CN205334249U - 一种水位控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水位控制电路，属于水位控制技术领域。它解决了现有技术中水位控制不够智能化的问题。本水位控制电路包括主控模块，主控模块的输入端连接有电源模块、信号采集模块、模式选择模块和编程接口模块，主控模块的输出端连接有指示模块和供水装置，主控模块接收信号采集模块采集的信号进行处理并分别输出控制信号控制供水装置启停以及控制指示模块指示当前供水装置的工作状态。该水位控制电路控制精准、智能化程度高，可拓展性强。

Description

一种水位控制电路

技术领域

本实用新型属于水位控制技术领域，涉及一种水位控制电路。

背景技术

水位控制器广泛应用于工业锅炉、民用建筑用水池、水塔、水箱，以及石油化工、造纸、食品、污水处理等行业内开口或密闭储罐，地下池槽中各种液体的液位的控制。主要用于排水系统、水池给水系统、和水塔给水系统中。

在工作方式与原理方面，主要采用水位开关搭配控制器来控制水位，包括浮球开关和干簧管搭配进行控制。浮球开关的原理：一种是带有磁性小浮球使杆里面的干簧管闭合，从而控制水位，多数应用在清水的水位控制，但易受污物影响，不适用在污水上。另一种是电缆式浮球开关，该装置通过一弹性电线与水泵连接，可用于水塔、水池水位高低的自动控制和缺水保护，允许接的用电器是220V,10A左右，平衡锤或弹性电线的某一固定点到浮筒间的电线长度，决定水位的高低。这种水位开关对于一些要求不太严格的场合适用，有一定耐污能力。但存在这样的问题：浮球易受外界杂物影响其稳定性，特别是纤维状的杂物缠绕而有失误，同一小水箱里不宜使用多个，否则会相缠绕。使用寿命相对短些，而且多数直接接220V,存在一定的安全隐患，存在电线破损而漏电电人的隐患。所以电缆式浮球开关一般有这样的警告：电源线是本装置的完整部分，一经发现电线受损，本装置应被替换，不允许对电线进行修理。

传统的浮球开关带着一个大的金属(或塑料)球，浸在水中时浮力大，可以控制个水位，比如水满了，浮球因为浮力而上升，带动球阀运动，使阀门关闭，停止进水，当水少了，浮球下降，阀门打开，又再进水，如此循环。这种方式较多应用在煮开水器和卫生间的冲水器上。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种智能化、成本低的水位控制电路，该水位控制电路能够实现对水位的实时检测和双模式控制。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种水位控制电路,用于控制供水装置启动供水或者停止供水，其特征在于，包括主控模块，所述主控模块的输入端连接有电源模块、信号采集模块、模式选择模块和编程接口模块，所述主控模块的输出端连接有指示模块和供水装置，所述主控模块接收信号采集模块采集的信号进行处理并分别输出控制信号控制供水装置启停以及控制指示模块指示当前供水装置的工作状态。

本实用新型通由电源模块供电，通过模式选择模块来选择手动模式和自动模式，实现双模式控制；编程接口模块可以方便工作人员对主控芯模块的程序进行编写、修改或者更新，信号采集模块能够分别采集高水位信号和低水位信号，从而反馈给主控模块，主控模块根据接收的高、低水位信号控制供水装置停止供水或者启动供水，并通过指示模块进行显示。

在上述的一种水位控制电路中，所述电源模块还连接用于提供电源及信号的输入和输出的输入/输出接口模块。

在上述的一种水位控制电路中，电源模块包括电容C1、稳压器U1和电容C2，所述电容C1和电容C2分别接稳压器U1的输入端和输出端。

在上述的一种水位控制电路中，所述信号检测模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R11、电阻R12、连接器P4和连接器P5，所述电阻R5的一端、电阻R6的一端、连接器P4的1脚和连接器P5的1脚均与+5V电压输入连接，所述电阻R5的另一端连接连接器P5的3脚，所述电阻R6的另一端连接连接器P4的3脚，所述连接器P4的2脚和连接器P5的2脚分别连接主控模块，所述电阻R11的一端连接连接器P5的2脚，所述电阻R12的一端连接连接器P4的2脚，所述电阻R11的另一端、电阻R12的另一端、连接器P4的4脚和连接器P5的4脚均接地。

