CN107643323A - 一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,包括垃圾收集装置、水质PH值检测电路、水质浊度检测电路、GPS定位电路、ZigBee通信模块和电压转换电路;垃圾收集装置,用于对水中的漂浮物进行回收;安装在垃圾收集装置上的水质PH值检测电路、水质浊度检测电路、GPS定位电路,用于分别将采集的水质PH信息、水质浊度信息、地理位置信息传输给ZigBee通信模块,通过ZigBee通信模块将信息传输至后台;电压转换电路,用于电压转换,输出稳定的电压为ZigBee通信模块供电。本发明结构简单,成本低廉,可以有效地清理河流中的漂浮垃圾,并可以对水域的水质实时监控。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,属于水环境保护领域。
背景技术
随着社会的快速发张,人民越来越重视对环境的保护,尤其是水污染,这些受污染的水不但不能被人饮用,甚至无法进行生物活动。如何对受污染水域进行实时监测一直受技术制约,同时有效地缓解水污染也是一个难题。
建立基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,同时还需要考虑基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置的构成及构成之间的连接问题。
发明内容
本发明提供了一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,以用于有效地清理河流中的漂浮垃圾,及通过该装置对PH、水质浊度、电量、地理位置信息进行实时监测。
本发明的技术方案是:一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,包括垃圾收集装置1、水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、ZigBee通信模块5和电压转换电路7;
垃圾收集装置1,用于对水中的漂浮物进行回收;
水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4,用于分别将采集的水质PH信息、水质浊度信息、地理位置信息传输给ZigBee通信模块5,通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台;
电压转换电路7,用于电压转换,输出稳定的电压进行供电。
还包括位于垃圾收集装置1内的电池电量检测电路6,通过电池电量检测电路6将检测的电量信息传输给ZigBee通信模块5,通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台。
所述垃圾收集装置1包括进水口8、卡槽9、可更换滤网10、滤水池11、水泵12、导线13、手提杆18;
所述漏斗形的进水口8作为水和漂浮物的进口,在进水口8下方设有卡槽9,通过卡槽9卡置可更换滤网10,通过可更换滤网10分离水和漂浮物,滤水池11位于可更换滤网10的下方且包裹可更换滤网10,滤水池11中的水通过水泵12排出装置外,水泵12通过导线13连接电源供电,竖直设置的手提杆18与滤水池11连接,手提杆18内封装水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、ZigBee通信模块5、电压转换电路7,水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、电压转换电路7通过导线13连接ZigBee通信模块5。
还包括水平设置的支撑连杆17,支撑连杆17一端与手提杆18连接,支撑连杆17另一端固定在外物上,用于固定垃圾收集装置1。
所述水质PH值检测电路2包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8,电容C1、C2、C3,滑动变阻器RP1、RP2,四个放大器CA3140:放大器CA3140-A、放大器CA3140-B、放大器CA3140-C、放大器CA3140-D,PH检测探头14;
