CN112925248A

CN112925248A - 一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统

Info

Publication number: CN112925248A
Application number: CN202110157147.1A
Authority: CN
Inventors: 崔小燕; 顾成文
Original assignee: Shenzhen Huiling Information Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Huiling Information Technology Co ltd
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2021-06-08

Abstract

本发明公开了一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统，包括主芯片、电源模块，通信模块，输入模块，输出模块，电源模块包括分压电路、电池充电电路、电源滤波电路，主芯片的型号为TMS320F2812输入模块包括按键电路、触摸按键电路、温度传感电路，通信模块包括蓝牙电路、WIFI电路、网口电路、485模块电路、NB‑IOT电路、GPS电路和无线电路，输出模块包括显示电路、报警电路、继电器输出电路、数码管电路、超声波输出电路，电源模块向主芯片、通信模块、输入模块和输出模块提供电源，输入模块向主芯片提供控制信号，主芯片向输出模块提供控制信号，主芯片和通信电路双向提供控制信号，本发明采用物联网模块能组成智能制造的基本单元，具有良好的市场效应。

Description

一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统

技术领域

本发明涉及智能控制领域，尤其涉及一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统。

背景技术

超声波是一种频率超出人类听觉范围20 kHz以上的声波，利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的，超声波清洗剂一般有两类清洗剂，即化学溶剂和水基清洗剂。清洗介质的化学作用可以加速超声波清洗效果，超声波清洗是物理作用，两种作用相结合，依对物件进行充分、彻底的清洗，超声波的功率密度越高，空化效果越强，速度越快，清洗效果越好，但对于精密的表面光洁度甚高的物件，采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生空化、腐蚀。超声波在50°C~60°C时的空化效果最好，清洗剂也不是温度越高，作用越显著，有可能会高温失效，通常超声波在超过85°C时，清洗效果已变差，此外传统的超声波清洗器未能加入物联网系统，不能组成智慧制造的基本单元。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统。

本发明采用以下技术方案，一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统，包括主芯片、电源模块，通信模块，输入模块，输出模块，所述电源模块包括分压电路、电池充电电路、电源滤波电路，所述主芯片的型号为TMS320F2812，采用主频150MHz，ROM片内256K×16bit，外扩512K×16bit NOR FLASH，RAM片内34K×16bit，外扩256K×16bit SRAM，所述输入模块包括按键电路、触摸按键电路、温度传感电路，所述通信模块包括蓝牙电路、WIFI电路、网口电路、485模块电路、NB-IOT电路、GPS电路和无线电路，所述输出模块包括显示电路、报警电路、继电器输出电路、数码管电路、超声波输出电路，所述电源模块向主芯片、通信模块、输入模块和输出模块提供电源，所述输入模块向主芯片提供控制信号，所述主芯片向输出模块提供控制信号，所述主芯片和通信电路双向提供控制信号。

进一步地，所述分压电路采用TPS767D318芯片进行分压，可以通过输入5V输出3.3V、1.8V两种电压供使用，5V电压通过TPS767D318芯片5、6管脚进入，通过16、17管脚输出3.3V电压，通过23、24管脚输出1.8V，5V输入电压中有一路LED指示灯，用于显示TPS767D318芯片工作状态，所述电池充电电路通过5V电压输入，采用MCP73831芯片给电池进行充电，充电时红色LED指示灯亮，充满时绿色指示灯亮，所述电源滤波电路采用低频滤波和高频滤波相结合的方法进行。

进一步地，所述按键电路由三路按键加10K上拉电阻构成，所述按键电路接所述主芯片的通用I/O端口，其中一路的具体接法为开关SW1的1和2管脚接所述主芯片的XNM1端口，3和4管脚接地，1和2管脚经10K的上拉电阻接3.3V电压，所述触摸按键电路由CP2526AL芯片及其外围电路构成，所述CP2526AL芯片的24管脚的第一引线经0R电阻接所述主芯片的通用I/O端口，第二引线接经0R电阻和NC电容接地，25、26、27、28管脚的接法同24管脚，23管脚接VCC电压，22管脚的第一引线经电阻R107接VCC电压，第二引线经电阻R108接地，20和21管脚空置，17、18和19管脚接地，16管脚接VCC电压且电压处设置值为1uF去耦电容C104和C105，15管脚的第一引线经NC电阻接VCC电压，第二引线经10K的下拉电阻接地，14管脚的接法与15管脚的接法相同，9、10、11、12、13管脚空置，8管脚接地，7管脚的第一引线经电阻R106接地，第二引线经4.7uF的电容C103接VCC电压，6管脚经10K的上拉电阻接VCC电压，5管脚经1uF的电容C101接地，4管脚经0R电阻R90和NC电容C99接地，3管脚经10K电阻R85接地，2管脚经NC电容C12接地，1管脚接地，所述温度传感电路由两路相同的热敏电路构成，其中一路的热敏电阻RV1和1K的定值电阻R115形成分压网络，所述主芯片的A/D转换口ADCINA1接在热敏电阻RV1和1K的定值电阻R115之间，1K的定值电阻R115与电容C61并联。

