CN204101931U - 规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置，包括用于控制的单片机，对三相加热管电路和消毒灯电路进行断线检测的断线检测电路，控制三相加热管电路和消毒灯电路工作的继电器电路，检测水温的温度传感器电路，显示测量数据的液晶显示电路，外接控制按键的按键接口电路，显示器件工作状态的指示灯电路，复位电路，用于报警提示的报警电路，晶振电路，进行程序烧录的编程接口电路，提供时间的时钟电路及用于存储数据的串行存储电路组成。本实用新型通过实时控制，自动检测，保证在安全高效的情况下满足规模化健康养殖的需求，达到畜禽饮水安全与卫生的要求，避免因畜禽养殖由饮水而引发的各种疾病和危害。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种饮用水处理控制装置，具体地说是一种规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置。
背景技术
目前用于养殖动物的饮用水大都直接采自地下水或江河湖泊水，由于自然水中存在大量有机物、病原微生物和有害金属，同时经受着各种环境的污染，对养殖动物的正常生长危害极大，极易造成疾病感染或有害物质在机体内残留，而影响生产效益和危害人类健康，这也是制约畜牧养殖业健康发展的一个重要因素。全国畜禽疫病普查显示，在202种畜禽传染病中，细菌性疾病有111种，病毒性疾病80种，真菌性疾病11种，其中30％以上与水有关，如水中病原体污染，细菌、病毒、藻类、原生动物等病原微生物，经水传播的大肠杆菌、沙门氏菌、菌病毒等引起的肠炎、伤寒、黄白痢、鸡新城疫、坏死性肠炎和溃疡性肠炎、鸡霍乱等，严重的可能会爆发大面积传染，影响畜禽养殖的效益。
目前常用的禽畜引用水处理方法是通过化学消毒法来对水进行消毒，即加氯消毒或臭氧消毒，而化学消毒一般都会产生消毒副产物，对禽畜有较大危害，从而造成二次污染等问题。此外当天气较为阴凉时，地下水或江河湖泊水的温度较低,禽畜饮用后会造成腹泻，感染疾病等，对禽畜身体危害较大，导致饲养成本增加，利润降低等，不适合禽畜直接饮用。
因此设计一种规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置变得非常有必要，有利于推动畜禽规模化、规范化养殖的发展。
发明内容
本实用新型提供的规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置能够满足规模化健康养殖的需求，达到畜禽饮水安全与卫生的要求，避免因畜禽养殖由饮水而引发的各种疾病和危害。为了解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置主要由晶振电路、复位电路、编程接口电路、单片机、断线检测电路、继电器电路、温度传感器电路、液晶显示电路、按键接口电路、指示灯电路、报警电路、时钟电路及串行存储电路组成；所述晶振电路、所述复位电路、所述编程接口电路、所述断线检测电路、所述继电器电路、所述温度传感器电路、所述液晶显示电路、所述按键接口电路、所述指示灯电路、所述报警电路、所述时钟电路及所述串行存储电路均与单片机连接。
所述断线检测电路包括四相电路，其一相是消毒断线检测电路，另三相是W、U、V相加热断线检测电路，在消毒断线检测电路中，P6接口通过引脚1和引脚2串联连接在交流电源线中，互感器T4原边绕线圈的两端分别与P6接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器T4副边绕线圈的两端分别与整流桥B3交流输入端的引脚2或引脚4连接，所述整流桥B3直流输出端引脚1与电容C6的正极、电容的C10的一端及电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与光电耦合器U4中发光二极管的正极连接，所述整流桥B3直流输出端引脚3与电容C6的负极、电容C10的另一端及光电耦合器U4中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器U4中三极管的集电极与单片机U1的引脚15连接，所述光电耦合器U4中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻R18的一端与+5V电源正极连接，所述电阻R18的另一端与单片机U1的引脚15连接；在W相加热断线检测电路中，P5接口通过引脚1和引脚2串联连接在W相交流电源线中，互感器T1原边绕线圈的两端分别与P5接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器T1副边绕线圈的两端分别与整流桥B2交流输入端引脚2或引脚4连接，所述整流桥B2直流输出端引脚1与电容C5的正极、电容C9的一端及电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与光电耦合器U3中发光二极管的正极连接，所述整流桥B2直流输出端引脚3与电容C5的负极、电容C9的另一端及光电耦合器U3中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器U3中三极管的集电极与单片机U1的引脚12连接，所述光电耦合器U3中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻R16的一端与+5V电源正极连接，所述电阻R16的另一端与单片机U1的引脚12连接；在U相加热断线检测电路中，P4接口通过引脚1和引脚2串联连接在U相交流电源线中，互感器T2原边绕线圈的两端分别与P4接