CN218938801U - 一种净水器控制电路及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种净水器控制电路及其控制系统，该净水器控制电路包括：主控模块、接口扩展模块、模拟开关模块以及检测模块，主控模块为通信控制为一体的模块；主控模块分别与接口扩展模块以及模拟开关模块电连接；模拟开关模块还分别与接口扩展模块和检测模块电连接；检测模块与接口扩展模块电连接。本实用新型通过通信控制为一体的主控模块作为整个净水器控制电路的核心(不需配置独立的MCU控制中心)，再外挂设置接口扩展模块实现来扩展通信模组的接口数量，另外结合模拟开关模块和检测模块实现各个数据的检测功能，以满足整个系统的数据检测以及故障排除。在实现电路多接口以及数据检测的同时，降低硬件成本。

Description

一种净水器控制电路及其控制系统

技术领域

本实用新型属于净水器电路技术领域，尤其涉及一种净水器控制电路及其控制系统。

背景技术

目前，市场上面净水器控制系统方案主要有两种：第一种是单纯的滤芯系统，主要是由几个简单滤芯组成，缺点是不能实时监测水质的TDS值，不能实时监测滤芯寿命；第二种是4G智能净水器系统，这个方案就优化了前一种的弊端，可以实时监测水质的TDS值以及滤芯寿命，在这基础上还增加了联网功能，可以通过手机端看到滤芯值、水质TDS以及水的用量，但是这种方案需要用一个MCU然后外挂一个4G模块来实现，进而增加硬件成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种净水器控制电路，旨在解决现有净水器控制系统存在硬件成本高的问题。

本实用新型是这样实现的，提供一种净水器控制电路，包括：主控模块、接口扩展模块、模拟开关模块以及检测模块，所述主控模块为通信控制为一体的模块；

所述主控模块分别与所述接口扩展模块以及所述模拟开关模块电连接；

所述模拟开关模块还分别与所述接口扩展模块和所述检测模块电连接；

所述检测模块与所述接口扩展模块电连接。

更进一步的，所述主控模块包括：通信模组以及通信天线，所述通信天线与所述通信模组电连接，所述通信模组分别与所述接口扩展模块、以及所述模拟开关模块电连接。

更进一步的，所述接口扩展模块包括接口扩展单元以及开关控制单元，所述接口扩展单元与所述开关控制单元电连接，所述接口扩展单元和所述开关控制单元均与所述通信模组电连接，所述开关控制单元还与所述检测模块电连接。

更进一步的，所述接口扩展单元包括多个依次并联的接口扩展芯片，所述接口扩展芯片与所述通信模组电连接，所述开关控制单元包括多个三极管以及多个保护电阻，所述多个三极管与所述多个保护电阻一一对应串联的，所述多个三极管之间依次并联，所述多个三极管均分别与所述多个接口扩展芯片电连接。

更进一步的，所述检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元、流量检测单元以及TDS检测单元；

所述温度检测单元和所述湿度检测单元均与所述模拟开关模块电连接，所述流量检测单元和所述TDS检测单元均与所述接口扩展单元电连接。

更进一步的，所述净水器控制电路还包括按键模块，所述按键模块与所述主控模块电连接；所述按键模块包括冲洗按键单元、复位按键单元以及开机按键单元，所述冲洗按键单元、所述复位按键单元以及所述开机按键单元均与所述主控模块电连接。

更进一步的，所述净水器控制电路还包括显示模块，所述显示模块与所述接口扩展模块电连接。

更进一步的，所述净水器控制电路还包括SIM卡模块，所述SIM卡模块与所述主控模块电连接。

所述模拟开关模块包括：第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片，所述第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片均分别与所述接口扩展模块电连接。

本实用新型实施例还提供了一种净水器控制系统，包括上述实施例中所述的净水器控制电路。

本实用新型具有的有益效果：

本实用新型通过通信控制为一体的主控模块作为整个净水器控制电路的核心(不需配置独立的MCU控制中心)，再外挂设置接口扩展模块实现来扩展通信模组的接口数量，另外结合模拟开关模块和检测模块实现各个数据的检测功能，以满足整个系统的数据检测以及故障排除。在实现电路多接口以及数据检测的同时，降低硬件成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种净水器控制电路的模块示意图；

