CN112228615B - 一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，包括电磁阀P10、流量计、控制电路和移动终端，所述电磁阀P10设于油罐车阀门处，所述流量计和控制电路设于电磁阀上，所述移动终端与控制电路无线连接；所述控制电路包括电源电路、单片机控制电路、卫星导航模块电路、电磁阀驱动电路、流量计驱动电路、RFID模块电路、油水识别防混模块电路、NB‑IoT模块电路、蓝牙模块电路和记忆电路。本发明属于油罐车阀门控制技术领域，具体是提供了一种实用性高、有效监控运输途中油罐车阀门、避免中途偷油和加水的移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门。

Description

一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门

技术领域

本发明属于油罐车阀门控制技术领域，具体是指一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门。

背景技术

目前油罐车在市场上运输中的数据采集都采用电子铅封方式，其基于物联网架构，运用RFID/GPS自动识别技术，通过与计算机管理系统结合，使用移动手持查询终端构建整个管理信息平台，实现对油罐车信息的点对点录入、全程共享。虽然此系统有一定优越性，但无法控制运输途中可能有私自卸油、偷油和加水的行为，另外在数据记录、数据查询、阀门开关、不同油品混油区分等方面都必须经过人工方式，费时费力，而且容易遗漏和出错，无法保证油罐车运输的财产安全和便捷自动化操作的便利要求。因此，设计以下智能装置，能有效地解决上述痛点问题，为油罐车的运输安全和加/卸油作业操作从技术和管理上提供解决方案。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种实用性高、有效监控运输途中油罐车阀门、避免中途偷油和加水的移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门。

本发明采取的技术方案如下：本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，包括电磁阀P1、流量计、控制电路和移动终端，所述电磁阀P1设于油罐车阀门处，所述流量计和控制电路设于电磁阀P1上，所述移动终端与控制电路无线连接；所述控制电路包括电源电路、单片机控制电路、卫星导航模块电路、电磁阀驱动电路、流量计驱动电路、RFID模块电路、油水识别防混模块电路、NB-IoT模块电路、蓝牙模块电路和记忆电路；所述电源电路与单片机控制电路连接，电源电路主要为整个控制系统提供动能，所述单片机控制电路包括单片机IC1、电源滤波电容电路、复位电路、时钟主频电路、低速时钟电路和开关电路，所述单片机IC1采用STM32F030RCT6单片机，STM32F030RCT6单片机采用32位RAM，可在线编程，单片机IC1控制电路通过改变单片机IC1的I/O高低电平的状态以实现和其他单元电路的控制、检测、判断等，所述复位电路包括上拉电阻R13、四脚开关SW2、电容C13和五脚接线端子CN1，所述四脚开关SW2的2脚与单片机IC1的NRST引脚连接，四脚开关SW2的2脚与3脚连接，四脚开关SW2的3脚串联电容C13接电源地GND，四脚开关SW2的1脚和4脚连接且与电源地GND连接，所述五脚接线端子CN1的2脚与单片机IC1的NRST引脚连接，五脚接线端子CN1的1脚和5脚分别接高电平3.3V和电源地GND，五脚接线端子CN1的3脚和4脚分别与单片机IC1的PA13引脚和PA14引脚相连，所述时钟主频电路包括电阻R12、晶振X1、电容C10和电容C11，所述电阻R12的阻值为100K，所述单片机IC1的PF0引脚与晶振X1一端相连，单片机IC1的PF1引脚通过电阻R12与晶振X1的另一端相连，晶振X1的两个管脚分别通过电容C10、电容C11接电源地GND，电容C10和电容C11为20PF电容；所述低速时钟电路包括晶振X2、电容C12和电容C14，单片机IC1的PC14引脚和PC15引脚分别与晶振X2的两端连接，晶振X2的两端分别通过电容C12和电容C14接电源地GND，电容C12和电容C14为15PF电容；所述开关电路包括电容C9、四脚开关SW1和上拉电阻R11，所述四脚开关SW1的2脚和3脚连接，四脚开关SW1的1脚和4脚连接，所述电容C9与四脚开关SW1并联后与单片机IC1的PD2引脚相连，所述四脚开关SW1的3脚串联上拉电阻R11接高电源3.3V；所述电源滤波电容电路包括依次并联的滤波电容E6、滤波电容E7、电容C46、电容C47、电容C48和电容C49，滤波电容E6、滤波电容E7采用100μF电容，电容C46、电容C47、电容C48和电容C49采用1μF电容；电源滤波电容电路的两端分别接高电平3.3V和电源地GND，电源滤波电容电路对输入的3.3V电源进行滤波处理；电磁阀驱动电路与单片机IC1的PB13引脚相连，所述流量计驱动电路与单片机IC1的PA0引脚相连，所述蓝牙模块电路与单片机IC1的PA2、PA3、PA4、PA5引脚相连，所述卫星导航模块电路与单片机IC1的PA8、PA9、PA10引脚相连；所述NB-IoT模块电路与单片机IC1的PC4、PC5引脚相连，所述RFID模块电路与单片机IC1的PB0、PB1、PB2引脚相连，所述RFID模块电路通过单片机IC1的PB0、PB1引脚与单片机IC1进行数据通信，所述油水识别防混模块电路通与单片机IC1的PC0、PC1引脚相连；所述记忆电路与单片机IC1的PB10、PB11引脚相连；所述油水识别防混模块采用型号为PQ-606的油水传感器P3，油水传感器P3为集成传感器模块，油水传感器P3的RS232RXD引脚和RS232TXD引脚分别与单片机IC1的PC0、PC1引脚相连，油水传感器P3的引脚1和引脚4分别接高电平24V和电源地GND，油水传感器P3的RS232RXD引脚和RS232TXD引脚分别与单片机IC1的PC0、PC1引脚以串口通信方式进行数据交换，油水传感器P3内部由内、外电极及部分电路组成，若油中混入水或纯水时，由于二者介电常数相差很大，根据电容值随极间介质变化而改变的特性，电容值变化，通过单片机控制电路设定油混水比例定值，在混水比例达到设定值时，油水传感器P3输出报警接点信号或模拟量信号与单片机IC1进行通讯，单片机IC1发出锁紧电磁阀信号控制电磁阀驱动电路锁紧电磁锁，从而达到油水防混的目的，所述电磁阀驱动电路包括电阻R15、三极管Q2、下拉电阻R17、二极管D2、发光二极管D3、场效应管Q3、上拉电阻R16、电阻R18和电阻R19，所述电磁阀P1的一端与高电平24V相连且通过电阻R18和二极管D2与场效应管Q3的源极相连，所述电磁阀P1的另一端与场效应管Q3的源极相连，所述场效应管Q3的源极通过上拉电阻R16与高电平24V相连，所述场效应管Q3的漏极接电源地GND，所述场效应管Q3的栅极通过电阻R19与三极管Q2的集电极相连，所述三极管Q2的集电极通过下拉电阻R17和发光二极管D3接电源地GND，所述三极管Q2的发射极接高电平5V，所述三极管Q2的基极通过电阻R15与单片机IC1的PB13引脚相连，所述三极管Q2为三极管8550，所述电阻R15、R17、R19为1K电阻，所述电阻R16为5.1K电阻，所述场效应管Q3采用IRF540MOS管，当单片机IC1收到移动终端的开关信号时，单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口会输出高电平、低电平，单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口输出低电平则三极管Q2导通，发光二极管D3开启，场效应管Q3导通从而电磁阀P1开启，开通智能控制阀、解锁智能锁；单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口输出高电平则三极管Q2关断，发光二极管D3关闭，场效应管Q3关断电磁阀P1闭合，智能控制阀闭合、锁住智能锁，从而实现智能控制阀体的运行情况。