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器T2副边绕线圈的两端分别与整流桥B1交流输入端的引脚2或引脚4连接，所述整流桥B1直流输出端引脚1与电容C4的正极、电容C8的一端及电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与光电耦合器U2中发光二极管的正极连接，所述整流桥B1直流输出端引脚3与电容C4的负极、电容C8的另一端及光电耦合器U2中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器U2中三极管的集电极与单片机U1的引脚13连接，所述光电耦合器U2中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻R17的一端与+5V电源正极连接，所述电阻R17的另一端与单片机U1的引脚13连接；在V相加热断线检测电路中，P7接口通过引脚1和引脚2串联连接在V相交流电源线中，互感器T3原边绕线圈的两端分别与P7接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器T3副边绕线圈的两端分别与整流桥B4交流输入端的引脚2或引脚4连接，所述整流桥B4直流输出端引脚1与电容C7的正极、电容C11的一端及电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与光电耦合器U5中发光二极管的正极连接，所述整流桥B4直流输出端引脚3与电容C7的负极、电容C11的另一端及光电耦合器U5中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器U5中三极管的集电极与单片机U1的引脚14连接，所述光电耦合器U5中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻R19的一端与+5V电源正极连接，所述电阻R19的另一端与单片机U1的引脚14连接。
所述继电器电路包括用来控制加热的加热继电器电路和用来控制消毒的消毒继电器电路，在加热继电器电路中，三极管Q2的发射极通过电阻R24与+5V电源正极连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R21与单片机U1的引脚22连接，所述三极管Q2的集电极与光电耦合器U6中发光二极的管正极连接，所述光电耦合器U6中发光二极管的负极与+5V电源负极连接，所述光电耦合器U6中三极管的集电极与三极管Q4的基极连接，所述光电耦合器U6中三极管的发射极与+12V电源负极连接，所述三极管Q4的发射极与+12V电源正极连接，电阻R27连接在三极管Q4的基极和发射极之间，所述三极管Q4的集电极与继电器K1的引脚5连接，二极管D5的正极与继电器K1的引脚6连接，所述二极管D5的负极与继电器K1的引脚5连接，所述继电器K1的引脚6与+12V电源负极连接，电阻R34与电容C12串联连接后连接在继电器K1的引脚1和引脚2之间,所述继电器K1的引脚1及引脚3与P9接口的引脚2连接，所述继电器K1的引脚2及引脚4通过保险丝F1与P9接口的引脚1连接；在消毒继电器电路中，三极管Q3的发射极通过电阻R23与+5V电源正极连接，所述三极管Q3的基极通过电阻R22与单片机U1的引脚21连接，所述三极管Q3的集电极与光电耦合器U7中发光二极管的正极连接，所述光电耦合器U7中发光二极管的负极与+5V电源负极连接，所述光电耦合器U7中三极管的集电极与三极管Q5的基极连接，所述光电耦合器U7中三极管的发射极与+12V电源负极连接，所述三极管Q5的发射极与+12V电源正极连接，电阻R28连接在三极管Q5基极和发射极之间，所述三极管Q5的集电极与继电器K2的引脚5连接，二极管D6的正极与继电器K2的引脚6连接，所述二极管D6的负极与继电器K2的引脚5连接，所述继电器K2的引脚6与+12V电源负极连接,电阻R33与电容C13串联连接后连接在继电器K2的引脚1和引脚2之间，所述继电器K2的引脚1及引脚3与P10接口的引脚2连接，所述继电器K2的引脚2及引脚4通过保险丝F2与P10接口的引脚1连接。
所述单片机U1为STC89C52单片机，所述单片机U1的引脚40与+5V电源正极连接，所述单片机U1的引脚20与+5V电源负极连接，电阻排RP1的引脚1与+5V电源正极连接，所述电阻排RP1的其余8个引脚分别与单片机U1的引脚32、引脚33、引脚34、引脚35、引脚36、引脚37、引脚38、引脚39一一对应连接；所述单片机U1的引脚18和引脚19之间跨接晶振Y1，所述单片机U1的引脚18和引脚19分别通过电容C1或C3与+5V电源负极连接；所述复位电路中，电容C2的正极与+5V电源正极连接，所述电容C2的负极与单片机U1的引脚9连接，所述单片机U1的引脚9通过电阻R1与+5V电源负极连接；所述报警电路中，蜂鸣器LS的负极与+5V电源负极连接，所述蜂鸣器LS的正极与三极管Q1的集电极连接，电阻R8的一端与三极管Q5的基极连接，所述电阻R8的另一端与单片机U1的引脚28连接，电阻R11的一端与三极管Q5的发射极连接，所述电阻R11的另一端与+5V电源正极连接；所述指示灯电路中，发光二极管DS1的负极通过电阻R20与单片机U1的引脚23连接，发光二极管DS2的负极通过电阻R15与单片机U1的引脚24连接，发光二极管DS3的负极通过电阻R14与单片机U1的引脚25连接；所述温度传感器电路中，所述温度传感器为DS18B20型号,其中一个温度传感器通过P2接口与单片机U1连接，所述P2接口的引脚3与+5V电源负极连接，所述P2接口的引脚2与单片机U1的引脚16连接，所述单片机U1的引脚16通过电阻R2与+5V电源正极连接，所述P2接口的引脚1与