CN109186685B - 一种用于压力控制器的控制电路 - Google Patents

一种用于压力控制器的控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于压力控制器的控制电路，包括一单片机，控制数据的采集、转换、存储及发送；传感器单元，包括至少一个压力传感器接口、至少一个温度传感器接口和开关量处理电路，每个压力传感器接口或每个温度传感器接口通过开关量处理电路与单片机相连接；无线通信单元，与单片机相连接，用于将数据以无线方式发送出去；电源单元，包括电池、外接电源、电压源切换电路和双路升压电路；电压源切换电路实现电池与外接电源的切换，为单片机提供直流电；双路升压电路为无线通信单元供电。本发明集成了压力传感器和温度传感器，能够自动地对运输管道的压力、温度数据进行采集并通过无线方式将数据发送出去，有利于运输管道自动化程度的提高。

Description

一种用于压力控制器的控制电路
技术领域
本发明涉及压力控制领域，尤其涉及一种用于压力控制器的控制电路。
背景技术
运输管道因其自身独特的特点，广泛应用于多行业、多领域。为了更好地维护和监控管道实时运行状态，早期，人们在管道上安装机械压力表来反映管道内的压力情况，实现调控管道运行的目的，但是精度很低。后来，出现了电子压力记录仪，不仅监控方便，还可以有记录，通过观察历史曲线来发现存在的问题，但管道压力、温度数据需要人工到现场测试录取，这种采集数据的方法容易受天气、时间、环境的影响。实际操作中，采集数据周期长，针对性不强，导致不能及时地掌握管道的实时运行状态，同时也不利于运输管道自动化程度的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于压力控制器的控制电路，应用于运输管道，能够自动地对运输管道的压力、温度数据进行采集并通过无线方式将数据发送出去，以解决上述技术背景中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于压力控制器的控制电路，包括：
一单片机，控制数据的采集、转换、存储及发送；
传感器单元，包括至少一个压力传感器接口、至少一个温度传感器接口和开关量处理电路，每个所述压力传感器接口或每个所述温度传感器接口通过所述开关量处理电路与所述单片机相连接；
无线通信单元，所述无线通信单元与所述单片机相连接，用于将数据以无线方式发送出去；
电源单元，包括电池、外接电源、电压源切换电路和双路升压电路；
所述电压源切换电路的输入端分别与所述电池和所述外接电源相连接，所述电压源切换电路的输出端与所述单片机的IO端口相连接，实现所述电池与所述外接电源的切换，为所述单片机提供直流电；
所述双路升压电路的输入端分别与所述电池和所述外接电源相连接，所述双路升压电路的输出端与所述无线通信单元相连接，为所述无线通信单元供电。
优选地，所述单片机选用MSP430FR6979IPZ单片机。
优选地，所述开关量处理电路包括：
开关量处理电路输入端，所述开关量处理电路输入端与所述压力传感器接口或所述温度传感器接口相连接；
开关量处理电路输出端，所述开关量处理电路输出端与所述单片机的IO端口相连接；
开关量处理电路第一电阻，所述开关量处理电路第一电阻串联在所述开关量处理电路输入端和所述开关量处理电路输出端之间；
开关量处理电路第二电阻，所述开关量处理电路第二电阻的一端与所述开关量处理电路输入端相连接，所述开关量处理电路第二电阻的另一端与所述电压源切换电路的输出端相连接；
开关量处理电路第一电容，所述开关量处理电路第一电容的正极与所述开关量处理电路输入端相连接，所述开关量处理电路第一电容的负极接地；
与所述开关量处理电路第二电阻串联的开关量处理电路第一二极管，所述开关量处理电路第一二极管的正极与所述开关量处理电路输出端相连接，所述开关量处理电路第一二极管的负极与所述电压源切换电路的输出端相连接；
与所述开关量处理电路第一电容串联的开关量处理电路第二二极管，所述开关量处理电路第二二极管的负极与所述开关量处理电路输出端相连接，所述开关量处理电路第二二极管的正极接地。
优选地，所述电压源切换电路包括：
第一电源输入端，所述第一电压输入端与所述外接电源相连接；
第二电源输入端，所述第二电压输入端与所述电池相连接；
电压源切换电路输出端，所述电压源切换电路输出端与所述单片机的IO端口相连接，为所述单片机提供直流电；
电压源切换电路二极管，所述电压源切换电路二极管串联在所述第一电源输入端和所述电压源切换电路输出端之间，所述电压源切换电路二极管的正极与所述第一电源输入端相连接，所述电压源切换电路二极管的负极与所述电压源切换电路输出端相连接；
电压源切换电路MOS管，所述电压源切换电路MOS管串联在所述第二电源输入端和所述电压源切换电路输出端之间，所述电压源切换电路MOS管的源极与所述第二电源输入端相连接，所述电压源切换电路MOS管的漏极与所述电压源切换电路输出端相连接；
电压源切换电路第一芯片，所述电压源切换电路第一芯片包括电压源切换电路第一芯片第一管脚、电压源切换电路第一芯片第二管脚和电压源切换电路第一芯片第三管脚；所述电压源切换电路第一芯片第一管脚接地；所述电压源切换电路第一芯片第二管脚分别与所述电压源切换电路MOS管的栅极和所述单片机的IO端口相连接；所述电压源切换电路第一芯片第三管脚与所述第一电源输入端相连接；
所述外接电源供电时，所述电压源切换电路第一芯片第二管脚置高，所述电压源切换电路MOS管截止，所述电压源切换电路输出端的电压为所述第一电源输入端的电压；所述外接电源断电时，所述电压源切换电路第一芯片第二管脚置低，所述电压源切换电路MOS管导通，所述切换电路输出端的电压为所述第二电源输入端的电压。
