CN210835668U - 发电机控制器的驱动与输出控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电机控制器的驱动与输出控制电路，包括微控制器U9、输出驱动电路、输出控制电路，输出驱动电路包括驱动芯片U14、电阻R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59，输出控制电路包括继电器、端子J11，驱动芯片U14的1‑7脚的输入端分别连接微控制器U9的网络脚，驱动芯片U14的1‑7脚的输入端分别通过电阻连接3.3V电源，驱动芯片U14的9脚连接DC5V电源，驱动芯片U14的16‑10脚的驱动输出端分别通过网络线连接继电器线圈一端，继电器线圈另一端连接DC5V电源，继电器的控制触点3、4脚连接端子J11，连接端子J11连接发电机。该驱动与输出控制电路能够实现智能化控制发电机的启动和熄火的电路，解决人为操作发电难以精准的难题。

Description

发电机控制器的驱动与输出控制电路

技术领域

本实用新型涉及发电机控制技术领域，尤其涉及一种发电机控制器的驱动与输出控制电路。

背景技术

随着社会的发展，电力已成为全社会的动力源泉，成为生产生活中不可或缺的重要因素。但是近年来随着经济的快速发展，导致人们对电能的大量需求，在用电高峰期，用电供需矛盾突出，严重时会出现意外的电力中断，这将带来不可估计的损失。遇到这种情况就会采用发电机组来发电，需要人到现场启动发电机，由于停电时间不定，不能及时启动发电机，这中间出现的断电的现象，会造成一定的经济损失。另外，传统的发电机管理方案无法实现基站发电机的智能化启动和熄火,不能按条件触发启动发电机。

因此，亟需开发一种用于智能化控制发电机的启动和熄火的电路，解决人为操作发电难以精准的难题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种发电机控制器的驱动与输出控制电路，该驱动与输出控制电路能够实现智能化控制发电机的启动和熄火的电路，解决人为操作发电难以精准的难题。

其技术方案如下：

发电机控制器的驱动与输出控制电路，包括微控制器U9、输出驱动电路、输出控制电路，所述微控制器U9为STM32F103C，所述输出驱动电路包括驱动芯片U14、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、网络线Relay1-5、网络线VoltageOUT1-2，所述输出控制电路包括继电器、端子J11，所述驱动芯片U14的1-7脚的输入端分别连接微控制器U9 的网络脚Relay Control1-5、网络脚Voltage IN1-2，所述驱动芯片U14的1-7脚的输入端分别通过电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59连接3.3V电源，所述驱动芯片U14的8脚接地，所述驱动芯片U14的9脚连接DC5V电源，所述驱动芯片U14的16-10脚的驱动输出端分别通过网络线Relay1-5、网络线Voltage OUT1-2连接所述继电器线圈一端，所述继电器线圈另一端连接DC5V电源，所述继电器的控制触点3、4脚连接端子J11，所述连接端子J11连接发电机。

所述驱动芯片U14采用ULN2003。

所述继电器包括第一继电器RE1、第二继电器RE2、第三继电器RE3、第四继电器RE4、第五继电器RE5，所述驱动芯片U14的16-12脚的驱动输出端分别通过所述网络线Relay1-5连接所述第一继电器RE1、第二继电器RE2、第三继电器RE3、第四继电器RE4、第五继电器RE5线圈一端，所述第一继电器RE1、第二继电器RE2、第三继电器RE3、第四继电器RE4、第五继电器RE5线圈另一端分别连接DC5V电源，所述第一继电器RE1的控制触点3、4脚连接端子J11 的第10-9脚，所述第二继电器RE2的控制触点3、4脚连接端子J11的第8-7 脚，所述第三继电器RE3的控制触点3、4脚连接端子J11的第6-5脚，所述第四继电器RE4的控制触点3、4脚连接端子J11的第4-3脚，所述第五继电器RE5的控制触点3、4脚连接端子J11的第2-1脚。

所述输出控制电路还包括二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12，所述网络线Relay1-5分别通过所述二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12连接DC5V电源。

所述输出控制电路还包括端子J12、所述继电器还包括第六继电器RE6、第七继电器RE7，所述驱动芯片U14的11-10脚的驱动输出端分别通过所述网络线Voltage OUT1-2连接到所述第六继电器RE6、第七继电器RE7线圈一端，所述第六继电器RE6、第七继电器RE7线圈另一端分别连接DC5V电源，所述第六继电器RE6、第七继电器RE7的控制触点4连接输入电源，所述第六继电器 RE6、第七继电器RE7的控制触点3分别连接端子J12的第1、3脚，所述端子 J12的第2脚接地。