进一步地，所述电源电路包括5V降压滤波电路、3.6V降压滤波电路和3.3V降压滤波电路，所述5V降压滤波电路包括保险丝F1、接线端子P1、电容C3、电容C8、电容C91、电容C101、电容C102、电容C18、降压电源芯片U1、电感L2、防反接二极管D1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R101，所述降压电源芯片U1采用MPQ4420，降压电源芯片U1的GND引脚接电源地GND，降压电源芯片U1的VIN引脚分别与电容C3、电容C102并联接高电平24V，电容C102的两端分别接高电平24V和电源地GND，接线端子P1的一端通过防反接二极管D1和保险丝F1接高电平24V，接线端子P1的另一端接电源地GND，降压电源芯片U1的PG引脚通过电阻R7与VCC引脚相连，降压电源芯片U1的VCC引脚通过电容C18与GND引脚相连；降压电源芯片U1的BST引脚通过电阻R6与电容C8相连后再通过电容C8与降压电源芯片U1的SW引脚相连；降压电源芯片U1的SW引脚通过电感L2与电容C101和C91并联后分别与5V高电平和GND相连；降压电源芯片U1的FB引脚通过电阻R8和电阻R10接高电平5V，降压电源芯片U1的FB引脚通过电阻R8和电阻R101接电源地GND；所述电容C3、电容C8、电容C91、电容C18为100μF电容，所述电容C101为470μF电容，所述电容C102为1000μF电容，所述电阻R5、电阻R7为100k电阻，所述电阻R6为20Ω电阻，所述电阻R8为51k电阻，所述电阻R10为68k电阻，所述电阻R101为13k电阻；所述3.6V降压滤波电路包括LDO专用芯片U8、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36和瞬态电压抑制二极管D4，所述LDO专用芯片U8采用MIC29302芯片，所述LDO专用芯片U8的IN引脚和EN引脚通过阻值为10KΩ的电阻R30连接，所述高电平5V通过并联电容C27、C28与LDO专用芯片U8的IN引脚连接，LDO专用芯片U8的GND引脚和ADJ引脚通过阻值为51KΩ的电阻R31连接，LDO专用芯片U8的GND引脚接电源地GND，所述LDO专用芯片U8的OUT引脚和ADJ引脚通过阻值为100KΩ的电阻R29连接，所述LDO专用芯片U8的OUT引脚依次并联电容C29、电容C30、瞬态电压抑制二极管D4、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36输出高电平3.6V，所述电容C27、电容C29为100μF电容，所述电容C30、C34、C35为100nF电容，所述电容C31、电容C32为330μF电容，所述电容C33为1μF电容，所述电容C36为10pF电容；所述3.3V降压滤波电路包括LDO专用芯片VR1、电容C42、电容C43、电容C44和电容C45，所述LDO专用芯片VR1采用AMS1117芯片，所述LDO专用芯片VR1的Vin引脚和GND引脚分别接高电平5V和电源地GND，LDO专用芯片VR1的Vin引脚和GND引脚分别并联电容C42、C43，所述LDO专用芯片VR1的Vout引脚和GND引脚分别并联电容C44、C45输出高电平3.3V，电源电路主要为整个控制系统提供动能，首先将车载电源24VDC通过电源模块降压、滤波为稳态的高电平5V，然后由高电平5V分两路，一路通过LDO专用芯片U8降压滤波转换为高电平3.6V直流电，另外一路通过LDO专用芯片VR1降压滤波转化为高电平3.3V直流电，整个电源电路中所涉及到的电容C3、C8、C91、C101、C102、C18、C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32、C33、C34、C35、C36、C42、C43、C44、C45和电感L2起到平稳电压波动、降低纹波、滤除杂波的作用，瞬态电压抑制二极管D4起到防止电压突变的作用，而电阻R29、R31只作为输出高电平3.6V的参考电平分压。

进一步地，所述蓝牙模块电路包括蓝牙芯片IC3、电容C23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27和电容E5，所述蓝牙芯片IC3采用JDY-16蓝牙模块，所述蓝牙芯片IC3的VCC引脚并联电容C23和电容E5，电容C23的两端分别接高电平3.3V和电源地GND，所述蓝牙芯片IC3的STAT引脚通过阻值为390 K的电阻R26与单片机IC1的PA5引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的PWRC引脚通过阻值为390Ω的电阻R24与单片机IC1的PA4引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的RXD_DC引脚通过阻值为10Ω的电阻R25与单片机IC1的PA2引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的TXD_DD引脚通过阻值为10Ω的电阻R27与单片机IC1的PA3引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的GND引脚接电源地GND，所述电容C23采用陶瓷电容104，所述电容E5为100uF电解电容，JDY-16蓝牙模块基于蓝牙4.2协议标准，工作频段2.4G赫兹，最大发射距离60米，蓝牙模块电路与单片机IC1采用串口通信模式传输数据，移动终端通过蓝牙模块电路与控制电路蓝牙连接通过串口通信模式传输室数据，外围器件电阻R24、R25、R26、R27作为限流电阻，电容E5、C23用于供电电源的滤波，实现模块与手机或模块与模块数据传输。

进一步地，所述卫星导航模块电路包括定位模块U6、电感L1、电源天线U5、电容C19和电容E4，所述定位模块U6采用ATGM336H-5N系列模块，ATGM336H-5N系列模块支持北斗和GPS两大系统，所述定位模块U6的VCC_RF引脚通过47nH的电感L1与电源天线U5连接，所述定位模块U6的RF_IN引脚与电源天线U5连接，所述定位模块U6的VCC引脚并联电容C19、E4连接高电平3.3V，所述定位模块U6的IPPS引脚、RXD引脚、TXD引脚分别与单片机IC1的PA8引脚、PA9引脚、PA10引脚相连，所述电容C19采用陶瓷电容104，所述电容E4为100u电解电容，定位模块U6模块支持BDS、GPS卫星导航的单系统定位，该模块电路与单片机IC1的PA9引脚、PA10引脚组成串行通信方式，当移动终端发出控制信号，单片机IC1的PA9引脚口接受到信号后，单片机IC1同步会通过PA10引脚向移动终端发送信息，以实现互联互通的实时模式。

进一步地，所述RFID模块电路包括RFID模块U7、电容C21、电容C22、电容C24、电容C25、电容C26、电阻R28和天线线圈La1，所述RFID模块U7采用PCF7991芯片，PCF7991芯片工作在125KHz，提供ID应答和芯片读写，采用5V供电，所述RFID模块U7的VCC引脚并联10uF的电容C21、100nF的电容C22接高电平5V，所述RFID模块U7的VSS引脚接电源地GND，所述RFID模块U7的CEXT引脚通过电容C26接电源地GND，所述RFID模块U7的QGND引脚通过100nF的电容C25接电源地GND，所述天线线圈La1的一端连接RFID模块U7的TX1引脚，所述天线线圈La1的另一端通过100nF的电容C24连接RFID模块U7的TX2引脚并通过阻值为1K的电阻R28连接RFID模块U7的RX引脚，天线线圈La1与电容C24形成谐振LC滤波电路，可以减少高频纹波对电路的影响，电阻R28可以适当增加RFID模块U7的RX引脚阻抗匹配，所述RFID模块U7的DIN引脚、DOUT引脚、SCLK引脚分别与单片机IC1的PB0引脚、PB1引脚、PB2引脚相连，RFID模块电路通过RFID模块U7的DIN引脚、DOUT引脚与单片机PB0、PB1脚进行数据通信。