在上述的一种水位控制电路中，所述主控模块的输入端还连接有复位模块，所述复位模块包括按键S1、电阻R4和电容C6，所述电容R4的一端接+5V电压输入，所述电容R4的另一端分别按键S1的一端、电容C6的一端和主控模块的复位端，所述按键S1的另一端、电容C6的另一端均接地。通过设置按键S1，实现人为复位本水位控制电路的功能，利用该按键S1把电路恢复到起始状态，以确保电路稳定可靠工作。

在上述的一种水位控制电路中，所述指示模块包括电阻R13和发光二极管D2，所述电阻R13的一端接主控模块输出端，所述电阻R13的另一端接发光二极管D2的正极，所述发光二极管D2负极接地。通过发光二极管D2进行灯光显示，通过在主控模块中设定特定的闪烁频率达到不同的提示功能。

在上述的一种水位控制电路中，所述主控模块输入端还连接有拓展功能接口模块，所述拓展功能接口模块包括若干各拓展功能子电路。通过拓展功能子电路，可以增加不同的拓展功能，丰富本水位控制电路的功用，提高产品的竞争力。

在上述的一种水位控制电路中，每个所述拓展功能子电路包括电阻和电容，所述电阻一端接+5V电压输入，所述电阻另一端分别连主控模块的输入端和电容的一端，所述电容另一端接地。

在上述的一种水位控制电路中，所述电源模块与输入/输出接口模块之间还连接有由阻容降压电路和动态调整电路构成的降压整流模块，所述阻容降压电路由电阻R20、电容C16、整流桥D3、肖特基二极管WD1和电容C17、三端稳压芯片VR1、电容C18、电容C19和二极管D5依次连接而成；所述动态调整电路由电阻R21、电容C22、整流桥D4、晶闸管Q1、电阻R23、三极管Q2、电阻R24和肖特基二极管WD2依次连接而成，所述动态调整电路的输出端连接有光电耦合器U2，所述光电耦合器U2连接有继电器K1。通过设置阻容降压电路能够将220V的交流电降压到24V直流电供继电器工作，使得本水位控制电路能够由市电等来供电；通过设置动态调节电路，可以调节电路的输出电压，使得当有负载通过继电器接入该电路时，动态调节电路产生电流工作，当没有负载接入继电器时，不产工作。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、本水位控制电路通过两组探测器分别检测高水位信号和低水位信号，通过主控模块在高水位时控制供水装置停止供水，在低水位时控制供水装置启动供水，实现水位的动态调整。2、设置了模式转换按钮，可以实现人工干预，满足特殊情况下的供水需求。3、设置有编程接口模块，可以随时编写、修改主控模块中的控制参数和控制程序，使得本水位控制电路能够更广泛的应用。4、设置拓展功能接口，可以增加额外功能，例如添加时间功能：包括无水保护时间、到达水位上限延时关闭、停止24小时后无动作自启动一次等，此外还方便后续软件升级和更新。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中水位控制电路的电路框图。

图2是本实用新型实施例一中水位控制电路的电路图。

图3是本实用新型实施例二中水位控制电路的电路框图。

图4是本实用新型实施例二中降压整流模块的电路图。

图中，1.输入/输出接口模块；2.电源模块；3.信号采集模块；4.主控模块；5.模式选择模块；6.编程接口模块；7.指示模块；8.复位模块；9.拓展功能接口模块；10.供水装置；11.降压整流模块。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示，本水位控制电路用于控制供水装置10启动供水或者停止供水，包括主控模块4，主控模块4的输入端连接有电源模块2、信号采集模块3、模式选择模块5和编程接口模块6，主控模块4的输出端连接有指示模块7和供水装置10，电源模块2还连接用于提供电源及信号的输入和输出的输入/输出接口模块1，主控模块4接收信号采集模块3采集的信号进行处理并分别输出控制信号控制供水装置10启停以及控制指示模块7指示当前供水装置10的工作状态。本实施例中，供水装置10可以是水泵或者水管中的电磁阀等。