更优选地，所述电压源切换电路还包括电压源切换电路第一电阻，所述电压源切换电路第一电阻串联在所述电压源切换电路第一芯片第二管脚与所述单片机的IO端口之间。
进一步地，所述电压源切换电路第一电阻与所述单片机的IO端口之间连接有电压源切换电路稳压管，所述电压源切换电路稳压管的负极连接在所述电压源切换电路第一电阻与所述单片机的IO端口之间，所述电压源切换电路稳压管的正极接地。
更优选地，所述电压源切换电路还包括电压源切换电路第二电阻，所述电压源切换电路第二电阻串联在所述第一电源输入端与所述电压源切换电路第一芯片第一管脚之间。
更优选地，所述电压源切换电路第一芯片采用MAX6326芯片。
更优选地，所述电压源切换电路还包括稳压电路，所述稳压电路包括电压源切换电路第二芯片，所述电压源切换电路第二芯片包括电压源切换电路第二芯片第一管脚、电压源切换电路第二芯片第二管脚、电压源切换电路第二芯片第三管脚、电压源切换电路第二芯片第四管脚和电压源切换电路第二芯片第五管脚；
所述电压源切换电路第二芯片第一管脚与所述电压源切换电路输出端相连接；
所述电压源切换电路第二芯片第二管脚和所述电压源切换电路第二芯片第四管脚接地；
所述电压源切换电路第二芯片第三管脚通过电压源切换电路第三电阻与所述电压源切换电路输出端相连接；
所述电压源切换电路第二芯片第五管脚与所述单片机的IO端口相连接，为所述单片机提供直流电；
所述电压源切换电路第二芯片第五管脚还通过一电容接地。
进一步地，所述电压源切换电路第二芯片采用TPS70933芯片。
进一步地，所述电源单元还包括电源滤波电路，所述电源滤波电路包括电源滤波电路输入端和电源滤波电路输出端；所述电源滤波电路输入端与所述电压源切换电路的所述电压源切换电路第二芯片第五管脚相连接，所述电源滤波电路输出端与所述单片机的模拟电源端口相连接，将所述稳压电路的输出电压滤波后为所述单片机提供ADC参考电压；
所述电源滤波电路输入端通过电源滤波电路第一电容接地；所述电源滤波电路输出端通过电源滤波电路第二电容接地；所述电源滤波电路第一电容的正极与所述电源滤波电路第二电容的正极之间通过第一零欧电阻相连接；所述电源滤波电路第一电容的负极与所述电源滤波电路第二电容的负极之间通过第二零欧电阻相连接。
优选地，所述电源单元还包括电池电量检测电路，所述电池电量检测电路包括：
电池电量检测电路第一输入端，所述电池电量检测电路第一输入端与所述电池相连接；
电池电量检测电路第二输入端，所述电池电量检测电路第二输入端通过电池电量检测电路第一电阻与所述电池电量检测电路第一输入端相连接；所述电池电量检测电路第二输入端还与所述电压源切换电路的一个输入端相连接；
电池电量检测电路输出端，所述电池电量检测电路输出端与所述单片机的IO端口相连接；
一电流感应放大器，所述电流感应放大器包括电流感应放大器第一管脚、电流感应放大器第二管脚、电流感应放大器第三管脚、电流感应放大器第四管脚和电流感应放大器第五管脚；
所述电流感应放大器第一管脚和所述电流感应放大器第二管脚接地；
所述电流感应放大器第三管脚与所述电池电量检测电路输出端相连接；
所述电流感应放大器第四管脚与所述电池电量检测电路第二输入端相连接；
所述电流感应放大器第五管脚与所述电池电量检测电路第一输入端相连接；
所述电池电量检测电路输出端的电压与所述电池电量检测电路第一电阻的电压降成正比；所述电池电量检测电路用于所述单片机检测所述电池的剩余电量、评估所述电池的持续工作时间。
更优选地，所述电流感应放大器第三管脚还通过一电容接地。
更优选地，所述电流感应放大器采用TS1100-25电流感应放大器。
优选地，所述电源单元还包括电池电压检测电路，所述电池电压检测电路包括：
电池电压检测电路第一控制端和电池电压检测电路第二控制端，所述电池电压检测电路第一控制端和所述电池电压检测电路第二控制端分别与所述单片机的IO端口相连接；
一场效应管，所述场效应管串联在所述电池与所述电池电压检测电路第二控制端之间；所述场效应管的栅极通过一电阻与所述电池电压检测电路第一控制端相连接，所述场效应管的源极与所述电池相连接，所述场效应管的漏极通过电阻分压电路与所述电池电压检测电路第二控制端相连接；
所述单片机控制所述电池电压检测电路第一控制端置低，所述场效应管导通，所述电池的电压通过所述电阻分压电路分压后输出给所述单片机的IO端口进行电池电压信息采集。
更优选地，所述电阻分压电路包括串联的第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端与所述场效应管的漏极相连接，所述第一分压电阻的另一端与所述电池电压检测电路第二控制端相连接；所述第一分压电阻的另一端还通过第二分压电阻接地。
进一步地，所述第一分压电阻的另一端还通过一电容接地。
优选地，所述双路升压电路包括第一升压电路和第二升压电路；
所述第一升压电路包括第一DC-DC升压芯片、第一升压电路输入端、第一升压电路控制端和第一升压电路输出端；
所述第一升压电路输入端与所述电池相连接；
所述第一升压电路控制端与所述单片机的IO端口相连接；
所述第一升压电路输出端与所述无线通信单元相连接；
所述第一DC-DC升压芯片包含第一DC-DC升压芯片第一管脚、第一DC-DC升压芯片第五管脚和第一DC-DC升压芯片第八管脚；所述第一DC-DC升压芯片第一管脚与所述第一升压电路输入端相连接；所述第一DC-DC升压芯片第五管脚与所述第一升压电路控制端相连接；所述第一DC-DC升压芯片第八管脚与所述第一升压电路输出端相连接；
所述第二升压电路包括第二DC-DC升压芯片、第二升压电路输入端、第二升压电路控制端和第二升压电路输出端；
所述第二升压电路输入端与所述外接电源相连接；
所述第二升压电路控制端与所述单片机的IO端口相连接；