+5V电源正极连接，其中另一个温度传感器通过P3接口与单片机U1连接，所述P3接口的引脚3与+5V电源负极连接，所述P3接口的引脚2与单片机U1的引脚17连接，所述单片机U1的引脚17通过电阻R3与+5V电源正极连接，所述P3接口的引脚1与+5V电源正极连接；所述按键接口电路中，P8接口的8个引脚分别与单片机U1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8一一对应连接，所述单片机U1的引脚1、引脚2、引脚3及引脚4分别通过电阻R13、电阻R12、电阻R10及电阻R9与+5V电源正极连接，4×4矩阵键盘通过P8接口与单片机U1连接；所述编程接口电路中，P1接口的引脚2与单片机U1的引脚10连接，所述P1接口的引脚3与单片机U1的引脚11连接，所述P1接口的引脚1与+5V电源正极连接，所述P1接口的引脚4与+5V电源负极连接。
所述液晶显示电路包括的液晶显示器U10为12864型号，所述液晶显示器U10的引脚4与单片机U1的引脚39连接，所述液晶显示器U10的引脚5与单片机U1的引脚38连接，所述液晶显示器U10的引脚6与单片机U1的引脚37连接，所述液晶显示器U10的引脚2与+5V电源正极连接,所述液晶显示器U10的引脚3与电位器R25的中心抽头引脚连接，所述电位器R25的另外两个引脚分别与+5V电源连正极接或+5V电源负极连接,所述液晶显示器U10的引脚19通过电阻R31与+5V电源正极连接，所述液晶显示器U10的引脚20与三极管Q6的发射极连接，所述三极管Q6的基极通过电阻R32与单片机U1的引脚36连接，所述三极管Q6的集电极与+5V电源负极连接，所述液晶显示器U10的引脚1、引脚15与+5V电源负极连接。
所述时钟电路包括的时钟芯片U8为DS1302型号，所述时钟芯片U8的引脚5与单片机U1的引脚35连接，所述时钟芯片U8的引脚6与单片机U1的引脚34连接，电阻R30连接在时钟芯片U8的引脚6与+5V电源正极之间，所述时钟芯片U8的引脚7与单片机U1的引脚33连接，所述时钟芯片U8的引脚1与+5V电源正极连接，所述时钟芯片U8的引脚4与+5V电源负极连接，电池BT正极与时钟芯片U8的引脚8连接，所述电池BT负极与+5V电源负极连接。
所述串行存储电路包括的存储芯片U9为24C02型号，所述存储芯片U9的引脚5与单片机U1的引脚27连接，电阻R29连接在+5V电源正极与存储芯片U9的引脚5之间，所述存储芯片U9的引脚8与+5V电源正极连接，所述存储芯片U9的引脚6与单片机的引脚26连接，电阻R26的一端与存储芯片U9的引脚6连接，所述电阻R26的另一端与+5V电源正极连接，所述存储芯片U9的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4及引脚7与+5V电源负极连接。
采用本实用新型的有益效果是，能够满足规模化健康养殖的需求，达到畜禽饮水安全与卫生的要求，避免因畜禽养殖由饮水而引发的各种疾病和危害。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型所述规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置的模块框图；
图2是本实用新型所述断线检测电路中的消毒断线检测电路图；
图3是本实用新型所述断线检测电路中的W相加热断线检测电路图；
图4是本实用新型所述断线检测电路中的U相加热断线检测电路图；
图5是本实用新型所述断线检测电路中的V相加热断线检测电路图；
图6是本实用新型所述继电器电路中的加热继电器电路图；
图7是本实用新型所述继电器电路中的消毒继电器电路图；
图8是本实用新型所述单片机电路图；
图9是本实用新型所述液晶显示电路图；
图10是本实用新型所述时钟电路图；
图11本实用新型所述串行存储电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置主要由晶振电路、复位电路、编程接口电路、单片机、断线检测电路、继电器电路、温度传感器电路、液晶显示电路、按键接口电路、指示灯电路、报警电路、时钟电路及串行存储电路组成；所述晶振电路、所述复位电路、所述编程接口电路、所述断线检测电路、所述继电器电路、所述温度传感器电路、所述液晶显示电路、所述按键接口电路、所述指示灯电路、所述报警电路、所述时钟电路及所述串行存储电路均与单片机连接。上述规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置采用模块化设计，结构简单，便于安装，稳定性和可靠性高。电路中用到的+5V电源与+12V电源为两套独立的电源。
如图2、图3、图4及图5所示，所述断线检测电路包括四相电路，其一相是消毒断线检测电路，另三相是W、U、V相加热断线检测电路，在消毒断线检测电路中，P6接口通过引脚1和引脚2串联连接在交流电源线中，互感器T4原边绕线圈的两端分别与P6接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器T4副边绕线圈的两端分别与整流桥B3交流输入端的引脚2或引脚4连接，所述整流桥B3直流输出端引脚1与电容C6的正极、电容的C10一端及电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端与光电耦合器U4中发光二极管的正极连接，所述整流桥B3直流输出端引脚3与电容C6的负极、电容C10的另一端及光电耦合器U4中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器U4中三极管的集电极与单片机U1的引脚15连接，所述光电耦合器U4中