进一步地，所述蓝牙电路由HC-05蓝牙芯片、一路按键和一路指示灯电路，采用串口通信，所述HC-05蓝牙芯片的1管脚接所述主芯片的T2PWM-T2CMP管脚，2管脚接所述主芯片的T3PWM-T3CMP管脚，12管脚接3.3V电压，13管脚接地，21和22管脚接地，32管脚经电阻R29和发光二极管L2接地，34管脚的第一引线经10K的电阻接地，第二引线经开关K1接3.3V电压，其余管脚空置，所述WIFI电路由EMW3080B芯片及滤波电容、上拉电阻构成，所述EMW3080B芯片的9管脚经330R的电阻R10接所述主芯片的SCIRXDB管脚，10管脚经330R的电阻R11接所述主芯片的SCITXDB管脚，11管脚为重置端口，16管脚接3.3V电压且电压处设置去耦电容C18、C19和C20,17管脚的第一引线接地，第二引线接座子P1的2管脚，19管脚接所述座子P2的1管脚，23管脚经10K的上拉电阻R7接3.3V电压，所述网口电路，所述网口模块电路采用W5500芯片及其外围电路构成，集成全硬件TCP/IP协议栈，其连接RJ45网口，采用25M晶振加两个103瓷片电容构成时钟电路，支持高速标准4线SPI接口与主机进行通信，该 SPI速率达到80MHz，其内部还集成了以太网数据链路层MAC和10BaseT/100BaseTX以太网物理层PHY，支持自动协商10/100-Based全双工/半双工、掉电模式和网络唤醒功能，所述W5500芯片的37管脚的第一引线经10K的上拉电阻接3.3V电压，第二引线接所述主芯片的PWM12管脚，36管脚的第一引线接所述主芯片的SCIRXDA管脚，第二引线经上拉电阻接3.3V电压，35管脚接所述主芯片的SCITXDA管脚，34管脚接所述主芯片的MDRA管脚，33管脚接所述主芯片的MCLKRA管脚，32管脚的第一引线经10K的上拉电阻接3.3V电压，第二引线接所述主芯片的MFSRA管脚，31和32管脚接由25M晶振加两个103瓷片电容构成的时钟电路，29管脚接地，28管脚接3.3V电压，27管脚接所述RJ45网口的11管脚，25管脚接所述RJ45网口的10管脚，23管脚经10K下拉电阻接地，22管脚的第一引线经电容0.01uF电容接地，第二引线接1.2V电压，21管脚接3.3V电压， 20管脚经4.7uF接地，19管脚接地，17管脚的第一引线经0.1uF电容接地，第二引线接3.3V电压，16管脚接地，15管脚接接3.3V电压，14管脚接地，11管脚接3.3V电压，10管脚经下拉电阻R63接地，9管脚接地，8管脚接3.3V电压且电压处设置去耦电容C57,6管脚的第一引线经电容C55接所述RJ45网口的3管脚，第二引线经电阻R60接所述RJ45网口的5管脚，第二引线经电阻R60和电容C58接地，第二引线经电阻R60和电阻R62接所述W5500芯片的5管脚，第二引线经电阻R60、电阻R62和电容C60接所述RJ45网口的6管脚，4管脚接3.3V电压，3管脚接地，2管脚的第一引线经上拉电阻R38接3.3V电压，第二引线接所述RJ45网口的1管脚，1管脚的第一引线经上拉电阻R36接3.3V电压，第二引线接所述RJ45网口的2管脚，48管脚接地，42、41、40、39、38管脚各自接一个10K的下拉电阻，45管脚的第一引线经1K的电阻R41接3.3V电压，第二引线经1K的电阻R40接地，44和43管脚的接法同45管脚的接法，所述RJ45网口的12管脚经上拉电阻R43接3.3V电压，9管脚经1K的上拉电阻接3.3V电压，14和13管脚接地，4管脚经10R的电阻R35接3.3V电压，所述485模块电路由MAX13085EESA芯片及其外围电路构成，工作电压为4.5V至5.5V，支持热拔插，失效保护及静电防护，通讯一端接单片机异步串行接口，一端接上位机，具体接法为：所述 MAX13085EESA芯片的1管脚接所述主芯片的ADCINB0管脚，2和3管脚共接所述主芯片的ADCINB1管脚，4管脚接所述主芯片的ADCINB2管脚，5管脚接地， 6管脚的第一引线经电阻R28接2P接口的1管脚，第二引线接VCC电压，7管脚的第一引线经电阻RB1接地，第二引线经电阻R27接所述2P接口的2管脚，8管脚接VCC电压且电压处设置去耦电容C7，所述NB-IOT电路由ME3616芯片及其外围电路构成，支持窄带蜂窝物联网通信模组，提供最大66Kbps上行速率和34Kbps下行速率，支持CO/AP、TCP/UDP、MQTT、OMA-LWM2M多种网络协议，支持PSM、EDRX低功耗模式，并支持GNSS定位功能和嵌入式ESIM，具体接法为：所述ME3616芯片的1、2、7、8、9、10管脚依次逐一接所述主芯片的PWM5、PWM6、PWM1、PWM2、PWM3、PWM4管脚，27管脚依次经OR电阻经天线GND ANT1接地，24管脚第一引线依次经27NH电感经10R电阻接3.3V电压，第二引线依次经0R电阻经天线GNDANT2接地，21管脚接经10K电阻接SMMBT5551LT1G的基极，所述SMMBT5551LT1G的集电极依次经5.1K电阻经二极管L10接3.3V电压，发射极接地，所述ME3616芯片的12管脚的第一引线经电阻R22经电容33pF的电容C2接地，第二引线经电阻R12接SIM-Nano卡的RST管脚，第三引线接LESDA6V1W6T1G的1管脚，13管脚的第一引线经电阻R19经电容C4接地，第二引线经电阻R19接SIM-Nano的I/O端口，第三引线经电阻R19接LESDA6V1W6T1G的4管脚，14管脚的第一引线经电阻R20经电容C5接地，第二引线经电阻R20接SIM-Nano的CLK管脚，第三引线经电阻R20接LESDA6V1W6T1G的3管脚，所述SIM-Nano卡的GND管脚接地，VCC管脚的第一引线接VCC电压且电压处设置去耦电容，第二引线接LESDA6V1W6T1G的6管脚，所述GPS电路由SKG16A模块及其外围电路构成，集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU，灵敏度为跟踪-165dBm、捕获为-148dBm，启动方式分为冷启动、温启动和热启动，定位精度为3m，速度精度为0.1m/s，GPS模块与所述主芯片的通信方式为串行接口，具体接法为：所述SKG16A模块的30管脚接所述主芯片的ADCINA3管脚，31管脚经0R电阻接所述主芯片的ADCINA4管脚，33、35、36管脚接地，29、28、26、24、23、22、21、20、19、17、15、14、12管脚接地，11管脚经磁珠B2接VDD33V电压且电压处设置去耦电容C96和C97，2、3、4、6、8、9、10管脚接地，5管脚经电容C98接地，1管脚接天线T3的2管脚，所述天线T3的1和2管脚接地，所述无线电路由NRF24L01芯片及其外围电路构成，工作电压为1.9V至3.6V，内置2.4GHz天线，集成了与RF协议相关的高速信号处理部分，所述NRF24L01芯片的SPI接口可以利用单片机的I/O口进行模拟，内部有FIFO，可以与各种高低速微处理接口进行通信，具体接法为：所述NRF24L01芯片的1、2、3、4、5、6管脚依次逐一接所述主芯片的CANRXA、CANTXA、SPICLKA、SPISETA、SPIMIMOA、SPIMOMIA，7、17和15管脚共同接3.3V电压且电压处设置去耦电容C69和C70，8管脚和14管脚接地，9和10管脚接由晶振Y3、电阻R91、电容C79和电容C80组成的晶振电路，20和17管脚接地，16管脚经电阻R78接地，电感L5、L6和L7为π型接法，13管脚接在电感L5和L6的节点，12管脚接在电感L6和电感L7的节点，11管脚连接电感L7且管脚处设置2.2nF的接地电容C74和4.7nF的接地电容C75，电容C71的两端各连接电感L5和天线E1，电容C71的两端还设置接地电容C73和C72。