所述第二升压电路输出端与所述无线通信单元相连接；
所述第二DC-DC升压芯片包含第二DC-DC升压芯片第一管脚、第二DC-DC升压芯片第五管脚和第二DC-DC升压芯片第八管脚；所述第二DC-DC升压芯片第一管脚与所述第二升压电路输入端相连接；所述第二DC-DC升压芯片第五管脚与所述第二升压电路控制端相连接；所述第二DC-DC升压芯片第八管脚与所述第二升压电路输出端相连接；
所述第一DC-DC升压芯片或所述第二DC-DC升压芯片通过所述单片机控制为所述无线通信单元提供所需的电压。
更优选地，所述第一DC-DC升压芯片还包含第一DC-DC升压芯片第二管脚、第一DC-DC升压芯片第三管脚、第一DC-DC升压芯片第四管脚、第一DC-DC升压芯片第六管脚和第一DC-DC升压芯片第七管脚；
所述第一DC-DC升压芯片第二管脚通过双路升压电路第一电感与所述第一DC-DC升压芯片第七管脚相连接；
所述第一DC-DC升压芯片第三管脚与所述第一DC-DC升压芯片第四管脚连接后分为两路，一路通过一电阻接地，另一路通过一电阻与所述第一DC-DC升压芯片第八管脚相连接；
所述第一DC-DC升压芯片第五管脚还通过一电阻接地；
所述第一DC-DC升压芯片第六管脚接地。
更优选地，所述第一DC-DC升压芯片第一管脚通过并联的第一DC-DC升压芯片第一电容和第一DC-DC升压芯片第二电容接地
更优选地，所述第二DC-DC升压芯片还包含第二DC-DC升压芯片第二管脚、第二DC-DC升压芯片第三管脚、第二DC-DC升压芯片第四管脚、第二DC-DC升压芯片第六管脚和第二DC-DC升压芯片第七管脚；
所述第二DC-DC升压芯片第二管脚通过双路升压电路第二电感与所述第二DC-DC升压芯片第七管脚相连接；
所述第二DC-DC升压芯片第三管脚与所述第二DC-DC升压芯片第四管脚连接后分为两路，一路通过一电阻接地，另一路通过一电阻与所述第二DC-DC升压芯片第八管脚相连接；
所述第二DC-DC升压芯片第五管脚还通过一电阻接地；
所述第二DC-DC升压芯片第六管脚接地。
更优选地，所述第二DC-DC升压芯片第一管脚通过并联的第二DC-DC升压芯片第一电容和第二DC-DC升压芯片第二电容接地。
更优选地，所述第一DC-DC升压芯片选用MAX1687芯片。
更优选地，所述第二DC-DC升压芯片选用MAX1687芯片。
更优选地，所述第一升压电路输出端和所述第二升压电路输出端通过依次连接的一滤波器和一电感与所述无线通信单元相连接。
进一步地，所述滤波器选用MPZ1608S300ATAHO滤波器。
优选地，所述一种用于压力控制器的控制电路还包括按键输入处理单元，所述按键输入处理单元包括至少一个按键和至少一个按键输入通道；
所述按键与所述按键输入通道相连接，所述按键输入通道与所述单片机的IO端口相连接；
所述按键输入通道通过一电阻与所述电压源切换电路的输出端相连接；
所述按键输入通道通过一电容接地。
优选地，所述一种用于压力控制器的控制电路还包括液晶显示单元，所述液晶显示单元与所述单片机的IO端口相连接。
优选地，所述单片机还连接有复位电路。
优选地，所述一种用于压力控制器的控制电路还包括JTAG接口，所述JTAG接口与所述单片机的JTAG端口相连接，用于调试和下载压力控制器程序。
优选地，所述一种用于压力控制器的控制电路还包括晶振电路，所述晶振电路与所述单片机的时钟端口相连接，为所述单片机提供外部时钟。
优选地，所述一种用于压力控制器的控制电路还包括外部FLASH，所述外部FLASH与所述单片机的IO端口相连接，用于存储数据和压力控制器参数信息。
优选地，所述一种用于压力控制器的控制电路还包括一报警单元，所述报警单元与所述单片机和所述无线通信单元相连接，将所述单片机发送的报警信息通过所述无线通信单元发送出去。
优选地，所述一种用于压力控制器的控制电路还包括一单片机存储器，所述单片机存储器与所述单片机相连接。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供一种用于压力控制器的控制电路，集成了压力传感器和温度传感器，能够自动地对运输管道的压力、温度数据进行采集并通过无线方式将数据发送出去，有利于运输管道自动化程度的提高。
附图说明
构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的系统框图；
图2是本发明优选实施例的开关量处理电路的电路示意图；
图3是本发明优选实施例的传感器单元的电路示意图；
图4是本发明优选实施例的电池电量检测电路的电路示意图；
图5是本发明优选实施例的电压源切换电路的电路示意图；
图6是本发明优选实施例的电源滤波电路的电路示意图；
图7是本发明优选实施例的电池电压检测电路的电路示意图；
图8是本发明优选实施例的双路升压电路的电路示意图；
图9是本发明优选实施例的按键输入处理单元的电路示意图。
具体实施方式
本发明提供一种用于压力控制器的控制电路，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例：
图1为本发明优选实施例的系统框图。
如图1所示，一种用于压力控制器的控制电路，包括：
一单片机1，控制数据的采集、转换、存储及发送。本实施例中，所述单片机1选用MSP430FR6979IPZ单片机。
传感器单元2，包括至少一个压力传感器接口201、至少一个温度传感器接口202和开关量处理电路203，每个所述压力传感器接口201或每个所述温度传感器接口202通过所述开关量处理电路203与所述单片机1相连接。
无线通信单元4，所述无线通信单元与所述单片机1相连接，用于将数据以无线方式发送出去。