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻R18的一端与+5V电源正极连接，所述电阻R18的另一端与单片机U1的引脚15连接；在W相加热断线检测电路中，P5接口通过引脚1和引脚2串联连接在W相交流电源线中，互感器T1原边绕线圈的两端分别与P5接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器T1副边绕线圈的两端分别与整流桥B2交流输入端引脚2或引脚4连接，所述整流桥B2直流输出端引脚1与电容C5的正极、电容C9的一端及电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端与光电耦合器U3中发光二极管的正极连接，所述整流桥B2直流输出端引脚3与电容C5的负极、电容C9的另一端及光电耦合器U3中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器U3中三极管的集电极与单片机U1的引脚12连接，所述光电耦合器U3中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻R16的一端与+5V电源正极连接，所述电阻R16的另一端与单片机U1的引脚12连接；在U相加热断线检测电路中，P4接口通过引脚1和引脚2串联连接在U相交流电源线中，互感器T2原边绕线圈的两端分别与P4接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器T2副边绕线圈的两端分别与整流桥B1交流输入端的引脚2或引脚4连接，所述整流桥B1直流输出端引脚1与电容C4的正极、电容C8的一端及电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与光电耦合器U2中发光二极管的正极连接，所述整流桥B1直流输出端引脚3与电容C4的负极、电容C8的另一端及光电耦合器U2中发光二极管的负极串联连接，所述光电耦合器U2中三极管的集电极与单片机U1的引脚13连接，所述光电耦合器U2中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻R17的一端与+5V电源正极连接，所述电阻R17的另一端与单片机U1的引脚13连接；在V相加热断线检测电路中，P7接口通过引脚1和引脚2串联连接在V相交流电源线中，互感器T3原边绕线圈的两端分别与P7接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器T3副边绕线圈的两端分别与整流桥B4交流输入端的引脚2或引脚4连接，所述整流桥B4直流输出端引脚1与电容C7的正极、电容C11的一端及电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与光电耦合器U5中发光二极管的正极连接，所述整流桥B4直流输出端引脚3与电容C7的负极、电容C11的另一端及光电耦合器U5中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器U5中三极管的集电极与单片机U1的引脚14连接，所述光电耦合器U5中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻R19的一端与+5V电源正极连接，所述电阻R19的另一端与单片机U1的引脚14连接，整流桥B1、B2、B3及B4的型号为KBP307。闭合单片机外接按键上的消毒灯控制开关，当电路中未发生断路时，单片机U1接收开关闭合信号并控制继电器闭合使消毒继电器电路导通，此时在消毒断线检测电路中，交流电通过P6接口接入到互感器T4原边绕线圈中，在互感器T4作用下，其副边产生相应的感应交流电，并通过整流桥B3把交流电转换为直流电，整流后的直流电通过电容C6和C10滤波处理后产生平滑的直流电，直流电使光电耦合器U4中发光二极管导通工作，此时光电耦合器U4中三极管的集电极为低电平，通过单片机U1的引脚15把低电平信号发送给单片机，单片机根据低电平信号控制报警电路不工作，电路中无断路；当电路中发生断路时，没有交流电通过P6接口接入到互感器T4原边绕线圈中，互感器T4副边无感应电流产生，整流桥B3和光电耦合器U4中发光二极管不发光，此时光电耦合器U4中三极管的集电极为高电平，相应单片机U1的引脚15的电平为高电平，单片机U1根据高电平信号控制报警电路工作，发出断路警报。闭合单片机外接按键上的三相加热管控制开关，当电路中未发生断路时，单片机U1接收开关闭合信号并控制继电器闭合使加热继电器电路导通，此时在W相加热断线检测电路中，交流电通过P5接口接入到互感器T1原边绕线圈中，在互感器T1作用下，其副边产生相应的感应交流电，并通过整流桥B2把交流电转换为直流电，整流后的直流电通过电容C5和C9滤波处理后产生平滑的直流电，直流电使光电耦合器U3光二极管导通工作，此时光电耦合器U3中的三极管集电极为低电平，通过单片机U1的引脚12把低电平信号发送给单片机，单片机根据低电平信号控制报警电路不工作，电路中无断路；当电路中发生断路时，没有交流电通过P5接口接入到互感器T1原边绕线圈中，互感器T1副边无感应电流产生，整流桥B2和光电耦合器U1中发光二极管不发光，此时光电耦合器U3中的三极管集电极为高电平，相应单片机U1的引脚12的电平为高电平，单片机U1根据高电平信号控制报警电路工作，发出断路警报；U、V相加热断线检测电路的工作原理和W相加热断线检测电路工作原理相同。
