CN103454932B - 一种海水淡化系统的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海水淡化系统的控制电路。本发明包括STC12C5628AD芯片的基本电路、12-5V电压转换电路、液位测量电路、PWM控制电路、电机控制电路和温度检测电路。具体包括稳压块U1、单片机芯片U2、芯片U3、接口J1～接口J5、电阻R1～电阻R9、电容C1～电容C13、晶振Y1、场效应管Q1～Q2、整流二极管D1～D2和电感L1。本发明能接受多个液位信号传输到单片机，同时监视多个液位；本发明中PWM控制电路利用场效应管Q1控制接口J2的电路的通断，实现以小电流控制大电流的作用。
Description
技术领域
本发明属于半导体制冷片控制技术领域，涉及一种利用半导体制冷片进行海水淡化系统的控制电路。
背景技术
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。 从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法，但其海水淡化过程中的控制电路却相对繁琐，且有些海水淡化方法中没有控制电路，使得整个海水淡化过程繁琐。
本发明利用半导体制冷片进行海水淡化的过程当中需要对电机、半导体制冷片、电磁阀进行精确的控制，并且对温度、液位、气压进行准确的测量，能够清楚地知道整个系统的工作状态，便于出现故障时对相应的模块进行人工操作。本控制电路控制精确、简单、成本低、反应迅速、抗干扰能力强，完全符合系统控制要求。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术复杂、繁琐、反应迟缓的不足，提供一种海水淡化系统的控制电路。
本发明包括STC12C5628AD芯片的基本电路、12-5V电压转换电路、液位测量电路、PWM控制电路、电机控制电路和温度检测电路。
STC12C5628AD芯片的基本电路包括单片机芯片U2、第一电阻R1、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5、第九电解电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一发光二极管DS1、第二发光二极管DS2、第一开关S1、晶振Y1；第五电阻R5的一端与地相接，另一端与第九电解电容C9的负极端、单片机芯片U2的第三引脚相接，第九电解电容C9的正极端与高电平相接；第三分压电阻R3的一端与高电平相接，另一端与第一发光二极管DS1的正极相接，第一发光二极管DS1的负极与单片机芯片U2的第二引脚相接；第四分压电阻R4的一端与高电平相接，另一端与第二发光二极管DS2的正极相接，第二发光二极管DS2的负极与单片机芯片U2的第一引脚相接；第一开关S1的一端接地，同时与第十电容C10的一端相接；第一开关S1的另一端与第一电阻R1的一端、第十电容C10的另一端、单片机芯片U2的地27引脚相接；第一电阻R1的另一端与高电平相接；第十一电容C11的一端与高电平、单片机芯片U2的第28引脚相接；第十一电容C11的另一端与地相接；第十二电容C12的一端与地相接；第十二电容C12的另一端与第一晶振Y1的一端、单片机芯片U2的第6引脚相接；第十三电容C13的一端与地相接；第十三电容C13的另一端与第一晶振Y1的另一端、单片机芯片U2的第7引脚相接。
12-5V电压转换电路包括第三电解电容C3、第四电容C4、稳压块U1、第五电解电容C5、第六电容C6。第三电解电容C3的正极与正+12V电源、第四电容C4一端、稳压块U1的Vin相接；第三电解电容C3的另一端与第四电容C4的另一端、稳压块U1的GND引脚、第五电解电容C5的负极、第六电容C6的一端相接，同时接地；第五电解电容C5的正极与稳压块U1的Vout引脚、第六电容C6的另一端、VCC相接。
液位测量电路包括芯片U3、第二电容C2、第八电阻R8、接口J5、接口J1、第九电阻R9。芯片U3的第一引脚与单片机芯片U2的第9引脚相接；芯片U3的第2引脚与单片机芯片U2的第10引脚相接；U3的第七引脚与单片机芯片U2的第13引脚相接；芯片U3的第16引脚与第二电容C2的一端、高电平相接；第二电容C2的另一端与芯片U3 的第15引脚、低电平相接；第八电阻R8的一端与高电平VCC相接；第八电阻R8的另一端与芯片U3的第14引脚、接口J5的第一引脚相接；接口J5的第二引脚与低电平相接；第九电阻R9的一端与高电平VCC相接；第九电阻R9的另一端与芯片U3的第十三引脚、接口J1的第一引脚相接；接口J1的第二引脚与低电平相接；芯片U3的第8引脚、第10引脚与低电平相接。
