阴极接地；第四滤波电容的另一端接地；第二电源芯片的GND引脚接地；第二电源芯片的Vout引脚接第五滤波电容C5的一端和第二分压电阻R2的一端；第五滤波电容C5的另一端接地；第二分压电阻R2的另一端接第二发光二极管LED2的正极；第二发光二极管LED2负极接地，所述的第二电源芯片型号为SPX1117M3-3.3。

控制模块包括控制芯片，第十一滤波电容C11，第十二滤波电容C12，第十三滤波电容C13，第十四滤波电容C14，第十五滤波电容C15，第十六滤波电容C16，第三分压电阻R3，第四分压电阻R4，第三防反接二极管D3，第一报警蜂鸣器LS1，第一NPN三极管Q1和第一时钟晶振XTAL。

控制芯片的1号引脚接第九分压电阻R9的一端，第九分压电阻R9的另一端接第一数码管芯片的8号引脚；控制芯片的2号引脚接第十分压电阻R10的一端，第十分压电阻R10的另一端接第一数码管芯片的5号引脚；控制芯片的3号引脚接第十三滤波电容C13的一端和第三分压电阻R3的一端，第三分压电阻R3的另一端接地，第十三滤波电容C13的另一端接5V电压；控制芯片的4号引脚接通信模块芯片的12号引脚；控制芯片的5号引脚接通信模块芯片的11号引脚；控制芯片的6号引脚接第一时钟晶振XTAL的2号引脚和第十一滤波电容C11的一端，第十一滤波电容C11的另一端接地；控制芯片的7号引脚接第一时钟晶振XTAL的1号引脚和第十二滤波电容C12的一端，第十二滤波电容C12的另一端接地；控制芯片的12号引脚接第十一分压电阻R11的一端，第十一分压电阻R11的另一端接第一数码管芯片的4号引脚；控制芯片的13号引脚接第十二分压电阻R12的一端，第十二分压电阻R12的另一端接第一数码管芯片的2号引脚；控制芯片的14号引脚接地和第十四滤波电容C14的一端，第十四滤波电容C14的另一端接5V电压；控制芯片的15号引脚接第十三分压电阻R13的一端，第十三分压电阻R13的另一端接第一数码管芯片的3号引脚；控制芯片的16号引脚接第十四分压电阻R14的一端，第十四分压电阻R14的另一端接第一数码管芯片的7号引脚；控制芯片的17号引脚接第四分压电阻R4的一端，第四分压电阻R4的另一端接第一NPN三极管Q1的基极，第一NPN三极管Q1的发射极接地，集电极接第三防反接二极管D3正极和第一报警蜂鸣器LS1的一端，第三防反接二极管D3的负极接5V电压、第一报警蜂鸣器LS1的另一端和第十六滤波电容C16的一端，第十六滤波电容C16的另一端接地；控制芯片的18号引脚接P1接口的1号引脚，P1接口的2号引脚接地；控制芯片的19号引脚接P2接口的2号引脚，P2接口的1号引脚接24V电压，P2接口的3号引脚接地；控制芯片的20号引脚接P3接口的2号引脚，P3接口的1号引脚接24V电压，P3接口的3号引脚接地；控制芯片的21号引脚接P4接口的2号引脚，P4接口的1号引脚接24V电压，P4接口的3号引脚接地；控制芯片的24号引脚接气压检测电路芯片的6号引脚和第五分压电阻R5的一端，第五分压电阻R5的另一端接3.3V工作电压；控制芯片的25号引脚接气压检测电路芯片的7号引脚和第六分压电阻R6的一端，第六分压电阻R6的另一端接3.3V工作电压；控制芯片的26号引脚接第七分压电阻R7的一端，第七分压电阻R7的另一端接第一数码管芯片的10号引脚；控制芯片的27号引脚接第八分压电阻R8的一端，第八分压电阻R8的另一端接第一数码管芯片的9号引脚；控制芯片的28号引脚接5V工作电压和第十五滤波电容C15的一端，第十五滤波电容C15的另一端接地，所述控制芯片型号为STC12C5410AD。