如图6和图7所示，所述继电器电路包括用来控制加热的加热继电器电路和用来控制消毒的消毒继电器电路，在加热继电器电路中，三极管Q2的发射极通过电阻R24与+5V电源正极连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R21与单片机U1的引脚22连接，所述三极管Q2的集电极与光电耦合器U6中发光二极管的正极连接，所述光电耦合器U6中发光二极管的负极与+5V电源负极连接，所述光电耦合器U6中三极管的集电极与三极管Q4的基极连接，所述光电耦合器U6中三极管的发射极与+12V电源负极连接，所述三极管Q4的发射极与+12V电源正极连接，电阻R27连接在三极管Q4的基极和发射极之间，所述三极管Q4的集电极与继电器K1的引脚5连接，二极管D5的正极与继电器K1的引脚6连接，所述二极管D5负极与继电器K1的引脚5连接，所述继电器K1的引脚6与+12V电源负极连接，电阻R34与电容C12串联连接后连接在继电器K1的引脚1和引脚2之间,所述继电器K1的引脚1及引脚3与P9接口的引脚2连接，所述继电器K1的引脚2及引脚4通过保险丝F1与P9接口的引脚1连接；在消毒继电器电路中，三极管Q3的发射极通过电阻R23与+5V电源正极连接，所述三极管Q3的基极通过电阻R22与单片机U1的引脚21连接，所述三极管Q3的集电极与光电耦合器U7中发光二极管的正极连接，所述光电耦合器U7中发光二极管的负极与+5V电源负极连接，所述光电耦合器U7中三极管的集电极与三极管Q5的基极连接，所述光电耦合器U7中三极管的发射极与+12V电源负极连接，所述三极管Q5的发射极与+12V电源正极连接，电阻R28连接在三极管Q5基极和发射极之间，所述三极管Q5的集电极与继电器K2的引脚5连接，二极管D6的正极与继电器K2的引脚6连接，所述二极管D6的负极与继电器K2的引脚5连接，所述继电器K2的引脚6与+12V电源负极连接,电阻R33与电容C13串联连接后连接在继电器K2的引脚1和引脚2之间，所述继电器K2的引脚1和引脚3与P10接口的引脚2连接，所述继电器K2的引脚2及引脚4通过保险丝F2与P10接口的引脚1连接，继电器K1、K2的型号为SMIH-12VDC-SC-A。在加热继电器电路中,加热继电器电路控制三相接触器使W、U、V三相加热管工作，闭合单片机外接按键上的加热管控制开关，单片机U1接收到按键闭合信号，并通过单片机U1的引脚22发送低电平控制信号给三极管Q2的基极使三极管Q2导通，光电耦合器U6控制三极管Q4导通，使继电器K1闭合使三相接触器的电磁线圈中有电流通过，三相接触器的触点闭合，使电路中的三相加热管工作。在消毒继电器电路中,消毒继电器控制消毒灯工作，闭合单片机外接按键上的消毒灯控制开关，单片机U1接收到按键闭合信号，并通过单片机U1的引脚21发送低电平控制信号给三极管Q3的基极使三极管Q3导通，光电耦合器U7控制三极管Q5导通，使继电器K2闭合使单相接触器的电磁线圈中有电流通过，单相接触器的触点闭合，使电路中的消毒灯工作。
如图8所示，所述单片机U1为STC89C52单片机，所述单片机U1的引脚40与+5V电源正极连接，所述单片机U1的引脚20与+5V电源负极连接，电阻排RP1的引脚1与+5V电源正极连接，所述电阻排RP1的其余8个引脚分别与单片机U1的引脚32、引脚33、引脚34、引脚35、引脚36、引脚37、引脚38、引脚39一一对应连接；所述单片机U1的引脚18和引脚19之间跨接晶振Y1，所述单片机U1的引脚18和引脚19分别通过电容C1或C3与+5V电源负极连接；所述复位电路中，电容C2的正极与+5V电源正极连接，所述电容C2的负极与单片机U1的引脚9连接，所述单片机U1的引脚9通过电阻R1与+5V电源负极连接；所述报警电路中，蜂鸣器LS的负极与+5V电源负极连接，所述蜂鸣器LS的正极与三极管Q1的集电极连接，电阻R8的一端与三极管Q5的基极连接，所述电阻R8的另一端与单片机U1的引脚28连接，电阻R11的一端与三极管Q5的发射极连接，所述电阻R11的另一端与+5V电源正极连接；所述指示灯电路中，发光二极管DS1的负极通过电阻R20与单片机U1的引脚23连接，发光二极管DS2的负极通过电阻R15与单片机U1的引脚24连接，发光二极管DS3的负极通过电阻R14与单片机U1的引脚25连接；所述温度传感器电路中，所述温度传感器为DS18B20型号，其中一个温度传感器通过P2接口与单片机U1连接，所述P2接口的引脚3与+5V电源负极连接，所述P2接口的引脚2与单片机U1的引脚16连接，所述单片机U1的引脚16通过电阻R2与+5V电源正极连接，所述P2接口的引脚1与+5V电源正极连接，其中另一个温度传感器通过P3接口与单片机U1连接，所述P3接口的引脚3与+5V电源负极连接，所述P3接口的引脚2与单片机U1的引脚17连接，所述单片机U1的引脚17通过电阻R3与+5V电源正极连接，所述P3接口的引脚1与+5V电源正极连接；所述按键接口电路中，P8接口的8个引脚分别与单片机U1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8一一对应连接，所述单片机U1的引脚1、引脚2、引脚3及引脚4分别通过电阻R13、电阻R12、电阻R10及电阻R9与+5V电源正极连接，4×4矩阵键盘通过P8接口与单片机U1连接，所述4×4矩阵键盘列扫描的四个输入端分别与单片机U1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4一一对应连接，所述4×4矩阵键盘行扫描四个输出端分别与单片机U1的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8一一对应连接；所述编程接口电路中，P1接口的引脚2与单片机U1的引脚10连接，所述P1接口的引脚3与单片机U1的引脚11连接，所述P1接口的引脚1与+5V电源正极连接，所述P1接口的引脚4与+5V电源负极连接。在单片机所在的电路中，STC89C52单片机是一种低功耗，高性能CMOS 8位单片机，充分满足本实用新型的要求；在晶振电路中，晶振电路提供脉冲信号，保证单片机U1正常工作；在复位电路中，当单片机U1运行出现问题时，进行复位操作，使单片机U1重新正常工作；在报警电路中，当单片机U1通过断线检测电路检测到电路中发生断路时，单片机控制报警电路工作；在按键接口电路中，单片机U1通过外接按键接口电路外接控制开关，控制开关用于进行指令输入，如打开消毒灯，加热灯等；在温度传感器电路中，温度传感器选用的型号为DS18B20温度传感器，两个都是用于检测水温，最后取两者的平均值，并通过液晶显示器显示，通过水温检测来保证水温控制在合理范围内；在编程接口电路中，线编程接口电路用于往单片机中烧录相应的控制程序；在指示灯电路中，指示灯电路用于显示相应器件是否工作，当相应的器件工作时，指示灯亮，否则指示灯不亮。