其中,外置于垃圾收集装置1上的PH检测探头14作为整个电路的输入,PH检测探头14接电容C1的一端和放大器CA3140-A的3号管脚,电容C1的另一端接地,放大器CA3140-A的2号管脚反接放大器CA3140-A的5号管脚,放大器CA3140-A的1号管脚接5V电压,放大器CA3140-A的4号管脚接地,放大器CA3140-A的5号管脚接电阻R1的一端,电阻R1的另一端接电阻R2和电容C2的一端,电阻R2的另一端接电容C3的一端和放大器CA3140-B的3号管脚,放大器CA3140-B的2号管脚和5号管脚与电容C2的另一端一起接放大器CA3140-C的3号管脚,放大器CA3140-C的2号管脚接滑动变阻器RP1的滑动端,放大器CA3140-C的5号管脚接电阻R4和电阻R5的一端,电阻R4的另一端接滑动变阻器RP1的一端,滑动变阻器RP1的另一端接电阻R3的一端,电阻R3的另一端接地,电阻R5的另一端接放大器CA3140-D的3号管脚和电阻R6的一端,放大器CA3140-D的2号管脚接滑动变阻器RP2的滑动端,滑动变阻器RP2的两端分别接电阻R7和电阻R8的一端,电阻R7的另一端接5V电压,电阻R8的另一端接地,放大器CA3140-D的5号管脚接电阻R6的另一端且同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。
所述水质浊度检测电路3包括电阻R9、R10、R11、R12、R13,场效应管Q1,三极管Q2,滑动变阻器RP3,电容C4,LED灯,水质浊度检测探头15;
其中,外置于垃圾收集装置1上的水质浊度检测探头15作为整个电路的输入,水质浊度检测探头15的1号接口接滑动变阻器RP3的一端,滑动变阻器RP3的滑动端接电阻R9和电阻R11的一端,滑动变阻器RP3的另一端接场效应管Q1的基极和电阻R10的一端,电阻R9的另一端接电阻R12一端、LED灯正极、电容C4的一端,同时接5V电压,电阻R12接场效应管Q1的集电极和电阻R13的一端,场效应管Q1的发射极接水质浊度检测探头15的2号管脚,电阻R13的另一端接三极管Q2的基极,三极管Q2的发射极接电阻R14的一端,电阻R10、电阻R11、电阻R14、电容C4的另一端共同接地,三极管Q2的集电极接LED灯的负极,同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。
所述GPS定位电路4包括芯片EM411、两个反相器74LS04;
其中,芯片EM411的3号管脚TX接反向器74LS04的输入端,反向器74LS04的输出端接另一个反相器74LS04,另一个反相器74LS04的输出端接ZigBee通信模块5,芯片EM411的4号管脚RX接ZigBee通信模块5,芯片EM411的1号管脚和5号管脚共同接地,芯片EM411的2号管脚接5V电压。
所述ZigBee通信模块5包括电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13,电阻R17、R18,晶振Y1、Y2,芯片CC253016;
其中,芯片CC253016管脚XOSC_Q1和XOSC_Q2分别接晶振Y2的一端,之后分别接电容C10和电容C11的一端,电容C10和电容C11的另一端共同接地,芯片CC253016管脚P2.3和P2.4分别接晶振Y1的一端,之后分别接电容C6和电容C7的一端,电容C6和电容C7的另一端共同接地,芯片CC253016管脚RESET接电容C13和电阻R18的一端,电容C13的另一端接5V电压,电阻R18的另一端接地,芯片CC253016管脚RBLAS接电阻R17的一端,电阻R17的另一端接地,芯片CC253016管脚AVDD6和DVDD1共同接电容C8的一端且与管脚AVDD1-AVDD5共同接的电路相连,相连电路接电容C9的一端和3.3V电压,电容C8及电容C9的另一端接地,芯片CC253016管脚DVDD2接电容C12的一端,电容C12的另一端接地,芯片CC253016管脚DCOUPL接电容C5的一端,电容C5的另一端接地,CC2530的管脚P1.0接水质PH值检测电路2的信号输出口,CC2530的管脚P1.1接水质浊度检测电路3的信号输出口,芯片CC253016的管脚P1.4接GPS定位电路4中反相器74LS04的输出端,芯片CC253016的管脚P1.5接GPS定位电路和4中芯片EM411的4号管脚RX。
所述电池电量检测电路6包括电阻R15、R16,二极管D1,芯片LM232;
其中,电压源的正极接电阻R15的一端和芯片LM232的4号管脚,电阻R15的另一端接芯片LM232的3号管脚,电压源的负极接电阻R16的一端和二极管D1的正极,之后接地,二极管D的负极接芯片LM232的3号管脚,电阻R16的另一端接芯片LM232的2号管脚,芯片LM232的5号管脚接地,芯片LM232的1号管脚作为输出接ZigBee通信模块5中芯片CC253016的管脚P1.3。
所述电压转换电路7包括变压器,整流桥,芯片LM7805,电容C14、C15,电感L1,二极管D2;
其中,变压器入口接24V电压,通过变压器后变成5V电压,变压器的输出端上端接整流桥的3号接口,变压器的输出端下端接整流桥的4号接口,整流桥的2号接口接电容C14的一端及芯片LM7805的1号管脚,整流桥的1号接口接电容C14的另一端及芯片LM7805的2号管脚、二极管D2的正极、电容C15的一端,同时还接地,芯片LM7805的3号管脚接二极管D2的负极及电感L1的一端,电感L1另一端接电容C15的另一端,同时作为输出口,输出稳定的5V电压作为电压源。
本发明的有益效果是:结构简单,成本低廉,可以有效地清理河流中的漂浮垃圾,并可以对水域的水质实时监控。
附图说明
图1是本发明的系统结构框图;
图2是本发明的垃圾收集装置设计图;
图3是本发明的水质PH值检测电路图;
图4是本发明的水质浊度检测电路图;
图5是本发明的GPS定位电路图;
图6是本发明的ZigBee通信模块电路图;
图7是本发明的电池电量检测电路图;
图8是本发明的24V电压转5V电压转换电路图;
图中各标号为:1—垃圾收集装置、2—水质PH值检测电路、3—水质浊度检测电路、4—GPS定位电路、5—ZigBee通信模块、6—电池电量检测电路、7—电压转换电路、8—进水口、9—卡槽、10—可更换滤网、11—滤水池、12—水泵、13—导线、14—PH检测探头、15-水质浊度检测探头、16—芯片CC2530、17—支撑连杆、18—手提杆。
具体实施方式
实施例1:如图1-8所示,一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,包括垃圾收集装置1、水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、ZigBee通信模块5和电压转换电路7;
垃圾收集装置1,用于对水中的漂浮物进行回收;
水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4,用于分别将采集的水质PH信息、水质浊度信息、地理位置信息传输给ZigBee通信模块5,通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台;
电压转换电路7,用于电压转换,输出稳定的电压进行供电。
进一步地,可以设置还包括位于垃圾收集装置1内的电池电量检测电路6,通过电池电量检测电路6将检测的电量信息传输给ZigBee通信模块5,通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台。
进一步地,可以设置所述垃圾收集装置1包括进水口8、卡槽9、可更换滤网10、滤水池11、水泵12、导线13、手提杆18;所述漏斗形的进水口8作为水和漂浮物的进口,在进水口8下方设有卡槽9,通过卡槽9卡置可更换滤网10,通过可更换滤网10分离水和漂浮物,滤水池11位于可更换滤网10的下方且包裹可更换滤网10,滤水池11中的水通过水泵12排出装置外,水泵12通过导线13连接电源供电,竖直设置的手提杆18与滤水池11连接,手提杆18内封装水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、ZigBee通信模块5、电压转换电路7,水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、电压转换电路7通过导线13连接ZigBee通信模块5。进一步地,还可以设置进水口8为漏斗形,在进水口部分采用弧形设计。
进一步地,可以设置所述垃圾收集装置1还包括水平设置的支撑连杆17,支撑连杆17一端与手提杆18连接,支撑连杆17另一端固定在外物上,用于固定垃圾收集装置1。
进一步地,可以设置所述水质PH值检测电路2包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8,电容C1、C2、C3,滑动变阻器RP1、RP2,四个放大器CA3140:放大器CA3140-A、放大器CA3140-B、放大器CA3140-C、放大器CA3140-D,PH检测探头14;其中,外置于垃圾收集装置1上的PH检测探头14作为整个电路的输入,PH检测探头14接电容C1的一端和放大器CA3140-A的3号管脚,电容C1的另一端接地,放大器CA3140-A的2号管脚反接放大器CA3140-A的5号管脚,放大器CA3140-A的1号管脚接5V电压,放大器CA3140-A的4号管脚接地,放大器CA3140-A的5号管脚接电阻R1的一端,电阻R1的另一端接电阻R2和电容C2的一端,电阻R2的另一端接电容C3的一端和放大器CA3140-B的3号管脚,放大器CA3140-B的2号管脚和5号管脚与电容C2的另一端一起接放大器CA3140-C的3号管脚,放大器CA3140-C的2号管脚接滑动变阻器RP1的滑动端,放大器CA3140-C的5号管脚接电阻R4和电阻R5的一端,电阻R4的另一端接滑动变阻器RP1的一端,滑动变阻器RP1的另一端接电阻R3的一端,电阻R3的另一端接地,电阻R5的另一端接放大器CA3140-D的3号管脚和电阻R6的一端,放大器CA3140-D的2号管脚接滑动变阻器RP2的滑动端,滑动变阻器RP2的两端分别接电阻R7和电阻R8的一端,电阻R7的另一端接5V电压,电阻R8的另一端接地,放大器CA3140-D的5号管脚接电阻R6的另一端且同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。
进一步地,可以设置所述水质浊度检测电路3包括电阻R9、R10、R11、R12、R13,场效应管Q1,三极管Q2,滑动变阻器RP3,电容C4,LED灯,水质浊度检测探头15;其中,外置于垃圾收集装置1上的水质浊度检测探头15作为整个电路的输入,水质浊度检测探头15的1号接口接滑动变阻器RP3的一端,滑动变阻器RP3的滑动端接电阻R9和电阻R11的一端,滑动变阻器RP3的另一端接场效应管Q1的基极和电阻R10的一端,电阻R9的另一端接电阻R12一端、LED灯正极、电容C4的一端,同时接5V电压,电阻R12接场效应管Q1的集电极和电阻R13的一端,场效应管Q1的发射极接水质浊度检测探头15的2号管脚,电阻R13的另一端接三极管Q2的基极,三极管Q2的发射极接电阻R14的一端,电阻R10、电阻R11、电阻R14、电容C4的另一端共同接地,三极管Q2的集电极接LED灯的负极,同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。
进一步地,可以设置所述GPS定位电路4包括芯片EM411、两个反相器74LS04;其中,芯片EM411的3号管脚TX接反向器74LS04的输入端,反向器74LS04的输出端接另一个反相器74LS04,另一个反相器74LS04的输出端接ZigBee通信模块5,芯片EM411的4号管脚RX接ZigBee通信模块5,芯片EM411的1号管脚和5号管脚共同接地,芯片EM411的2号管脚接5V电压。
进一步地,可以设置所述ZigBee通信模块5包括电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13,电阻R17、R18,晶振Y1、Y2,芯片CC253016;其中,芯片CC253016管脚XOSC_Q1和XOSC_Q2分别接晶振Y2的一端,之后分别接电容C10和电容C11的一端,电容C10和电容C11的另一端共同接地,芯片CC253016管脚P2.3和P2.4分别接晶振Y1的一端,之后分别接电容C6和电容C7的一端,电容C6和电容C7的另一端共同接地,芯片CC253016管脚RESET接电容C13和电阻R18的一端,电容C13的另一端接5V电压,电阻R18的另一端接地,芯片CC253016管脚RBLAS接电阻R17的一端,电阻R17的另一端接地,芯片CC253016管脚AVDD6和DVDD1共同接电容C8的一端且与管脚AVDD1-AVDD5共同接的电路相连,相连电路接电容C9的一端和3.3V电压,电容C8及电容C9的另一端接地,芯片CC253016管脚DVDD2接电容C12的一端,电容C12的另一端接地,芯片CC253016管脚DCOUPL接电容C5的一端,电容C5的另一端接地,CC2530的管脚P1.0接水质PH值检测电路2的信号输出口,CC2530的管脚P1.1接水质浊度检测电路3的信号输出口,芯片CC253016的管脚P1.4接GPS定位电路4中反相器74LS04的输出端,芯片CC253016的管脚P1.5接GPS定位电路和4中芯片EM411的4号管脚RX。
进一步地,可以设置所述电池电量检测电路6包括电阻R15、R16,二极管D1,芯片LM232;其中,电压源的正极接电阻R15的一端和芯片LM232的4号管脚,电阻R15的另一端接芯片LM232的3号管脚,电压源的负极接电阻R16的一端和二极管D1的正极,之后接地,二极管D的负极接芯片LM232的3号管脚,电阻R16的另一端接芯片LM232的2号管脚,芯片LM232的5号管脚接地,芯片LM232的1号管脚作为输出接ZigBee通信模块5中芯片CC253016的管脚P1.3。
进一步地,可以设置所述电压转换电路7包括变压器,整流桥,芯片LM7805,电容C14、C15,电感L1,二极管D2;其中,变压器入口接24V电压,通过变压器后变成5V电压,变压器的输出端上端接整流桥的3号接口,变压器的输出端下端接整流桥的4号接口,整流桥的2号接口接电容C14的一端及芯片LM7805的1号管脚,整流桥的1号接口接电容C14的另一端及芯片LM7805的2号管脚、二极管D2的正极、电容C15的一端,同时还接地,芯片LM7805的3号管脚接二极管D2的负极及电感L1的一端,电感L1另一端接电容C15的另一端,同时作为输出口,输出稳定的5V电压作为电压源。
本发明的工作过程是:
将垃圾收集装置置入水中,然后通过支撑连杆17进行固定,使整个装置进水口部分与水平面平齐,通过装置底部的水泵12进行抽水,将水排出,让装置形成一定的漩涡(通过漩涡可以将装置周边的物体吸引过来,同时因为不停地在排水吸水,可以给水面达到换氧的功能,调节水质的同时好增加水内活性),装置内的水位低于水平面,使得周边的漂浮物能够吸入装置内,然后通可更换滤网10进行水物分离,并且该网兜随时可以更换。为了检测垃圾回收装置的工作效果,在装置的手提杆18上的PH检测探头14、水质浊度检测探头15分别检测水质PH信息、水质浊度信息,所检测数据将通过连接的芯片CC2530进行发送,同时在所发送的信号里加入通过GPS定位电路采集的位置信息,通过位置信息可以知道相应区域的水质情况,实现区域的水质动态检测。当装置的电能不够时,电池电量检测电路6中电压比较器LM232可以对电池的实时电压进行比较,电压值即可以判定电池的电量多少,同时在比较器的输出口,将电压信号传至芯片CC2530,通过进行设定值比较,判定是否需要跟换电池,同时将信息传至后台。
其中,关于水质PH值检测电路2用以检测水质的PH值。以PH检测探头14作为整个电路的输入,探头深入水中,接触到水质颗粒浊度信号时会产生一个电势差,通过电路,能够将水质PH酸碱值转变成电压信号,对应的电压值即为PH值,即1.0V-10.0V对于PH值1-10。PH检测探头14接电容C1之后接地形成滤波电路,同时PH检测探头14和放大器CA3140-A的3号管脚组成信号比较电路,之后放大器CA3140-A的5号管脚作为输出端接放大器CA3140-A的2号管脚反向输入端,此时3号正向输入端和反向输入端进行误差比较,保证装置在使用过程中可以进行校准。误差为零时是最佳状态。放大器CA3140-A的1号管脚接5V电压作为供能端,放大器CA3140-A的4号管脚直接接地,当误差为零后,放大器CA3140-A的5号管脚输出有效电压,此时接电阻R1作为保护,之后电阻R1与电阻R2和电容C2组成的低频滤波电路进行连接,电阻R2的另一端接电容C3之后形成滤波电路,同时信号经过传输传至放大器CA3140-B的3号信号输入端管脚,放大器CA3140-B的5号信号输出口接CA3140-B的2号反向输入口,再次通过信号比较器进行比较,CA3140-B的5号管脚接放大器CA3140-C的3号信号输入端管脚,放大器CA3140-C的5号信号输出端管脚接电阻R4,与放大器CA3140-C的2号反向输入端管脚接的滑动变阻器RP1组成信号调节电路,用户可以根据需求进行调节,滑动变阻器RP1接电阻R3,电阻R3作为保护电阻。放大器CA3140-C的5号信号输出端管脚接电阻R5,通过电阻R5传输的信号传至另一放大器CA3140-D的3号信号输入管脚,放大器CA3140-D的2号管脚接滑动变阻器RP2的一端,滑动变阻器RP2的两端分别接电阻R7和电阻R8的一端,电阻R7的另一端接5V电压,电阻R8的另一端接地,此时组成调零电路,可以对PH检测电路进行归零。放大器CA3140-D的5号信号输出端管脚接保护电阻R6,同时作为输出接核心控制器CC2530的I/O口P1.0。
所述水质浊度检测电路3中水质浊度检测探头15作为整个电路的输入,当水质浊度检测探头没有插入水中时,场效应管Q1呈高阻态,回路不同,此时没有信号输出,当水质浊度检测探头插入水中时,会产生一个电势差,不同水质的水,其颗粒含量不同,因此检测的时候,电导率不同,所产生电压不同,当水中的颗粒含量未超标时,产生的电压通过放大比较电路,电压值代表其水质浊度,所得电压信号之后传输到核心控制器CC2530的I/O口P1.1。当浊度超过预设值时,会激发一个触发信号,LED灯会亮起,同时CC2530也会将该警报信号上传。用户每次使用装置之前可以通过滑动变阻器RP3和电阻R9组成的调节电路进行校准,因为在不同环境下的初始值不一样。
所述ZigBee通信模块5作为装置的核心控制器,控制各电路的工作和信号发发送与接收,并与其他模块组成ZigBee网络,信号通过天线进行传输至后台(如:云端服务器);其中电路中包括两个晶振电路,一个复位电路及保护电路。
上面结合图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:包括垃圾收集装置(1)、水质PH值检测电路(2)、水质浊度检测电路(3)、GPS定位电路(4)、ZigBee通信模块(5)和电压转换电路(7);
垃圾收集装置(1),用于对水中的漂浮物进行回收;
水质PH值检测电路(2)、水质浊度检测电路(3)、GPS定位电路(4),用于分别将采集的水质PH信息、水质浊度信息、地理位置信息传输给ZigBee通信模块(5),通过ZigBee通信模块(5)将信息传输至后台;
电压转换电路(7),用于电压转换,输出稳定的电压为进行供电。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:还包括位于垃圾收集装置(1)内的电池电量检测电路(6),通过电池电量检测电路(6)将检测的电量信息传输给ZigBee通信模块(5),通过ZigBee通信模块(5)将信息传输至后台。
3.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:所述垃圾收集装置(1)包括进水口(8)、卡槽(9)、可更换滤网(10)、滤水池(11)、水泵(12)、导线(13)、手提杆(18);
所述漏斗形的进水口(8)作为水和漂浮物的进口,在进水口(8)下方设有卡槽(9),通过卡槽(9)卡置可更换滤网(10),通过可更换滤网(10)分离水和漂浮物,滤水池(11)位于可更换滤网(10)的下方且包裹可更换滤网(10),滤水池(11)中的水通过水泵(12)排出装置外,水泵(12)通过导线(13)连接电源供电,竖直设置的手提杆(18)与滤水池(11)连接,手提杆(18)内封装水质PH值检测电路(2)、水质浊度检测电路(3)、GPS定位电路(4)、ZigBee通信模块(5)、电压转换电路(7),水质PH值检测电路(2)、水质浊度检测电路(3)、GPS定位电路(4)、电压转换电路(7)通过导线(13)连接ZigBee通信模块(5)。
4.根据权利要求3所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:还包括水平设置的支撑连杆(17),支撑连杆(17)一端与手提杆(18)连接,支撑连杆(17)另一端固定在外物上,用于固定垃圾收集装置(1)。
5.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:所述水质PH值检测电路(2)包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8,电容C1、C2、C3,滑动变阻器RP1、RP2,四个放大器CA3140:放大器CA3140-A、放大器CA3140-B、放大器CA3140-C、放大器CA3140-D,PH检测探头(14);
其中,外置于垃圾收集装置(1)上的PH检测探头(14)作为整个电路的输入,PH检测探头(14)接电容C1的一端和放大器CA3140-A的3号管脚,电容C1的另一端接地,放大器CA3140-A的2号管脚反接放大器CA3140-A的5号管脚,放大器CA3140-A的1号管脚接5V电压,放大器CA3140-A的4号管脚接地,放大器CA3140-A的5号管脚接电阻R1的一端,电阻R1的另一端接电阻R2和电容C2的一端,电阻R2的另一端接电容C3的一端和放大器CA3140-B的3号管脚,放大器CA3140-B的2号管脚和5号管脚与电容C2的另一端一起接放大器CA3140-C的3号管脚,放大器CA3140-C的2号管脚接滑动变阻器RP1的滑动端,放大器CA3140-C的5号管脚接电阻R4和电阻R5的一端,电阻R4的另一端接滑动变阻器RP1的一端,滑动变阻器RP1的另一端接电阻R3的一端,电阻R3的另一端接地,电阻R5的另一端接放大器CA3140-D的3号管脚和电阻R6的一端,放大器CA3140-D的2号管脚接滑动变阻器RP2的滑动端,滑动变阻器RP2的两端分别接电阻R7和电阻R8的一端,电阻R7的另一端接5V电压,电阻R8的另一端接地,放大器CA3140-D的5号管脚接电阻R6的另一端且同时作为信号输出口接ZigBee通信模块(5)。
6.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:所述水质浊度检测电路(3)包括电阻R9、R10、R11、R12、R13,场效应管Q1,三极管Q2,滑动变阻器RP3,电容C4,LED灯,水质浊度检测探头(15);