进一步地，所述记忆电路包括集成电路IC2、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23和电容C20，所述集成电路IC2采用24C02集成电路，集成电路IC2的SDA引脚通过电阻R22与单片机IC1的PB11引脚相连，集成电路IC2的SCL引脚通过电阻R23与单片机IC1的PB10引脚相连，集成电路IC2的SDA引脚通过上拉电阻R20接高电平3.3V，所述集成电路IC2的SCL引脚通过上拉电阻R21接高电平3.3V，所述集成电路IC2的GND引脚、A0引脚、A1引脚、A2引脚接电源地GND，所述集成电路IC2的VCC引脚通过电容C20接电源地GND，所述集成电路IC2的VCC引脚接高电平3.3V，所述电容C20为陶瓷电容104，所述电阻R20、R21、R22、R23阻值为1KΩ±5%，记忆电路通过集成电路IC2的SDA引脚、SCL引脚与单片机IC1的PB11引脚、PB10引脚以I²C的通信模式来实现计数，单片机IC1通过电磁阀开关循环作为计数单位依次累加，将计数结果发送给集成电路IC2的SDA引脚写入保存，如果中途有断电或者异常，单片机IC1会直接从集成电路IC2的SDA引脚读出已经存储的计数值，并作为最终的计数数通过网络实时将该计数值发送给移动终端。

进一步地，所述NB-IoT模块电路包括NB-IoT模块U2、电源天线U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、下拉电阻R51、电阻R61、电阻R71、电阻R81、电阻R9、电阻R110、电容C1、电容C2、电容C301、电容C5、电容C6、电容C7、电容C81、TVS芯片U4、物联网卡U3、三极管Q1、发光二极管D1和电容E1，所述NB-IoT模块U2选用M5310-A模组，所述TVS芯片U4选用SMF05C TIG芯片，所述NB-IoT模块U2的TXD引脚通过1KΩ的电阻R2与单片机IC1的PC5引脚相连，所述NB-IoT模块U2的RXD引脚通过1KΩ的电阻R3与单片机IC1的PC4引脚相连，所述NB-IoT模块U2的RXD引脚通过5.6KΩ的下拉电阻R51接电源地GND，所述NB-IoT模块U2的四个GND引脚接电源地GND，所述NB-IoT模块U2的RE_ANT引脚通过10Ω电阻R4与电源天线U1连接，所述电阻R4的两端分别通过10pF的电容C1和10pF的电容C2接电源地GND，所述NB-IoT模块U2的两个VBAT引脚并联100nF电容C301和100uF电容E1接高电平3.6V，所述NB-IoT模块U2的NEILIGHT引脚通过4.7KΩ的电阻R71与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的发射极通过发光二极管D1和1KΩ上拉电阻R1接高电平3.6V，所述三极管Q1的发射极和集电极通过4.7KΩ的电阻R61相连，所述物联网卡U3的VCC引脚与NB-IoT模块U2的SIM_VDD引脚相连且通过100nF电容C4与NB-IoT模块U2的SIM_GND引脚相连，所述物联网卡U3的GND引脚与NB-IoT模块U2的SIM_GND引脚相连，所述物联网卡U3的RST引脚通过22Ω电阻R81与NB-IoT模块U2的SIM_RST引脚相连，所述物联网卡U3的CLK引脚通过22Ω电阻R9与NB-IoT模块U2的SIM_CLK引脚相连，所述物联网卡U3的VCC引脚通过33pF电容C7接地，所述物联网卡U3的RST引脚通过33pF电容C6接地，所述物联网卡U3的CLK引脚通过33pF电容C5接地，所述物联网卡U3的RST引脚与TVS芯片U4的PIN5脚相连，所述物联网卡U3的CLK引脚与TVS芯片U4的PIN6脚相连，所述物联网卡U3的VCC引脚、RST引脚、CLK引脚与TVS芯片U4的PIN4脚相连，所述物联网卡U3的SIO引脚与TVS芯片U4的PIN1脚相连，TVS芯片U4的PIN1脚通过22Ω电阻R110与NB-IoT模块U2的SIM_DATA引脚相连，TVS芯片U4的PIN2脚和PIN1脚通过33pF电容C81连接，TVS芯片U4的PIN2脚接电源地GND，M5310-A模组是一款工作在频段Band3、Band5、Band8的工业级产品，性能可靠、应用范围广泛，NB-IoT模块电路与单片机IC1的PC4引脚、PC5引脚组成串行通信方式，当移动终端发控制信号时，单片机IC1的PPC4引脚接受信号，单片机IC1并同步通过PC5引脚向移动终端发送信息以实现互联互通的工作模式，物联网卡U3电路外围采用高性能的TVS芯片U4进行保护，信号发射、接收采用电源天线U1，电路中通过发光二极管D1进行连网信号指示，电路结构简单、成本低、性能可靠。

进一步地，所述电磁阀P1包括电磁阀L-DC1和电磁阀L-DC2，电磁阀L-DC2防止智能控制电磁阀L-DC2人为拆卸进行偷油、换油等盗窃行为，电磁阀L-DC1控制阀门开闭进行加油卸油。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门设计合理，操作简便，不仅可以通过手机蓝牙短距离控制电磁阀的开关、RFID近距离通讯识别不同油品的电子标签从而区分油品，油水传感器检测油品混水，手机软件通过蓝牙信号或NB_IOT信号远程监控电磁阀的运行状态及液体流量数据信息的获取，还可以通过卫星导航系统的北斗信号来实时定位油罐车的位置及根据北斗模块的短报文信息来发送油罐车阀门的控制开/关命令，记忆电路记忆每次电磁阀开关状态、次数、位置等数据。所用的NB-IoT信号与北斗和蓝牙信号共同构成控制油罐车电磁阀门开关和开锁、上锁的3重保险机制，通过NB-IoT、北斗和蓝牙信号，结合手机软件可按实际管理需要开锁或锁紧智能阀门，在油罐车处于运动状态时锁紧阀门，当锁紧阀门后就无法拆卸阀门和无法打开阀门，从而防止油罐车中途私自偷油加水；油罐车只有在静止状态才能开锁阀门，另外开锁阀门后可按实际管理需要用手机软件通过蓝牙或NB_IOT信号实现电磁阀门的打开或关闭，每次电磁阀门打开或关闭时可通过记忆电路来进行记数及软件来自动记录时间，当油罐车加油或者卸油时，通过油水识别防混模块检测油品是否混水，以及其RFID芯片需与油枪上的电子标签互相匹配识别正确油品才能打开或关闭阀门进行操，便于对油罐车阀门进行管理跟踪，大大提高了油罐车运输的财产安全性和可管理性。

附图说明

图1为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门结构示意图；

图2为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的电源电路的电路图；

图3为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的单片机控制电路的电路图；

图4为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的卫星导航模块电路的电路图；

图5为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的电磁阀驱动电路的电路图；

图6为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的流量计驱动电路的电路图；

图7为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的RFID模块电路的电路图；

图8为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的油水识别防混模块电路的电路图；

图9为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的NB-IoT模块电路的电路图；

图10为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的蓝牙模块电路的电路图；

图11为本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门的记忆电路的电路图。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1-11所示，本发明移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，包括电磁阀P1、流量计、控制电路和移动终端，所述电磁阀P1设于油罐车阀门处，所述流量计和控制电路设于电磁阀P1上，所述移动终端与控制电路无线连接；所述控制电路包括电源电路、单片机控制电路、卫星导航模块电路、电磁阀驱动电路、流量计驱动电路、RFID模块电路、油水识别防混模块电路、NB-IoT模块电路、蓝牙模块电路和记忆电路；所述电源电路与单片机控制电路连接，电源电路主要为整个控制系统提供动能，所述单片机控制电路包括单片机IC1、电源滤波电容电路、复位电路、时钟主频电路、低速时钟电路和开关电路，所述单片机IC1采用STM32F030RCT6单片机，STM32F030RCT6单片机采用32位RAM，可在线编程，单片机IC1控制电路通过改变单片机IC1的I/O高低电平的状态以实现和其他单元电路的控制、检测、判断等，所述复位电路包括上拉电阻R13、四脚开关SW2、电容C13和五脚接线端子CN1，所述四脚开关SW2的2脚与单片机IC1的NRST引脚连接，四脚开关SW2的2脚与3脚连接，四脚开关SW2的3脚串联电容C13接电源地GND，四脚开关SW2的1脚和4脚连接且与电源地GND连接，所述五脚接线端子CN1的2脚与单片机IC1的NRST引脚连接，五脚接线端子CN1的1脚和5脚分别接高电平3.3V和电源地GND，五脚接线端子CN1的3脚和4脚分别与单片机IC1的PA13引脚和PA14引脚相连，所述时钟主频电路包括电阻R12、晶振X1、电容C10和电容C11，所述电阻R12的阻值为100K，所述单片机IC1的PF0引脚与晶振X1一端相连，单片机IC1的PF1引脚通过电阻R12与晶振X1的另一端相连，晶振X1的两个管脚分别通过电容C10、电容C11接电源地GND，电容C10和电容C11为20PF电容；所述低速时钟电路包括晶振X2、电容C12和电容C14，单片机IC1的PC14引脚和PC15引脚分别与晶振X2的两端连接，晶振X2的两端分别通过电容C12和电容C14接电源地GND，电容C12和电容C14为15PF电容；所述开关电路包括电容C9、四脚开关SW1和上拉电阻R11，所述四脚开关SW1的2脚和3脚连接，四脚开关SW1的1脚和4脚连接，所述电容C9与四脚开关SW1并联后与单片机IC1的PD2引脚相连，所述四脚开关SW1的3脚串联上拉电阻R11接高电源3.3V；所述电源滤波电容电路包括依次并联的滤波电容E6、滤波电容E7、电容C46、电容C47、电容C48和电容C49，滤波电容E6、滤波电容E7采用100μF电容，电容C46、电容C47、电容C48和电容C49采用1μF电容；电源滤波电容电路的两端分别接高电平3.3V和电源地GND，电源滤波电容电路对输入的3.3V电源进行滤波处理；电磁阀驱动电路与单片机IC1的PB13引脚相连，所述流量计驱动电路与单片机IC1的PA0引脚相连，所述蓝牙模块电路与单片机IC1的PA2、PA3、PA4、PA5引脚相连，所述卫星导航模块电路与单片机IC1的PA8、PA9、PA10引脚相连；所述NB-IoT模块电路与单片机IC1的PC4、PC5引脚相连，所述RFID模块电路与单片机IC1的PB0、PB1、PB2引脚相连，所述RFID模块电路通过单片机IC1的PB0、PB1引脚与单片机IC1进行数据通信，所述油水识别防混模块电路通与单片机IC1的PC0、PC1引脚相连；所述记忆电路与单片机IC1的PB10、PB11引脚相连；所述油水识别防混模块采用型号为PQ-606的油水传感器P3，油水传感器P3为集成传感器模块，油水传感器P3的RS232RXD引脚和RS232TXD引脚分别与单片机IC1的PC0、PC1引脚相连，油水传感器P3的引脚1和引脚4分别接高电平24V和电源地GND，油水传感器P3的RS232RXD引脚和RS232TXD引脚分别与单片机IC1的PC0、PC1引脚以串口通信方式进行数据交换，油水传感器P3内部由内、外电极及部分电路组成，若油中混入水或纯水时，由于二者介电常数相差很大，根据电容值随极间介质变化而改变的特性，电容值变化，通过单片机控制电路设定油混水比例定值，在混水比例达到设定值时，油水传感器P3输出报警接点信号或模拟量信号与单片机IC1进行通讯，单片机IC1发出锁紧电磁阀信号控制电磁阀驱动电路锁紧电磁锁，从而达到油水防混的目的，所述电磁阀驱动电路包括电阻R15、三极管Q2、下拉电阻R17、二极管D2、发光二极管D3、场效应管Q3、上拉电阻R16、电阻R18和电阻R19，所述电磁阀P1的一端与高电平24V相连且通过电阻R18和二极管D2与场效应管Q3的源极相连，所述电磁阀P1的另一端与场效应管Q3的源极相连，所述场效应管Q3的源极通过上拉电阻R16与高电平24V相连，所述场效应管Q3的漏极接电源地GND，所述场效应管Q3的栅极通过电阻R19与三极管Q2的集电极相连，所述三极管Q2的集电极通过下拉电阻R17和发光二极管D3接电源地GND，所述三极管Q2的发射极接高电平5V，所述三极管Q2的基极通过电阻R15与单片机IC1的PB13引脚相连，所述三极管Q2为三极管8550，所述电阻R15、R17、R19为1K电阻，所述电阻R16为5.1K电阻，所述场效应管Q3采用IRF540MOS管，当单片机IC1收到移动终端的开关信号时，单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口会输出高电平、低电平，单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口输出低电平则三极管Q2导通，发光二极管D3开启，场效应管Q3导通从而电磁阀P1开启，开通智能控制阀、解锁智能锁；单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口输出高电平则三极管Q1关断，发光二极管D3关闭，场效应管Q3关断电磁阀P1闭合，智能控制阀闭合、锁住智能锁，从而实现智能控制阀体的运行情况。