通讯模块包括RS232串口芯片，第六滤波电解电容C6，第七滤波电解电容C7，第八滤波电容C8，第九滤波电容C9，第十滤波电容C10，第一RS232串口接头J1。

RS232串口芯片的1号引脚接第六滤波电解电容C6的阳极，第六滤波电解电容阴极接RS232串口芯片的3号引脚；RS232串口芯片的4号引脚接第六滤波电解电容C6的阳极，第六滤波电解电容阴极接RS232串口芯片的5号引脚；RS232串口芯片的2号引脚接第八滤波电容C8的一端，第八滤波电容C8的另一端接5V工作电压；RS232串口芯片的6号引脚接第十滤波电容C10的一端，第十滤波电容C10的另一端接地；RS232串口芯片的11号引脚接控制芯片的5号引脚；串口芯片的12号引脚接控制芯片的4号引脚；RS232串口芯片的13号引脚接第一RS232串口接头J1的3号引脚；RS232串口芯片的14号引脚接第一RS232串口接头J1的2号引脚，第一RS232串口接头J1的5号引脚接地；RS232串口芯片的15号引脚接地和第九滤波电容C9的一端，第九滤波电容C9的另一端接5V工作电压；串口芯片的16号引脚接5V工作电压，所述RS232串口芯片型号为STC232。

信号检测模块包括气压检测芯片，第十七滤波电容C17，第五分压电阻R5，第六分压电阻R6。

气压检测芯片的1号引脚接地和第十七滤波电容C17的一端，第十七滤波电容C17的另一端接3.3V工作电压；气压检测芯片的3号引脚接3.3V工作电压；气压检测芯片的4号引脚接3.3V工作电压；气压检测芯片的6号引脚接第五分压电阻R5的一端和控制芯片的24号引脚，第五分压电阻R5的另一端接3.3V电压；气压检测芯片的7号引脚接第六分压电阻R6的一端和控制芯片的25号引脚，第六分压电阻R6的另一端接3.3V电压，所述气压检测芯片型号为BMP085。

报警与显示模块包括第一数码管芯片，第七分压电阻R7，第八分压电阻R8，第九分压电阻R9，第十分压电阻R10，第十一分压电阻R11，第十二分压电阻R12，第十三分压电阻R13，第十四分压电阻R14。

第一数码管芯片的1号引脚和6号引脚接3.3V工作电压；第一数码管芯片的2号引脚接第十二分压电阻R12的一端，第十二分压电阻R12的另一端接控制芯片的13号引脚；第一数码管芯片的3号引脚接第十三分压电阻R13的一端，第十三分压电阻R13的另一端接控制芯片的15号引脚；第一数码管芯片的4号引脚接第十一分压电阻R11的一端，第十一分压电阻R11的另一端接控制芯片的12号引脚；第一数码管芯片的5号引脚接第十分压电阻R10的一端，第十分压电阻R10的另一端接控制芯片的2号引脚；第一数码管芯片的7号引脚数接第十四分压电阻R14的一端，第十四分压电阻R14的另一端接控制芯片的16号引脚；第一数码管芯片的8号引脚接第十二分压电阻R12的一端，第十二分压电阻的另一端接控制芯片的13引脚；第一数码管芯片的9号引脚接第八分压电阻R8的一端，第八分压电阻R8的另一端接控制芯片的27号引脚；第一数码管芯片的10号引脚接第七分压电阻R7的一端，第七分压电阻R7的另一端接控制芯片的26号引脚，所述第一数码管芯片型号为CPS03211。

本发明中电源模块给外部检测电路等各类电路提供均稳定的工作电压，控制器根据外部检测电路回传的信号计算处理得出结果。针对不同的结果，采取相应的措施。同时又将容器内部信息在数码管内得到显示，并通过通信模块在上位机达到一个人机交互功能，便于操作人员的更好操作。

附图说明

图1料位的检测与控制电路的结构示意框图；

图2料位的检测与控制电路第一电源模块电路原理图；

图3料位的检测与控制电路第二电源模块电路原理图；

图4料位的检测与控制电路控制模块电路原理图；

图5料位的检测与控制电路通讯模块电路原理图；

图6料位的检测与控制电路信号检测模块电路原理图；

图7料位的检测与控制电路报警与显示模块电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明的具体实施例如附图所示，图1所示为料位的检测与控制电路的结构示意框图，主要是由第一电源模块1、第二电源模块2、控制模块3、显示模块4、信号检测模块5、流量控制模块所组成。

