CN214623423U - 一种智能帐篷的防堵转积水电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能帐篷的防堵转积水电路，变压模块用于将交流电变换为直流电，升降电机控制电路用于接收控制器单元输入的正反转电信号并依据正反转电信号控制升降电机正反转，水位检测电路用于检测帐篷的积水，并将检测到的积水电信号传递至控制器单元，排水单元用于接收控制器单元输出的排水电信号，并将帐篷的积水通过排水泵向外排出，防堵转电路用于检测升降电机是否堵转，并将检测到的堵转电信号传递至控制器单元；优点是通过设置的升降电机可使得帐篷的顶部进行升起或下落的操作，使得帐篷顶部的积水因中部的凸起而移动至排水部，实现帐篷顶部的自动化排水，提高帐篷的抗雨水能力。

Description

一种智能帐篷的防堵转积水电路

技术领域

本实用新型具体涉及一种智能帐篷的防堵转积水电路。

背景技术

帐篷是撑在地上遮蔽风雨﹑日光并供临时居住的棚子。多用帆布做成，连同支撑用的支杆，可随时拆下转移。帐篷是以部件的方式携带，到达现场后才加以组装，所以，需要各种部件和工具。户外运动的帐篷分为几大类：广告帐篷、军用帐篷、人字顶帐篷，旅游帐篷等等。尤其是应用在大型活动或者长期使用的帐篷，在搭建完成后基本上无需移动，但是对帐篷的抗风雨以及稳定性要求较高，但现有的帐篷在搭建完成后具有一定抗风雨以及遮阳能力，但是应对积水只能人工手动进行排水，即通过手动支撑起积水部位使其高于周围从而将积水向外排出，但通过手动排水支撑起积水部位时，积水会相四周扩散，难于向同一方向移动，且帐篷安装完成后会处于张紧状态，手动撑起技术部位时难以撑起较高的距离。因此手动排水费时费力且效果较差，因此需要一种智能帐篷实现防积水自动排水功能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可自动实现帐篷积水排放且效率较高的智能帐篷的防堵转积水电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种智能帐篷的防堵转积水电路，包括变压模块、控制器单元、升降电机、升降电机控制电路、水位检测电路、排水单元和防堵转电路，所述的变压模块用于将交流电变换为直流电并为控制器单元、升降电机控制电路、水位检测电路排水单元和防堵转电路提供电能，所述的升降电机用于接收升降电机控制电路输出的电信号并依据该电信号进行正反转，所述的升降电机控制电路用于接收控制器单元输入的正反转电信号并依据正反转电信号控制升降电机正反转，所述的水位检测电路用于检测帐篷的积水，并将检测到的积水电信号传递至控制器单元，所述的排水单元用于接收控制器单元输出的排水电信号，并将帐篷的积水通过排水泵向外排出，所述的防堵转电路用于检测升降电机是否堵转，并将检测到的堵转电信号传递至控制器单元。

更进一步地，还包括用于驱动帐篷顶部移动的左步进电机和右步进电机，所述的左步进电机连接有左步进电机驱动单元，所述的右步进电机连接有右步进电机驱动单元，所述的左步进电机驱动单元、右步进电机驱动单元用于接收控制器单元输出的电信号并控制对应的左步进电机、右步进电机进行移动。优点在于，通过该设置可实现电机的精准控制，调节帐篷的移动，对帐篷的张力进行调节，便于升降电机顶起帐篷顶部，以及当升降电机收缩后，恢复帐篷的初始样貌，保持原有的张力从而确保帐篷的抵抗能力，避免帐篷形变严重。

更进一步地，所述的升降电机控制电路包括第一继电器和第二继电器，所述的第一继电器的线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第一继电器的线圈的另一端与控制器单元相连，所述的第二继电器的线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第二继电器的线圈的另一端与控制器单元相连，所述的升降电机为单相异步电机，升降电机的U2脚与第一继电器常闭端子的一端相连，第一继电器常闭端子的另一端与升降电机的Z2脚相连，升降电机的U1脚与第二继电器常闭端子的一端相连，第二继电器常闭端子的另一端与升降电机的V1脚相连，第一继电器常闭端子相对的常开端子与升降电机的V1脚相连，第二继电器常闭端子相对的常开端子与升降电机的Z2脚相连，所述的升降电机的Z2脚与第三继电器常开端子的一端相连，第三继电器常开端子的另一端与单相交流电的火线相连，升降电机的V1脚与单相交流电的零线相连，第三继电器线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第三继电器线圈的另一端与控制器单元相连。