进一步地，所述显示电路由OLED屏幕加外围电路构成，其中13-15、18-19是通信管脚，优点是广视角，具有几乎无穷高的对比度、较低的功耗、非常高的反应速度，全彩化并且制程简单等，所述显示电路接所述主芯片的SPI接口，具体接法为：OLED屏幕的1管脚接地，2和3管脚之间接电容C41,4和5管脚之间接电容C43,6和9管脚接3.3V电压且电压处设置并联的去耦电容C47、C48、C49和C50,8管脚接地，10、11、12管脚接地，13、14、15、18、19管脚依次逐一接所述主芯片的XA0、XA1、XA2、XA3、XA4管脚，21、22、23、24、25管脚接地，26和27管脚之间依次接电阻R34和电容C39,28管脚经并联的电容C38和电容C42接地，29和30管脚接地，所述报警电路由蜂鸣器B1和三极管Q6组成，所述三极管Q6的基极连接所述主芯片的XD15管脚，集电极连接3.3V电压，发射极连接所述蜂鸣器B1的2管脚，所述蜂鸣器B1的1管脚接地，所述继电器输出电路由TLP521-1光耦、三极管Q5、继电器和加热器组成，由主控I/O口通过光耦控制一路NPN三极管，从而控制继电器输出，所述数码管电路由74HC164驱动芯片与4位数码管构成，74HC164驱动芯片与4位数码管接通用I/O口，所述超声波输出电路由主控5路I/O口进行控制，通过两路MOS电路控制一路超声波负载，所述超声波输出电路接通用I/O口，I/O口驱动MOS管，MOS管电动超声波发生装置，所述超声波输出电路中设置电压检测电路。

进一步地，存储电路接由SD-Card卡组成，所述存储电路接通用I/O口，SRAM电路由CY7C1041CV33 SDRAM芯片及外围电路构成，JTAG电路由JTAG1芯片组成，所述JTAG1芯片的1、3、7、9、11、2管脚依次逐一接所述主芯片的TMS、TDI、TDO、TCK、TCK、TRST管脚，13管脚的第一引线接所述主芯片的EMU0管脚，第二引线经上拉电阻R93接3.3V电压，14管脚的第一引线接所述主芯片的EMU1管脚，第二引线经上拉电阻R94接3.3V电压，5管脚接3.3V电压，4、8、10、12管脚接地，USB转串口电路由PL2303芯片及外围电路构成，所述PL2303芯片的1、3、5管脚依次逐一接所述主芯片的PWM10、TCLINB、PWM11管脚。

有益效果：

本系统采用分压电路、电源滤波电路和电池充电电路为系统提供一个干净的电源，增强了系统的抗干扰能力，保证系统稳定工作；温度传感器电路监控清洗液的温度，使清洗液温度维持在最佳工作温度；继电器输出电路通过光耦隔离器控制一路NPN三极管，从而控制继电器输出增强保证继电器能够独立工作；超声波清洗驱动电路附带两路电压检测功能保证系统稳定；系统采用物联网模块主芯片支持多种协议，系统兼容性好，能够适配多种协议；采用物联网系统能够及时监控和显示系统的运行状态，以及显示该设备的位置。

附图说明

图1为主芯片；

图2为分压电路、电源滤波电路和电池充电电路；

图3为按键电路、触摸按键电路、温度传感电路；

图4为蓝牙电路、WIFI电路、网口电路；

图5为485模块电路、NB-IOT电路、GPS电路和无线电路；

图6为存储电路、SRAM电路、JTAG电路、USB转串口电路；

图7为显示电路、报警电路、继电器输出电路、数码管电路、超声波输出电路。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