参照图2具体来说，主控模块4包括主控芯片U2和外围电路，其中主控芯片U2为STM32系列芯片，电源模块2包括电容C1、稳压器U1和电容C2，电容C1和电容C2分别接稳压器U1的输入端和输出端。输入/输出接口模块1包括连接器P3、发光二极管D1和电阻R3，其中连接器P3的1脚接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接地，连接器P3的3脚接电阻R3的一端，电阻R3另一端接输出OUT，连接器P3的4脚接电源模块2中稳压器U1的输入端，需要说明的是连接器P3的4脚输出电压为+12V。

编程接口模块6为连接器P2，其引脚1连接+5V电压输入，引脚2连接主控芯片U2的SWIM脚，引脚3接地，引脚4接复位脚RESET。

模式选择模块5包括电阻R1、电阻R2、电容C3和连接器P1，电阻R1一端接+5V电压输入，另一端接电容C3一端和连接器P1的1脚，连接器P1的2脚接主控芯片U2的Switch脚，连接器P1的3脚接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地。

信号检测模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R11、电阻R12、连接器P4和连接器P5，电阻R5的一端、电阻R6的一端、连接器P4的1脚和连接器P5的1脚均与+5V电压输入连接，电阻R5的另一端连接连接器P5的3脚，电阻R6的另一端连接连接器P4的3脚，连接器P4的2脚和连接器P5的2脚分别连接主控芯片U2的13脚和14脚，电阻R11的一端连接连接器P5的2脚，电阻R12的一端连接连接器P4的2脚，电阻R11的另一端、电阻R12的另一端、连接器P4的4脚和连接器P5的4脚均接地。

主控芯片U2的复位引脚RESET还连接有复位模块8，复位模块8包括按键S1、电阻R4和电容C6，电容R4的一端接+5V电压输入，电容R4的另一端分别按键S1的一端、电容C6的一端和主控芯片U2的复位端，按键S1的另一端、电容C6的另一端均接地。通过设置按键S1，实现人为复位本水位控制电路的功能，利用该按键S1把电路恢复到起始状态，以确保电路稳定可靠工作。

指示模块7包括电阻R13和发光二极管D2，电阻R13的一端接主控芯片U2的引脚10，电阻R13的另一端接发光二极管D2的正极，发光二极管D2负极接地。通过发光二极管D2进行灯光显示，通过在主控芯片U2中设定特定的闪烁频率达到不同的提示功能。

主控芯片U2输入脚INPUT0-输入脚INPUT7还连接有拓展功能接口模块9，拓展功能接口模块9包括8个拓展功能子电路。通过拓展功能子电路，可以增加不同的拓展功能，丰富本水位控制电路的功用，提高产品的竞争力。需要说明的是，每个拓展功能子电路包括电阻和电容，电阻一端接+5V电压输入，电阻另一端分别连主控芯片U2的输入端和电容的一端，电容另一端接地，具体参照图2所示。