如图9所示，所述液晶显示电路包括的液晶显示器U10为12864型号，所述液晶显示器U10的引脚4与单片机U1的引脚39连接，所述液晶显示器U10的引脚5与单片机U1的引脚38连接，所述液晶显示器U10的引脚6与单片机U1的引脚37连接，所述液晶显示器U10的引脚2与+5V电源正极连接,所述液晶显示器U10的引脚3与电位器R25的中心抽头引脚连接，所述电位器R25的另外两个引脚分别与+5V电源连正极接或+5V电源负极连接,所述液晶显示器U10的引脚19通过电阻R31与+5V电源正极连接，所述液晶显示器U10的引脚20与三极管Q6的发射极连接，所述三极管Q6的基极通过电阻R32与单片机U1的引脚36连接，所述三极管Q6的集电极与+5V电源负极连接，所述液晶显示器U10的引脚1、引脚15与+5V电源负极连接。液晶显示电路用于显示时间，饮用水温度，消毒灯总的工作时间，三相加热管总的工作时间等数据,在液晶显示电路中，当需要显示时，单片机U1通过引脚36发送低电平信号给三极管Q6的基极，三极管Q6导通，使液晶显示器背光打开；当不需要显示时，单片机U1通过引脚36发送高电平信号给三极管Q6的基极，三极管Q6不导通，使液晶显示器背光关闭，以达到省电的目的。
如图10所示，所述时钟电路包括的时钟芯片U8为DS1302型号，所述时钟芯片U8的引脚5与单片机U1的引脚35连接，所述时钟芯片U8的引脚6与单片机U1的引脚34连接，电阻R30连接在时钟芯片U8的引脚6与+5V电源正极之间，所述时钟芯片U8的引脚7与单片机U1的引脚33连接，所述时钟芯片U8的引脚1与+5V电源正极连接，所述时钟芯片U8的引脚4与+5V电源负极连接，电池BT正极与时钟芯片U8的引脚8连接，所述电池BT负极与+5V电源负极连接。在时钟电路中，时钟电路用于提供准确时间以及统计消毒灯和三相加热管总的工作时间。
如图11所示，所述串行存储电路包括的存储芯片U9为24C02型号，所述存储芯片U9的引脚5与单片机U1的引脚27连接，电阻R29连接在+5V电源正极与存储芯片[U9]的引脚5之间，所述存储芯片U9的引脚8与+5V电源正极连接，所述存储芯片U9的引脚6与单片机的引脚26连接，电阻R26的一端与存储芯片U9的引脚6连接，所述电阻R26的另一端与+5V电源正极连接，所述存储芯片U9的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4及引脚7与+5V电源负极连接。在串行存储电路中，串行存储电路用于存储数据，比如饮用水温度，消毒灯总的工作时间，三相加热管总的工作时间等数据。
Claims (7)
1.一种规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置，主要由晶振电路、复位电路及编程接口电路组成，其特征是，主要还由单片机、断线检测电路、继电器电路、温度传感器电路、液晶显示电路、按键接口电路、指示灯电路、报警电路、时钟电路及串行存储电路组成；所述晶振电路、所述复位电路、所述编程接口电路、所述断线检测电路、所述继电器电路、所述温度传感器电路、所述液晶显示电路、所述按键接口电路、所述指示灯电路、所述报警电路、所述时钟电路及所述串行存储电路均与单片机连接。
2.根据权利要求1所述的规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置，其特征是，所述断线检测电路包括四相电路，其一相是消毒断线检测电路，另三相是W、U、V相加热断线检测电路，在消毒断线检测电路中，[P6]接口通过引脚1和引脚2串联连接在交流电源线中，互感器[T4]原边绕线圈的两端分别与[P6]接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器[T4]副边绕线圈的两端分别与整流桥[B3]交流输入端的引脚2或引脚4连接，所述整流桥[B3]直流输出端引脚1与电容[C6]的正极、电容[C10]的一端及电阻[R6]的一端连接，所述电阻[R6]的另一端与光电耦合器[U4]中的发光二极管的正极连接，所述整流桥[B3]直流输出端引脚3与电容[C6]的负极、电容[C10]的另一端及光电耦合器[U4]中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器[U4]中三极管的集电极与单片机[U1]的引脚15连接，所述光电耦合器[U4]中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻[R18]的一端与+5V电源正极连接，所述电阻[R18]的另一端与单片机[U1]的引脚15连接；在W相加热断线检测电路中，[P5]接口通过引脚1和引脚2串联连接在W相交流电源线中，互感器[T1]原边绕线圈的两端分别与[P5]接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