其中，所述电源电路包括5V降压滤波电路、3.6V降压滤波电路和3.3V降压滤波电路，所述5V降压滤波电路包括保险丝F1、接线端子P1、电容C3、电容C8、电容C91、电容C101、电容C102、电容C18、降压电源芯片U1、电感L2、防反接二极管D1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R101，所述降压电源芯片U1采用MPQ4420，降压电源芯片U1的GND引脚接电源地GND，降压电源芯片U1的VIN引脚分别与电容C3、电容C102并联接高电平24V，电容C102的两端分别接高电平24V和电源地GND，接线端子P1的一端通过防反接二极管D1和保险丝F1接高电平24V，接线端子P1的另一端接电源地GND，降压电源芯片U1的PG引脚通过电阻R7与VCC引脚相连，降压电源芯片U1的VCC引脚通过电容C18与GND引脚相连；降压电源芯片U1的BST引脚通过电阻R6与电容C8相连后再通过电容C8与降压电源芯片U1的SW引脚相连；降压电源芯片U1的SW引脚通过电感L2与电容C101和C91并联后分别与5V高电平和GND相连；降压电源芯片U1的FB引脚通过电阻R8和电阻R10接高电平5V，降压电源芯片U1的FB引脚通过电阻R8和电阻R101接电源地GND；所述电容C3、电容C8、电容C91、电容C18为100μF电容，所述电容C101为470μF电容，所述电容C102为1000μF电容，所述电阻R5、电阻R7为100k电阻，所述电阻R6为20Ω电阻，所述电阻R8为51k电阻，所述电阻R10为68k电阻，所述电阻R101为13k电阻；所述3.6V降压滤波电路包括LDO专用芯片U8、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36和瞬态电压抑制二极管D4，所述LDO专用芯片U8采用MIC29302芯片，所述LDO专用芯片U8的IN引脚和EN引脚通过阻值为10KΩ的电阻R30连接，所述高电平5V通过并联电容C27、C28与LDO专用芯片U8的IN引脚连接，LDO专用芯片U8的GND引脚和ADJ引脚通过阻值为51KΩ的电阻R31连接，LDO专用芯片U8的GND引脚接电源地GND，所述LDO专用芯片U8的OUT引脚和ADJ引脚通过阻值为100KΩ的电阻R29连接，所述LDO专用芯片U8的OUT引脚依次并联电容C29、电容C30、瞬态电压抑制二极管D4、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36输出高电平3.6V，所述电容C27、电容C29为100μF电容，所述电容C30、C34、C35为100nF电容，所述电容C31、电容C32为330μF电容，所述电容C33为1μF电容，所述电容C36为10pF电容；所述3.3V降压滤波电路包括LDO专用芯片VR1、电容C42、电容C43、电容C44和电容C45，所述LDO专用芯片VR1采用AMS1117芯片，所述LDO专用芯片VR1的Vin引脚和GND引脚分别接高电平5V和电源地GND，LDO专用芯片VR1的Vin引脚和GND引脚分别并联电容C42、C43，所述LDO专用芯片VR1的Vout引脚和GND引脚分别并联电容C44、C45输出高电平3.3V，电源电路主要为整个控制系统提供动能，首先将车载电源24VDC通过电源模块降压、滤波为稳态的高电平5V，然后由高电平5V分两路，一路通过LDO专用芯片U8降压滤波转换为高电平3.6V直流电，另外一路通过LDO专用芯片VR1降压滤波转化为高电平3.3V直流电，整个电源电路中所涉及到的电容C3、C8、C91、C101、C102、C18、C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32、C33、C34、C35、C36、C42、C43、C44、C45和电感L2起到平稳电压波动、降低纹波、滤除杂波的作用，瞬态电压抑制二极管D4起到防止电压突变的作用，而电阻R29、R31只作为输出高电平3.6V的参考电平分压。

所述蓝牙模块电路包括蓝牙芯片IC3、电容C23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27和电容E5，所述蓝牙芯片IC3采用JDY-16蓝牙模块，所述蓝牙芯片IC3的VCC引脚并联电容C23和电容E5，电容C23的两端分别接高电平3.3V和电源地GND，所述蓝牙芯片IC3的STAT引脚通过阻值为390 K的电阻R26与单片机IC1的PA5引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的PWRC引脚通过阻值为390Ω的电阻R24与单片机IC1的PA4引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的RXD_DC引脚通过阻值为10Ω的电阻R25与单片机IC1的PA2引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的TXD_DD引脚通过阻值为10Ω的电阻R27与单片机IC1的PA3引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的GND引脚接电源地GND，所述电容C23采用陶瓷电容104，所述电容E5为100uF电解电容，JDY-16蓝牙模块基于蓝牙4.2协议标准，工作频段2.4G赫兹，最大发射距离60米，蓝牙模块电路与单片机IC1采用串口通信模式传输数据，移动终端通过蓝牙模块电路与控制电路蓝牙连接通过串口通信模式传输室数据，外围器件电阻R24、R25、R26、R27作为限流电阻，电容E5、C23用于供电电源的滤波，实现模块与手机或模块与模块数据传输。

所述卫星导航模块电路包括定位模块U6、电感L1、电源天线U5、电容C19和电容E4，所述定位模块U6采用ATGM336H-5N系列模块，ATGM336H-5N系列模块支持北斗和GPS两大系统，所述定位模块U6的VCC_RF引脚通过47nH的电感L1与电源天线U5连接，所述定位模块U6的RF_IN引脚与电源天线U5连接，所述定位模块U6的VCC引脚并联电容C19、E4连接高电平3.3V，所述定位模块U6的IPPS引脚、RXD引脚、TXD引脚分别与单片机IC1的PA8引脚、PA9引脚、PA10引脚相连，所述电容C19采用陶瓷电容104，所述电容E4为100u电解电容，定位模块U6模块支持BDS、GPS卫星导航的单系统定位，该模块电路与单片机IC1的PA9引脚、PA10引脚组成串行通信方式，当移动终端发出控制信号，单片机IC1的PA9引脚口接受到信号后，单片机IC1同步会通过PA10引脚向移动终端发送信息，以实现互联互通的实时模式。

所述RFID模块电路包括RFID模块U7、电容C21、电容C22、电容C24、电容C25、电容C26、电阻R28和天线线圈La1，所述RFID模块U7采用PCF7991芯片，PCF7991芯片工作在125KHz，提供ID应答和芯片读写，采用5V供电，所述RFID模块U7的VCC引脚并联10uF的电容C21、100nF的电容C22接高电平5V，所述RFID模块U7的VSS引脚接电源地GND，所述RFID模块U7的CEXT引脚通过电容C26接电源地GND，所述RFID模块U7的QGND引脚通过100nF的电容C25接电源地GND，所述天线线圈La1的一端连接RFID模块U7的TX1引脚，所述天线线圈La1的另一端通过100nF的电容C24连接RFID模块U7的TX2引脚并通过阻值为1K的电阻R28连接RFID模块U7的RX引脚，天线线圈La1与电容C24形成谐振LC滤波电路，可以减少高频纹波对电路的影响，电阻R28可以适当增加RFID模块U7的RX引脚阻抗匹配，所述RFID模块U7的DIN引脚、DOUT引脚、SCLK引脚分别与单片机IC1的PB0引脚、PB1引脚、PB2引脚相连，RFID模块电路通过RFID模块U7的DIN引脚、DOUT引脚与单片机PB0、PB1脚进行数据通信。

所述记忆电路包括集成电路IC2、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23和电容C20，所述集成电路IC2采用24C02集成电路，集成电路IC2的SDA引脚通过电阻R22与单片机IC1的PB11引脚相连，集成电路IC2的SCL引脚通过电阻R23与单片机IC1的PB10引脚相连，集成电路IC2的SDA引脚通过上拉电阻R20接高电平3.3V，所述集成电路IC2的SCL引脚通过上拉电阻R21接高电平3.3V，所述集成电路IC2的GND引脚、A0引脚、A1引脚、A2引脚接电源地GND，所述集成电路IC2的VCC引脚通过电容C20接电源地GND，所述集成电路IC2的VCC引脚接高电平3.3V，所述电容C20为陶瓷电容104，所述电阻R20、R21、R22、R23阻值为1KΩ±5%，记忆电路通过集成电路IC2的SDA引脚、SCL引脚与单片机IC1的PB11引脚、PB10引脚以I²C的通信模式来实现计数，单片机IC1通过电磁阀开关循环作为计数单位依次累加，将计数结果发送给集成电路IC2的SDA引脚写入保存，如果中途有断电或者异常，单片机IC1会直接从集成电路IC2的SDA引脚读出已经存储的计数值，并作为最终的计数数通过网络实时将该计数值发送给移动终端。