更进一步地，所述的水位检测电路包括水位传感器、第一电阻、第一电容、第二电阻、第三电阻和型号为EL357的第一光耦合器，所述的水位传感器的一端与变压模块的5V输出端相连，水位传感器的另一端通过第一电阻与第一光耦合器的1脚相连，第一光耦合器的2脚与变压模块的接地端相连，第二电阻的一端与变压模块的5V输出端相连，第二电阻的另一端与第三电阻的一端、第一光耦合器的3脚相连，第三电阻的另一端与控制器单元相连，第三电阻的另一端通过第一电容与变压模块的接地端相连，第一光耦合器的2脚、4脚均与变压模块的接地端相连。

更进一步地，所述的排水单元包括排水泵、第四继电器和第二电容，所述的第四继电器线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第四继电器线圈的另一端与控制器单元相连，第四继电器常开端子的一端与单相电的火线相连，第四继电器常开端子的另一端与排水泵的一端相连，排水泵的另一端与单相电的零线相连，所述的第二电容并联设置在排水泵的两端。

更进一步地，所述的防堵转电路包括电流互感器、整流桥堆、第三电容、第四电容、第四电阻和第五电阻，所述的电流互感器套设置在第三继电器常开端子的一端与升降电机Z2脚之间的导线上，所述的电流互感器的输出端与整流桥堆的输入端相连，整流桥堆的正极输出端与第三电容的一端、第四电阻的一端、第五电阻的一端均相连，第五电阻的另一端与控制器单元、第四电容的一端均相连接，第三电容的另一端、第四电阻的另一端和第四电容的另一端均与变压模块的接地端相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点是通过设置的升降电机可使得帐篷的顶部进行升起或下落的操作，从而使得帐篷顶部的积水因中部的凸起而移动至排水部，且排水部内设置的水位检测电路可实时检测排水部的蓄水量，当蓄水满了之后控制器单元控制排水单元向外排水，从而实现帐篷顶部的自动化排水，提高帐篷的抗雨水能力，且无需人工操作即可实现。本实用新型通过控制器单元控制升降电机控制电路实现升降电机的正反转，响应速度快且安全可靠。同时本实用新型设置的防堵转电路能够实时准确的检测流经升降电机的交流电电流大小，当电流过大时可及时切断单相交流电防止烧毁升降电机，提高本实用新型的可靠性以及实用性。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的控制器单元的电路示意图；

图3为本实用新型升降电机及升降电机控制电路的示意图；

图4为本实用新型防堵转电路的电路示意图；

图5为本实用新型水位检测电路的示意图；

图6为本实用新型排水单元的电路示意图；

图7为本实用新型左步进电机驱动单元和右步进电机驱动单元的电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

一种智能帐篷的防堵转积水电路，包括变压模块、控制器单元、升降电机M1、升降电机控制电路、水位检测电路、排水单元和防堵转电路，变压模块用于将交流电变换为直流电并为控制器单元、升降电机控制电路、水位检测电路、排水单元和防堵转电路提供电能，升降电机M1用于接收升降电机控制电路输出的电信号并依据该电信号进行正反转，升降电机控制电路用于接收控制器单元输入的正反转电信号并依据正反转电信号控制升降电机M1正反转，水位检测电路用于检测帐篷的积水，并将检测到的积水电信号传递至控制器单元，排水单元用于接收控制器单元输出的排水电信号，并将帐篷的积水通过排水泵P2向外排出，防堵转电路用于检测升降电机M1是否堵转，并将检测到的堵转电信号传递至控制器单元。所述的变压模块包括输出12电压的12V输出端、输出5V电压的5V输出端、输出3.3V电压的3.3V输出端和接地端。