实施方式一

如图1至图7所示，一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统，包括主芯片、电源模块，通信模块，输入模块，输出模块，所述电源模块包括分压电路、电池充电电路、电源滤波电路，所述主芯片的型号为TMS320F2812，采用主频150MHz，ROM片内256K×16bit，外扩512K×16bit NOR FLASH，RAM片内34K×16bit，外扩256K×16bit SRAM，所述输入模块包括按键电路、触摸按键电路、温度传感电路，所述通信模块包括蓝牙电路、WIFI电路、网口电路、485模块电路、NB-IOT电路、GPS电路和无线电路，所述输出模块包括显示电路、报警电路、继电器输出电路、数码管电路、超声波输出电路，所述电源模块向主芯片、通信模块、输入模块和输出模块提供电源，所述输入模块向主芯片提供控制信号，所述主芯片向输出模块提供控制信号，所述主芯片和通信电路双向提供控制信号。

进一步地，如图2所示，所述分压电路采用TPS767D318芯片进行分压，可以通过输入5V输出3.3V、1.8V两种电压供使用，5V电压通过TPS767D318芯片5、6管脚进入，通过16、17管脚输出3.3V电压，通过23、24管脚输出1.8V，5V输入电压中有一路LED指示灯，用于显示TPS767D318芯片工作状态，所述电池充电电路通过5V电压输入，采用MCP73831芯片给电池进行充电，充电时红色LED指示灯亮，充满时绿色指示灯亮，所述电源滤波电路采用低频滤波和高频滤波相结合的方法进行。

进一步地，如图3所示，所述按键电路由三路按键加10K上拉电阻构成，所述按键电路接所述主芯片的通用I/O端口，其中一路的具体接法为开关SW1的1和2管脚接所述主芯片的XNM1端口，3和4管脚接地，1和2管脚经10K的上拉电阻接3.3V电压，所述触摸按键电路由CP2526AL芯片及其外围电路构成，所述CP2526AL芯片的24管脚的第一引线经0R电阻接所述主芯片的通用I/O端口，第二引线接经0R电阻和NC电容接地，25、26、27、28管脚的接法同24管脚，23管脚接VCC电压，22管脚的第一引线经电阻R107接VCC电压，第二引线经电阻R108接地，20和21管脚空置，17、18和19管脚接地，16管脚接VCC电压且电压处设置值为1uF去耦电容C104和C105，15管脚的第一引线经NC电阻接VCC电压，第二引线经10K的下拉电阻接地，14管脚的接法与15管脚的接法相同，9、10、11、12、13管脚空置，8管脚接地，7管脚的第一引线经电阻R106接地，第二引线经4.7uF的电容C103接VCC电压，6管脚经10K的上拉电阻接VCC电压，5管脚经1uF的电容C101接地，4管脚经0R电阻R90和NC电容C99接地，3管脚经10K电阻R85接地，2管脚经NC电容C12接地，1管脚接地，所述温度传感电路由两路相同的热敏电路构成，其中一路的热敏电阻RV1和1K的定值电阻R115形成分压网络，所述主芯片的A/D转换口ADCINA1接在热敏电阻RV1和1K的定值电阻R115之间，1K的定值电阻R115与电容C61并联。