报警单元5，所述报警单元5连接所述单片机1和所述无线通信单元4，当所述传感器单元2采集的数值超过设定限制，所述单片机1向所述报警单元5发送报警信息，所述报警单元5将报警信息通过所述无线通信单元4发送出去。
电源单元3，包括电池301、外接电源302、电压源切换电路303和双路升压电路304。
所述电压源切换电路303的输入端分别与所述电池301和所述外接电源302相连接，所述电压源切换电路304的输出端与所述单片机1的IO端口相连接，实现所述电池301与所述外接电源302的切换，为所述单片机1提供直流电。
所述双路升压电路304的输入端分别与所述电池301和所述外接电源302相连接，所述双路升压电路304的输出端与所述无线通信单元4相连接，为所述无线通信单元4供电。
按键输入处理单元6，所述按键输入处理单元6包括至少一个按键和至少一个按键输入通道。所述按键与所述按键输入通道相连接，所述按键输入通道与所述单片机1的IO端口相连接。通过所述按键输入处理单元6，用户可以设置和查询压力控制器的参数信息，例如设置传感器的采样周期、压力控制器的上传周期、压力控制器通讯所需要的IP地址和端口号以及传感器报警限制参数等重要参数。
液晶显示单元7，所述液晶显示单元7与所述单片机1的IO端口相连接。
外部FLASH 8，所述外部FLASH 8与所述单片机1的IO端口相连接，用于存储数据和压力控制器参数信息。
单片机存储器9，所述单片机存储器9与所述单片机1相连接。
JTAG接口10，所述JTAG接口10与所述单片机1的JTAG端口相连接，用于调试和下载压力控制器程序。
晶振电路11，所述晶振电路11与所述单片机1的时钟端口相连接，为所述单片机1提供外部时钟。
所述单片机还连接有复位电路。
此外，所述一种用于压力控制器的控制电路还具有远程升级功能，优化后的应用程序通过网络交互先下载到所述外部FLASH 8，所述单片机1检测到应用程序下载完成后进行复位，并将应用程序更新到所述单片机存储区9，更新完成后，所述单片机1通过所述无线通信单元4以无线的方式向外发送更新成功标志，至此远程升级成功。
图2是本发明优选实施例的开关量处理电路的电路示意图。
本实施例中，所述传感器单元2设有三个所述压力传感器接口301和三个所述温度传感器接口302，每个所述压力传感器接口301和每个所述温度传感器接口302都接有所述开关量处理电路303。六个所述开关量处理电路303分别为第一开关量处理电路、第二开关量处理电路、第三开关量处理电路、第四开关量处理电路、第五开关量处理电路和第六开关量处理电路。上述开关量处理电路的电路结构相同，此处仅以第一开关量处理电路为例进行详细描述，其余五个所述开关量处理电路303的电路结构在此不再赘述。
如图3所示，第一开关量处理电路包括：
开关量处理电路输入端，所述开关量处理电路输入端与所述压力传感器接口201或所述温度传感器接口202相连接。
开关量处理电路输出端，所述开关量处理电路输出端与所述单片机1的IO端口相连接。
开关量处理电路第一电阻R23，所述开关量处理电路第一电阻R23串联在所述开关量处理电路输入端和所述开关量处理电路输出端之间。
开关量处理电路第二电阻R21，所述开关量处理电路第二电阻R21的一端与所述开关量处理电路输入端相连接，所述开关量处理电路第二电阻R21的另一端与所述电压源切换电路303的输出端相连接。所述开关量处理电路第二电阻R21用来上拉固定电平。
开关量处理电路第一电容C22，所述开关量处理电路第一电容C22的正极与所述开关量处理电路输入端相连接，所述开关量处理电路第一电容C22的负极接地。所述开关量处理电路第一电容C22用来滤波，滤除外接高频干扰。
与所述开关量处理电路第二电阻R21串联的开关量处理电路第一二极管D6，所述开关量处理电路第一二极管D6的正极与所述开关量处理电路输出端相连接，所述开关量处理电路第一二极管D6的负极与所述电压源切换电路303的输出端相连接。
与所述开关量处理电路第一电容C22串联的开关量处理电路第二二极管D8，所述开关量处理电路第二二极管D8的负极与所述开关量处理电路输出端相连接，所述开关量处理电路第二二极管D8的正极接地。
所述开关量处理电路第一二极管D6和所述开关量处理电路第二二极管D8用来保护所述单片机1的管脚，起到反向放电和钳位的作用。
图3是本发明优选实施例的传感器单元的电路示意图。
如图3所示，所述传感器单元2包括六个所述开关量处理电路303，其中，六个所述开关量处理电路203的所述开关量处理电路输入端分别通过一接插件的六个管脚与三个所述压力传感器接口201和三个所述温度传感器接口202相连接。六个所述开关量处理电路203的所述开关量处理电路输出端分别与所述单片机1的PD5管脚、PD4管脚、PD3管脚、PD2管脚、PD1管脚和PD0管脚相连接。
图4是本发明优选实施例的电池电量检测电路的电路示意图。
在一种优选的实施例中，所述电源单元3还包括电池电量检测电路。如图4所示，所述电池电量检测电路包括：
电池电量检测电路第一输入端VCC_Battery，所述电池电量检测电路第一输入端VCC_Battery与所述电池301相连接。
电池电量检测电路第二输入端VCC_Load1，所述电池电量检测电路第二输入端VCC_Load1通过电池电量检测电路第一电阻R12与所述电池电量检测电路第一输入端VCC_Battery相连接，其中，所述电池电量检测电路第一电阻R12为一低阻抗采样电阻。所述电池电量检测电路第二输入端VCC_Load1还与所述电压源切换电路303的一个输入端相连接。
电池电量检测电路输出端ADC1，所述电池电量检测电路输出端ADC1与所述单片机1的67管脚相连接。
一电流感应放大器U3，选用TS1100-25电流感应放大器。所述电流感应放大器U3包括电流感应放大器第一管脚GND、电流感应放大器第二管脚GND、电流感应放大器第三管脚OUT、电流感应放大器第四管脚RS-和电流感应放大器第五管脚RS+。