所述输出控制电路还包括电容C51、电容C52，所述电容C51的一端连接所述第六继电器RE6的控制触点3，所述电容C51的另一端接地，所述电容C52 的一端连接所述第七继电器RE7的控制触点3，电容C52的另一端接地。

所述输出控制电路还包括二极管D13、二极管D14、所述网络线Voltage OUT1-2分别通过所述二极管D13、二极管D14连接DC5V电源。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明：

1、本实用新型的提供的一种发电机控制器的驱动与输出控制电路，包括微控制器U9、输出驱动电路、输出控制电路，输出驱动电路包括驱动芯片U14、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、网络线Relay1-5、网络线Voltage OUT1-2，输出控制电路包括继电器、端子J11，驱动芯片U14的1-7脚的输入端分别连接微控制器U9的网络脚Relay Control1-5、网络脚Voltage IN1-2，另一端连接1K上拉电阻R53-59到3.3V 电源，当微控制器U9的Relay Control1输出高电平，就是驱动芯片U14的1 脚输入高电平，这时继电器线圈有电流通过，继电器被吸合，继电器的控制触点3、4脚被接通；当微控制器U9的Relay Control1输出低电平，即驱动芯片U14的1脚输入低电平，驱动芯片U14的16脚(Relay1)输出高电平，这时继电器线圈无电流通过，继电器被释放，继电器的控制触点3、4脚被断开，从而实现对外接通断控制；该驱动与输出控制电路能够实现智能化控制发电机的启动和熄火的电路，解决人为操作发电难以精准的难题。

2、本实用新型的驱动芯片U14采用ULN2003，ULN2003工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例发电机控制器电路的原理框图。

图2是本实用新型实施例发电机控制器的MCU电路、I²C电路示意图。

图3是本实用新型实施例发电机控制器的时钟电路示意图。

图4是本实用新型实施例发电机控制器的电源电路示意图。

图5是本实用新型实施例发电机控制器的蜂鸣器电路示意图。

图6是本实用新型实施例发电机控制器的输出驱动电路示意图。

图7是本实用新型实施例发电机控制器的输出控制电路示意图。

图8是本实用新型实施例发电机控制器的市电及发电采集电路示意图。

图9是本实用新型实施例发电机控制器的信号采集电路示意图。

图10是本实用新型实施例发电机控制器信号采集电路的温度采集电路示意图。

图11是本实用新型实施例发电机控制器的4G模块与SIM电路示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1至图10所示，一种发电机控制器电路，包括电源电路、MCU电路、 I²C电路、输出控制电路、输出驱动电路、4G模块与SIM电路、蜂鸣器电路、信号采集电路、市电及发电采集电路、时钟电路，电源电路分别与MCU电路、 I²C电路、输出控制电路、输出驱动电路、4G模块与SIM电路、蜂鸣器电路、信号采集电路、市电及发电采集电路、时钟电路连接，MCU电路包括微控制器 U9，微控制器U9为STM32F103C，微控制器U9分别与输出驱动电路、4G模块与SIM电路、蜂鸣器电路、信号采集电路、市电及发电采集电路、时钟电路连接，I²C电路包括内部整合芯片U3，内部整合芯片U3为AT24C16，内部整合芯片U3的第5、6脚连接微控制器U9的网络脚I2C1_SDA_Mother、 I2C1_SCL_Mother，输出控制电路通过输出驱动电路连接发电机。

电源电路为MCU电路、I²C电路、输出控制电路、输出驱动电路、4G模块与SIM电路、蜂鸣器电路、信号采集电路、市电及发电采集电路、时钟电路提供电源，MCU电路将各个I\O口采集到信息进行相应的运算或处理，或者转化成相应的动作指令输出给I\O去驱动外围设备；I²C电路通过MUC相连的 I2C1_SDA_Mother、I2C1_SCL_Mother进行读写操作；蜂鸣器电路为设备提供声响；时钟电路对MCU进行时钟信号、定时信号、报警信号传输，完成各种复杂的定时服务；4G模块与SIM电路实现远程智能化管理控制发电机；信号采集电路实现了实时采集发电机油量、电流、温度、电池电压等数据，为发电机的智能化管理提供实时数据；市电及发电采集电路能够实时采集发电机发电供电或市电供电信号，为发电机的智能化管理提供实时信息；输出控制电路及输出驱动电路实现智能化控制发电机的启动和熄火的电路，解决人为操作发电难以精准的难题；该发电机控制器电路实现基站发电机的远程智能化启动和熄火,不需要人到现场，及时掌控基站发电机的运行情况，实时数据监控，实现发电机智能化管理，释放人力，解决人为操作发电难以精准的难题。