进一步地，如图4和图5所示，所述蓝牙电路由HC-05蓝牙芯片、一路按键和一路指示灯电路，采用串口通信，所述HC-05蓝牙芯片的1管脚接所述主芯片的T2PWM-T2CMP管脚，2管脚接所述主芯片的T3PWM-T3CMP管脚，12管脚接3.3V电压，13管脚接地，21和22管脚接地，32管脚经电阻R29和发光二极管L2接地，34管脚的第一引线经10K的电阻接地，第二引线经开关K1接3.3V电压，其余管脚空置，所述WIFI电路由EMW3080B芯片及滤波电容、上拉电阻构成，所述EMW3080B芯片的9管脚经330R的电阻R10接所述主芯片的SCIRXDB管脚，10管脚经330R的电阻R11接所述主芯片的SCITXDB管脚，11管脚为重置端口，16管脚接3.3V电压且电压处设置去耦电容C18、C19和C20,17管脚的第一引线接地，第二引线接座子P1的2管脚，19管脚接所述座子P2的1管脚，23管脚经10K的上拉电阻R7接3.3V电压，所述网口电路，所述网口模块电路采用W5500芯片及其外围电路构成，集成全硬件TCP/IP协议栈，其连接RJ45网口，采用25M晶振加两个103瓷片电容构成时钟电路，支持高速标准4线SPI接口与主机进行通信，该 SPI速率达到80MHz，其内部还集成了以太网数据链路层MAC和10BaseT/100BaseTX以太网物理层PHY，支持自动协商10/100-Based全双工/半双工、掉电模式和网络唤醒功能，所述W5500芯片的37管脚的第一引线经10K的上拉电阻接3.3V电压，第二引线接所述主芯片的PWM12管脚，36管脚的第一引线接所述主芯片的SCIRXDA管脚，第二引线经上拉电阻接3.3V电压，35管脚接所述主芯片的SCITXDA管脚，34管脚接所述主芯片的MDRA管脚，33管脚接所述主芯片的MCLKRA管脚，32管脚的第一引线经10K的上拉电阻接3.3V电压，第二引线接所述主芯片的MFSRA管脚，31和32管脚接由25M晶振加两个103瓷片电容构成的时钟电路，29管脚接地，28管脚接3.3V电压，27管脚接所述RJ45网口的11管脚，25管脚接所述RJ45网口的10管脚，23管脚经10K下拉电阻接地，22管脚的第一引线经电容0.01uF电容接地，第二引线接1.2V电压，21管脚接3.3V电压， 20管脚经4.7uF接地，19管脚接地，17管脚的第一引线经0.1uF电容接地，第二引线接3.3V电压，16管脚接地，15管脚接接3.3V电压，14管脚接地，11管脚接3.3V电压，10管脚经下拉电阻R63接地，9管脚接地，8管脚接3.3V电压且电压处设置去耦电容C57,6管脚的第一引线经电容C55接所述RJ45网口的3管脚，第二引线经电阻R60接所述RJ45网口的5管脚，第二引线经电阻R60和电容C58接地，第二引线经电阻R60和电阻R62接所述W5500芯片的5管脚，第二引线经电阻R60、电阻R62和电容C60接所述RJ45网口的6管脚，4管脚接3.3V电压，3管脚接地，2管脚的第一引线经上拉电阻R38接3.3V电压，第二引线接所述RJ45网口的1管脚，1管脚的第一引线经上拉电阻R36接3.3V电压，第二引线接所述RJ45网口的2管脚，48管脚接地，42、41、40、39、38管脚各自接一个10K的下拉电阻，45管脚的第一引线经1K的电阻R41接3.3V电压，第二引线经1K的电阻R40接地，44和43管脚的接法同45管脚的接法，所述RJ45网口的12管脚经上拉电阻R43接3.3V电压，9管脚经1K的上拉电阻接3.3V电压，14和13管脚接地，4管脚经10R的电阻R35接3.3V电压，所述485模块电路由MAX13085EESA芯片及其外围电路构成，工作电压为4.5V至5.5V，支持热拔插，失效保护及静电防护，通讯一端接单片机异步串行接口，一端接上位机，具体接法为：所述 MAX13085EESA芯片的1管脚接所述主芯片的ADCINB0管脚，2和3管脚共接所述主芯片的ADCINB1管脚，4管脚接所述主芯片的ADCINB2管脚，5管脚接地， 6管脚的第一引线经电阻R28接2P接口的1管脚，第二引线接VCC电压，7管脚的第一引线经电阻RB1接地，第二引线经电阻R27接所述2P接口的2管脚，8管脚接VCC电压且电压处设置去耦电容C7，所述NB-IOT电路由ME3616芯片及其外围电路构成，支持窄带蜂窝物联网通信模组，提供最大66Kbps上行速率和34Kbps下行速率，支持CO/AP、TCP/UDP、MQTT、OMA-LWM2M多种网络协议，支持PSM、EDRX低功耗模式，并支持GNSS定位功能和嵌入式ESIM，具体接法为：所述ME3616芯片的1、2、7、8、9、10管脚依次逐一接所述主芯片的PWM5、PWM6、PWM1、PWM2、PWM3、PWM4管脚，27管脚依次经OR电阻经天线GNDANT1接地，24管脚第一引线依次经27NH电感经10R电阻接3.3V电压，第二引线依次经0R电阻经天线GND ANT2接地，21管脚接经10K电阻接SMMBT5551LT1G的基极，所述SMMBT5551LT1G的集电极依次经5.1K电阻经二极管L10接3.3V电压，发射极接地，所述ME3616芯片的12管脚的第一引线经电阻R22经电容33pF的电容C2接地，第二引线经电阻R12接SIM-Nano卡的RST管脚，第三引线接LESDA6V1W6T1G的1管脚，13管脚的第一引线经电阻R19经电容C4接地，第二引线经电阻R19接SIM-Nano的I/O端口，第三引线经电阻R19接LESDA6V1W6T1G的4管脚，14管脚的第一引线经电阻R20经电容C5接地，第二引线经电阻R20接SIM-Nano的CLK管脚，第三引线经电阻R20接LESDA6V1W6T1G的3管脚，所述SIM-Nano卡的GND管脚接地，VCC管脚的第一引线接VCC电压且电压处设置去耦电容，第二引线接LESDA6V1W6T1G的6管脚，所述GPS电路由SKG16A模块及其外围电路构成，集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU，灵敏度为跟踪-165dBm、捕获为-148dBm，启动方式分为冷启动、温启动和热启动，定位精度为3m，速度精度为0.1m/s，GPS模块与所述主芯片的通信方式为串行接口，具体接法为：所述SKG16A模块的30管脚接所述主芯片的ADCINA3管脚，31管脚经0R电阻接所述主芯片的ADCINA4管脚，33、35、36管脚接地，29、28、26、24、23、22、21、20、19、17、15、14、12管脚接地，11管脚经磁珠B2接VDD33V电压且电压处设置去耦电容C96和C97，2、3、4、6、8、9、10管脚接地，5管脚经电容C98接地，1管脚接天线T3的2管脚，所述天线T3的1和2管脚接地，所述无线电路由NRF24L01芯片及其外围电路构成，工作电压为1.9V至3.6V，内置2.4GHz天线，集成了与RF协议相关的高速信号处理部分，所述NRF24L01芯片的SPI接口可以利用单片机的I/O口进行模拟，内部有FIFO，可以与各种高低速微处理接口进行通信，具体接法为：所述NRF24L01芯片的1、2、3、4、5、6管脚依次逐一接所述主芯片的CANRXA、CANTXA、SPICLKA、SPISETA、SPIMIMOA、SPIMOMIA，7、17和15管脚共同接3.3V电压且电压处设置去耦电容C69和C70，8管脚和14管脚接地，9和10管脚接由晶振Y3、电阻R91、电容C79和电容C80组成的晶振电路，20和17管脚接地，16管脚经电阻R78接地，电感L5、L6和L7为π型接法，13管脚接在电感L5和L6的节点，12管脚接在电感L6和电感L7的节点，11管脚连接电感L7且管脚处设置2.2nF的接地电容C74和4.7nF的接地电容C75，电容C71的两端各连接电感L5和天线E1，电容C71的两端还设置接地电容C73和C72。