PWM控制电路包括第二电阻R2、第一场效应管Q1、第一整流二极管D1、第一电感L1、第七电解电容C7、第八电容C8、接口J2。第二电阻R2的一端与单片机U2的第十七引脚、第一场效应管Q1的栅极相接；第二电阻R2的另一端与低电平相接；第一场效应管Q1的源极与低电平相接；第一场效应管Q1的漏极与第一整流管D1的正极、第七电解电容C7的负极、第八电容C8的一端、接口J2的第二引脚相接；第一整流二极管D1的负极与第一电感L1的一端、+12V电源相接；第一电感L1的另一端与第七电解电容C7的正极、第八电容C8的另一端、接口J2的第一引脚相接。
电机控制电路包括第六电阻R6、第二场效应管Q2、第二整流二极管D2、接口J3。第六电阻的一端与单片机芯片U2的25引脚、第二场效应管Q2的栅极相接；第六电阻R6的另一端与低电平相接；第二场效应管Q2的源极与低电平相接；第二场效应管Q2的漏极与第二整流二极管D2的正极、接口J3的第二引脚相接；第二整流二极管D2的负极与接口J3的第一引脚、+12V电源相接；
温度检测电路包括接口J4、第七电阻R7、第一电容C1。接口J4的第一引脚与低电平相接；接口J4的第二引脚与第七电阻R7的一端、单片机芯片U2的第十八引脚相接；接口J4的第三引脚与第一电容C1的一端、第七电阻R7的另一端、高电平相接；第一电容C1的另一端与低电平相接。
本发明有益效果如下：
本发明中用到的单片机芯片STC12C5628AD拥有8路10位高速A/D转换器，速度可达到100KHz，保证了采样的精度和准确度。本发明中液位测量电路利用并口转串口芯片74HC165可以接受多个液位信号传输到单片机，同时监视多个液位；本发明中PWM控制电路利用场效应管Q1控制接口J2的电路的通断，实现以小电流控制大电流的作用。
附图说明
图1为本发明中的STC12C5628AD芯片的基本电路示意图；
图2为本发明中的12-5v电压转换电路示意图；
图3为本发明中液位测量电路示意图；
图4为本发明中PWM控制电路示意图；
图5为本发明中电机控制电路示意图；
图6为本发明中温度检测电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，
一种海水淡化系统的控制电路，包括STC12C5628AD芯片的基本电路、112-5V电压转换电路、液位测量电路、PWM控制电路、电机控制电路和温度检测电路。
如图1所示，STC12C5628AD芯片的基本电路包括单片机芯片U2、第一电阻R1、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5、第九电解电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一发光二极管DS1、第二发光二极管DS2、第一开关S1、晶振Y1；第五电阻R5的一端与地相接，另一端与第九电解电容C9的负极端、单片机芯片U2的第三引脚相接，第九电解电容C9的正极端与高电平相接；第三分压电阻R3的一端与高电平相接，另一端与第一发光二极管DS1的正极相接，第一发光二极管DS1的负极与单片机芯片U2的第二引脚相接；第四分压电阻R4的一端与高电平相接，另一端与第二发光二极管DS2的正极相接，第二发光二极管DS2的负极与单片机芯片U2的第一引脚相接；第一开关S1的一端接地，同时与第十电容C10的一端相接；第一开关S1的另一端与第一电阻R1的一端、第十电容C10的另一端、单片机芯片U2的地27引脚相接；第一电阻R1的另一端与高电平相接；第十一电容C11的一端与高电平、单片机芯片U2的第28引脚相接；第十一电容C11的另一端与地相接；第十二电容C12的一端与地相接；第十二电容C12的另一端与第一晶振Y1的一端、单片机芯片U2的第6引脚相接；第十三电容C13的一端与地相接；第十三电容C13的另一端与第一晶振Y1的另一端、单片机芯片U2的第7引脚相接。
如图2所示，12-5V电压转换电路包括第三电解电容C3、第四电容C4、稳压块U1、第五电解电容C5、第六电容C6。第三电解电容C3的正极与正+12V电源、第四电容C4一端、稳压块U1的Vin相接；第三电解电容C3的另一端与第四电容C4的另一端、稳压块U1的GND引脚、第五电解电容C5的负极、第六电容C6的一端相接，同时接地；第五电解电容C5的正极与稳压块U1的Vout引脚、第六电容C6的另一端、VCC相接。