该粉状物料料位的检测与控制装置的工作流程如下：电源模块给外部检测电路提供稳定的工作电压，控制器根据外部传回的电平信号或是4-20MA电流信号处理后得出结果。若容器内部气压过高，超过预警值，控制器将会对相对应的管脚发出PWM信号，从而控制蜂鸣器发声产生报警，提醒相关工作人员采取措施；若容器内部气压数值正常，则设备正常运行进料。对于料位的测量，由外部称重检测电路中置于容器底部的三个压力传感器传回的电平信号进行处理计算，转换成物料高度。同时控制器将物料高度在数码管上得到实时的显示，以及将当前物料高度处理成4-20MA信号作为反馈信息传给阀门定位器，控制进料流量，从而使容器内物料拥有高精度和可调控的料位功能。此外，料位的设定等功能将通过通讯模块的人机交互来完成。

如图2所示，第一电源模块包括第一电源芯片LM2596，第一保险熔断器F1，第一滤波电解电容C1，第二滤波电解电容C2，第一防反接二极管D1，第一滤波电感L1，第一分压电阻R1，第一发光二极管LED1和第一开关S1。

第一电源模块将接入的24V总电源经过第一电源芯片LM2596处理后，得到稳定的5V电压。为控制电路、通讯电路等提供稳定的工作电压。第一开关S1的2号引脚接24V总供电电源，1号引脚悬空，3号引脚接第一熔断器F1的一端；第一熔断器F1的另一端接第一电源芯片1号引脚和第一滤波电解电容C1的阳极；第一滤波电解电容C1的阴极接地；第一电源芯片的2号引脚接第一防反接二极管D1的负极和第一滤波电感L1的一端；第一滤波电感L1的另一端接第二滤波电解电容C2的阳极，第一电源芯片的5号引脚和第一分压电阻R1的一端；第一电源芯片的3号4号引脚接地；第一防反接二极管D1的正极接地；第二滤波电解电容C2的阴极接地；第一分压电阻R1的另一端接第一发光二极管LED1的正极；第一发光二极管的负极接地。

如图3所示，第二电源模块包括第二电源芯片SPX1117M3-3.3，第三滤波电解电容C3，第四滤波电容C4，第五滤波电容C5，第二分压电阻R2和第二发光二极管LED2。

在料位的检测与控制电路中，报警与显示模块中数码管芯片CPS03211需要3.3V的工作电压。因此由第二电源模块将第一电源模块提供的稳定5V电压转换成稳定的3.3V以供其作为工作电压使用。第三滤波电解电容C3正极，第四滤波电容C4的一端和第二电源芯片SPX1117M3-3.3的Vin引脚相连与第一电源模块提供的5V电压；第三滤波电解电容C3的阴极接地；第四滤波电容的另一端接地；第二电源芯片SPX1117M3-3.3的GND引脚接地；第二电源芯片SPX1117M3-3.3的Vout引脚接第五滤波电容C5的一端和第二分压电阻R2的一端；第五滤波电容C5的另一端接地；第二分压电阻R2的另一端接第二发光二极管LED2的正极；第二发光二极管LED2负极接地。

控制模块包括控制芯片（STC12C5410AD），第十一滤波电容C11，第十二滤波电容C12，第十三滤波电容C13，第十四滤波电容C14，第十五滤波电容C15，第十六滤波电容C16，第三分压电阻R3，第四分压电阻R4，第三防反接二极管D3，第一报警蜂鸣器LS1，第一NPN三极管Q1和第一时钟晶振XTAL。