其中，如图2所示，本实用新型的MCU电路还包括外部振荡器、烧录接口 J10、调试升级接口J9、电阻R38、电阻R39、电阻R40，外部振荡器包括SM 贴片晶振Y2、电容C35、电容C36，SM贴片晶振Y2的两端分别连接微控制器 U9的OSC1脚、OSC0脚，电容C35、电容C36的一端分别连接微控制器U9的 OSC1脚、OSC0脚，电容C35、电容C36的另一端接地；烧录接口J10的第1、 2脚分别连接微控制器U9的SWDIO脚、SWDCLK脚，烧录接口J10的第3脚连接3.3V电源，烧录接口J10的第4脚接地；调试升级接口J9的第1、2脚分别连接微控制器U9的串口UART_TX、UART_RX，并分别连接电阻R39、电阻R40，电阻R38的两端分别连接微控制器U9的BOOT1脚、调试升级接口J9的BOOT0 脚，调试升级接口J9的第5脚连接3.3V电源，调试升级接口J9的第4脚接地。微控制器U9为STM32F103C，STM32F103C是高性能、低成本、低功耗嵌入式MUC；外部振荡器由SM贴片晶振Y2、电容C35、电容C36组成，微控制器 U9将各个I\O口采集到信息进行相应的运算或处理，或者转化成相应的动作指令输出给I\O去驱动外围设备。

本实用新型的I²C电路还包括电容C13、电阻R20、电阻R21，内部整合芯片U3的第1、2、3、4、7脚接地，内部整合芯片U3的第8脚连接3.3V电源， 3.3V电源通过电容C13接地，内部整合芯片U3的第5、6脚分别通过电阻R20、电阻R21连接3.3V电源。内部整合芯片U3通过微控制器U9的 I2C1_SDA_Mother、I2C1_SCL_Mother相连进行读写操作。

如图3所示，本实用新型的时钟电路包括时钟芯片U5、晶振Y1、电容C22、电容C23、电池BT1、二极管D2、二极管D3、电容C24、电阻R34、电阻R35，时钟芯片U5为PCF8563，晶振Y1的两端分别连接微控制器U9的OSC1脚、OSC0 脚，电容C22、电容C23的一端分别连接微控制器U9的OSC0脚、OSC1脚，电容C22、电容C23的另一端接地；时钟芯片U5的第8脚分别通过二极管D2、二极管D3、电容C24连接电池BT1、3.3V电源、地线，时钟芯片U5的第5、6 脚分别连接微控制器U9的网络脚I2C2_SDA、I2C2_SCL，并分别通过电阻R34、电阻R35连接3.3V电源。时钟芯片U5为PCF8563，PCF8563是低功耗的CMOS 实时时钟/日历芯片，它提供一个可编程时钟输出，一个中断输出和掉电检测器，所有的地址和数据通过I²C总线接口串行传递。PCF8563的多种报警功能、定时器功能、时钟输出功能以及中断输出功能能完成各种复杂的定时服务；时钟芯片U5、晶振Y1、电容C22、电容C23组成一个振荡器，产生一个基准频率给PCF8563；电池BT1、二极管D2、电容C24、时钟芯片U5的8脚连接组成电池供电系统，二极管D3、电容C24和外接3.3V电源、与时钟芯片U5的8脚连接组成外接电源供电，两个供电系统由二极管D2、二极管D3进行隔离；时钟芯片U5的5脚(SDA数据)、6脚(SCL时钟)通过4.7K电阻R34、电阻R35上拉到电源3.3V，并连接到微控制器U9的网络I2C2_SDA、I2C2_SCL上，由时钟芯片U5对微控制器U9进行时钟信号、定时信号、报警信号传输。

如图4所示，本实用新型的电源电路包括稳压电源模块U6、稳压电源模块 U7、稳压电源模块U8、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电容 C25、电容C26、电容C27、电容C29、电容C30、电容C33、电容C34、线圈L1、线圈L2，稳压电源模块U6为LM2596HVS-5.0，稳压电源模块U7为 LM2596HVS-3.3，稳压电源模块U8为AMS1117，外接DC12V电源的正极分别通过二极管D4、二极管D6连接稳压电源模块U6、稳压电源模块U7的输入端，稳压电源模块U6的输出端通过线圈L1连接稳压电源模块U8的输入端、输出控制电路、输出驱动电路、蜂鸣器电路，电容C25的一端连接二极管D4的负极，电容C25的另一端接地，线圈L1的同名端与二极管D5的一端连接，二极管D5的另一端接地，线圈L1的非同名端与电容C26、电容C27的一端连接，电容C26、电容C27的另一端接地；稳压电源模块U7的输出端通过线圈L2连接4G模块与SIM电路，线圈L2的同名端与二极管D7的一端连接，二极管D7 的另一端接地，线圈L2的非同名端与电容C29、电容C30的一端连接，电容 C29、电容C30的另一端接地；稳压电源模块U8的输出端连接电容C33、电容 C34、MCU电路、I²C电路、信号采集电路，电容C33、电容C34的另一端接地。外接DC12V电源一路经过二极管D4、电容C25连接稳压电源模块 U6(LM2596HVS-5.0)稳压为DC5V电源,经过线圈L1、电容C26、电容C27滤波连接保险FUSE5输出，为下一级稳压电源模块U8和输出电路、蜂鸣器提供电源；另一路经二极管D6连接到稳压电源模块U7(LM2596HVS-3.3)稳压为 3.3V电源,经线圈L2、电容C29、电容C30滤波连接保险FUSE6输出，为4G 模块与SIM电路提供DC3.3V电源；稳压电源模块U8稳压为DC3.3V电源，经电容C33、电容C34滤波输出，为MCU电路、I²C电路、信号采集电路等提供电源。

如图5所示，本实用新型的蜂鸣器电路包括蜂鸣器LS1、电阻R60、电阻 R61、三极管Q4，蜂鸣器LS1的一端通过电阻R60连接5V电源，蜂鸣器LS1 的另一端连接三极管Q4的集电极，三极管Q4的基极通过电阻R61连接微控制器U9的BEE脚，三极管Q4的的发射极接地。当微控制器U9通过BEE脚发出一个高电平，经过电阻R61驱动三极管Q4导通，5V电源经电阻R60、蜂鸣器 LS1、三极管Q4到地形成回路，蜂鸣器有电流流过，发出声响；当微控制器U9 通过BEE脚发出一个低电平，三极管Q4的基极电压低而截止，蜂鸣器LS1就没有电流流过，而没有声响；微控制器U9连续发送高低电平，蜂鸣器就连续发声响。

如图6、7所示，本实用新型的输出驱动电路包括驱动芯片U14、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、网络线Relay1-5、网络线Voltage OUT1-2，输出控制电路包括继电器、端子J11，驱动芯片U14 的1-7脚的输入端分别连接微控制器U9的网络脚Relay Control1-5、网络脚 Voltage IN1-2，驱动芯片U14的1-7脚的输入端分别通过电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59连接3.3V电源，驱动芯片U14的8脚接地，驱动芯片U14的9脚连接DC5V电源，驱动芯片U14的 16-10脚的驱动输出端分别通过网络线Relay1-5、网络线Voltage OUT1-2连接继电器线圈一端，继电器线圈另一端连接DC5V电源，继电器的控制触点3-4 连接端子J11，连接端子J11连接发电机。驱动芯片U14的1-7脚的输入端分别连接微控制器U9的网络脚Relay Control1-5、网络脚VoltageIN1-2，另一端连接1K上拉电阻R53-59到3.3V电源，当微控制器U9的Relay Control1 输出高电平，就是驱动芯片U14的1脚输入高电平，这时继电器线圈有电流通过，继电器被吸合，继电器的控制触点3、4脚被接通；当微控制器U9的Relay Control1输出低电平，即驱动芯片U14的1脚输入低电平，驱动芯片U14的 16脚(Relay1)输出高电平，这时继电器线圈无电流通过，继电器被释放，继电器的控制触点3、4脚被断开，从而实现对外接通断控制；该驱动与输出控制电路能够实现智能化控制发电机的启动和熄火的电路，解决人为操作发电难以精准的难题。

其中，优选的，驱动芯片U14采用ULN2003。ULN2003工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。

继电器包括第一继电器RE1、第二继电器RE2、第三继电器RE3、第四继电器RE4、第五继电器RE5，驱动芯片U14的16-12脚的驱动输出端分别通过网络线Relay1-5连接第一继电器RE1、第二继电器RE2、第三继电器RE3、第四继电器RE4、第五继电器RE5线圈一端，第一继电器RE1、第二继电器RE2、第三继电器RE3、第四继电器RE4、第五继电器RE5线圈另一端分别连接DC5V电源，第一继电器RE1的控制触点3、4脚连接端子J11的第10-9脚，第二继电器RE2的控制触点3、4脚连接端子J11的第8-7脚，第三继电器RE3的控制触点3、4脚连接端子J11的第6-5脚，第四继电器RE4的控制触点3、4脚连接端子J11的第4-3脚，第五继电器RE5的控制触点3、4脚连接端子J11的第2-1脚。

又一实施方式，输出控制电路还包括二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12，网络线Relay1-5分别通过二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12连接DC5V电源。

又一实施方式，输出控制电路还包括端子J12、继电器还包括第六继电器 RE6、第七继电器RE7，驱动芯片U14的11-10脚的驱动输出端分别通过网络线Voltage OUT1-2连接到第六继电器RE6、第七继电器RE7线圈一端，第六继电器RE6、第七继电器RE7线圈另一端分别连接DC5V电源，第六继电器RE6、第七继电器RE7的控制触点4连接输入电源，第六继电器RE6、第七继电器RE7 的控制触点3分别连接端子J12的第1、3脚，端子J12的第2脚接地。

又一实施方式，输出控制电路还包括电容C51、电容C52，电容C51的一端连接第六继电器RE6的控制触点3，电容C51的另一端接地，电容C52的一端连接第七继电器RE7的控制触点3，电容C52的另一端接地。

又一实施方式，输出控制电路还包括二极管D13、二极管D14、网络线 VoltageOUT1-2分别通过二极管D13、二极管D14连接DC5V电源。

如图8所示，本实用新型的市电及发电采集电路包括双运算放大器U11、市电采集电路、发电采集电路，市电采集电路包括市电整流电路、市电电压跟随电路，市电电源通过电整流电路连接双运算放大器U11的INB正输入端，双运算放大器U11的OUTB输出端通过市电电压跟随电路连接微控制器U9的网络220_check脚；发电采集电路包括发电整流电路、发电电压跟随电路，发电机电源通过发电整流电路连接双运算放大器U11的INA正输入端，双运算放大器 U11的OUT输出端通过发电电压跟随电路连接微控制器U9的网络220_A_check脚，双运算放大器U11的VCC端连接3.3V电源。对市电电压采样后经市电整流电路整流，整流后将信号送到双运算放大器U11的INB正输入端，双运算放大器U11与市电电压跟随电路将输入端信号传输给微控制器U9，微控制器U9 对信号进行运算处理，实现市电供电信号的采集；发电采集电路包括发电整流电路、发电电压跟随电路，对发电机供电电压采样后经发电整流电路整流，整流后将信号送到双运算放大器U11的INA正输入端，双运算放大器U11与发电电压跟随电路将输入端信号传输给微控制器U9，微控制器U9对信号进行运算处理，实现发电机发电供电信号的采集；该发电机控制器的市电及发电采集电路能够实时采集发电机发电供电或市电供电信号，为发电机的智能化管理提供实时信息。

其中，优选的，双运算放大器U11的型号为LM358。

本市电及发电采集电路还包括电容C43，双运算放大器U11的VCC端连接电容C43、3.3V电源，电容C43的另一端接地。

市电整流电路包括电阻R46、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电流互感器T1、整流桥U12、电容C44、电容C47、电容C48，电流互感器T1原边绕组的一端通过电阻R46连接市电电源的火线，电流互感器T1原边绕组的另一端连接市电电源的零线，电流互感器T1副边绕组的两端连接电阻R48的两端、电容C44的两端、整流桥U12输入端的3、4脚，整流桥U12的正输出端连接电阻R49、电阻R50、电容C47的一端，电阻R49的另一端连接电容C48、双运算放大器U11的INB正输入端，电阻R50、电容C47、电容C48的另一端接地。限流电阻R46与电流互感器T1原边组成发电电压的采样，流互感器T1副边感应出电流在电阻R48产生0-3.3V电压，经过电容C44滤波，整流桥U12整流，电阻R49、电阻R50、电容C47、电容C48组成双运算放大器U11的INB正输入端，市电的高电压信号经电阻R46限流降压，电流互感器T1隔离，电阻R48 取样，整流桥U12整流，电阻R50电压调整，将信号送到放大器正输入端，实现市电供电的采样整流。

市电电压跟随电路包括电阻R43、电阻R45、电容C42，电阻R45的两端连接双运算放大器U11的INB负输入端和OUTB输出端，双运算放大器U11的OUTB 输出端通过电阻R43分别连接电容C42、微控制器U9的网络220_check脚，电容C42的另一端接地；电阻R43与电阻R45的阻值相对应。因电阻R43与电阻R45的阻值一样，因此与双运算放大器U11形成了一个电压跟随器。

优选的，整流桥U12的型号为MB6S。

发电采集电路包括电阻R41、电阻R47、电阻R51、电阻R52、电流互感器 T2、电容C45、电容C46、电容C49、整流桥U13、双运算放大器U11，电流互感器T2原边绕组的一端通过电阻R41连接发电机电源的火线，电流互感器T2 原边绕组的另一端连接发电机电源的零线，电流互感器T2副边绕组的两端连接电阻R51的两端、电容C49的两端、整流桥U13输入端的3、4脚，整流桥 U13的正输出端连接电阻R47、电阻R52、电容C45的一端，电阻R52的另一端连接电容C46、双运算放大器U11的INA正输入端，电阻R47、电容C45、电容 C46的另一端接地。限流电阻R41与电流互感器T2原边组成发电电压的采样，电流互感器T2感应出电流在电阻R51产生0-3.3V电压，经过电容C49滤波，整流桥U13整流，电阻R47、电阻R52、电容C45、电容C46组成双运算放大器 U11的INA正输入端，发电的高电压信号经电阻R41限流降压，电流互感器T2 隔离，电阻R51取样，整流桥U13整流，电阻R47电压调整，将信号送到放大器正输入端，实现发电机发电供电的采样整流。

发电电压跟随电路包括电阻R42、电阻R44、电容C41，电阻R44的两端连接双运算放大器U11的INA负输入端和OUT输出端，双运算放大器U11的OUT 输出端通过电阻R42分别连接电容C41、微控制器U9的网络220_A_check脚，电容C41的另一端接地，电阻R42与电阻R44的阻值相对应。因电阻R42与电阻R44的阻值一样，因此与双运算放大器U11形成了一个电压跟随器。

优选的，整流桥U13的型号为MB6S。

如图9所示，本实用新型的信号采集电路包括油量采集电路、电流采集电路、电池电压采集电路、12V电压采集电路、温度采集电路，油量采集电路与微控制器U9的GetSigADC_Oil脚连接，电流采集电路与微控制器U9的 GetSigADC_l脚连接，电池电压采集电路与微控制器U9的GetSigADC_52V脚连接，12V电压采集电路与微控制器U9的GetSigADC_12V脚连接，温度采集电路与微控制器U9的GetSigDQ_TEMPER脚连接。油量采集电路、电流采集电路、电池电压采集电路、12V电压采集电路、温度采集电路分别用于采集发电机的油量变化数据、电流变化数据、电池电压变化数据、12V电压变化数据、温度变化数据，并将数据发送至微控制器U9经过ADC转换，把数据发送给平台显示出来；该信号采集电路实现了实时采集发电机油量、电流、温度、电池电压等数据，为发电机的智能化管理提供实时数据。

其中，油量采集电路包括电阻R5、二极管D1、保险丝FUSE1、油位传感器、电阻R6、电容C4、双运算放大器U1、电阻R2、电容C2、电阻R4，电阻R5、二极管D1的一端连接3.3V电源，电阻R5、二极管D1的另一端连接保险丝 FUSE1、油位传感器，油位传感器的另一端接地；电阻R6、电容C4的一端连接双运算放大器U1的INA正输入端，电阻R6的另一端与保险丝FUSE1连接，电容C4的另一端接地；双运算放大器U1的OUT输出端通过电阻R2分别与微控制器U9的GetSigADC_Oil脚、电容C2连接，电容C2的另一端接地，双运算放大器U1的的INA负输入端与电阻R4连接；电阻R5、二极管D1的一端连接 3.3V电源，另一端连接保险丝FUSE1、油位传感器，电阻R6与电容C4连接连接双运算放大器U1的INA正输入端，组成油量采集正向输入；电阻R2、电阻 R4、电容C2组成油量电压跟随输出；当油量的变化时，传感器转换成电压的变化，传给电压跟随器，然后输入给微控制器U9的GetSigADC_Oil脚,微控制器U9再经过ADC转换，把数据发送给平台显示出来。

优选的，双运算放大器U1的型号为LM358。

电流采集电路包括保险丝FUSE7、可调电位器RV1、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C5、电阻R1、电阻R3、电容C1，输入电流依次通过保险丝FUSE7、可调电位器RV1、电阻R7、电阻R8连接至双运算放大器U1的INB正输入端，电阻R7的负极通过电阻R9接地，电阻R8的负极通过电容C5接地；双运算放大器U1的OUTB输出端通过电阻R1分别与微控制器U9的GetSigADC_l脚、电容C1连接，电容C1的另一端接地，电阻R3的一端连接双运算放大器U1的OUTB 输出端，电阻R3的另一端连接双运算放大器U1的INB负输入端。可调电位器 RV1作电流补偿调整，保险丝FUSE7、可调电位器RV1、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C5组成电流采集正向输入，电阻R1、电阻R3、电容C1组成电流电压跟随输出；原理同油量采集。

电池电压采集电路包括双运算放大器U2、保险丝FUSE2、保险丝FUSE4、电阻R15、电阻R16、电阻R18、电容C9、电容C10、电阻R10、电阻R12、电容C7，电池的正输出依次通过电阻R15、保险丝FUSE2、电阻R16连接至双运算放大器U2的INA正输入端，电阻R15的负极分别通过电阻R18、电容C9接地，电阻R16的负极通过电容C10接地，双运算放大器U2的OUT输出端通过电阻R10分别与微控制器U9的GetSigADC_52V脚、电容C7连接，电容C7的另一端接地，双运算放大器U1的的INA负输入端与电阻R12连接。保险丝 FUSE2、保险丝FUSE4、电阻R15、电阻R16、电阻R18、电容C9、电容C10组成电池电压采集正向输入，电阻R10、电阻R12、电容C7组成电池电压跟随输出；原理同油量采集。