如图3所示，液位测量电路包括芯片U3、第二电容C2、第八电阻R8、接口J5、接口J1、第九电阻R9。芯片U3的第一引脚与单片机芯片U2的第9引脚相接；芯片U3的第2引脚与单片机芯片U2的第10引脚相接；U3的第七引脚与单片机芯片U2的第13引脚相接；芯片U3的第16引脚与第二电容C2的一端、高电平相接；第二电容C2的另一端与芯片U3 的第15引脚、低电平相接；第八电阻R8的一端与高电平VCC相接；第八电阻R8的另一端与芯片U3的第14引脚、接口J5的第一引脚相接；接口J5的第二引脚与低电平相接；第九电阻R9的一端与高电平VCC相接；第九电阻R9的另一端与芯片U3的第十三引脚、接口J1的第一引脚相接；接口J1的第二引脚与低电平相接；芯片U3的第8引脚、第10引脚与低电平相接。
如图4所示，PWM控制电路包括第二电阻R2、第一场效应管Q1、第一整流二极管D1、第一电感L1、第七电解电容C7、第八电容C8、接口J2。第二电阻R2的一端与单片机U2的第十七引脚、第一场效应管Q1的栅极相接；第二电阻R2的另一端与低电平相接；第一场效应管Q1的源极与低电平相接；第一场效应管Q1的漏极与第一整流管D1的正极、第七电解电容C7的负极、第八电容C8的一端、接口J2的第二引脚相接；第一整流二极管D1的负极与第一电感L1的一端、+12V电源相接；第一电感L1的另一端与第七电解电容C7的正极、第八电容C8的另一端、接口J2的第一引脚相接。
如图5所示，电机控制电路包括第六电阻R6、第二场效应管Q2、第二整流二极管D2、接口J3。第六电阻的一端与单片机芯片U2的25引脚、第二场效应管Q2的栅极相接；第六电阻R6的另一端与低电平相接；第二场效应管Q2的源极与低电平相接；第二场效应管Q2的漏极与第二整流二极管D2的正极、接口J3的第二引脚相接；第二整流二极管D2的负极与接口J3的第一引脚、+12V电源相接；
如图6所示，温度检测电路包括接口J4、第七电阻R7、第一电容C1。接口J4的第一引脚与低电平相接；接口J4的第二引脚与第七电阻R7的一端、单片机芯片U2的第十八引脚相接；接口J4的第三引脚与第一电容C1的一端、第七电阻R7的另一端、高电平相接；第一电容C1的另一端与低电平相接。
所述的稳压块U1型号为LM2940，单片机芯片U2的型号为STC12C5628AD，芯片U3的型号为74HC165，
接口J1、接口J2、接口J3、接口J5的型号为HEAD2，接口J4的型号为HEAD3；
第一电阻R1为1K欧姆，第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5均为10K欧姆，第二电阻R2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9均为5K欧姆；
第一电容C1、第二电容C2均为104 uF，第三电解电容C3、第五电解电容C5、第七电解电容C7均为100uF，第九电解电容C9为为10uF，第十电容C10为为105uF，第四电容C4、第六电容C6、第八电容C8、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13均为0.1uF；
晶振Y1为6MHz,第一场效应管Q1、第二场效应管Q2的型号为IRLR7843；第一整流二极管D1、第二整流二极管D2的型号为SS34；第一电感L1为200uH。
Claims (5)
1.一种海水淡化系统的控制电路，其特征在于包括STC12C5628AD芯片的基本电路、12-5V电压转换电路、液位测量电路、PWM控制电路、电机控制电路和温度检测电路；
STC12C5628AD芯片的基本电路包括单片机芯片U2、第一电阻R1、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5、第九电解电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一发光二极管DS1、第二发光二极管DS2、第一开关S1、晶振Y1；第五电阻R5的一端与地相接，另一端与第九电解电容C9的负极端、单片机芯片U2的第三引脚相接，第九电解电容C9的正极端与高电平相接；第三分压电阻R3的一端与高电平相接，另一端与第一发光二极管DS1的正极相接，第一发光二极管DS1的负极与单片机芯片U2的第二引脚相接；第四分压电阻R4的一端与高电平相接，另一端与第二发光二极管DS2的正极相接，第二发光二极管DS2的负极与单片机芯片U2的第一引脚相接；第一开关S1的一端接地，同时与第十电容C10的一端相接；第一开关S1的另一端与第一电阻R1的一端、第十电容C10的另一端、单片机芯片U2的地27引脚相接；第一电阻R1的另一端与高电平相接；第十一电容C11的一端与高电平、单片机芯片U2的第28引脚相接；第十一电容C11的另一端与地相接；第十二电容C12的一端与地相接；第十二电容C12的另一端与第一晶振Y1的一端、单片机芯片U2的第6引脚相接；第十三电容C13的一端与地相接；第十三电容C13的另一端与第一晶振Y1的另一端、单片机芯片U2的第7引脚相接；