进一步地，如图7所示，所述显示电路由OLED屏幕加外围电路构成，其中13-15、18-19是通信管脚，优点是广视角，具有几乎无穷高的对比度、较低的功耗、非常高的反应速度，全彩化并且制程简单等，所述显示电路接所述主芯片的SPI接口，具体接法为：OLED屏幕的1管脚接地，2和3管脚之间接电容C41,4和5管脚之间接电容C43,6和9管脚接3.3V电压且电压处设置并联的去耦电容C47、C48、C49和C50,8管脚接地，10、11、12管脚接地，13、14、15、18、19管脚依次逐一接所述主芯片的XA0、XA1、XA2、XA3、XA4管脚，21、22、23、24、25管脚接地，26和27管脚之间依次接电阻R34和电容C39,28管脚经并联的电容C38和电容C42接地，29和30管脚接地，所述报警电路由蜂鸣器B1和三极管Q6组成，所述三极管Q6的基极连接所述主芯片的XD15管脚，集电极连接3.3V电压，发射极连接所述蜂鸣器B1的2管脚，所述蜂鸣器B1的1管脚接地，所述继电器输出电路由TLP521-1光耦、三极管Q5、继电器和加热器组成，由主控I/O口通过光耦控制一路NPN三极管，从而控制继电器输出，所述数码管电路由74HC164驱动芯片与4位数码管构成，74HC164驱动芯片与4位数码管接通用I/O口，所述超声波输出电路由主控5路I/O口进行控制，通过两路MOS电路控制一路超声波负载，所述超声波输出电路接通用I/O口，I/O口驱动MOS管，MOS管电动超声波发生装置，所述超声波输出电路中设置电压检测电路。

进一步地，如图6所示，存储电路接由SD-Card卡组成，所述存储电路接通用I/O口，SRAM电路由CY7C1041CV33 SDRAM芯片及外围电路构成，JTAG电路由JTAG1芯片组成，所述JTAG1芯片的1、3、7、9、11、2管脚依次逐一接所述主芯片的TMS、TDI、TDO、TCK、TCK、TRST管脚，13管脚的第一引线接所述主芯片的EMU0管脚，第二引线经上拉电阻R93接3.3V电压，14管脚的第一引线接所述主芯片的EMU1管脚，第二引线经上拉电阻R94接3.3V电压，5管脚接3.3V电压，4、8、10、12管脚接地，USB转串口电路由PL2303芯片及外围电路构成，所述PL2303芯片的1、3、5管脚依次逐一接所述主芯片的PWM10、TCLINB、PWM11管脚。

Claims

1.一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统，包括主芯片、电源模块，通信模块，输入模块，输出模块，所述电源模块包括分压电路、电池充电电路、电源滤波电路，所述主芯片的型号为TMS320F2812，采用主频150MHz，ROM片内256K×16bit，外扩512K×16bitNOR FLASH，RAM片内34K×16bit，外扩256K×16bit SRAM，所述输入模块包括按键电路、触摸按键电路、温度传感电路，所述通信模块包括蓝牙电路、WIFI电路、网口电路、485模块电路、NB-IOT电路、GPS电路和无线电路，所述输出模块包括显示电路、报警电路、继电器输出电路、数码管电路、超声波输出电路，所述电源模块向主芯片、通信模块、输入模块和输出模块提供电源，所述输入模块向主芯片提供控制信号，所述主芯片向输出模块提供控制信号，所述主芯片和通信电路双向提供控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统，其特征在于，所述分压电路采用TPS767D318芯片进行分压，可以通过输入5V输出3.3V、1.8V两种电压供使用，5V电压通过TPS767D318芯片5、6管脚进入，通过16、17管脚输出3.3V电压，通过23、24管脚输出1.8V，5V输入电压中有一路LED指示灯，用于显示TPS767D318芯片工作状态，所述电池充电电路通过5V电压输入，采用MCP73831芯片给电池进行充电，充电时红色LED指示灯亮，充满时绿色指示灯亮，所述电源滤波电路采用低频滤波和高频滤波相结合的方法进行。

3.根据权利要求2所述的一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统，其特征在于，所述按键电路由三路按键加10K上拉电阻构成，所述按键电路接所述主芯片的通用I/O端口，其中一路的具体接法为开关SW1的1和2管脚接所述主芯片的XNM1端口，3和4管脚接地，1和2管脚经10K的上拉电阻接3.3V电压，所述触摸按键电路由CP2526AL芯片及其外围电路构成，所述CP2526AL芯片的24管脚的第一引线经0R电阻接所述主芯片的通用I/O端口，第二引线接经0R电阻和NC电容接地，25、26、27、28管脚的接法同24管脚，23管脚接VCC电压，22管脚的第一引线经电阻R107接VCC电压，第二引线经电阻R108接地，20和21管脚空置，17、18和19管脚接地，16管脚接VCC电压且电压处设置值为1uF去耦电容C104和C105，15管脚的第一引线经NC电阻接VCC电压，第二引线经10K的下拉电阻接地，14管脚的接法与15管脚的接法相同，9、10、11、12、13管脚空置，8管脚接地，7管脚的第一引线经电阻R106接地，第二引线经4.7uF的电容C103接VCC电压，6管脚经10K的上拉电阻接VCC电压，5管脚经1uF的电容C101接地，4管脚经0R电阻R90和NC电容C99接地，3管脚经10K电阻R85接地，2管脚经NC电容C12接地，1管脚接地，所述温度传感电路由两路相同的热敏电路构成，其中一路的热敏电阻RV1和1K的定值电阻R115形成分压网络，所述主芯片的A/D转换口ADCINA1接在热敏电阻RV1和1K的定值电阻R115之间，1K的定值电阻R115与电容C61并联。