所述NB-IoT模块电路包括NB-IoT模块U2、电源天线U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、下拉电阻R51、电阻R61、电阻R71、电阻R81、电阻R9、电阻R110、电容C1、电容C2、电容C301、电容C5、电容C6、电容C7、电容C81、TVS芯片U4、物联网卡U3、三极管Q1、发光二极管D1和电容E1，所述NB-IoT模块U2选用M5310-A模组，所述TVS芯片U4选用SMF05C TIG芯片，所述NB-IoT模块U2的TXD引脚通过1KΩ的电阻R2与单片机IC1的PC5引脚相连，所述NB-IoT模块U2的RXD引脚通过1KΩ的电阻R3与单片机IC1的PC4引脚相连，所述NB-IoT模块U2的RXD引脚通过5.6KΩ的下拉电阻R51接电源地GND，所述NB-IoT模块U2的四个GND引脚接电源地GND，所述NB-IoT模块U2的RE_ANT引脚通过10Ω电阻R4与电源天线U1连接，所述电阻R4的两端分别通过10pF的电容C1和10pF的电容C2接电源地GND，所述NB-IoT模块U2的两个VBAT引脚并联100nF电容C301和100uF电容E1接高电平3.6V，所述NB-IoT模块U2的NEILIGHT引脚通过4.7KΩ的电阻R71与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的发射极通过发光二极管D1和1KΩ上拉电阻R1接高电平3.6V，所述三极管Q1的发射极和集电极通过4.7KΩ的电阻R61相连，所述物联网卡U3的VCC引脚与NB-IoT模块U2的SIM_VDD引脚相连且通过100nF电容C4与NB-IoT模块U2的SIM_GND引脚相连，所述物联网卡U3的GND引脚与NB-IoT模块U2的SIM_GND引脚相连，所述物联网卡U3的RST引脚通过22Ω电阻R81与NB-IoT模块U2的SIM_RST引脚相连，所述物联网卡U3的CLK引脚通过22Ω电阻R9与NB-IoT模块U2的SIM_CLK引脚相连，所述物联网卡U3的VCC引脚通过33pF电容C7接地，所述物联网卡U3的RST引脚通过33pF电容C6接地，所述物联网卡U3的CLK引脚通过33pF电容C5接地，所述物联网卡U3的RST引脚与TVS芯片U4的PIN5脚相连，所述物联网卡U3的CLK引脚与TVS芯片U4的PIN6脚相连，所述物联网卡U3的VCC引脚、RST引脚、CLK引脚与TVS芯片U4的PIN4脚相连，所述物联网卡U3的SIO引脚与TVS芯片U4的PIN1脚相连，TVS芯片U4的PIN1脚通过22Ω电阻R110与NB-IoT模块U2的SIM_DATA引脚相连，TVS芯片U4的PIN2脚和PIN1脚通过33pF电容C81连接，TVS芯片U4的PIN2脚接电源地GND，M5310-A模组是一款工作在频段Band3、Band5、Band8的工业级产品，性能可靠、应用范围广泛，NB-IoT模块电路与单片机IC1的PC4引脚、PC5引脚组成串行通信方式，当移动终端发控制信号时，单片机IC1的PPC4引脚接受信号，单片机IC1并同步通过PC5引脚向移动终端发送信息以实现互联互通的工作模式，物联网卡U3电路外围采用高性能的TVS芯片U4进行保护，信号发射、接收采用电源天线U1，电路中通过发光二极管D1进行连网信号指示，电路结构简单、成本低、性能可靠。

所述电磁阀P1包括电磁阀L-DC1和电磁阀L-DC2，电磁阀L-DC2防止智能控制电磁阀L-DC2人为拆卸进行偷油、换油等盗窃行为，电磁阀L-DC1控制阀门开闭进行加油卸油。

具体使用时，采用车载DC24V电源作为本装置供电通过5V降压滤波电路、3.6V降压滤波电路和3.3V降压滤波电路输出高电平5V、高电平3.6V和高电平3.3V，单片机控制电路、卫星导航模块电路、蓝牙模块电路、记忆电路通过高电平3.3V供电：NB-IOT模块电路通过高电平3.6V供电：流量计控制电路、RFID模块电路、电压转换电路通过高电平5V供电：电磁阀控制、油水防混电路通过高电平24V供电，移动终端作为本控制系统的一种控制终端通过不同网络包括卫星导航、NB-ioT物联、蓝牙通信发出相关的控制信号，当控制器的各模块电路接收到相对应的信号后，可直接由主控制器单片机IC1输出不同电平控制电磁阀L-DC1和电磁阀L-DC2的开关及流量数据读取，智能控制阀上锁和解锁主要为了防止智能控制阀人为拆卸，进行偷油、换油等盗窃行为而设计的，本智能控制阀首次使用处于断开状态，如果单片机IC1收到解锁信号，则单片机IC1输出高电平，控制电磁阀L-DC2工作，从而拉伸电磁阀L-DC2螺杆，智能控制电磁阀L-DC2解锁完成，此时可完成打开和关闭阀门操作；如果单片机IC1收到上锁信号，则单片机IC1输出低电平，控制电磁阀L-DC2断电，从而弹开电磁阀L-DC2螺杆，智能控制电磁阀L-DC2锁紧成功，此时无法旋开拆卸电磁阀L-DC2和打开电磁阀L-DC2，从而实现防止偷油的目的；在智能控制电磁阀L-DC2解锁模式下，由移动终端发送加油信号给主控制器时，则单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口输出高电平则三极管Q2导通，发光二极管D3打开，场效应管Q3导通，电磁阀P1打开，触发电磁阀L-DC1工作，电磁阀L-DC1螺杆运动，从而带动智能控制电磁阀L-DC1的按钮上提，最终油从总阀流出通过智能控制阀流入油罐，当油罐的加油量达到后，通过移动终端发送关阀指令给单片机IC1，单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口输出低电平则三极管Q2关断，发光二极管D3关闭，场效应管Q3关断电磁阀P1闭合，智能控制电磁阀L-DC1闭合，电磁阀L-DC2电磁阀螺杆复位，带动智能控制电磁阀L-DC1钮往回运动，阀体关闭，智能控制阀闭合、锁住智能锁，从而实现防止偷油的目的；在智能控制电磁阀L-DC2解锁模式下，由移动终端发卸油信号给主控制器单片机IC1时，单片机IC1接收到信号后再由单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口输出高电平则三极管Q2导通，发光二极管D3打开，场效应管Q3导通，电磁阀P1打开，触发电磁阀L-DC1工作，电磁阀L-DC1螺杆运动，从而带动智能控制电磁阀L-DC1的按钮上提，单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口输出高电平则三极管Q2导通，发光二极管D3打开，场效应管Q3导通，电磁阀P1打开，触发电磁阀L-DC1工作，电磁阀L-DC1螺杆运动，从而带动智能控制电磁阀L-DC1的按钮上提，油罐内油通过智能控制阀与输油管道流出，当油罐卸油完成后，再由移动终端发送关阀指令给主控制器单片机IC1，触发主控制器单片机IC1的PB13引脚对应的I/O口输出低电平则三极管Q2关断，发光二极管D3关闭，场效应管Q3关断电磁阀P1闭合，智能控制电磁阀L-DC1闭合，电磁阀L-DC2电磁阀螺杆复位，带动智能控制电磁阀L-DC1钮往回运动，阀体关闭，进行卸油操作时，智能控制电磁阀L-DC1为关闭状态，需要通过油水防混电路识别，当测量到液体的导电率及介电常数符合预设值时，既正确识别出所加液体为油，再通过RFID模块电路进行识别检测，若电路中的RFID芯片与油枪电子标签的识别码匹配，则识别通过，既正确区分油品，才能进行控制智能控制电磁阀L-DC1打开进行加油操作，否则电磁阀L-DC1保持关闭不能进行加油操作，每次油罐车以加油到卸油作为一次运油计数单位，后续依次累加，单片机IC1通过电磁阀开关循环作为计数单位依次累加，将计数结果发送给集成电路IC2的SDA引脚写入保存，如果中途有断电或者异常，单片机IC1会直接从集成电路IC2的SDA引脚读出已经存储的计数值，并作为最终的计数数通过网络实时将该计数值发送给移动终端。

