CN106065967A - 控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的控制电路及方法包括主控装置、电压检测装置以及电源，电压检测装置用于获得电源的电压信号，并将电压信号与电压检测装置中的预设阈值进行比较，电压检测装置根据比较结果对主控装置以及控制电路进行控制，例如使控制电路关断，控制主控装置发控制信号至供气阀门使供气阀门关断等。与现有的燃气表控制电路相比，本发明实施例提供的控制电路及方法能够根据电源的电压情况对控制电路以及燃气表进行导通或关断，有利于对燃气表以及控制电路进行保护。

Description

控制电路及方法

技术领域

本发明涉及电路装置领域，具体而言，涉及一种控制电路及方法。

背景技术

随着生活水平的提高和环保意识的加强，人们日常做饭用的燃料已经从木柴、煤等资源浪费严重、污染严重的常规能源转变为使用天然气和煤气等能源。燃气表则随之而来，由于燃气表的自动累计功能，使得使用天然气或管道煤气的用户，能够方便地知道每个月的用气量，以便能按照每月消耗燃气的立方米数缴费。

现有的燃气表控制电路往往具有电源以及主控装置，电源为主控装置供电，以使主控装置控制燃气表的运行。现有的燃气表控制电路往往不能很好地掌控电源的电压，容易对燃气表以及燃气表控制电路造成损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种控制电路及方法，以改善现有的燃气表控制电路不能很好地掌控电源的电压，容易对燃气表控制电路造成损坏的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种控制电路，所述电路包括：主控装置、电压检测装置以及电源，所述电源与所述电压检测装置的输入端连接，所述电压检测装置的输出端与所述主控装置连接，所述电压检测装置用于获得所述电源的电压信号对应的数值，并将所述电压信号对应的数值与预设阈值进行比较；当所述电压信号对应的数值超过所述预设阈值中的第一阈值时，所述电压检测装置用于发送第一控制信号至所述主控装置；所述主控装置用于接收所述第一控制信号并关断供气阀门；当所述电压信号对应的数值低于所述预设阈值中的第二阈值时，所述电压检测装置用于发送第二控制信号至所述主控装置；所述主控装置用于接收所述第二控制信号并关断供气阀门。

本发明实施例还提供了一种控制方法，所述方法包括：电压检测装置获得电源的电压信号对应的数值，并将所述电压信号对应的数值与预设阈值进行比较；当所述电压信号对应的数值超过所述预设阈值中的第一阈值时，所述电压检测装置发送第一控制信号至主控装置；所述主控装置接收所述第一控制信号并关断供气阀门；当所述电压信号对应的数值低于所述预设阈值中的第二阈值时，所述电压检测装置发送第二控制信号至所述主控装置；所述主控装置接收所述第二控制信号并关断供气阀门。

本发明实施例提供的控制电路及方法的有益效果为：

本发明实施例提供的控制电路及方法包括主控装置、电压检测装置以及电源，电压检测装置用于获得电源的电压信号，并将电压信号与电压检测装置中的预设阈值进行比较，电压检测装置根据比较结果对主控装置以及控制电路进行控制，例如使控制电路关断，控制主控装置发控制信号至供气阀门使供气阀门关断等。与现有的燃气表控制电路相比，本发明实施例提供的控制电路及方法能够根据电源的电压情况对控制电路以及燃气表进行导通或关断，有利于对燃气表以及控制电路进行保护。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的控制电路的结构框图；

图2是本发明另一较佳实施例提供的控制电路的结构框图；

图3是本发明另一较佳实施例提供的控制电路的电路图；

图4是本发明另一较佳实施例提供的干簧管闭合时的结构示意图；

图5是本发明另一较佳实施例提供的干簧管断开时的结构示意图；

图6是本发明另一较佳实施例提供的采样电路的电路图；

图7是本发明另一较佳实施例提供的主控装置的电路图；

图8是本发明另一较佳实施例提供的液晶接口电路的电路图；

图9是本发明另一较佳实施例提供的报警电路的电路图；

图10是本发明另一较佳实施例提供的阀驱动电路的电路图；

图11是本发明另一较佳实施例提供的射频模块接口电路的电路图；

图12是本发明另一较佳实施例提供的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

图1是本发明实施例示出的控制电路的结构框图，图2是本发明实施例示出的控制电路的具体实施方式的结构框图。详情请参见图1和图2，图1和图2共同示出了本发明实施例提供的控制电路。该控制电路包括电源100、电压检测装置200、主控装置300、采样装置400、稳压装置500以及电路保护装置600。电源100与电压检测装置200的输入端相连接，电压检测装置200的输出端与主控装置300相连接。稳压装置500的输入端与电源100相连接，稳压装置500的输出端分别与电压检测装置200的输出端以及采样装置400的输入端相连接。电路保护装置600分别与电源100以及电压检测装置200连接。

电源100具体可以为锂电池电源。

电压检测装置200包括第一电压检测芯片U2、第二电压检测芯片U3以及第一电容器E1。详情请参见图3，电源100的输出端分别与第一电容器E1、第一电压检测芯片U2的输入端(即第二引脚)以及第二电压检测芯片U3的输入端(即第二引脚)相连接。第一电容器E1的另一端、第一电压检测芯片U2的接地端(即第三引脚)以及第二电压检测芯片U3的接地端(即第三引脚)均接地。第一电压检测芯片U2的输出端(即第一引脚)以及第二电压检测芯片U3的输出端(即第一引脚)均与主控装置300相连接。

第一电容器E1具体可以为法拉电容器，法拉电容器属于双电层电容器，其具有充电速度快，循环使用寿命长，检测方便等优点。

第一电压检测芯片U2以及第二电压检测芯片U3用于检测电源100的电压信号对应的数值，具体可以通过检测第一电容器E1的电压来间接检测电源100的电压信号。

稳压装置500包括稳压管U1，稳压管U1的接地端(即第一引脚)接地，稳压管U1的输入端(即第二引脚)分别与第一电容器E1的未接地的一端以及电源100相连接，稳压管U1的输出端(即第三引脚)通过第六电阻器R2与第一电压检测芯片U2的输出端(即第一引脚)连接，稳压管U1的第三引脚还通过第三电阻器R3与第二电压检测芯片U3的第一引脚连接，详情请参见图3。

电路保护装置600包括保险丝F1、第一二极管D1以及第一开关Q1，详情请参见图3，保险丝F1的一端与电源100连接，保险丝F1的另一端经过第五电阻器R1以及第二二极管D2与第一电容器E1的未接地的一端相连接，保险丝F1的另一端还与第一二极管D1的正极连接。第一二极管D1的负极与第一开关Q1的一端连接，第一开关Q1的另一端接地，第一开关Q1的控制端与第一电压检测芯片U2的第一引脚连接。

第一开关Q1具体可以为场效应管，场效应管的漏极与第一二极管D1的负极连接，场效应管的源极接地，场效应管的栅极与第一电压检测芯片U2的第一引脚相连接。

采样装置400包括采样电路、字轮410以及设置于字轮410的磁钢411，设置于字轮410的磁钢411可以与采用电路的干簧管420配合。磁钢411随着字轮410的转动靠近或远离干簧管420。当磁钢411随着字轮410的转动靠近干簧管420时，干簧管420处于吸合状态，详情请参见图4；当磁钢411随着字轮410的转动远离干簧管420时，干簧管420处于断开状态，详情请参见图5。

采样电路包括第一电阻器R5、第二电阻器R6、第二电容器C1以及第三电容器C2，上述的干簧管420包括第一干簧管S1以及第二干簧管S2，详情请参见图6。第一电阻器R5的一端与稳压管U1的输出端(即第三引脚)连接，第一电阻器R5的另一端分别与第一干簧管S1以及第二电容器C1连接，第二电容器C1的另一端接地。第二电阻器R6的一端与稳压管U1的输出端(即第三引脚)连接，第二电阻器R6的另一端分别与主控装置300、第二干簧管S2以及第三电容器C2的一端相连接，第三电容器C2的另一端接地。

主控装置300可以包括单片机芯片、单片机系统、域可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)芯片、数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片或者复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)等控制芯片。

在本发明实施例中，主控装置300优选为单片机，详情请参见图7，该单片机具体可以为MSP430F149单片机，该单片机U6的第四十九引脚与第一电压检测芯片U2的输出端(即第一引脚)连接，单片机U6的第五十引脚与第二电压检测芯片U3的输出端(即第一引脚)连接。单片机U6的第一引脚以及第六十四引脚均与稳压管U1的输出端(即第三引脚)连接。单片机U6的第三十一引脚、第六十引脚以及第六十一引脚与上述采样装置400的第一干簧管S1远离第一电阻器R5的一端连接，单片机U6的第三十引脚与采样装置400的第二电阻器R6的远离电源100的一端连接。

本发明实施例提供的控制电路还包括液晶接口电路U5，详情请参见图8，该液晶接口电路U5具体可以为SYD50708，液晶接口电路U5的第一引脚至第四引脚分别与上述的单片机U6的第三十六引脚至第三十九引脚连接。液晶接口电路U5的第五引脚至第二十引脚分别与单片机U6的第十二引脚至第二十七引脚连接。