所述电流感应放大器第一管脚GND和所述电流感应放大器第二管脚GND接地。
所述电流感应放大器第三管脚OUT与所述电池电量检测电路输出端ADC1相连接。所述电流感应放大器第三管脚OUT还通过一电容C5接地。
所述电流感应放大器第四管脚RS-与所述电池电量检测电路第二输入端VCC_Load1相连接。
所述电流感应放大器第五管脚RS+与所述电池电量检测电路第一输入端VCC_Battery相连接。
所述电池电量检测电路输出端ADC1的电压与所述电池电量检测电路第一电阻R12的电压降成正比；所述电池电量检测电路用于所述单片机1检测所述电池301的剩余电量、评估所述电池301的持续工作时间。
上述电池电量检测电路通过一个低阻抗采样电阻采集电流，并通过电流计算公式计算压力控制器总消耗电流，为评估压力控制器使用寿命提供参考数据。
图5是本发明优选实施例的电压源切换电路的电路示意图。
如图5所示，所述电压源切换电路303包括：
第一电源输入端VINEX，所述第一电压输入端VINEX与所述外接电源302相连接。
第二电源输入端VCC_Load1，所述第二电压输入端VCC_Load1与所述电池电量检测电路第二输入端VCC_Load1相连接。
电压源切换电路输出端VCC_Load，所述电压源切换电路输出端VCC_Load与一稳压电路相连接。
电压源切换电路二极管D5，所述电压源切换电路二极管D5串联在所述第一电源输入端VINEX和所述电压源切换电路输出端VCC_Load之间，所述电压源切换电路二极管D5的正极与所述第一电源输入端VINEX相连接，所述电压源切换电路二极管D5的负极与所述电压源切换电路输出端VCC_Load相连接。
电压源切换电路MOS管Q1，所述电压源切换电路MOS管Q1串联在所述第二电源输入端VCC_Load1和所述电压源切换电路输出端VCC_Load之间，所述电压源切换电路MOS管Q1的源极与所述第二电源输入端VCC_Load1相连接，所述电压源切换电路MOS管Q1的漏极与所述电压源切换电路输出端VCC_Load相连接。
电压源切换电路第一芯片U5，采用MAX6326芯片。所述电压源切换电路第一芯片U5包括电压源切换电路第一芯片第一管脚GND、电压源切换电路第一芯片第二管脚RESET和电压源切换电路第一芯片第三管脚VDD。其中，所述电压源切换电路第一芯片第一管脚GND接地；所述电压源切换电路第一芯片第二管脚RESET分别与所述电压源切换电路MOS管Q1的栅极和所述单片机1的97管脚相连接。
在一种优选的实施例中，所述电压源切换电路303还包括电压源切换电路第一电阻R1，所述电压源切换电路第一电阻R1串联在所述电压源切换电路第一芯片第二管脚与所述单片机的97管脚之间。所述电压源切换电路第一电阻R1与所述单片机的97管脚之间连接有电压源切换电路稳压管D30，所述电压源切换电路稳压管D30的负极连接在所述电压源切换电路第一电阻R1与所述单片机的97管脚之间，所述电压源切换电路稳压管D30的正极接地。所述电压源切换电路303还包括电压源切换电路第二电阻R19，所述电压源切换电路第二电阻R19串联在所述第一电源输入端VINEX与所述电压源切换电路第一芯片第一管脚之间。
所述外接电源302供电时，所述电压源切换电路第一芯片第二管脚RESET置高，所述电压源切换电路MOS管Q1截止，所述电压源切换电路输出端VCC_Load的电压为所述第一电源VINEX输入端的电压；所述外接电源302断电时，所述电压源切换电路第一芯片第二管脚RESET置低，所述电压源切换电路MOS管Q1导通，所述切换电路输出端VCC_Load的电压为所述第二电源输入端VCC_Load1的电压。
所述稳压电路包括电压源切换电路第二芯片U8，采用TPS70933芯片。所述电压源切换电路第二芯片U8包括电压源切换电路第二芯片第一管脚IN、电压源切换电路第二芯片第二管脚GND、电压源切换电路第二芯片第三管脚EN、电压源切换电路第二芯片第四管脚NC和电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT。
其中，所述电压源切换电路第二芯片第一管脚IN与所述电压源切换电路输出端VCC_Load相连接。
所述电压源切换电路第二芯片第二管脚GND和所述电压源切换电路第二芯片第四管脚NC接地。
所述电压源切换电路第二芯片第三管脚EN通过电压源切换电路第三电阻R20与所述电压源切换电路输出端VCC_Load相连接。
所述电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT与所述单片机1的1管脚、91管脚、92管脚、93管脚、94管脚和100管脚相连接，为所述单片机1提供直流电；所述电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT还通过一电容C21接地。
所述电压源切换电路303实现了所述电池301供电和所述外接电源302供电的切换。实际应用中，优先使用所述外接电源302供电，同时，所述电压源切换电路303把正在使用的供电类型发送给所述单片机1。
图6是本发明优选实施例的电源滤波电路的电路示意图。
在一种优选的实施例中，所述电源单元还包括电源滤波电路。如图6所示，所述电源滤波电路包括电源滤波电路输入端和电源滤波电路输出端；所述电源滤波电路输入端与所述电压源切换电路303的所述电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT相连接，所述电源滤波电路输出端与所述单片机1的79管脚相连接，将所述稳压电路的输出电压滤波后为所述单片机1提供ADC参考电压。