器[T1]副边绕线圈的两端分别与整流桥[B2]交流输入端引脚2或引脚4连接，所述整流桥[B2]直流输出端引脚1与电容[C5]的正极、电容[C9]的一端及电阻[R5]的一端连接，所述电阻[R5]的另一端与光电耦合器[U3]中发光二极管的正极连接，所述整流桥[B2]直流输出端引脚3与电容[C5]的负极、电容[C9]的另一端及光电耦合器[U3]中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器[U3]中三极管的集电极与单片机[U1]的引脚12连接，所述光电耦合器[U3]中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻[R16]的一端与+5V电源正极连接，所述电阻[R16]的另一端与单片机[U1]的引脚12连接；在U相加热断线检测电路中，[P4]接口通过引脚1和引脚2串联连接在U相交流电源线中，互感器[T2]原边绕线圈的两端分别与[P4]接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器[T2]副边绕线圈的两端分别与整流桥[B1]交流输入端的引脚2或引脚4连接，所述整流桥[B1]直流输出端引脚1与电容[C4]的正极、电容[C8]的一端及电阻[R4]的一端连接，所述电阻[R4]的另一端与光电耦合器[U2]中发光二极管的正极连接，所述整流桥[B1]直流输出端引脚3与电容[C4]的负极、电容[C8]的另一端及光电耦合器[U2]中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器[U2]中三极管的集电极与单片机[U1]的引脚13连接，所述光电耦合器[U2]中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻[R17]的一端与+5V电源正极连接，所述电阻[R17]的另一端与单片机[U1]的引脚13连接；在V相加热断线检测电路中，[P7]接口通过引脚1和引脚2串联连接在V相交流电源线中，互感器[T3]原边绕线圈的两端分别与[P7]接口的引脚1或引脚2连接，所述互感器[T3]副边绕线圈的两端分别与整流桥[B4]交流输入端的引脚2或引脚4连接，所述整流桥[B4]直流输出端引脚1与电容[C7]的正极、电容[C11]的一端及电阻[R7]的一端连接，所述电阻[R7]的另一端与光电耦合器[U5]中发光二极管的正极连接，所述整流桥[B4]直流输出端引脚3与电容[C7]的负极、电容[C11]的另一端及光电耦合器[U5]中发光二极管的负极连接，所述光电耦合器[U5]中三极管的集电极与单片机[U1]的引脚14连接，所述光电耦合器[U5]中三极管的发射极与+5V电源负极连接，电阻[R19]的一端与+5V电源正极连接，所述电阻[R19]的另一端与单片机[U1]的引脚14连接。
3.根据权利要求1所述的规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置，其特征是，所述继电器电路包括用来控制加热的加热继电器电路和用来控制消毒的消毒继电器电路，在加热继电器电路中，三极管[Q2]的发射极通过电阻[R24]与+5V电源正极连接，所述三极管[Q2]的基极通过电阻[R21]与单片机[U1]的引脚22连接，所述三极管[Q2]的集电极与光电耦合器[U6]中发光二极管的正极连接，所述光电耦合器[U6]中发光二极管的负极与+5V电源负极连接，所述光电耦合器[U6]中三极管的集电极与三极管[Q4]的基极连接，所述光电耦合器[U6]中三极管的发射极与+12V电源负极连接，所述三极管[Q4]的发射极与+12V电源正极连接，电阻[R27]连接在三极管[Q4]的基极和发射极之间，所述三极管[Q4]的集电极与继电器[K1]的引脚5连接，二极管[D5]的正极与继电器[K1]的引脚6连接，所述二极管[D5]的负极与继电器[K1]的引脚5连接，所述继电器[K1]的引脚6与+12V电源负极连接，电阻[R34]与电容[C12]串联连接后连接在继电器[K1]的引脚1和引脚2之间,所述继电器[K1]的引脚1及引脚3与[P9]接口的引脚2连接，所述继电器[K1]的引脚2及引脚4通过保险丝[F1]与[P9]接口的引脚1连接；在消毒继电器电路中，三极管[Q3]的发射极通过电阻[R23]与+5V电源正极连接，所述三极管[Q3]的基极通过电阻[R22]与单片机[U1]的引脚21连接，所述三极管[Q3]的集电极与光电耦合器[U7]中发光二极管的正极连接，所述光电耦合器[U7]中发光二极管的负极与+5V电源负极连接，所述光电耦合器[U7]中三极管的集电极与三极管[Q5]的基极连接，所述光电耦合器[U7]中三极管的发射极与+12V电源负极连接，所述三极管[Q5]的发射极与+12V电源正极连接，电阻[R28]连接在三极管[Q5]基极和发射极之间，所述三极管[Q5]的集电极与继电器[K2]的引脚5连接，二极管[D6]的正极与继电器[K2]的引脚6连接，所述二极管[D6]的负极与继电器[K2]的引脚5连接，所述继电器[K2]的引脚6与+12V电源负极连接,电阻[R33]与电容[C13]串联连接后连接在继电器[K2]的引脚1和引脚2之间，所述继电器[K2]的引脚1及引脚3与[P10]接口的引脚2连接，所述继电器[K2]的引脚2及引脚4通过保险丝[F2]与[P10]接口的引脚1连接。