控制模块中，控制芯片接收外部信号检测电路传回的数值，包括三个压力传感器和一个气压传感器。控制芯片对其进行计算处理，得到容器内物料的高度后由18号引脚输出信号给阀门定位器作反馈信息，从而精确的控制液位到达预期高度，同时控制芯片输出将料位反映在数码管上。若容器内部气压过高，芯片17号引脚输出PWM波使蜂鸣器报警。控制芯片（STC12C5410AD）的1号引脚接第九分压电阻R9的一端，第九分压电阻R9的另一端接报警与显示模块数码管芯片CPS03211的8号引脚；控制芯片的2号引脚接第十分压电阻R10的一端，第十分压电阻R10的另一端接报警与显示模块数码管芯片CPS03211的5号引脚；控制芯片的3号引脚接第十三滤波电容C13的一端和第三分压电阻R3的一端，第三分压电阻R3的另一端接地，第十三滤波电容C13的另一端接5V电压；控制芯片的4号引脚接通信模块芯片STC232的12号引脚；控制芯片的5号引脚接通信模块芯片STC232的11号引脚；控制芯片的6号引脚接第一时钟晶振XTAL的2号引脚和第十一滤波电容C11的一端，第十一滤波电容C11的另一端接地；控制芯片的7号引脚接第一时钟晶振XTAL的1号引脚和第十二滤波电容C12的一端，第十二滤波电容C12的另一端接地；控制芯片的12号引脚接第十一分压电阻R11的一端，第十一分压电阻R11的另一端接报警与显示模块数码管芯片CPS03211的4号引脚；控制芯片的13号引脚接第十二分压电阻R12的一端，第十二分压电阻R12的另一端接报警与显示模块数码管芯片CPS03211的2号引脚；控制芯片的14号引脚接地和第十四滤波电容C14的一端，第十四滤波电容C14的另一端接5V电压；控制芯片的15号引脚接第十三分压电阻R13的一端，第十三分压电阻R13的另一端接报警与显示模块数码管芯片CPS03211的3号引脚；控制芯片的16号引脚接第十四分压电阻R14的一端，第十四分压电阻R14的另一端接报警与显示模块数码管芯片CPS03211的7号引脚；控制芯片的17号引脚接第四分压电阻R4的一端，第四分压电阻R4的另一端接第一NPN三极管Q1的基极，第一NPN三极管Q1的发射极接地，集电极接第三防反接二极管D3正极和第一报警蜂鸣器LS1的一端，第三防反接二极管D3的负极接5V电压，第一报警蜂鸣器LS1的另一端和第十六滤波电容C16的一端，第十六滤波电容C16的另一端接地；控制芯片的18号引脚接P1接口的1号引脚，P1接口的2号引脚接地；控制芯片的19号引脚接P2接口的2号引脚，P2接口的1号引脚接24V电压，P2接口的3号引脚接地；控制芯片的20号引脚接P3接口的2号引脚，P3接口的1号引脚接24V电压，P3接口的3号引脚接地；控制芯片的21号引脚接P4接口的2号引脚，P4接口的1号引脚接24V电压，P4接口的3号引脚接地；控制芯片的24号引脚接气压检测电路芯片BMP085的6号引脚和第五分压电阻R5的一端，第五分压电阻R5的另一端接3.3V工作电压；控制芯片的25号引脚接气压检测电路芯片BMP085的7号引脚和第六分压电阻R6的一端，第六分压电阻R6的另一端接3.3V工作电压；控制芯片的26号引脚接第七分压电阻R7的一端，第七分压电阻R7的另一端接报警与显示模块数码管芯片CPS03211的10号引脚；控制芯片的27号引脚接第八分压电阻R8的一端，第八分压电阻R8的另一端接报警与显示模块数码管芯片CPS03211的9号引脚；控制芯片的28号引脚接5V工作电压和第十五滤波电容C15的一端，第十五滤波电容C15的另一端接地。

通讯模块包括RS232串口芯片STC232，第六滤波电解电容C6，第七滤波电解电容C7，第八滤波电容C8，第九滤波电容C9，第十滤波电容C10，第一RS232串口接头J1。