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、方法、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、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，其特征在于：包括电磁阀P1、流量计、控制电路和移动终端，所述电磁阀P1设于油罐车阀门处，所述流量计和控制电路设于电磁阀P1上，所述移动终端与控制电路无线连接；所述控制电路包括电源电路、单片机控制电路、卫星导航模块电路、电磁阀驱动电路、流量计驱动电路、RFID模块电路、油水识别防混模块电路、NB-IoT模块电路、蓝牙模块电路和记忆电路；所述电源电路与单片机控制电路连接，所述单片机控制电路包括单片机IC1、电源滤波电容电路、复位电路、时钟主频电路、低速时钟电路和开关电路，所述单片机IC1采用STM32F030RCT6单片机，所述复位电路包括上拉电阻R13、四脚开关SW2、电容C13和五脚接线端子CN1，所述四脚开关SW2的2脚与单片机IC1的NRST引脚连接，四脚开关SW2的2脚与3脚连接，四脚开关SW2的3脚串联电容C13接电源地GND，四脚开关SW2的1脚和4脚连接且与电源地GND连接，所述五脚接线端子CN1的2脚与单片机IC1的NRST引脚连接，五脚接线端子CN1的1脚和5脚分别接高电平3.3V和电源地GND，五脚接线端子CN1的3脚和4脚分别与单片机IC1的PA13 引脚和PA14引脚相连，所述时钟主频电路包括电阻R12、晶振X1、电容C10和电容C11，所述电阻R12的阻值为100K，所述单片机IC1的PF0引脚与晶振X1一端相连，单片机IC1的PF1引脚通过电阻R12与晶振X1的另一端相连，晶振X1的两个管脚分别通过电容C10、电容C11接电源地GND，电容C10和电容C11为20PF电容；所述低速时钟电路包括晶振X2、电容C12和电容C14，单片机IC1的PC14引脚和PC15引脚分别与晶振X2的两端连接，晶振X2的两端分别通过电容C12和电容C14接电源地GND，电容C12和电容C14为15PF电容；所述开关电路包括电容C9、四脚开关SW1和上拉电阻R11，所述四脚开关SW1的2脚和3脚连接，四脚开关SW1的1脚和4脚连接，所述电容C9与四脚开关SW1并联后与单片机IC1的PD2引脚相连，所述四脚开关SW1的3脚串联上拉电阻R11接高电源3.3V；所述电源滤波电容电路包括依次并联的滤波电容E6、滤波电容E7、电容C46、电容C47、电容C48和电容C49，滤波电容E6、滤波电容E7采用100μF电容，电容C46、电容C47、电容C48和电容C49采用1μF电容；电源滤波电容电路的两端分别接高电平3.3V和电源地GND，电源滤波电容电路对输入的3.3V电源进行滤波处理；电磁阀驱动电路与单片机IC1的PB13引脚相连，所述流量计驱动电路与单片机IC1的PA0引脚相连，所述蓝牙模块电路与单片机IC1的PA2、PA3、PA4、PA5引脚相连，所述卫星导航模块电路与单片机IC1的PA8、PA9、PA10引脚相连；所述NB-IoT模块电路与单片机IC1的PC4、PC5引脚相连，所述RFID模块电路与单片机IC1的PB0、PB1、PB2引脚相连，所述RFID模块电路通过单片机IC1的PB0、PB1引脚与单片机IC1进行数据通信，所述油水识别防混模块电路通与单片机IC1的PC0、PC1引脚相连；所述记忆电路与单片机IC1的PB10、PB11引脚相连；所述油水识别防混模块采用型号为PQ-606的油水传感器P3，油水传感器P3为集成传感器模块，油水传感器P3的RS232RXD引脚和RS232TXD引脚分别与单片机IC1的PC0、PC1引脚相连，油水传感器P3的引脚1和引脚4分别接高电平24V和电源地GND，油水传感器P3的RS232RXD引脚和RS232TXD引脚分别与单片机IC1的PC0、PC1引脚以串口通信方式进行数据交换，所述电磁阀驱动电路包括电阻R15、三极管Q2、下拉电阻R17、二极管D2、发光二极管D3、场效应管Q3、上拉电阻R16、电阻R18和电阻R19，所述电磁阀P1的一端与高电平24V相连且通过电阻R18和二极管D2与场效应管Q3的源极相连，所述电磁阀P1的另一端与场效应管Q3的源极相连，所述场效应管Q3的源极通过上拉电阻R16与高电平24V相连，所述场效应管Q3的漏极接电源地GND，所述场效应管Q3的栅极通过电阻R19与三极管Q2的集电极相连，所述三极管Q2的集电极通过下拉电阻R17和发光二极管D3接电源地GND，所述三极管Q2的发射极接高电平5V，所述三极管Q2的基极通过电阻R15与单片机IC1的PB13引脚相连，所述三极管Q2为三极管8550，所述电阻R15、R17、R19为1K电阻，所述电阻R16为5.1K电阻，所述场效应管Q3采用IRF540MOS管。

2.根据权利要求1所述的一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，其特征在于：所述电源电路包括5V降压滤波电路、3.6V降压滤波电路和3.3V降压滤波电路，所述5V降压滤波电路包括保险丝F1、接线端子P1、电容C3、电容C8、电容C91、电容C101、电容C102、电容C18、降压电源芯片U1、电感L2、防反接二极管D1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R101，所述降压电源芯片U1采用MPQ4420，降压电源芯片U1的GND引脚接电源地GND，降压电源芯片U1的VIN引脚分别与电容C3、电容C102并联接高电平24V，电容C102的两端分别接高电平24V和电源地GND，接线端子P1的一端通过防反接二极管D1和保险丝F1接高电平24V，接线端子P1的另一端接电源地GND，降压电源芯片U1的PG引脚通过电阻R7与VCC引脚相连，降压电源芯片U1的VCC引脚通过电容C18与GND引脚相连；降压电源芯片U1的BST引脚通过电阻R6与电容C8相连后再通过电容C8与降压电源芯片U1的SW引脚相连；降压电源芯片U1的SW引脚通过电感L2与电容C101和C91并联后分别与5V高电平和GND相连；降压电源芯片U1的FB引脚通过电阻R8和电阻R10接高电平5V，降压电源芯片U1的FB引脚通过电阻R8和电阻R101接电源地GND；所述电容C3、电容C8、电容C91、电容C18为100μF电容，所述电容C101为470μF电容，所述电容C102为1000μF电容，所述电阻R5、电阻R7为100k电阻，所述电阻R6为20Ω电阻，所述电阻R8为51k电阻，所述电阻R10为68k电阻，所述电阻R101为13k电阻；所述3.6V降压滤波电路包括LDO专用芯片U8、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36和瞬态电压抑制二极管D4，所述LDO专用芯片U8采用MIC29302芯片，所述LDO专用芯片U8的IN引脚和EN引脚通过阻值为10KΩ的电阻R30连接，所述高电平5V通过并联电容C27、C28与LDO专用芯片U8的IN引脚连接，LDO专用芯片U8的GND引脚和ADJ引脚通过阻值为51KΩ的电阻R31连接，LDO专用芯片U8的GND引脚接电源地GND，所述LDO专用芯片U8的OUT引脚和ADJ引脚通过阻值为100KΩ的电阻R29连接，所述LDO专用芯片U8的OUT引脚依次并联电容C29、电容C30、瞬态电压抑制二极管D4、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36输出高电平3.6V，所述电容C27、电容C29为100μF电容，所述电容C30、C34、C35为100nF电容，所述电容C31、电容C32为330μF电容，所述电容C33为1μF电容，所述电容C36为10pF电容；所述3.3V降压滤波电路包括LDO专用芯片VR1、电容C42、电容C43、电容C44和电容C45，所述LDO专用芯片VR1采用AMS1117芯片，所述LDO专用芯片VR1的Vin引脚和GND引脚分别接高电平5V和电源地GND，LDO专用芯片VR1的Vin引脚和GND引脚分别并联电容C42、C43，所述LDO专用芯片VR1的Vout引脚和GND引脚分别并联电容C44、C45输出高电平3.3V。