4.根据权利要求1所述的规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置，其特征是，所述单片机[U1]为STC89C52单片机，所述单片机[U1]的引脚40与+5V电源正极连接，所述单片机[U1]的引脚20与+5V电源负极连接，电阻排[RP1]的引脚1与+5V电源正极连接，所述电阻排[RP1]的其余8个引脚分别与单片机[U1]的引脚32、引脚33、引脚34、引脚35、引脚36、引脚37、引脚38、引脚39一一对应连接；所述单片机[U1]的引脚18和引脚19之间跨接晶振[Y1]，所述单片机[U1]的引脚18和引脚19分别通过电容[C1]或[C3]与+5V电源负极连接；所述复位电路中，电容[C2]的正极与+5V电源正极连接，所述电容[C2]的负极与单片机[U1]的引脚9连接，所述单片机[U1]的引脚9通过电阻[R1]与+5V电源负极连接；所述报警电路中，蜂鸣器[LS]的负极与+5V电源负极连接，所述蜂鸣器[LS]的正极与三极管[Q1]的集电极连接，电阻[R8]的一端与三极管[Q5]的基极连接，所述电阻[R8]的另一端与单片机[U1]的引脚28连接，电阻[R11]的一端与三极管[Q5]的发射极连接，所述电阻[R11]的另一端与+5V电源正极连接；所述指示灯电路中，发光二极管[DS1]的负极通过电阻[R20]与单片机[U1]的引脚23连接，发光二极管[DS2]的负极通过电阻[R15]与单片机[U1]的引脚24连接，发光二极管[DS3]的负极通过电阻[R14]与单片机[U1]的引脚25连接；所述温度传感器电路中，所述温度传感器为DS18B20型号,其中一个温度传感器通过[P2]接口与单片机[U1]连接，所述[P2]接口的引脚3与+5V电源负极连接，所述[P2]接口的引脚2与单片机[U1]的引脚16连接，所述单片机[U1]的引脚16通过电阻[R2]与+5V电源正极连接，所述[P2]接口的引脚1与+5V电源正极连接，其中另一个温度传感器通过[P3]接口与单片机[U1]连接，所述[P3]接口的引脚3与+5V电源负极连接，所述[P3]接口的引脚2与单片机[U1]的引脚17连接，所述单片机[U1]的引脚17通过电阻[R3]与+5V电源正极连接，所述[P3]接口的引脚1与+5V电源正极连接；所述按键接口电路中，[P8]接口的8个引脚分别与单片机[U1]的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8一一对应连接，所述单片机[U1]的引脚1、引脚2、引脚3及引脚4分别通过电阻[R13]、电阻[R12]、电阻[R10]及电阻[R9]与+5V电源正极连接，4×4矩阵键盘通过[P8]接口与单片机[U1]连接；所述编程接口电路中，[P1]接口的引脚2与单片机[U1]的引脚10连接，所述[P1]接口的引脚3与单片机[U1]的引脚11连接，所述[P1]接口的引脚1与+5V电源正极连接，所述[P1]接口的引脚4与+5V电源负极连接。
5.根据权利要求1所述的规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置，其特征是，所述液晶显示电路包括的液晶显示器[U10]为12864型号，所述液晶显示器[U10]的引脚4与单片机[U1]的引脚39连接，所述液晶显示器[U10]的引脚5与单片机[U1]的引脚38连接，所述液晶显示器[U10]的引脚6与单片机[U1]的引脚37连接，所述液晶显示器[U10]的引脚2与+5V电源正极连接,所述液晶显示器[U10]的引脚3与电位器[R25]的中心抽头引脚连接，所述电位器[R25]的另外两个引脚分别与+5V电源连正极接或+5V电源负极连接,所述液晶显示器[U10]的引脚19通过电阻[R31]与+5V电源正极连接，所述液晶显示器[U10]的引脚20与三极管[Q6]的发射极连接，所述三极管[Q6]的基极通过电阻[R32]与单片机[U1]的引脚36连接，所述三极管[Q6]的集电极与+5V电源负极连接，所述液晶显示器[U10]的引脚1、引脚15与+5V电源负极连接。
6.根据权利要求1所述的规模化养殖禽畜饮用水处理控装置，其特征是，所述时钟电路包括的时钟芯片[U8]为DS1302型号，所述时钟芯片[U8]的引脚5与单片机[U1]的引脚35连接，所述时钟芯片[U8]的引脚6与单片机[U1]的引脚34连接，电阻[R30]连接在时钟芯片[U8]的引脚6与+5V电源正极之间，所述时钟芯片[U8]的引脚7与单片机[U1]的引脚33连接，所述时钟芯片[U8]的引脚1与+5V电源正极连接，所述时钟芯片[U8]的引脚4与+5V电源负极连接，电池[BT]正极与时钟芯片[U8]的引脚8连接，所述电池[BT]负极与+5V电源负极连接。
7.根据权利要求1所述的规模化养殖禽畜饮用水处理控装置，其特征是，所述串行存储电路包括的存储芯片[U9]为24C02型号，所述存储芯片[U9]的引脚5与单片机[U1]的引脚27连接，电阻[R29]连接在+5V电源正极与存储芯片[U9]的引脚5之间，所述存储芯片[U9]的引脚8与+5V电源正极连接，所述存储芯片[U9]的引脚6与单片机的引脚26连接，电阻[R26]的一端与存储芯片[U9]的引脚6连接，所述电阻[R26]的另一端与+5V电源正极连接，所述存储芯片[U9]的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4及引脚7与+5V电源负极连接。
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Cited By (2)
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| CN104730972A (zh) * | 2014-08-09 | 2015-06-24 | 青岛科技大学 | 规模化养殖禽畜饮用水处理控制装置 |
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2014
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