液晶接口电路U5用于连接液晶显示器(图未示)与主控装置300，能够直观地示出燃气的用量。

本发明实施例提供的控制电路还包括报警电路，详情请参见图9，第七电阻R7的一端与单片机U6的第五十九引脚连接，第七电阻R7的另一端与第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极与蜂鸣器FM的输出端连接，蜂鸣器FM的输入端与供电设备(图未示)连接。

本发明实施例提供的控制电路还包括阀驱动电路，详情请参见图10，其中，阀驱动芯片U4的电源端(即第一引脚)与稳压装置500的输出端连接，阀驱动芯片U4的第一输入端(即第二引脚)与单片机的第二十九引脚连接，阀驱动芯片U4的第二输入端(即第三引脚)与主控装置300的第二十八引脚连接。阀驱动芯片U4的第一输出端(即第五引脚)以及第二输出端(即第八引脚)分别与阀门的线路连接。阀驱动芯片U4的接地端(即第七引脚)经过第四电阻器R4接地。

本发明实施例提供的控制电路还包括射频模块接口电路，射频模块接口电路包括射频模块U7、第三三极管Q3以及第九电阻器R9，详情请参见图11。射频模块U7的供电端(即第一引脚)与供电设备连接，射频模块U7的接地端(即第二引脚)接地，射频模块U7的第三引脚即SCK端与单片机U6的第五十一引脚连接。射频模块U7的第四引脚即SDO端与单片机U6的第五引脚连接，射频模块U7的第五引脚即QBUSY端与单片机U6的第四引脚连接，射频模块U7的第六引脚即HBUSY端与单片机U6的第三引脚连接。射频模块U7的第七引脚与第三三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的基极通过第九电阻器R9与单片机U6的第二引脚相连接。

本发明实施例的工作原理为：

详情请参见图4和图5，字轮410转动时，会带动字轮410上的磁钢411随之一同转动，磁钢411具体可以与如图6所示的第一干簧管S1配合，当磁钢411靠近第一干簧管S1时，第一干簧管S1吸合，如图7所示的单片机U6的第三十一引脚接收到高电平；当磁钢411远离第一干簧管S1时，第一干簧管S1断开，单片机U6的第三十一引脚接收到低电平。单片机U6根据其第三十一引脚的高低电平的变化，可以统计燃气的用气量，并通过如图8所示的液晶接口电路U5传递至液晶显示器以使液晶显示器显示出来具体的用气量。

若检测到强磁靠近时，采样装置400的第二干簧管S2闭合。此时，上述的单片机U6的第三十引脚接收到低电平，单片机U6检测到第三十引脚为低时，进行强磁保护，关闭阀门停止供气。

单片机U6发送控制信号至如图10所示的阀驱动芯片U4的第三引脚，阀驱动芯片U4的第三引脚接收到控制信号后，控制阀驱动芯片U4的第五引脚以及第八引脚来关断阀门。具体地，单片机U6也可以控制第五十九引脚输出高电平，以使如图9所示的报警电路导通。

请参见图11，射频模块接口电路则用于实现单片机U6与无线通信模块的交互，从而实现远程充值、阀门控制、数据查询等功能。

图3示出的第一电压检测芯片U2以及第二电压检测芯片U3可以检测第一电容器E1的电压，在电压信号对应的数值超过第一阈值时，第一电压检测芯片U2通过第一引脚发送第一控制信号至主控装置300，具体可以发送至如图7示出的单片机U6的第四十九引脚，单片机U6检测到第四十九引脚被拉高时，进行高压保护处理，并关断阀门。并且使第一开关Q1即场效应管的漏极与源极导通。此时，电流依次经过保险丝F1、第一二极管D1以及第一开关Q1后接地，由于电流过大，故可以熔断保险丝F1，从而可以保护控制电路，避免收到高压的损坏。

在电压信号对应的数值低于第二阈值时，第二电压检测芯片U3发送第二控制信号至主控装置300，具体可以发送至如图7示出的单片机U6的第五十引脚，单片机U6检测到第五十引脚被拉低时，进行低电压保护处理，并关断阀门。关断阀门的过程不再重复。稳压装置500则可以将3.7V的电压变压为3V的电压为主控装置300供电。