上述的控制器单元包括由STM8S105C6型号芯片构成的处理器芯片和由UN2003型号芯片构成的驱动芯片U2，控制器芯片U1通过设置的四个结构相同的隔离电路控制驱动芯片U2，具体为5V输出端通过第六电阻R6与第二光耦合器O2的1脚相连，第二光耦合器O2的2脚与控制器芯片U1相连，第二光耦合器O2的3脚与5V输出端相连，第二光耦合器O2的4脚与驱动芯片U2的2脚相连；5V输出端通过第七电阻R7与第三光耦合器O3的1脚相连，第三光耦合器O3的2脚与控制器芯片U1相连，第三光耦合器O3的3脚与5V输出端相连，第三光耦合器O3的4脚与驱动芯片U2的3脚相连；5V输出端通过第八电阻R8与第四光耦合器O4的1脚相连，第四光耦合器O4的2脚与控制器芯片U1相连，第四光耦合器O4的3脚与5V输出端相连，第四光耦合器O4的4脚与驱动芯片U2的4脚相连；5V输出端通过第九电阻R9与第五光耦合器O5的1脚相连，第五光耦合器O5的2脚与控制器芯片U1相连，第五光耦合器O5的3脚与5V输出端相连，第五光耦合器O5的4脚与驱动芯片U2的4脚相连。驱动芯片U2的12脚与第一继电器K1线圈的另一端相连，驱动芯片U2的13脚与第二继电器K2线圈的另一端相连，驱动芯片U2的14脚与第三继电器K3线圈的另一端相连，驱动芯片U2的15脚与第四继电器K4线圈的另一端相连。驱动芯片U2的8脚与接地端相连，驱动芯片U2的9脚与12V输出端相连。上述控制器芯片U1的1脚通过第十电阻R10与5V输出端相连，通过第五电容C5与接地端相连，用于实现控制器芯片U1的上电复位功能。控制器芯片U1的6脚通过第六电容C6与接地端相连，控制器芯片U1的7脚、8脚相短接并通过第七电容C7与接地端相连。控制器芯片U1的4脚、5脚、14脚、31脚均与接地端相连，控制器芯片U1的13脚、32脚均与5V输出端相连。

本实用新型还包括用于驱动帐篷顶部移动的左步进电机M2和右步进电机M3，左步进电机M2连接有左步进电机驱动单元，右步进电机M3连接有右步进电机驱动单元，左步进电机驱动单元、右步进电机驱动单元用于接收控制器单元输出的电信号并控制对应的左步进电机M2、右步进电机M3进行移动。所述的左步进电机驱动单元和右步进电机驱动单元的电路结构相同，具体为左步进电机M2的4脚、2脚均与5V输出端相连，左步进电机M2的3脚与第六光耦合器O6的3脚相连，第六光耦合器O6的1脚通过第十一电阻R11与5V输出端相连，第六光耦合器O6的2脚与控制器芯片U1相连，第六光耦合器O64脚与接地端相连，左步进电机M2的1脚与第七光耦合器O7的3脚相连，第七光耦合器O7的1脚通过第十二电阻R12与5V输出端相连，第七光耦合器O7的2脚与控制器芯片U1相连，第七光耦合器O74脚与接地端相连。右步进电机M3的4脚、2脚均与5V输出端相连，右步进电机M3的3脚与第八光耦合器O8的3脚相连，第八光耦合器O8的1脚通过第十三电阻R13与5V输出端相连，第八光耦合器O8的2脚与控制器芯片U1相连，第八光耦合器O84脚与接地端相连，右步进电机M3的1脚与第九光耦合器O9的3脚相连，第九光耦合器O9的1脚通过第十四电阻R14与5V输出端相连，第九光耦合器O9的2脚与控制器芯片U1相连，第九光耦合器O94脚与接地端相连。

升降电机控制电路包括第一继电器K1和第二继电器K2，第一继电器K1的线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第一继电器K1的线圈的另一端与控制器单元相连，第二继电器K2的线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第二继电器K2的线圈的另一端与控制器单元相连，升降电机M1为单相异步电机，升降电机M1的U2脚与第一继电器K1常闭端子的一端相连，第一继电器K1常闭端子的另一端与升降电机M1的Z2脚相连，升降电机M1的U1脚与第二继电器K2常闭端子的一端相连，第二继电器K2常闭端子的另一端与升降电机M1的V1脚相连，第一继电器K1常闭端子相对的常开端子与升降电机M1的V1脚相连，第二继电器K2常闭端子相对的常开端子与升降电机M1的Z2脚相连，升降电机M1的Z2脚与第三继电器K3常开端子的一端相连，第三继电器K3常开端子的另一端与单相交流电的火线相连，升降电机M1的V1脚与单相交流电的零线相连，第三继电器K3线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第三继电器K3线圈的另一端与控制器单元相连。

水位检测电路包括水位传感器P1、第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2、第三电阻R3和型号为EL357的第一光耦合器O1，水位传感器P1的一端与变压模块的5V输出端相连，水位传感器P1的另一端通过第一电阻R1与第一光耦合器O1的1脚相连，第一光耦合器O1的2脚与变压模块的接地端相连，第二电阻R2的一端与变压模块的5V输出端相连，第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端、第一光耦合器O1的3脚相连，第三电阻R3的另一端与控制器单元相连，第三电阻R3的另一端通过第一电容C1与变压模块的接地端相连，第一光耦合器O1的2脚、4脚均与变压模块的接地端相连。

排水单元包括排水泵P2、第四继电器K4和第二电容C2，第四继电器K4线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第四继电器K4线圈的另一端与控制器单元相连，第四继电器K4常开端子的一端与单相电的火线相连，第四继电器K4常开端子的另一端与排水泵P2的一端相连，排水泵P2的另一端与单相电的零线相连，第二电容C2并联设置在排水泵P2的两端。

防堵转电路包括电流互感器CG1、整流桥堆BR1、第三电容C3、第四电容C4、第四电阻R4和第五电阻R5，电流互感器CG1套设置在第三继电器K3常开端子的一端与升降电机M1Z2脚之间的导线上，电流互感器CG1的输出端与整流桥堆BR1的输入端相连，整流桥堆BR1的正极输出端与第三电容C3的一端、第四电阻R4的一端、第五电阻R5的一端均相连，第五电阻R5的另一端与控制器单元、第四电容C4的一端均相连接，第三电容C3的另一端、第四电阻R4的另一端和第四电容C4的另一端均与变压模块的接地端相连。本实用新型还设置有用于检测升降电机M1是否升降到位的升降电机M1上到位传感器、升降电机M1下到位传感器，且均与控制器单元相连接；用于检测左步进电机M2是否移动到位的左步进电机M2左到位传感器、左步进电机M2右到位传感器，且均与控制器单元相连接；用于检测右步进电机M3是否移动到位的右步进电机M3左到位传感器、右步进电机M3右到位传感器，且均与控制器单元相连接。

本实用新型的工作原理：当帐篷顶部出现积水时，控制器单元通过控制升降控制电路控制升降电机M1正反转，即通过控制第一继电器K1线圈得电吸合、第二继电器K2处于初始状态、第三继电器K3线圈得电吸合，从而使得升降电机M1正转，当需要控制升降电机M1翻转时，控制器单元通过升降电机控制电路驱动第二继电器K2线圈通电吸合、第一继电器K1恢复初始状态使得升降电机M1翻转，当升降电机M1正转时驱动帐篷顶部上升，使得帐篷顶部的积水进入到蓄积积水的部位，此时水位传感器P1工作使得第一光耦合器O1工作，控制器单元控制检测到第一光耦合器O1工作后控制排水单元工作，即驱动第四继电器K4线圈得电吸合使得排水泵P2与单项交流电导通，进行排水。当升降电机M1工作的同时，电流互感器CG1工作产生感应电能并通过整流桥堆BR1整流，并通过第五电阻R5传递至控制器单元，当升降电机M1发生堵转时，电流增大，同时感应电能增大，控制器单元检测到第五电阻R5的端电压增大时驱动第三继电器K3线圈失电，第三继电器K3的常开端子恢复初始状态断开，此时升降电机M1停止转动。

以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干的变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能帐篷的防堵转积水电路，包括变压模块和控制器单元，其特征在于，还包括升降电机、升降电机控制电路、水位检测电路、排水单元和防堵转电路，所述的变压模块用于将交流电变换为直流电并为控制器单元、升降电机控制电路、水位检测电路排水单元和防堵转电路提供电能，所述的升降电机用于接收升降电机控制电路输出的电信号并依据该电信号进行正反转，所述的升降电机控制电路用于接收控制器单元输入的正反转电信号并依据正反转电信号控制升降电机正反转，所述的水位检测电路用于检测帐篷的积水，并将检测到的积水电信号传递至控制器单元，所述的排水单元用于接收控制器单元输出的排水电信号，并将帐篷的积水通过排水泵向外排出，所述的防堵转电路用于检测升降电机是否堵转，并将检测到的堵转电信号传递至控制器单元。

2.根据权利要求1所述的一种智能帐篷的防堵转积水电路，其特征在于，还包括用于驱动帐篷顶部移动的左步进电机和右步进电机，所述的左步进电机连接有左步进电机驱动单元，所述的右步进电机连接有右步进电机驱动单元，所述的左步进电机驱动单元、右步进电机驱动单元用于接收控制器单元输出的电信号并控制对应的左步进电机、右步进电机进行移动。

3.根据权利要求1所述的一种智能帐篷的防堵转积水电路，其特征在于，所述的升降电机控制电路包括第一继电器和第二继电器，所述的第一继电器的线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第一继电器的线圈的另一端与控制器单元相连，所述的第二继电器的线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第二继电器的线圈的另一端与控制器单元相连，所述的升降电机为单相异步电机，升降电机的U2脚与第一继电器常闭端子的一端相连，第一继电器常闭端子的另一端与升降电机的Z2脚相连，升降电机的U1脚与第二继电器常闭端子的一端相连，第二继电器常闭端子的另一端与升降电机的V1脚相连，第一继电器常闭端子相对的常开端子与升降电机的V1脚相连，第二继电器常闭端子相对的常开端子与升降电机的Z2脚相连，所述的升降电机的Z2脚与第三继电器常开端子的一端相连，第三继电器常开端子的另一端与单相交流电的火线相连，升降电机的V1脚与单相交流电的零线相连，第三继电器线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第三继电器线圈的另一端与控制器单元相连。

4.根据权利要求1所述的一种智能帐篷的防堵转积水电路，其特征在于，所述的水位检测电路包括水位传感器、第一电阻、第一电容、第二电阻、第三电阻和型号为EL357的第一光耦合器，所述的水位传感器的一端与变压模块的5V输出端相连，水位传感器的另一端通过第一电阻与第一光耦合器的1脚相连，第一光耦合器的2脚与变压模块的接地端相连，第二电阻的一端与变压模块的5V输出端相连，第二电阻的另一端与第三电阻的一端、第一光耦合器的3脚相连，第三电阻的另一端与控制器单元相连，第三电阻的另一端通过第一电容与变压模块的接地端相连，第一光耦合器的2脚、4脚均与变压模块的接地端相连。

5.根据权利要求1所述的一种智能帐篷的防堵转积水电路，其特征在于，所述的排水单元包括排水泵、第四继电器和第二电容，所述的第四继电器线圈的一端与变压模块的12V输出端相连，第四继电器线圈的另一端与控制器单元相连，第四继电器常开端子的一端与单相电的火线相连，第四继电器常开端子的另一端与排水泵的一端相连，排水泵的另一端与单相电的零线相连，所述的第二电容并联设置在排水泵的两端。

6.根据权利要求3所述的一种智能帐篷的防堵转积水电路，其特征在于，所述的防堵转电路包括电流互感器、整流桥堆、第三电容、第四电容、第四电阻和第五电阻，所述的电流互感器套设置在第三继电器常开端子的一端与升降电机Z2脚之间的导线上，所述的电流互感器的输出端与整流桥堆的输入端相连，整流桥堆的正极输出端与第三电容的一端、第四电阻的一端、第五电阻的一端均相连，第五电阻的另一端与控制器单元、第四电容的一端均相连接，第三电容的另一端、第四电阻的另一端和第四电容的另一端均与变压模块的接地端相连。

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