RS232接口是1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。且设计简单。通常RS232接口存在于PC机与终端板（TTL电平），一般情况，需使用电平转换电路才能相连。RS232串口芯片STC232的1号引脚接第六滤波电解电容C6的阳极，第六滤波电解电容阴极接RS232串口芯片STC232的3号引脚；RS232串口芯片STC232的4号引脚接第六滤波电解电容C6的阳极，第六滤波电解电容阴极接RS232串口芯片STC232的5号引脚；串口芯片的2号引脚接第八滤波电容C8的一端，第八滤波电容C8的另一端接5V工作电压；串口芯片的6号引脚接第十滤波电容C10的一端，第十滤波电容C10的另一端接地；串口芯片的11号引脚接控制芯片STC12C5410AD的5号引脚；串口芯片的12号引脚接控制芯片STC12C5410AD的4号引脚；串口芯片的13号引脚接第一RS232串口接头J1的3号引脚；串口芯片的14号引脚接第一RS232串口接头J1的2号引脚，第一RS232串口接头J1的5号引脚接地；串口芯片的15号引脚接地和第九滤波电容C9的一端，第九滤波电容C9的另一端接5V工作电压；串口芯片的16号引脚接5V工作电压。

信号检测模块包括气压检测芯片BMP085，第十七滤波电容C17，第五分压电阻R5，第六分压电阻R6。

BMP085是一款高精度、超低能耗的压力传感器，可以应用在移动设备中。它的性能卓越，绝对精度最低可以达到0.03hPa，并且耗电极低，只有3μA。BMP085采用强大的8-pin陶瓷无引线芯片承载（LCC）超薄封装，可以通过I2C总线直接与各种微处理器相连。气压检测芯片BMP085的1号引脚接地和第十七滤波电容C17的一端，第十七滤波电容C17的另一端接3.3V工作电压；气压检测芯片的3号引脚接3.3V工作电压；气压检测芯片的4号引脚接3.3V工作电压；气压检测芯片的6号引脚接第五分压电阻R5的一端和控制芯片的24号引脚，第五分压电阻R5的另一端接3.3V电压；气压检测芯片的7号引脚接第六分压电阻R6的一端和控制芯片的25号引脚，第六分压电阻R6的另一端接3.3V电压。

报警与显示模块包括第一数码管芯片CPS03211，第七分压电阻R7，第八分压电阻R8，第九分压电阻R9，第十分压电阻R10，第十一分压电阻R11，第十二分压电阻R12，第十三分压电阻R13，第十四分压电阻R14。

容器内部气压过高控制器会提供PWM波使蜂鸣器报警，提醒工作人员及时处理。同时显示模块还将容器内部料位由第一数码管芯片得到了及时的反映。第一数码管芯片CPS03211的1号引脚和6号引脚接3.3V工作电压；数码管芯片的2号引脚接第十二分压电阻R12的一端，第十二分压电阻R12的另一端接控制芯片的13号引脚；数码管芯片的3号引脚接第十三分压电阻R13的一端，第十三分压电阻R13的另一端接控制芯片的15号引脚；数码管芯片的4号引脚接第十一分压电阻R11的一端，第十一分压电阻R11的另一端接控制芯片的12号引脚；数码管芯片的5号引脚接第十分压电阻R10的一端，第十分压电阻R10的另一端接控制芯片的2号引脚；数码管芯片的7号引脚数接第十四分压电阻R14的一端，第十四分压电阻R14的另一端接控制芯片的16号引脚；数码管芯片的8号引脚接第十二分压电阻R12的一端，第十二分压电阻的另一端接控制芯片的13引脚；数码管芯片的9号引脚接第八分压电阻R8的一端，第八分压电阻R8的另一端接控制芯片的27号引脚；数码管芯片的10号引脚接第七分压电阻R7的一端，第七分压电阻R7的另一端接控制芯片的26号引脚。

Claims (1)

1.粉状物料料位的检测与控制电路，包括电源模块、控制模块、通讯模块、信号检测模块、报警与显示模块，其特征在于：

电源模块包括第一电源模块和第二电源模块；

第一电源模块包括第一电源芯片，第一保险熔断器F1，第一滤波电解电容C1，第二滤波电解电容C2，第一防反接二极管D1，第一滤波电感L1，第一分压电阻R1，第一发光二极管LED1和第一开关S1；