所述电源滤波电路输入端通过电源滤波电路第一电容C29接地；所述电源滤波电路输出端通过电源滤波电路第二电容C30接地；所述电源滤波电路第一电容C29的正极与所述电源滤波电路第二电容C30的正极之间通过第一零欧电阻R80相连接；所述电源滤波电路第一电容C29的负极与所述电源滤波电路第二电容C30的负极之间通过第二零欧电阻R81相连接。
图7是本发明优选实施例的电池电压检测电路的电路示意图。
在一种优选的实施例中，所述电源单元还包括电池电压检测电路。如图7所示，所述电池电压检测电路包括：
电池电压检测电路第一控制端ADC3EN和电池电压检测电路第二控制端ADC3，所述电池电压检测电路第一控制端ADC3EN和所述电池电压检测电路第二控制端ADC3分别与所述单片机1的65管脚和69管脚相连接。
一场效应管Q2，所述场效应管Q2串联在所述电池301与所述电池电压检测电路第二控制端ADC3之间；所述场效应管Q2的栅极通过一电阻R37与所述电池电压检测电路第一控制端ADC3EN相连接，所述场效应管Q2的源极与所述电池301相连接，所述场效应管Q2的漏极通过电阻分压电路与所述电池电压检测电路第二控制端ADC3相连接。
其中，所述电阻分压电路包括第一分压电阻R34和第二分压电阻R42，所述第一分压电阻R34的一端与所述场效应管Q2的漏极相连接，所述第一分压电阻R34的另一端与所述电池电压检测电路第二控制端ADC3相连接。所述第一分压电阻R34的另一端还分别通过第二分压电阻R42、一电容C32接地。
所述单片机1控制所述电池电压检测电路第一控制端ADC3EN置低，所述场效应管Q2导通，所述电池301的电压通过所述电阻分压电路分压后输出给所述单片机1进行电池电压信息采集。
图8是本发明优选实施例的双路升压电路的电路示意图。
如图8所示，所述双路升压电路包括第一升压电路和第二升压电路。
所述第一升压电路包括第一DC-DC升压芯片U2、第一升压电路输入端、第一升压电路控制端和第一升压电路输出端。其中，所述第一DC-DC升压芯片U2选用MAX1687芯片。
所述第一升压电路输入端与所述电池电量检测电路第二输入端VCC_Load1相连接。
所述第一升压电路控制端与所述单片机1的73管脚相连接。
所述第一DC-DC升压芯片U2包含第一DC-DC升压芯片第一管脚、第一DC-DC升压芯片第二管脚、第一DC-DC升压芯片第三管脚、第一DC-DC升压芯片第四管脚、第一DC-DC升压芯片第五管脚、第一DC-DC升压芯片第六管脚、第一DC-DC升压芯片第七管脚和第一DC-DC升压芯片第八管脚。
所述第一DC-DC升压芯片第一管脚与所述第一升压电路输入端相连接。所述第一DC-DC升压芯片第一管脚还通过并联的第一DC-DC升压芯片第一电容C1和第一DC-DC升压芯片第二电容C2接地。
所述第一DC-DC升压芯片第二管脚通过双路升压电路第一电感L1与所述第一DC-DC升压芯片第七管脚相连接。
所述第一DC-DC升压芯片第三管脚与所述第一DC-DC升压芯片第四管脚连接后分为两路，一路通过一电阻R6接地，另一路通过一电阻R4与所述第一DC-DC升压芯片第八管脚相连接。
所述第一DC-DC升压芯片第五管脚与所述第一升压电路控制端相连接，所述第一DC-DC升压芯片第五管脚还通过一电阻R5接地。
所述第一DC-DC升压芯片第六管脚接地。
所述第一DC-DC升压芯片第八管脚与所述第一升压电路输出端相连接。
所述第二升压电路包括第二DC-DC升压芯片U7、第二升压电路输入端、第二升压电路控制端和第二升压电路输出端。其中，所述第一DC-DC升压芯片U2选用MAX1687芯片。
所述第二升压电路输入端与所述外接电源302相连接。
所述第二升压电路控制端与所述单片机1的72管脚相连接。
所述第二DC-DC升压芯片U7包含第二DC-DC升压芯片第一管脚、第二DC-DC升压芯片第二管脚、第二DC-DC升压芯片第三管脚、第二DC-DC升压芯片第四管脚、第二DC-DC升压芯片第五管脚、第二DC-DC升压芯片第六管脚、第二DC-DC升压芯片第七管脚和第二DC-DC升压芯片第八管脚。
所述第二DC-DC升压芯片第一管脚与所述第二升压电路输入端相连接，所述第二DC-DC升压芯片第一管脚还通过并联的第二DC-DC升压芯片第一电容和C18第二DC-DC升压芯片第二电容C19接地。
所述第二DC-DC升压芯片第二管脚通过双路升压电路第二电感L4与所述第二DC-DC升压芯片第七管脚相连接。
所述第二DC-DC升压芯片第三管脚与所述第二DC-DC升压芯片第四管脚连接后分为两路，一路通过一电阻R74接地，另一路通过一电阻R22与所述第二DC-DC升压芯片第八管脚相连接。
所述第二DC-DC升压芯片第五管脚与所述第二升压电路控制端相连接；所述第二DC-DC升压芯片第五管脚还通过一电阻R24接地。
所述第二DC-DC升压芯片第六管脚接地。
所述第二DC-DC升压芯片第八管脚与所述第二升压电路输出端相连接。
所述第一DC-DC升压芯片或所述第二DC-DC升压芯片通过所述单片机控制为所述无线通信单元提供所需的电压。
所述第一升压电路输出端和所述第二升压电路输出端通过依次连接的一滤波器和一电感L3与所述无线通信单元4相连接，为所述无线通信单元4供电。所述滤波器选用MPZ1608S300ATAHO滤波器。
图9是本发明优选实施例的按键输入处理单元的电路示意图。
如图9所示，所述一种用于压力控制器的控制电路还包括按键输入处理单元，所述按键输入处理单元包括六个按键和六个按键输入通道，分别为第一按键、第二按键、第三按键、第四按键、第五按键、第六按键、第一按键输入通道、第二按键输入通道、第三按键输入通道、第四按键输入通道、第五按键输入通道和第六按键输入通道。