实施例二：

如图3所示，本实施例中的水位控制电路与实施例一提供的方案基本相同，不同之处在于，在电源模块2与输入/输出接口模块1之间还连接有由阻容降压电路和动态调整电路构成的降压整流模块11，结合附图4具体来说，阻容降压电路由电阻R20、电容C16、整流桥D3、肖特基二极管WD1和电容C17、三端稳压芯片VR1、电容C18、电容C19和二极管D5依次连接而成；动态调整电路由电阻R21、电容C22、整流桥D4、晶闸管Q1、电阻R23、三极管Q2、电阻R24和肖特基二极管WD2依次连接而成，所述肖特基二极管WD2还连接有光电耦合器U2，所述光电耦合器U2连接有继电器K1。需要说明的是，继电器K1的常开触点接在输入/输出接口模块1上，继电器K1的绕组与光电耦合器U2的原边连接，所述肖特基二极管WD2的两端分别连接光电耦合器U2的副边。光电耦合器U2的原边还连接三端稳压芯片IC1的输入端，三端稳压芯片IC1的输出端和接地端通过电阻R25连接。通过设置阻容降压电路能够将220V的交流电降压到24V直流电供继电器工作，使得本水位控制电路能够由市电等来供电；通过设置动态调节电路，可以调节电路的输出电压，使得当有负载通过继电器接入该电路时，动态调节电路产生电流工作，当没有负载接入继电器时，不产工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种水位控制电路,用于控制供水装置(10)启动供水或者停止供水，其特征在于，包括主控模块(4)，所述主控模块(4)的输入端连接有电源模块(2)、信号采集模块(3)、模式选择模块(5)和编程接口模块(6)，所述主控模块(4)的输出端连接有指示模块(7)和供水装置(10)，所述主控模块(4)接收信号采集模块(3)采集的信号进行处理并分别输出控制信号控制供水装置(10)启停以及控制指示模块(7)指示当前供水装置(10)的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种水位控制电路，其特征在于，所述电源模块(2)还连接用于提供电源及信号的输入和输出的输入、输出接口模块(1)。

3.根据权利要求2所述的一种水位控制电路，其特征在于，电源模块(2)包括电容C1、稳压器U1和电容C2，所述电容C1和电容C2分别接稳压器U1的输入端和输出端。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种水位控制电路，其特征在于，所述信号检测模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R11、电阻R12、连接器P4和连接器P5，所述电阻R5的一端、电阻R6的一端、连接器P4的1脚和连接器P5的1脚均与+5V电压输入连接，所述电阻R5的另一端连接连接器P5的3脚，所述电阻R6的另一端连接连接器P4的3脚，所述连接器P4的2脚和连接器P5的2脚分别连接主控模块(4)，所述电阻R11的一端连接连接器P5的2脚，所述电阻R12的一端连接连接器P4的2脚，所述电阻R11的另一端、电阻R12的另一端、连接器P4的4脚和连接器P5的4脚均接地。

5.根据权利要求4所述的一种水位控制电路，其特征在于，所述主控模块(4)的输入端还连接有复位模块(8)，所述复位模块(8)包括按键S1、电阻R4和电容C6，所述电阻R4的一端接+5V电压输入，所述电阻R4的另一端分别与按键S1的一端、电容C6的一端和主控模块(4)的复位端连接，所述按键S1的另一端、电容C6的另一端均接地。

6.根据权利要求5所述的一种水位控制电路，其特征在于，所述指示模块(7)包括电阻R13和发光二极管D2，所述电阻R13的一端接主控模块(4)输出端，所述电阻R13的另一端接发光二极管D2的正极，所述发光二极管D2负极接地。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种水位控制电路，其特征在于，所述主控模块(4)输入端还连接有拓展功能接口模块(9)，所述拓展功能接口模块(9)包括若干各拓展功能子电路。

8.根据权利要求7所述的一种水位控制电路，其特征在于，每个所述拓展功能子电路包括电阻和电容，所述电阻一端接+5V电压输入，所述电阻另一端分别连主控模块(4)的输入端和电容的一端，所述电容另一端接地。

9.根据权利要求2或3所述的一种水位控制电路，其特征在于，所述电源模块(2)与输入、输出接口模块(1)之间还连接有由阻容降压电路和动态调整电路构成的降压整流模块(11)，所述阻容降压电路由电阻R20、电容C16、整流桥D3、肖特基二极管WD1和电容C17、三端稳压芯片VR1、电容C18、电容C19和二极管D5依次连接而成；所述动态调整电路由电阻R21、电容C22、整流桥D4、晶闸管Q1、电阻R23、三极管Q2、电阻R24和肖特基二极管WD2依次连接而成，所述动态调整电路的输出端连接有光电耦合器U2，所述光电耦合器U2连接有继电器K1。