第一开关S1的2号引脚接24V总供电电源，1号引脚悬空，3号引脚接第一熔断器F1的一端；第一熔断器F1的另一端接第一电源芯片1号引脚和第一滤波电解电容C1的阳极；第一滤波电解电容C1的阴极接地；第一电源芯片的2号引脚接第一防反接二极管D1的负极和第一滤波电感L1的一端；第一滤波电感L1的另一端接第二滤波电解电容C2的阳极、第一电源芯片的5号引脚和第一分压电阻R1的一端；第一电源芯片的3号、4号引脚接地；第一防反接二极管D1的正极接地；第二滤波电解电容C2的阴极接地；第一分压电阻R1的另一端接第一发光二极管LED1的正极；第一发光二极管的负极接地，所述的第一电源芯片的型号为LM2596；

第二电源模块包括第二电源芯片，第三滤波电解电容C3，第四滤波电容C4，第五滤波电容C5，第二分压电阻R2和第二发光二极管LED2；

第三滤波电解电容C3正极、第四滤波电容C4的一端和第二电源芯片的Vin引脚相连，并接第一电源模块提供的5V电压；第三滤波电解电容C3的阴极接地；第四滤波电容的另一端接地；第二电源芯片的GND引脚接地；第二电源芯片的Vout引脚接第五滤波电容C5的一端和第二分压电阻R2的一端；第五滤波电容C5的另一端接地；第二分压电阻R2的另一端接第二发光二极管LED2的正极；第二发光二极管LED2负极接地，所述的第二电源芯片型号为SPX1117M3-3.3；

控制模块包括控制芯片，第十一滤波电容C11，第十二滤波电容C12，第十三滤波电容C13，第十四滤波电容C14，第十五滤波电容C15，第十六滤波电容C16，第三分压电阻R3，第四分压电阻R4，第三防反接二极管D3，第一报警蜂鸣器LS1，第一NPN三极管Q1和第一时钟晶振XTAL；

控制芯片的1号引脚接第九分压电阻R9的一端，第九分压电阻R9的另一端接第一数码管芯片的8号引脚；控制芯片的2号引脚接第十分压电阻R10的一端，第十分压电阻R10的另一端接第一数码管芯片的5号引脚；控制芯片的3号引脚接第十三滤波电容C13的一端和第三分压电阻R3的一端，第三分压电阻R3的另一端接地，第十三滤波电容C13的另一端接5V电压；控制芯片的4号引脚接通信模块芯片的12号引脚；控制芯片的5号引脚接通信模块芯片的11号引脚；控制芯片的6号引脚接第一时钟晶振XTAL的2号引脚和第十一滤波电容C11的一端，第十一滤波电容C11的另一端接地；控制芯片的7号引脚接第一时钟晶振XTAL的1号引脚和第十二滤波电容C12的一端，第十二滤波电容C12的另一端接地；控制芯片的12号引脚接第十一分压电阻R11的一端，第十一分压电阻R11的另一端接第一数码管芯片的4号引脚；控制芯片的13号引脚接第十二分压电阻R12的一端，第十二分压电阻R12的另一端接第一数码管芯片的2号引脚；控制芯片的14号引脚接地和第十四滤波电容C14的一端，第十四滤波电容C14的另一端接5V电压；控制芯片的15号引脚接第十三分压电阻R13的一端，第十三分压电阻R13的另一端接第一数码管芯片的3号引脚；控制芯片的16号引脚接第十四分压电阻R14的一端，第十四分压电阻R14的另一端接第一数码管芯片的7号引脚；控制芯片的17号引脚接第四分压电阻R4的一端，第四分压电阻R4的另一端接第一NPN三极管Q1的基极，第一NPN三极管Q1的发射极接地，集电极接第三防反接二极管D3正极和第一报警蜂鸣器LS1的一端，第三防反接二极管D3的负极接5V电压、第一报警蜂鸣器LS1的另一端和第十六滤波电容C16的一端，第十六滤波电容C16的另一端接地；控制芯片的18号引脚接P1接口的1号引脚，P1接口的2号引脚接地；控制芯片的19号引脚接P2接口的2号引脚，P2接口的1号引脚接24V电压，P2接口的3号引脚接地；控制芯片的20号引脚接P3接口的2号引脚，P3接口的1号引脚接24V电压，P3接口的3号引脚接地；控制芯片的21号引脚接P4接口的2号引脚，P4接口的1号引脚接24V电压，P4接口的3号引脚接地；控制芯片的24号引脚接气压检测电路芯片的6号引脚和第五分压电阻R5的一端，第五分压电阻R5的另一端接3.3V工作电压；控制芯片的25号引脚接气压检测电路芯片的7号引脚和第六分压电阻R6的一端，第六分压电阻R6的另一端接3.3V工作电压；控制芯片的26号引脚接第七分压电阻R7的一端，第七分压电阻R7的另一端接第一数码管芯片的10号引脚；控制芯片的27号引脚接第八分压电阻R8的一端，第八分压电阻R8的另一端接第一数码管芯片的9号引脚；控制芯片的28号引脚接5V工作电压和第十五滤波电容C15的一端，第十五滤波电容C15的另一端接地，所述控制芯片型号为STC12C5410AD；