4.根据权利要求3所述的一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统，其特征在于，所述蓝牙电路由HC-05蓝牙芯片、一路按键和一路指示灯电路，采用串口通信，所述HC-05蓝牙芯片的1管脚接所述主芯片的T2PWM-T2CMP管脚，2管脚接所述主芯片的T3PWM-T3CMP管脚，12管脚接3.3V电压，13管脚接地，21和22管脚接地，32管脚经电阻R29和发光二极管L2接地，34管脚的第一引线经10K的电阻接地，第二引线经开关K1接3.3V电压，其余管脚空置，所述WIFI电路由EMW3080B芯片及滤波电容、上拉电阻构成，所述EMW3080B芯片的9管脚经330R的电阻R10接所述主芯片的SCIRXDB管脚，10管脚经330R的电阻R11接所述主芯片的SCITXDB管脚，11管脚为重置端口，16管脚接3.3V电压且电压处设置去耦电容C18、C19和C20,17管脚的第一引线接地，第二引线接座子P1的2管脚，19管脚接所述座子P2的1管脚，23管脚经10K的上拉电阻R7接3.3V电压，所述网口电路，所述网口模块电路采用W5500芯片及其外围电路构成，集成全硬件TCP/IP协议栈，其连接RJ45网口，采用25M晶振加两个103瓷片电容构成时钟电路，支持高速标准4线SPI接口与主机进行通信，该 SPI速率达到80MHz，其内部还集成了以太网数据链路层和10BaseT/100BaseTX以太网物理层，支持自动协商10/100-Based全双工/半双工、掉电模式和网络唤醒功能，所述W5500芯片的37管脚的第一引线经10K的上拉电阻接3.3V电压，第二引线接所述主芯片的PWM12管脚，36管脚的第一引线接所述主芯片的SCIRXDA管脚，第二引线经上拉电阻接3.3V电压，35管脚接所述主芯片的SCITXDA管脚，34管脚接所述主芯片的MDRA管脚，33管脚接所述主芯片的MCLKRA管脚，32管脚的第一引线经10K的上拉电阻接3.3V电压，第二引线接所述主芯片的MFSRA管脚，31和32管脚接由25M晶振加两个103瓷片电容构成的时钟电路，29管脚接地，28管脚接3.3V电压，27管脚接所述RJ45网口的11管脚，25管脚接所述RJ45网口的10管脚，23管脚经10K下拉电阻接地，22管脚的第一引线经电容0.01uF电容接地，第二引线接1.2V电压，21管脚接3.3V电压，20管脚经4.7uF接地，19管脚接地，17管脚的第一引线经0.1uF电容接地，第二引线接3.3V电压，16管脚接地，15管脚接接3.3V电压，14管脚接地，11管脚接3.3V电压，10管脚经下拉电阻R63接地，9管脚接地，8管脚接3.3V电压且电压处设置去耦电容C57,6管脚的第一引线经电容C55接所述RJ45网口的3管脚，第二引线经电阻R60接所述RJ45网口的5管脚，第二引线经电阻R60和电容C58接地，第二引线经电阻R60和电阻R62接所述W5500芯片的5管脚，第二引线经电阻R60、电阻R62和电容C60接所述RJ45网口的6管脚，4管脚接3.3V电压，3管脚接地，2管脚的第一引线经上拉电阻R38接3.3V电压，第二引线接所述RJ45网口的1管脚，1管脚的第一引线经上拉电阻R36接3.3V电压，第二引线接所述RJ45网口的2管脚，48管脚接地，42、41、40、39、38管脚各自接一个10K的下拉电阻，45管脚的第一引线经1K的电阻R41接3.3V电压，第二引线经1K的电阻R40接地，44和43管脚的接法同45管脚的接法，所述RJ45网口的12管脚经上拉电阻R43接3.3V电压，9管脚经1K的上拉电阻接3.3V电压，14和13管脚接地，4管脚经10R的电阻R35接3.3V电压，所述485模块电路由MAX13085EESA芯片及其外围电路构成，工作电压为4.5V至5.5V，支持热拔插，失效保护及静电防护，通讯一端接单片机异步串行接口，一端接上位机，具体接法为：所述 MAX13085EESA芯片的1管脚接所述主芯片的ADCINB0管脚，2和3管脚共接所述主芯片的ADCINB1管脚，4管脚接所述主芯片的ADCINB2管脚，5管脚接地， 6管脚的第一引线经电阻R28接2P接口的1管脚，第二引线接VCC电压，7管脚的第一引线经电阻RB1接地，第二引线经电阻R27接所述2P接口的2管脚，8管脚接VCC电压且电压处设置去耦电容C7，所述NB-IOT电路由ME3616芯片及其外围电路构成，支持窄带蜂窝物联网通信模组，提供最大66Kbps上行速率和34Kbps下行速率，支持CO/AP、TCP/UDP、MQTT、OMA-LWM2M多种网络协议，支持PSM、EDRX低功耗模式，并支持GNSS定位功能和嵌入式ESIM，具体接法为：所述ME3616芯片的1、2、7、8、9、10管脚依次逐一接所述主芯片的PWM5、PWM6、PWM1、PWM2、PWM3、PWM4管脚，27管脚依次经OR电阻经天线GND ANT1接地，24管脚第一引线依次经27NH电感经10R电阻接3.3V电压，第二引线依次经0R电阻经天线GND ANT2接地，21管脚接经10K电阻接SMMBT5551LT1G的基极，所述SMMBT5551LT1G的集电极依次经5.1K电阻经二极管L10接3.3V电压，发射极接地，所述ME3616芯片的12管脚的第一引线经电阻R22经电容33pF的电容C2接地，第二引线经电阻R12接SIM-Nano卡的RST管脚，第三引线接LESDA6V1W6T1G的1管脚，13管脚的第一引线经电阻R19经电容C4接地，第二引线经电阻R19接SIM-Nano的I/O端口，第三引线经电阻R19接LESDA6V1W6T1G的4管脚，14管脚的第一引线经电阻R20经电容C5接地，第二引线经电阻R20接SIM-Nano的CLK管脚，第三引线经电阻R20接LESDA6V1W6T1G的3管脚，所述SIM-Nano卡的GND管脚接地，VCC管脚的第一引线接VCC电压且电压处设置去耦电容，第二引线接LESDA6V1W6T1G的6管脚，所述GPS电路由SKG16A模块及其外围电路构成，集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU，灵敏度为跟踪-165dBm、捕获为-148dBm，启动方式分为冷启动、温启动和热启动，定位精度为3m，速度精度为0.1m/s，GPS模块与所述主芯片的通信方式为串行接口，具体接法为：所述SKG16A模块的30管脚接所述主芯片的ADCINA3管脚，31管脚经0R电阻接所述主芯片的ADCINA4管脚，33、35、36管脚接地，29、28、26、24、23、22、21、20、19、17、15、14、12管脚接地，11管脚经磁珠B2接VDD33V电压且电压处设置去耦电容C96和C97，2、3、4、6、8、9、10管脚接地，5管脚经电容C98接地，1管脚接天线T3的2管脚，所述天线T3的1和2管脚接地，所述无线电路由NRF24L01芯片及其外围电路构成，工作电压为1.9V至3.6V，内置2.4GHz天线，集成了与RF协议相关的高速信号处理部分，所述NRF24L01芯片的SPI接口可以利用单片机的I/O口进行模拟，内部有FIFO，可以与各种高低速微处理接口进行通信，具体接法为：所述NRF24L01芯片的1、2、3、4、5、6管脚依次逐一接所述主芯片的CANRXA、CANTXA、SPICLKA、SPISETA、SPIMIMOA、SPIMOMIA，7、17和15管脚共同接3.3V电压且电压处设置去耦电容C69和C70，8管脚和14管脚接地，9和10管脚接由晶振Y3、电阻R91、电容C79和电容C80组成的晶振电路，20和17管脚接地，16管脚经电阻R78接地，电感L5、L6和L7为π型接法，13管脚接在电感L5和L6的节点，12管脚接在电感L6和电感L7的节点，11管脚连接电感L7且管脚处设置2.2nF的接地电容C74和4.7nF的接地电容C75，电容C71的两端各连接电感L5和天线E1，电容C71的两端还设置接地电容C73和C72。