12-5V电压转换电路包括第三电解电容C3、第四电容C4、稳压块U1、第五电解电容C5、第六电容C6；第三电解电容C3的正极与正+12V电源、第四电容C4一端、稳压块U1的Vin相接；第三电解电容C3的另一端与第四电容C4的另一端、稳压块U1的GND引脚、第五电解电容C5的负极、第六电容C6的一端相接，同时接地；第五电解电容C5的正极与稳压块U1的Vout引脚、第六电容C6的另一端、VCC相接；
液位测量电路包括芯片U3、第二电容C2、第八电阻R8、接口J5、接口J1、第九电阻R9；芯片U3的第一引脚与单片机芯片U2的第9引脚相接；芯片U3的第2引脚与单片机芯片U2的第10引脚相接；U3的第七引脚与单片机芯片U2的第13引脚相接；芯片U3的第16引脚与第二电容C2的一端、高电平相接；第二电容C2的另一端与芯片U3的第15引脚、低电平相接；第八电阻R8的一端与高电平VCC相接；第八电阻R8的另一端与芯片U3的第14引脚、接口J5的第一引脚相接；接口J5的第二引脚与低电平相接；第九电阻R9的一端与高电平VCC相接；第九电阻R9的另一端与芯片U3的第十三引脚、接口J1的第一引脚相接；接口J1的第二引脚与低电平相接；芯片U3的第8引脚、第10引脚与低电平相接。
2.如权利要求1所述的一种海水淡化系统的控制电路，其特征在于：
PWM控制电路包括第二电阻R2、第一场效应管Q1、第一整流二极管D1、第一电感L1、第七电解电容C7、第八电容C8、接口J2；第二电阻R2的一端与单片机U2的第十七引脚、第一场效应管Q1的栅极相接；第二电阻R2的另一端与低电平相接；第一场效应管Q1的源极与低电平相接；第一场效应管Q1的漏极与第一整流管D1的正极、第七电解电容C7的负极、第八电容C8的一端、接口J2的第二引脚相接；第一整流二极管D1的负极与第一电感L1的一端、+12V电源相接；第一电感L1的另一端与第七电解电容C7的正极、第八电容C8的另一端、接口J2的第一引脚相接。
3.如权利要求1所述的一种海水淡化系统的控制电路，其特征在于：
电机控制电路包括第六电阻R6、第二场效应管Q2、第二整流二极管D2、接口J3；第六电阻的一端与单片机芯片U2的25引脚、第二场效应管Q2的栅极相接；第六电阻R6的另一端与低电平相接；第二场效应管Q2的源极与低电平相接；第二场效应管Q2的漏极与第二整流二极管D2的正极、接口J3的第二引脚相接；第二整流二极管D2的负极与接口J3的第一引脚、+12V电源相接。
4.如权利要求1所述的一种海水淡化系统的控制电路，其特征在于：
温度检测电路包括接口J4、第七电阻R7、第一电容C1；接口J4的第一引脚与低电平相接；接口J4的第二引脚与第七电阻R7的一端、单片机芯片U2的第十八引脚相接；接口J4的第三引脚与第一电容C1的一端、第七电阻R7的另一端、高电平相接；第一电容C1的另一端与低电平相接。
5.如权利要求1所述的一种海水淡化系统的控制电路，其特征在于：
所述的稳压块U1型号为LM2940，单片机芯片U2的型号为STC12C5628AD，芯片U3的型号为74HC165；
接口J1、接口J2、接口J3、接口J5的型号为HEAD2，接口J4的型号为HEAD3；
第一电阻R1为1K欧姆，第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5均为10K欧姆，第二电阻R2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9均为5K欧姆；
第一电容C1、第二电容C2均为104uF，第三电解电容C3、第五电解电容C5、第七电解电容C7均为100uF，第九电解电容C9为为10uF，第十电容C10为为105uF，第四电容C4、第六电容C6、第八电容C8、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13均为0.1uF；晶振Y1为6MHz,第一场效应管Q1、第二场效应管Q2的型号为IRLR7843；第一整流二极管D1、第二整流二极管D2的型号为SS34；第一电感L1为200uH。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |