CN108483562A - 一种净水设备控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种净水设备控制系统，MCU控制器与水流检测模块、DC‑DC模块、显示模块、信号驱动模块电连接，DC‑DC模块输入端连接AC‑DC模块，DC‑DC模块输出端与MCU控制器、水流检测模块、信号驱动模块和高频逆变升压模块电连接，信号驱动模块输出端与高频逆变升压模块连接。本发明的控制系统当水流模块有信号过来，MCU输出占空比较大的PWM信号，使杀菌灯输出紫外线辐射强度变大，足以杀灭净水设备里的细菌。反之，MCU输出占空比较小的PWM信号，使杀菌灯输出紫外线辐射强度变小，但是不是传统的让紫外线辐射强度为零导致剩余积水没有杀菌，而是对剩余积水进行杀菌可以继续饮用，节约水资源。
Description
技术领域
本发明涉及净水设备技术领域，尤其涉及一种净水设备控制系统。
背景技术
目前现有的净水设备包括净水机、净水水箱等，净水系统一般包括电源、水流传感器控制器、驱动模块、电子整流器和紫外线杀菌灯。如专利号200820101703.3的专利，在正常使用的过程中，需要控制器检测到水流信号，控制紫外线杀菌灯才通电工作；反之在驱动模块没有检测到水流信号时，紫外线杀菌灯是处于关闭状态，在紫外线杀菌灯处于关闭状态时，水箱内会有一定的积水，在一定的时间内，如果水箱内的水不使用，就会滋生细菌，但是又没有紫外线杀菌灯对积水进行杀菌，所以人们通常在早上醒来时，只能将水箱内的第一杯水倒掉，从而造成的水资源浪费。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种净水设备控制系统，以解决现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明提供了一种净水设备控制系统，包括MCU控制器、水流检测模块、DC-DC模块、AC-DC模块、显示模块、信号驱动模块、高频逆变升压模块和异常检测模块，所述MCU控制器与水流检测模块、DC-DC模块、显示模块、信号驱动模块、异常检测模块电气连接，所述DC-DC模块输入端与AC-DC模块电气连接，所述DC-DC模块输出端与MCU控制器、水流检测模块、高频逆变升压模块电气连接，所述AC-DC模块输出端与信号驱动模块电气连接，所述信号驱动模块输出端与高频逆变升压模块电气连接，所述高频逆变升压模块输出端与异常检测模块、杀菌灯电气连接。
上述的一种净水设备控制系统，所述MCU控制器为单片机。
上述的一种净水设备控制系统，所述水流检测模块为水流传感器。
上述的一种净水设备控制系统，所述AC-DC模块包括依次连接的电磁兼容模块、变压模块、整流滤波模块。
上述的一种净水设备控制系统，所述显示模块为多个并联的LED灯。
上述的一种净水设备控制系统，所述信号驱动模块包括三极管Q4、Q1、Q3以及MOS管Q2，所述三极管Q4基极与单片机PWN输出端连接，所述三极管Q4集电极连接三极管Q1、Q3基极，所述三极管Q4集电极与三极管Q1集电极之间连接电阻R1，所述三极管Q1、Q3的发射极连接MOS管Q2栅极，所述MOS管Q2漏极连接高频逆变升压模块，所述三极管Q3集电极和发射极之间连接电阻R2，所述三极管Q3、Q4发射极与MOS管Q2源极均接地，所述三极管Q1集电极连接AC-DC模块电源输出端VCC。
本发明的有益效果是：
本发明的控制系统当水流模块有信号过来，MCU输出占空比较大的PWM信号，使杀菌灯输出紫外线辐射强度变大，足以杀灭净水设备里的细菌。当水流模块无信号过来，MCU输出占空比较小的PWM信号，使杀菌灯输出紫外线辐射强度变小，但是不是传统的让紫外线辐射强度为零导致剩余积水没有杀菌，而是可以对剩余积水进行杀菌可以继续饮用，节约水资源，有效解决现有技术的不足。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构框图。
图2是本发明的AC-DC模块电路原理图。
图3是本发明的DC-DC模块电路原理图。
图4是本发明的MCU控制器电路原理图。
图5是本发明的水流检测模块电路原理图。
图6是本发明的信号驱动模块电路原理图。
图7是本发明的高频逆变升压模块电路原理图。
图8是本发明的显示模块电路原理图。
图9是本发明的异常检测模块电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种净水设备控制系统，包括MCU控制器1、水流检测模块2、DC-DC模块3、AC-DC模块4、显示模块5、信号驱动模块6、高频逆变升压模块7和异常检测模块8，所述MCU控制器1与水流检测模块2、DC-DC模块3、显示模块5、信号驱动模块6、异常检测模块8电气连接，所述DC-DC模块3输入端与AC-DC模块4模块电气连接，所述DC-DC模块3输出端与MCU控制器1、水流检测模块2、高频逆变升压模块7电气连接，所述AC-DC模块4输出端与信号驱动模块6电气连接，所述信号驱动模块6输出端与高频逆变升压模块7电气连接，所述高频逆变升压模块7输出端与异常检测模块8、杀菌灯9电气连接。
如图4所示，所述MCU控制器1为单片机，本实施例优选型号为STC15W408AS。
如图5所示，所述水流检测模块2为水流传感器，本实施例优选型号为FW-06。J4接入水流传感器，R7上拉电阻。当有水流流过Open为低电平，断开位Open为高电平。
如图2所示，所述AC-DC模块4包括依次连接的电磁兼容模块、变压模块、整流滤波模块。其中：电磁兼容模块，为产品达到通过EMC标准、安规等国际标准而设计，此模块有效的抑制从电网进入的和从电源本身向外辐射的高频干扰。变压模块，利用工频变压器将市电(例如AC110/220V 50/60Hz)转换成工频低压（例如：AC5~36 50Hz/60Hz）。整流滤波模块，对前级工频低压进行有效的整流滤波,转换成人体安全直流电压（DC5~36V >3W）。
如图3所示，由于其他模块内部使用电压不同，因此需要一个将AC-DC电路输出的电压值（例如DC12~36V ），转换成其他各模块可使用的电压值(例如DC3.3~5V)。电流由VCC流入，进过CE1进行滤波，防止瞬态电压过高而设计；C4为滤波电容，滤除VCC的高频杂波；U1降压稳压电路，将输入VCC进行降压，同时稳压后输出VCC_A。U1在输出一瞬间存在瞬态高压，因此加CE2滤波，同时本模块加入LED以及限流电阻，更好提示用户当前处于通电状态，避免不当操作。
如图8所示，所述显示模块5为多个并联的LED灯，其作用为作为系统工作状态指示，灯亮的多少表示杀菌灯的杀菌信号强度大小，当杀菌信号越强，控制器与其连接的管脚输出高电平的越多，这样灯就亮的越多，亮一个灯表示目前信号强度为满信号强度的25%。
如图6所示，所述信号驱动模块6包括三极管Q4、Q1、Q3以及MOS管Q2，所述三极管Q4基极与单片机PWN输出端连接，所述三极管Q4集电极连接三极管Q1、Q3基极，所述三极管Q4集电极与三极管Q1集电极之间连接电阻R1，所述三极管Q1、Q3的发射极连接MOS管Q2栅极，所述MOS管Q2漏极连接高频逆变升压模块7，所述三极管Q3集电极和发射极之间连接电阻R2，所述三极管Q3、Q4发射极与MOS管Q2源极均接地，所述三极管Q1集电极连接AC-DC模块4电源输出端VCC。其工作原理是：三极管Q4基极输入单片机输出的PWM信号，当PWM信号高电平部分输入到三极管Q4基极，三极管Q4导通，三极管Q4集电极端为低电平，PNP三极管Q3此时导通，NPN三极管Q1此时截止。相反，当PWM信号低电平部分输入到三极管Q4基极，三极管Q4截止，三极管Q4集电极端为高电平，PNP三极管Q3此时截止，NPN三极管Q1此时导通。也就是说，最终输入到MOS管Q2栅极的信号还是PWM信号，三极管Q1、Q3组成的推挽电路目的是为了提升PWM信号特性，提升输出效率。
另外，PWM信号的占空比决定了驱动杀菌灯紫外线辐照强度的大小。当PWM信号占空比变大，驱动杀菌灯紫外线辐照强度变强，PWM信号占空比变小，驱动杀菌灯紫外线辐照强度变弱，这也就是本发明的作用所在。当水流模块有信号过来，MCU引脚OPEN为低电平，MCU输出占空比较大的PWM信号，使杀菌灯紫外线辐照强度达到正常杀菌强度，足以杀灭净水设备里的细菌。当水流模块无信号过来，MCU引脚OPEN为高电平，MCU输出占空比较小的PWM信号，使杀菌灯紫外线辐照强度降低，但不是传统的让杀菌灯紫外线辐照强度为零，导致剩余积水没有杀菌效果，而是可以对剩余积水进行杀菌可以继续饮用，节约水资源。
另外，本发明还设置异常检测模块8，用于检测高频逆变升压模块7工作状态，如图9所示。当高频逆变升压模块7处于工作状态（包含待机和正常工作），利用R12作为采样电阻，采集高频升压逆变模块工作状态的电流，再将采样到的信号经过Q6进行放大转换成0-5V的模电信号，再由单片机内部AD转换从而得知高频升压逆变模块是否正常。当高频逆变升压模块7工作异常，单片机就可以停止发出驱动高频升压逆变模块工作的PWM信号，以保护高频逆变升压模块7，同时单片机发送异常信号给于显示模块用于显示提示用户，及时联系售后。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种净水设备控制系统，其特征在于：包括MCU控制器（1）、水流检测模块（2）、DC-DC模块（3）、AC-DC模块（4）、显示模块（5）、信号驱动模块（6）、高频逆变升压模块（7）和异常检测模块（8），所述MCU控制器（1）与水流检测模块（2）、DC-DC模块（3）、显示模块（5）、信号驱动模块（6）、异常检测模块（8）电气连接，所述DC-DC模块（3）输入端与AC-DC模块（4）模块电气连接，所述DC-DC模块（3）输出端与MCU控制器（1）、水流检测模块（2）、高频逆变升压模块（7）电气连接，所述AC-DC模块（4）输出端与信号驱动模块（6）电气连接，所述信号驱动模块（6）输出端与高频逆变升压模块（7）电气连接，所述高频逆变升压模块（7）输出端与异常检测模块（8）、杀菌灯（9）电气连接。
2.如权利要求1所述的一种净水设备控制系统，其特征在于：所述MCU控制器（1）为单片机。
3.如权利要求1所述的一种净水设备控制系统，其特征在于：所述水流检测模块（2）为水流传感器。
4.如权利要求1所述的一种净水设备控制系统，其特征在于：所述AC-DC模块（4）包括依次连接的电磁兼容模块、变压模块、整流滤波模块。
5.如权利要求1所述的一种净水设备控制系统，其特征在于：所述显示模块（5）为多个并联的LED灯。
6.如权利要求1所述的一种净水设备控制系统，其特征在于：所述信号驱动模块（6）包括三极管Q4、Q1、Q3以及MOS管Q2，所述三极管Q4基极与单片机PWN输出端连接，所述三极管Q4集电极连接三极管Q1、Q3基极，所述三极管Q4集电极与三极管Q1集电极之间连接电阻R1，所述三极管Q1、Q3的发射极连接MOS管Q2栅极，所述MOS管Q2漏极连接高频逆变升压模块（7），所述三极管Q3集电极和发射极之间连接电阻R2，所述三极管Q3、Q4发射极与MOS管Q2源极均接地，所述三极管Q1集电极连接AC-DC模块（4）电源输出端VCC。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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