5.根据权利要求4所述的一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统，其特征在于，所述显示电路由OLED屏幕加外围电路构成，其中13-15、18-19是通信管脚，优点是广视角，具有几乎无穷高的对比度、较低的功耗、非常高的反应速度，全彩化并且制程简单等，所述显示电路接所述主芯片的SPI接口，具体接法为：OLED屏幕的1管脚接地，2和3管脚之间接电容C41,4和5管脚之间接电容C43,6和9管脚接3.3V电压且电压处设置并联的去耦电容C47、C48、C49和C50,8管脚接地，10、11、12管脚接地，13、14、15、18、19管脚依次逐一接所述主芯片的XA0、XA1、XA2、XA3、XA4管脚，21、22、23、24、25管脚接地，26和27管脚之间依次接电阻R34和电容C39,28管脚经并联的电容C38和电容C42接地，29和30管脚接地，所述报警电路由蜂鸣器B1和三极管Q6组成，所述三极管Q6的基极连接所述主芯片的XD15管脚，集电极连接3.3V电压，发射极连接所述蜂鸣器B1的2管脚，所述蜂鸣器B1的1管脚接地，所述继电器输出电路由TLP521-1光耦、三极管Q5、继电器和加热器组成，由主控I/O口通过光耦控制一路NPN三极管，从而控制继电器输出，所述数码管电路由74HC164驱动芯片与4位数码管构成，74HC164驱动芯片与4位数码管接通用I/O口，所述超声波输出电路由主控5路I/O口进行控制，通过两路MOS电路控制一路超声波负载，所述超声波输出电路接通用I/O口，I/O口驱动MOS管，MOS管电动超声波发生装置，所述超声波输出电路中设置电压检测电路。

6.根据权利要求5所述的一种物联网智能超声波清洗器集成电路控制系统，其特征在于，存储电路接由SD-Card卡组成，所述存储电路接通用I/O口，SRAM电路由CY7C1041CV33SDRAM芯片及外围电路构成，JTAG电路由JTAG1芯片组成，所述JTAG1芯片的1、3、7、9、11、2管脚依次逐一接所述主芯片的TMS、TDI、TDO、TCK、TCK、TRST管脚，13管脚的第一引线接所述主芯片的EMU0管脚，第二引线经上拉电阻R93接3.3V电压，14管脚的第一引线接所述主芯片的EMU1管脚，第二引线经上拉电阻R94接3.3V电压，5管脚接3.3V电压，4、8、10、12管脚接地，USB转串口电路由PL2303芯片及外围电路构成，所述PL2303芯片的1、3、5管脚依次逐一接所述主芯片的PWM10、TCLINB、PWM11管脚。