其中,外置于垃圾收集装置(1)上的水质浊度检测探头(15)作为整个电路的输入,水质浊度检测探头(15)的1号接口接滑动变阻器RP3的一端,滑动变阻器RP3的滑动端接电阻R9和电阻R11的一端,滑动变阻器RP3的另一端接场效应管Q1的基极和电阻R10的一端,电阻R9的另一端接电阻R12一端、LED灯正极、电容C4的一端,同时接5V电压,电阻R12接场效应管Q1的集电极和电阻R13的一端,场效应管Q1的发射极接水质浊度检测探头(15)的2号管脚,电阻R13的另一端接三极管Q2的基极,三极管Q2的发射极接电阻R14的一端,电阻R10、电阻R11、电阻R14、电容C4的另一端共同接地,三极管Q2的集电极接LED灯的负极,同时作为信号输出口接ZigBee通信模块(5)。
7.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:所述GPS定位电路(4)包括芯片EM411、两个反相器74LS04;
其中,芯片EM411的3号管脚TX接反向器74LS04的输入端,反向器74LS04的输出端接另一个反相器74LS04,另一个反相器74LS04的输出端接ZigBee通信模块(5),芯片EM411的4号管脚RX接ZigBee通信模块(5),芯片EM411的1号管脚和5号管脚共同接地,芯片EM411的2号管脚接5V电压。
8.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:所述ZigBee通信模块(5)包括电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13,电阻R17、R18,晶振Y1、Y2,芯片CC2530(16);
其中,芯片CC2530(16)管脚XOSC_Q1和XOSC_Q2分别接晶振Y2的一端,之后分别接电容C10和电容C11的一端,电容C10和电容C11的另一端共同接地,芯片CC2530(16)管脚P2.3和P2.4分别接晶振Y1的一端,之后分别接电容C6和电容C7的一端,电容C6和电容C7的另一端共同接地,芯片CC2530(16)管脚RESET接电容C13和电阻R18的一端,电容C13的另一端接5V电压,电阻R18的另一端接地,芯片CC2530(16)管脚RBLAS接电阻R17的一端,电阻R17的另一端接地,芯片CC2530(16)管脚AVDD6和DVDD1共同接电容C8的一端且与管脚AVDD1-AVDD5共同接的电路相连,相连电路接电容C9的一端和3.3V电压,电容C8及电容C9的另一端接地,芯片CC2530(16)管脚DVDD2接电容C12的一端,电容C12的另一端接地,芯片CC2530(16)管脚DCOUPL接电容C5的一端,电容C5的另一端接地,CC2530的管脚P1.0接水质PH值检测电路(2)的信号输出口,CC2530的管脚P1.1接水质浊度检测电路(3)的信号输出口,芯片CC2530(16)的管脚P1.4接GPS定位电路(4)中反相器74LS04的输出端,芯片CC2530(16)的管脚P1.5接GPS定位电路和(4)中芯片EM411的4号管脚RX。
9.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:所述电池电量检测电路(6)包括电阻R15、R16,二极管D1,芯片LM232;
其中,电压源的正极接电阻R15的一端和芯片LM232的4号管脚,电阻R15的另一端接芯片LM232的3号管脚,电压源的负极接电阻R16的一端和二极管D1的正极,之后接地,二极管D的负极接芯片LM232的3号管脚,电阻R16的另一端接芯片LM232的2号管脚,芯片LM232的5号管脚接地,芯片LM232的1号管脚作为输出接ZigBee通信模块(5)中芯片CC2530(16)的管脚P1.3。
10.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置,其特征在于:所述电压转换电路(7)包括变压器,整流桥,芯片LM7805,电容C14、C15,电感L1,二极管D2;
其中,变压器入口接24V电压,通过变压器后变成5V电压,变压器的输出端上端接整流桥的3号接口,变压器的输出端下端接整流桥的4号接口,整流桥的2号接口接电容C14的一端及芯片LM7805的1号管脚,整流桥的1号接口接电容C14的另一端及芯片LM7805的2号管脚、二极管D2的正极、电容C15的一端,同时还接地,芯片LM7805的3号管脚接二极管D2的负极及电感L1的一端,电感L1另一端接电容C15的另一端,同时作为输出口,输出稳定的5V电压作为电压源。
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