锂电池电源能够较好的为整个控制电路供电。

本发明实施例提供的控制电路可以对电路进行强磁保护、高电压保护以及低电压保护，更有利于对燃气表以及控制电路进行保护。

详情请参见图12，图12示出了本发明实施例提供的控制方法的流程图，具体包括如下步骤：

S1，电压检测装置200获得电源100的电压信号对应的数值，并将所述电压信号对应的数值与预设阈值进行比较。

S2，当所述电压信号对应的数值超过所述预设阈值中的第一阈值时，所述电压检测装置200发送第一控制信号至主控装置300。

S3，所述主控装置300接收所述第一控制信号并关断供气阀门。

S4，当所述电压信号对应的数值低于所述预设阈值中的第二阈值时，所述电压检测装置200发送第二控制信号至所述主控装置300。

S5，所述主控装置300接收所述第二控制信号并关断供气阀门。

本发明实施例提供的控制方法与上述控制电路相对应，在此便不做赘述。

本发明实施例提供的控制电路及方法能够根据电源100的电压情况对控制电路以及燃气表进行导通或关断，有利于对燃气表以及控制电路进行保护。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和控制电路，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、控制电路和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述控制电路的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read－Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、控制电路、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、控制电路、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、控制电路、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种控制电路，其特征在于，所述电路包括：主控装置、电压检测装置以及电源，所述电源与所述电压检测装置的输入端连接，所述电压检测装置的输出端与所述主控装置连接，

所述电压检测装置用于获得所述电源的电压信号对应的数值，并将所述电压信号对应的数值与预设阈值进行比较；

当所述电压信号对应的数值超过所述预设阈值中的第一阈值时，所述电压检测装置用于发送第一控制信号至所述主控装置；

所述主控装置用于接收所述第一控制信号并关断供气阀门；

当所述电压信号对应的数值低于所述预设阈值中的第二阈值时，所述电压检测装置用于发送第二控制信号至所述主控装置；

所述主控装置用于接收所述第二控制信号并关断供气阀门。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，

所述电压检测装置包括第一电压检测芯片以及第二电压检测芯片，所述第一电压检测芯片的输入端以及第二电压检测芯片的输入端均与所述电源相连接，所述第一电压检测芯片的输出端与第二电压检测芯片的输出端均与所述主控装置连接，

所述第一电压检测芯片用于在所述电压信号对应的数值超过第一阈值时，发送第一控制信号至所述主控装置；

所述第二电压检测芯片用于在所述电压信号对应的数值低于第二阈值时，发送第二控制信号至所述主控装置。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述电压检测装置还包括第一电容器，所述第一电容器的一端分别与所述电源、第一电压检测芯片的输入端、第二电压检测芯片的输入端相连接，所述第一电容器的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，还包括稳压装置，所述稳压装置的输入端与所述第一电容器的未接地的一端相连接，所述稳压装置的输出端分别与所述第一电压检测芯片的输出端、第二电压检测芯片的输出端以及主控装置相连接，

所述稳压装置用于对所述电源发送的第一电信号进行调节以获得第二电信号，并将所述第二电信号传递至所述主控装置以给所述主控装置供电。

5.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，还包括电路保护装置，所述电路保护装置的第一输入端与所述电源连接，所述电路保护装置的第二输入端与所述第一电压检测芯片的输出端相连接，所述电路保护装置的第一输出端与所述第一电容器的未接地的一端连接，所述电路保护装置的第二输出端接地，

所述电路保护装置用于接收所述第一控制信号并断开所述电源。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述电路保护装置包括保险丝、第一二极管以及第一开关，

所述保险丝的一端与所述电源连接，所述保险丝的另一端分别与所述第一电容器的未接地的一端以及第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第一开关的一端连接，所述第一开关的另一端接地，所述第一开关的控制端与所述第一电压检测芯片的输出端连接。

7.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，还包括采样装置，所述采样装置包括采样电路、字轮以及设置于所述字轮的磁钢，所述采样电路包括干簧管，所述磁钢随着所述字轮的转动靠近或远离所述干簧管，以控制所述干簧管的吸合或断开。

8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述采样电路包括第一电阻器、第二电阻器、第二电容器以及第三电容器，所述干簧管包括第一干簧管以及第二干簧管，

所述第一电阻器的一端与所述稳压装置的输出端以及所述第二电阻器连接，所述第一电阻器的另一端分别与第一干簧管以及第二电容器连接，所述第二电容器的另一端接地，

所述第二电阻器的另一端与分别与所述主控装置、第二干簧管以及第三电容器的一端连接，所述第三电容器的另一端接地。

9.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电源为锂电池电源。

10.一种控制方法，其特征在于，所述方法包括：

电压检测装置获得电源的电压信号对应的数值，并将所述电压信号对应的数值与预设阈值进行比较；

当所述电压信号对应的数值超过所述预设阈值中的第一阈值时，所述电压检测装置发送第一控制信号至主控装置；

所述主控装置接收所述第一控制信号并关断供气阀门；

当所述电压信号对应的数值低于所述预设阈值中的第二阈值时，所述电压检测装置发送第二控制信号至所述主控装置；

所述主控装置接收所述第二控制信号并关断供气阀门。