其中，第一按键与第一按键输入通道相连接，第一按键输入通道与所述单片机1的63管脚相连接，第一按键输入通道通过一电阻R44与所述电压源切换电路303的所述电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT相连接，第一按键输入通道还通过一电容C37接地。
第二按键与第二按键输入通道相连接，第二按键输入通道与所述单片机1的64管脚相连接，第二按键输入通道通过一电阻R46与所述电压源切换电路303的所述电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT相连接，第二按键输入通道还通过一电容C40接地。
第三按键与第三按键输入通道相连接，第三按键输入通道与所述单片机1的2管脚相连接，第三按键输入通道通过一电阻R47与所述电压源切换电路303的所述电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT相连接，第三按键输入通道还通过一电容C43接地。
第四按键与第四按键输入通道相连接，第四按键输入通道与所述单片机1的3管脚相连接，第四按键输入通道通过一电阻R49与所述电压源切换电路303的所述电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT相连接，第四按键输入通道还通过一电容C44接地。
第五按键与第五按键输入通道相连接，第五按键输入通道与所述单片机1的5管脚相连接，第五按键输入通道通过一电阻R51与所述电压源切换电路303的所述电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT相连接，第五按键输入通道还通过一电容C45接地。
第六按键与第六按键输入通道相连接，第六按键输入通道与所述单片机1的4管脚相连接，第六按键输入通道通过一电阻R52与所述电压源切换电路303的所述电压源切换电路第二芯片第五管脚OUT相连接，第六按键输入通道还通过一电容C47接地。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于压力控制器的控制电路，其特征在于，包括：
一单片机，控制数据的采集、转换、存储及发送；
传感器单元，包括至少一个压力传感器接口、至少一个温度传感器接口和开关量处理电路，每个所述压力传感器接口或每个所述温度传感器接口通过所述开关量处理电路与所述单片机相连接；
无线通信单元，所述无线通信单元与所述单片机相连接，用于将数据以无线方式发送出去；
电源单元，包括电池、外接电源、电压源切换电路和双路升压电路；
所述电压源切换电路的输入端分别与所述电池和所述外接电源相连接，所述电压源切换电路的输出端与所述单片机的IO端口相连接，实现所述电池与所述外接电源的切换，为所述单片机提供直流电；
所述双路升压电路的输入端分别与所述电池和所述外接电源相连接，所述双路升压电路的输出端与所述无线通信单元相连接，为所述无线通信单元供电；所述双路升压电路根据所述单片机的控制信号选择所述电池和所述外接电源中的一路为所述无线通信单元供电；
其中，所述电压源切换电路包括：
第一电源输入端，与所述外接电源相连接；
第二电源输入端，与所述电池相连接；
电压源切换电路输出端，与所述单片机的IO端口相连接，为所述单片机提供直流电；
电压源切换电路二极管，正向串联在所述第一电源输入端和所述电压源切换电路输出端之间；
电压源切换电路MOS管，串联在所述第二电源输入端和所述电压源切换电路输出端之间，所述电压源切换电路MOS管的源极与所述第二电源输入端相连接，所述电压源切换电路MOS管的漏极与所述电压源切换电路输出端相连接；
电压源切换电路第一芯片，包括电压源切换电路第一芯片第一管脚、电压源切换电路第一芯片第二管脚和电压源切换电路第一芯片第三管脚；所述电压源切换电路第一芯片第一管脚接地；所述电压源切换电路第一芯片第二管脚分别与所述电压源切换电路MOS管的栅极和所述单片机的IO端口相连接；所述电压源切换电路第一芯片第三管脚与所述第一电源输入端相连接；
所述外接电源供电时，所述电压源切换电路第一芯片第二管脚置高，所述电压源切换电路MOS管截止，所述电压源切换电路输出端的电压为所述第一电源输入端的电压；所述外接电源断电时，所述电压源切换电路第一芯片第二管脚置低，所述电压源切换电路MOS管导通，所述切换电路输出端的电压为所述第二电源输入端的电压。
2.根据权利要求1所述的一种用于压力控制器的控制电路，其特征在于，所述开关量处理电路包括：
开关量处理电路输入端，所述开关量处理电路输入端与所述压力传感器接口或所述温度传感器接口相连接；
开关量处理电路输出端，所述开关量处理电路输出端与所述单片机的IO端口相连接；
开关量处理电路第一电阻，所述开关量处理电路第一电阻串联在所述开关量处理电路输入端和所述开关量处理电路输出端之间；
开关量处理电路第二电阻，所述开关量处理电路第二电阻的一端与所述开关量处理电路输入端相连接，所述开关量处理电路第二电阻的另一端与所述电压源切换电路的输出端相连接；
开关量处理电路第一电容，所述开关量处理电路第一电容的正极与所述开关量处理电路输入端相连接，所述开关量处理电路第一电容的负极接地；
与所述开关量处理电路第二电阻串联的开关量处理电路第一二极管，所述开关量处理电路第一二极管的正极与所述开关量处理电路输出端相连接，所述开关量处理电路第一二极管的负极与所述电压源切换电路的输出端相连接；
与所述开关量处理电路第一电容串联的开关量处理电路第二二极管，所述开关量处理电路第二二极管的负极与所述开关量处理电路输出端相连接，所述开关量处理电路第二二极管的正极接地。