通讯模块包括RS232串口芯片，第六滤波电解电容C6，第七滤波电解电容C7，第八滤波电容C8，第九滤波电容C9，第十滤波电容C10，第一RS232串口接头J1；

RS232串口芯片的1号引脚接第六滤波电解电容C6的阳极，第六滤波电解电容阴极接RS232串口芯片的3号引脚；RS232串口芯片的4号引脚接第六滤波电解电容C6的阳极，第六滤波电解电容阴极接RS232串口芯片的5号引脚；RS232串口芯片的2号引脚接第八滤波电容C8的一端，第八滤波电容C8的另一端接5V工作电压；RS232串口芯片的6号引脚接第十滤波电容C10的一端，第十滤波电容C10的另一端接地；RS232串口芯片的11号引脚接控制芯片的5号引脚；串口芯片的12号引脚接控制芯片的4号引脚；RS232串口芯片的13号引脚接第一RS232串口接头J1的3号引脚；RS232串口芯片的14号引脚接第一RS232串口接头J1的2号引脚，第一RS232串口接头J1的5号引脚接地；RS232串口芯片的15号引脚接地和第九滤波电容C9的一端，第九滤波电容C9的另一端接5V工作电压；串口芯片的16号引脚接5V工作电压，所述RS232串口芯片型号为STC232；

信号检测模块包括气压检测芯片，第十七滤波电容C17，第五分压电阻R5，第六分压电阻R6；

气压检测芯片的1号引脚接地和第十七滤波电容C17的一端，第十七滤波电容C17的另一端接3.3V工作电压；气压检测芯片的3号引脚接3.3V工作电压；气压检测芯片的4号引脚接3.3V工作电压；气压检测芯片的6号引脚接第五分压电阻R5的一端和控制芯片的24号引脚，第五分压电阻R5的另一端接3.3V电压；气压检测芯片的7号引脚接第六分压电阻R6的一端和控制芯片的25号引脚，第六分压电阻R6的另一端接3.3V电压，所述气压检测芯片型号为BMP085；

报警与显示模块包括第一数码管芯片，第七分压电阻R7，第八分压电阻R8，第九分压电阻R9，第十分压电阻R10，第十一分压电阻R11，第十二分压电阻R12，第十三分压电阻R13，第十四分压电阻R14；

第一数码管芯片的1号引脚和6号引脚接3.3V工作电压；第一数码管芯片的2号引脚接第十二分压电阻R12的一端，第十二分压电阻R12的另一端接控制芯片的13号引脚；第一数码管芯片的3号引脚接第十三分压电阻R13的一端，第十三分压电阻R13的另一端接控制芯片的15号引脚；第一数码管芯片的4号引脚接第十一分压电阻R11的一端，第十一分压电阻R11的另一端接控制芯片的12号引脚；第一数码管芯片的5号引脚接第十分压电阻R10的一端，第十分压电阻R10的另一端接控制芯片的2号引脚；第一数码管芯片的7号引脚数接第十四分压电阻R14的一端，第十四分压电阻R14的另一端接控制芯片的16号引脚；第一数码管芯片的8号引脚接第十二分压电阻R12的一端，第十二分压电阻的另一端接控制芯片的13引脚；第一数码管芯片的9号引脚接第八分压电阻R8的一端，第八分压电阻R8的另一端接控制芯片的27号引脚；第一数码管芯片的10号引脚接第七分压电阻R7的一端，第七分压电阻R7的另一端接控制芯片的26号引脚，所述第一数码管芯片型号为CPS03211。