优选的，双运算放大器U2的型号为LM358。

12V电压采集电路包括保险丝FUSE3、电阻R11、电阻R13、电阻R14、电阻R17、电阻R19、电容C11、电容C12、电容C8，12V电源依次通过电阻R14、保险丝FUSE3、电阻R17连接至双运算放大器U2的INB正输入端，电阻R14 的负极分别通过电阻R19、电容C12接地，电阻R17的负极通过电容C11接地；双运算放大器U2的OUTB输出端通过电阻R11分别与微控制器U9的GetSigADC_12V脚、电容C8连接，电容C8的另一端接地，双运算放大器U2 的INB负输入端与电阻R13连接。保险丝FUSE3、电阻R14、电阻R17、电阻 R19、电容C11、电容C12组成12V电压采集正向输入，电阻R11、电阻R13、电容C8组成12V电压跟随输出；原理同油量采集。

如图10所示，温度采集电路包括温度传感器U4、电阻R22，电阻R22的两端分别连接温度传感器U4的第2脚、第3脚，温度传感器U4的第1脚接地，温度传感器U4的第3脚连接3.3V电源，温度传感器U4的第2脚与微控制器 U9的GetSigDQ_TEMPER脚连接。当温度传感器U4感应到温度通过温度传感器 U4的第2脚把数据传给微控制器U9，微控制器U9经过ADC转换后，把温度值发给平台显示出来。

如图11所示，本实用新型的4G模块与SIM电路包括模块插座J3、4G模块、4G复位电路、4G发送数据电平转换电路、4G接收数据电平转换电路、SIM 电路，模块插座J3为PICe-52p，4G模块与模块插座J3对应连接，模块插座 J3通过4G复位电路连接微控制器U9的网络脚MCU_4G_RESET，模块插座J3通过4G发送数据电平转换电路连接微控制器U9的网络脚UARST2_4G_TX，模块插座J3通过4G接收数据电平转换电路连接微控制器U9的网络脚UARST2_4G_RX； SIM电路包括SIM卡M1、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、瞬态电压抑制二极管TVS1、电阻R23、电阻R24、电阻R25，SIM卡M1的1、2、3、6 脚通过电容C14、电容C15、电容C16、电容C17接地，瞬态电压抑制二极管 TVS1的负端分别连接SIM卡M1的1、2、3、6脚，SIM卡M1的2、3、6脚分别通过电阻R23、电阻R24、电阻R25与模块插座J3的UIM_RST、UIM_CLK、UIM_DAT脚连接。4G模块是指硬件加载到指定频段，软件支持标准的LTE协议，软硬件高度集成模组化的一种产品的统称，4G模块具有通信速度快、网络频谱宽、通信灵活等特点；硬件将射频、基带集成在一块PCB小板上，完成无线接收、发射、基带信号处理功能；4G LTE系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快50倍，上传的速度也能达到50Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而4G LTE Advanced采用载波聚合技术，下行峰值速度可达150Mbps，该4G模块与SIM电路的4G模块通过高速联网，将所有终端数据及设备运行状态实时传输到业务中心，通过管理监控平台，实时监测终端设备运行状态，并可及时排查设备故障；实现远程智能化管理控制发电机，在运营成本、运营规模、服务时效等多方面大大提升了效率。

4G复位电路包括电阻R26、三极管Q1、电容C18、电阻R28，电阻R26的一端连接3.3V电源，电阻R26的另一端连接模块插座J3的22脚、三极管Q1 的集电极，并连接电容C18的一端，电容C18的另一端连接地，电阻R28的一端连接三极管Q1的基极，电阻R28的另一端连接微控制器U9的网络脚 MCU_4G_RESET。本实用新型利用电阻R26、三极管Q1、电容C18、电阻R28组成了4G模块的复位系统；用于4G模块的复位。

4G发送数据电平转换电路包括电阻R31、电阻R32、三极管Q2、电容C20，电阻R31、电阻R32、电容C20的一端连接模块插座J3的11脚的1.8V电源，电阻R31的另一端连接模块插座J3的23脚、三极管Q2的集电极，电阻R32、电容C20的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接微控制器U9 的网络脚UARST2_4G_TX。本实用新型利用电阻R31、电阻R32、三极管Q2、电容C20组成4G发送数据电平转换电路，用于发送数据至微控制器U9。

4G接收数据电平转换电路包括电阻R30、电阻R33、三极管Q3、电容C21，电阻R30的一端连接3.3V电源，电阻R30的另一端连接微控制器U9的网络脚 UARST2_4G_RX、三极管Q3的集电极，电阻R33、电容C21的一端连接模块插座 J3的11脚的1.8V电源，电阻R33、电容C21的另一端连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极连接模块插座J3的31脚。本实用新型利用电阻R30、电阻 R33、三极管Q3、电容C21组成4G接收数据电平转换电路，用于接收微控制器 U9发送来的数据。

本4G模块与SIM电路还包括网络状态指示电路、发送和接收测试端J4，网络状态指示电路包括电阻R27、电阻R29、发光二极管LED1，电阻R29的一端通过电阻R27连接模块插座J3的20脚，电阻R29的另一端通过发光二极管 LED1连接模块插座J3的42脚。本实用新型利用电阻R27、电阻R29、发光二极管LED1组成网络状态指示电路，用于显示4G网络状态。

优选的，SIM卡M1为6PIN卡。

发送和接收测试端J4的1、2脚分别与微控制器U9的网络脚 UARST2_4G_RX、UARST2_4G_TX连接。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.发电机控制器的驱动与输出控制电路，其特征在于，包括微控制器U9、输出驱动电路、输出控制电路，所述微控制器U9为STM32F103C，所述输出驱动电路包括驱动芯片U14、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、网络线Relay1-5、网络线Voltage OUT1-2，所述输出控制电路包括继电器、端子J11，所述驱动芯片U14的1-7脚的输入端分别连接微控制器U9的网络脚Relay Control1-5、网络脚Voltage IN1-2，所述驱动芯片U14的1-7脚的输入端分别通过电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59连接3.3V电源，所述驱动芯片U14的8脚接地，所述驱动芯片U14的9脚连接DC5V电源，所述驱动芯片U14的16-10脚的驱动输出端分别通过网络线Relay1-5、网络线VoltageOUT1-2连接所述继电器线圈一端，所述继电器线圈另一端连接DC5V电源，所述继电器的控制触点3、4脚连接端子J11，所述连接端子J11连接发电机。

2.如权利要求1所述发电机控制器的驱动与输出控制电路，其特征在于，所述驱动芯片U14采用ULN2003。

3.如权利要求1至2任一项所述发电机控制器的驱动与输出控制电路，其特征在于，所述继电器包括第一继电器RE1、第二继电器RE2、第三继电器RE3、第四继电器RE4、第五继电器RE5，所述驱动芯片U14的16-12脚的驱动输出端分别通过所述网络线Relay1-5连接所述第一继电器RE1、第二继电器RE2、第三继电器RE3、第四继电器RE4、第五继电器RE5线圈一端，所述第一继电器RE1、第二继电器RE2、第三继电器RE3、第四继电器RE4、第五继电器RE5线圈另一端分别连接DC5V电源，所述第一继电器RE1的控制触点3、4脚连接端子J11的第10-9脚，所述第二继电器RE2的控制触点3、4脚连接端子J11的第8-7脚，所述第三继电器RE3的控制触点3、4脚连接端子J11的第6-5脚，所述第四继电器RE4的控制触点3、4脚连接端子J11的第4-3脚，所述第五继电器RE5的控制触点3、4脚连接端子J11的第2-1脚。

4.如权利要求3所述发电机控制器的驱动与输出控制电路，其特征在于，所述输出控制电路还包括二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12，所述网络线Relay1-5分别通过所述二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12连接DC5V电源。

5.如权利要求1至2任一项所述发电机控制器的驱动与输出控制电路，其特征在于，所述输出控制电路还包括端子J12、所述继电器还包括第六继电器RE6、第七继电器RE7，所述驱动芯片U14的11-10脚的驱动输出端分别通过所述网络线Voltage OUT1-2连接到所述第六继电器RE6、第七继电器RE7线圈一端，所述第六继电器RE6、第七继电器RE7线圈另一端分别连接DC5V电源，所述第六继电器RE6、第七继电器RE7的控制触点4连接输入电源，所述第六继电器RE6、第七继电器RE7的控制触点3分别连接端子J12的第1、3脚，所述端子J12的第2脚接地。

6.如权利要求5所述发电机控制器的驱动与输出控制电路，其特征在于，所述输出控制电路还包括电容C51、电容C52，所述电容C51的一端连接所述第六继电器RE6的控制触点3，所述电容C51的另一端接地，所述电容C52的一端连接所述第七继电器RE7的控制触点3，电容C52的另一端接地。

7.如权利要求6所述发电机控制器的驱动与输出控制电路，其特征在于，所述输出控制电路还包括二极管D13、二极管D14、所述网络线Voltage OUT1-2分别通过所述二极管D13、二极管D14连接DC5V电源。

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