3.根据权利要求1所述的一种用于压力控制器的控制电路，其特征在于，所述电压源切换电路还包括稳压电路，所述稳压电路包括电压源切换电路第二芯片，所述电压源切换电路第二芯片包括电压源切换电路第二芯片第一管脚、电压源切换电路第二芯片第二管脚、电压源切换电路第二芯片第三管脚、电压源切换电路第二芯片第四管脚和电压源切换电路第二芯片第五管脚；
所述电压源切换电路第二芯片第一管脚与所述电压源切换电路输出端相连接；
所述电压源切换电路第二芯片第二管脚和所述电压源切换电路第二芯片第四管脚接地；
所述电压源切换电路第二芯片第三管脚通过电压源切换电路第三电阻与所述电压源切换电路输出端相连接；
所述电压源切换电路第二芯片第五管脚与所述单片机的IO端口相连接，为所述单片机提供直流电；
所述电压源切换电路第二芯片第五管脚还通过一电容接地。
4.根据权利要求1所述的一种用于压力控制器的控制电路，其特征在于，所述电源单元还包括电池电量检测电路，所述电池电量检测电路包括：
电池电量检测电路第一输入端，所述电池电量检测电路第一输入端与所述电池相连接；
电池电量检测电路第二输入端，所述电池电量检测电路第二输入端通过电池电量检测电路第一电阻与所述电池电量检测电路第一输入端相连接；所述电池电量检测电路第二输入端还与所述电压源切换电路的一个输入端相连接；
电池电量检测电路输出端，所述电池电量检测电路输出端与所述单片机的IO端口相连接；
一电流感应放大器，所述电流感应放大器包括电流感应放大器第一管脚、电流感应放大器第二管脚、电流感应放大器第三管脚、电流感应放大器第四管脚和电流感应放大器第五管脚；
所述电流感应放大器第一管脚和所述电流感应放大器第二管脚接地；
所述电流感应放大器第三管脚与所述电池电量检测电路输出端相连接；
所述电流感应放大器第四管脚与所述电池电量检测电路第二输入端相连接；
所述电流感应放大器第五管脚与所述电池电量检测电路第一输入端相连接；
所述电池电量检测电路输出端的电压与所述电池电量检测电路第一电阻的电压降成正比；所述电池电量检测电路用于所述单片机检测所述电池的剩余电量、评估所述电池的持续工作时间。
5.根据权利要求1所述的一种用于压力控制器的控制电路，其特征在于，所述电源单元还包括电池电压检测电路，所述电池电压检测电路包括：
电池电压检测电路第一控制端和电池电压检测电路第二控制端，所述电池电压检测电路第一控制端和所述电池电压检测电路第二控制端分别与所述单片机的IO端口相连接；
一场效应管，所述场效应管串联在所述电池与所述电池电压检测电路第二控制端之间；所述场效应管的栅极通过一电阻与所述电池电压检测电路第一控制端相连接，所述场效应管的源极与所述电池相连接，所述场效应管的漏极通过电阻分压电路与所述电池电压检测电路第二控制端相连接；
所述单片机控制所述电池电压检测电路第一控制端置低，所述场效应管导通，所述电池的电压通过所述电阻分压电路分压后输出给所述单片机的IO端口进行电池电压信息采集。
6.根据权利要求5所述的一种用于压力控制器的控制电路，其特征在于，所述电阻分压电路包括串联的第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端与所述场效应管的漏极相连接，所述第一分压电阻的另一端与所述电池电压检测电路第二控制端相连接；所述第一分压电阻的另一端还通过第二分压电阻接地。
7.根据权利要求1所述的一种用于压力控制器的控制电路，其特征在于：所述双路升压电路包括第一升压电路和第二升压电路；
所述第一升压电路包括第一DC-DC升压芯片、第一升压电路输入端、第一升压电路控制端和第一升压电路输出端；
所述第一升压电路输入端与所述电池相连接；
所述第一升压电路控制端与所述单片机的IO端口相连接；
所述第一升压电路输出端与所述无线通信单元相连接；
所述第一DC-DC升压芯片包含第一DC-DC升压芯片第一管脚、第一DC-DC升压芯片第五管脚和第一DC-DC升压芯片第八管脚；所述第一DC-DC升压芯片第一管脚与所述第一升压电路输入端相连接；所述第一DC-DC升压芯片第五管脚与所述第一升压电路控制端相连接；所述第一DC-DC升压芯片第八管脚与所述第一升压电路输出端相连接；
所述第二升压电路包括第二DC-DC升压芯片、第二升压电路输入端、第二升压电路控制端和第二升压电路输出端；
所述第二升压电路输入端与所述外接电源相连接；
所述第二升压电路控制端与所述单片机的IO端口相连接；
所述第二升压电路输出端与所述无线通信单元相连接；
所述第二DC-DC升压芯片包含第二DC-DC升压芯片第一管脚、第二DC-DC升压芯片第五管脚和第二DC-DC升压芯片第八管脚；所述第二DC-DC升压芯片第一管脚与所述第二升压电路输入端相连接；所述第二DC-DC升压芯片第五管脚与所述第二升压电路控制端相连接；所述第二DC-DC升压芯片第八管脚与所述第二升压电路输出端相连接；
所述第一DC-DC升压芯片或所述第二DC-DC升压芯片通过所述单片机控制为所述无线通信单元提供所需的电压。
8.根据权利要求7所述的一种用于压力控制器的控制电路，其特征在于：所述第一升压电路输出端和所述第二升压电路输出端通过依次连接的一滤波器和一电感与所述无线通信单元相连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于压力控制器的控制电路，其特征在于：所述一种用于压力控制器的控制电路还包括按键输入处理单元，所述按键输入处理单元包括至少一个按键和至少一个按键输入通道；
所述按键与所述按键输入通道相连接，所述按键输入通道与所述单片机的IO端口相连接；
所述按键输入通道通过一电阻与所述电压源切换电路的输出端相连接；
所述按键输入通道通过一电容接地。
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