3.根据权利要求2所述的一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，其特征在于：所述蓝牙模块电路包括蓝牙芯片IC3、电容C23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27和电容E5，所述蓝牙芯片IC3采用JDY-16蓝牙模块，所述蓝牙芯片IC3的VCC引脚并联电容C23和电容E5，电容C23的两端分别接高电平3.3V和电源地GND，所述蓝牙芯片IC3的STAT引脚通过阻值为390K的电阻R26与单片机IC1的PA5引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的PWRC引脚通过阻值为390Ω的电阻R24与单片机IC1的PA4引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的RXD_DC引脚通过阻值为10Ω的电阻R25与单片机IC1的PA2引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的TXD_DD引脚通过阻值为10Ω的电阻R27与单片机IC1的PA3引脚相连，所述蓝牙芯片IC3的GND引脚接电源地GND，所述电容C23采用陶瓷电容104，所述电容E5为100uF电解电容。

4.根据权利要求3所述的一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，其特征在于：所述卫星导航模块电路包括定位模块U6、电感L1、电源天线U5、电容C19和电容E4，所述定位模块U6采用ATGM336H-5N系列模块，ATGM336H-5N系列模块支持北斗和GPS两大系统，所述定位模块U6的VCC_RF引脚通过47nH的电感L1与电源天线U5连接，所述定位模块U6的RF_IN引脚与电源天线U5连接，所述定位模块U6的VCC引脚并联电容C19、E4连接高电平3.3V，所述定位模块U6的IPPS引脚、RXD引脚、TXD引脚分别与单片机IC1的PA8引脚、PA9引脚、PA10引脚相连，所述电容C19采用陶瓷电容104，所述电容E4为100uF电解电容。

5.根据权利要求4所述的一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，其特征在于：所述RFID模块电路包括RFID模块U7、电容C21、电容C22、电容C24、电容C25、电容C26、电阻R28和天线线圈La1，所述RFID模块U7采用PCF7991芯片，PCF7991芯片工作在125KHz，提供ID应答和芯片读写，采用5V供电，所述RFID模块U7的VCC引脚并联10uF的电容C21、100nF的电容C22接高电平5V，所述RFID模块U7的VSS引脚接电源地GND，所述RFID模块U7的CEXT引脚通过电容C26接电源地GND，所述RFID模块U7的QGND引脚通过100nF的电容C25接电源地GND，所述天线线圈La1的一端连接RFID模块U7的TX1引脚，所述天线线圈La1的另一端通过100nF的电容C24连接RFID模块U7的TX2引脚并通过阻值为1K的电阻R28连接RFID模块U7的RX引脚，天线线圈La1与电容C24形成谐振LC滤波电路，可以减少高频纹波对电路的影响，电阻R28可以适当增加RFID模块U7的RX引脚阻抗匹配，所述RFID模块U7的DIN引脚、DOUT引脚、SCLK引脚分别与单片机IC1的PB0引脚、PB1引脚、PB2引脚相连。

6.根据权利要求5所述的一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，其特征在于：所述记忆电路包括集成电路IC2、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23和电容C20，所述集成电路IC2采用24C02集成电路，集成电路IC2的SDA引脚通过电阻R22与单片机IC1的PB11引脚相连，集成电路IC2的SCL引脚通过电阻R23与单片机IC1的PB10引脚相连，集成电路IC2的SDA引脚通过上拉电阻R20接高电平3.3V，所述集成电路IC2的SCL引脚通过上拉电阻R21接高电平3.3V，所述集成电路IC2的GND引脚、A0引脚、A1引脚、A2引脚接电源地GND，所述集成电路IC2的VCC引脚通过电容C20接电源地GND，所述集成电路IC2的VCC引脚接高电平3.3V，所述电容C20为陶瓷电容104。

7.根据权利要求6所述的一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，其特征在于：所述NB-IoT模块电路包括NB-IoT模块U2、电源天线U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、下拉电阻R51、电阻R61、电阻R71、电阻R81、电阻R9、电阻R110、电容C1、电容C2、电容C301、电容C5、电容C6、电容C7、电容C81、TVS芯片U4、物联网卡U3、三极管Q1、发光二极管D1和电容E1，所述NB-IoT模块U2选用M5310-A模组，所述TVS芯片U4选用SMF05C TIG芯片，所述NB-IoT模块U2的TXD引脚通过1KΩ的电阻R2与单片机IC1的PC5引脚相连，所述NB-IoT模块U2的RXD引脚通过1KΩ的电阻R3与单片机IC1的PC4引脚相连，所述NB-IoT模块U2的RXD引脚通过5.6KΩ的下拉电阻R51接电源地GND，所述NB-IoT模块U2的四个GND引脚接电源地GND，所述NB-IoT模块U2的RE_ANT引脚通过10Ω电阻R4与电源天线U1连接，所述电阻R4的两端分别通过10pF的电容C1和10pF的电容C2接电源地GND，所述NB-IoT模块U2的两个VBAT引脚并联100nF电容C301和100uF电容E1接高电平3.6V，所述NB-IoT模块U2的NEILIGHT引脚通过4.7KΩ的电阻R71与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的发射极通过发光二极管D1和1KΩ上拉电阻R1接高电平3.6V，所述三极管Q1的发射极和集电极通过4.7KΩ的电阻R61相连，所述物联网卡U3的VCC引脚与NB-IoT模块U2的SIM_VDD引脚相连且通过100nF电容C4与NB-IoT模块U2的SIM_GND引脚相连，所述物联网卡U3的GND引脚与NB-IoT模块U2的SIM_GND引脚相连，所述物联网卡U3的RST引脚通过22Ω电阻R81与NB-IoT模块U2的SIM_RST引脚相连，所述物联网卡U3的CLK引脚通过22Ω电阻R9与NB-IoT模块U2的SIM_CLK引脚相连，所述物联网卡U3的VCC引脚通过 33pF电容C7接地，所述物联网卡U3的RST引脚通过33pF电容C6接地，所述物联网卡U3的CLK引脚通过 33pF电容C5接地，所述物联网卡U3的RST引脚与TVS芯片U4的PIN5脚相连，所述物联网卡U3的CLK引脚与TVS芯片U4的PIN6脚相连，所述物联网卡U3的VCC引脚、RST引脚、CLK引脚与TVS芯片U4的PIN4脚相连，所述物联网卡U3的SIO引脚与TVS芯片U4的PIN1脚相连，TVS芯片U4的PIN1脚通过22Ω电阻R110与NB-IoT模块U2的SIM_DATA引脚相连，TVS芯片U4的PIN2脚和PIN1脚通过33pF电容C81连接，TVS芯片U4的PIN2脚接电源地GND。

8.根据权利要求1所述的一种移动定位及带开关与锁紧的智能控制阀门，其特征在于：所述电磁阀P1包括电磁阀L-DC1和电磁阀 L-DC2。

Images