图2是本实用新型中通信模组和开机按键单元提供的一种电路图；

图3是本实用新型中通信天线提供的一种电路图；

图4是本实用新型中接口扩展单元提供的一种电路图；

图5是本实用新型中开关控制单元提供的一种电路图；

图6是本实用新型中温度检测单元提供的一种电路图；

图7是本实用新型中湿度检测单元提供的一种电路图；

图8是本实用新型中流量检测单元提供的一种电路图；

图9是本实用新型中TDS检测单元提供的一种电路图；

图10是本实用新型中冲洗按键单元提供的一种电路图；

图11是本实用新型中复位按键单元提供的一种电路图；

图12是本实用新型中开机按键单元提供的一种电路图；

图13是本实用新型中显示模块提供的一种电路图；

图14是本实用新型中模拟开关模块提供的一种电路图；

图15是本实用新型中电源模块提供的一种电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。SDC_DATA3

参考图1-15，如图1所示，本实用新型提供一种净水器控制电路，包括：主控模块1、接口扩展模块2、模拟开关模块3以及检测模块4，所述主控模块1为通信控制为一体的模块；所述主控模块1分别与所述接口扩展模块2以及所述模拟开关模块3电连接；所述模拟开关模块3还分别与所述接口扩展模块2和所述检测模块4电连接；所述检测模块4与所述接口扩展模块2电连接。

在本实用新型实施例中，通过通信控制为一体的主控模块1作为整个净水器控制电路的核心(不需配置独立的MCU控制中心)，再外挂设置接口扩展模块2实现来扩展通信模组的接口数量，另外结合模拟开关模块3和检测模块4实现各个数据的检测功能，以满足整个系统的数据检测以及故障排除。在实现电路多接口以及数据检测的同时，降低硬件成本。

在本实用新型实施例中，如图2-3所示，所述主控模块1包括：通信模组5以及通信天线6，所述通信天线6与所述通信模组5电连接，所述通信模组5分别与所述接口扩展模块2、以及所述模拟开关模块3电连接。其中，上述通信模组5可以为4G通信模组，当然，上述通信模组5还可以为5G通信模组。上述通信天线6为与上述通信模组5对应的通信天线6，比例，通信模组5为4G通信模组，则通信天线6为4G通信天线。通信模组5为5G通信模组，则通信天线6为5G通信天线等。在本实用新型实施例中主要以4G模组为例进行说明，其中，通信模组5的具体型号可以为N716_122PIN_LGA_R。该通信模组5为通信控制为一体的模组，通过使用该通信模组5作为主控，避免另外增加MCU导致成本高的问题。

在本实用新型实施例中，如图4-5所示，所述接口扩展模块2包括接口扩展单元7以及开关控制单元8，所述接口扩展单元7与所述开关控制单元8电连接，所述接口扩展单元7和所述开关控制单元8均与所述通信模组电连接，所述开关控制单元8还与所述检测模块4电连接。

具体的，所述接口扩展单元7包括多个依次并联的接口扩展芯片，所述接口扩展芯片与所述通信模组电连接，所述开关控制单元8包括多个三极管以及多个保护电阻，所述多个三极管与所述多个保护电阻一一对应串联的，所述多个三极管之间依次并联，所述多个三极管均分别与所述多个接口扩展芯片电连接。

其中，接口扩展芯片的具体型号可以为TM74HC595芯片。M74HC595是一款可控的三态输出的CMOS移位寄存器，亦能串行输出控制下一级级联芯片。本产品性能优良、质量可靠。本实用新型实施例主要以5个TM74HC595芯片，分别为第一接口扩展芯片U12、第二接口扩展芯片U13、第三接口扩展芯片U14、第四接口扩展芯片U15、第五接口扩展芯片U16为例进行说明。同时，以6个三极管，分别为第一三极管Q6、第二三极管Q1、第三三极管Q2、第四三极管Q3、第五三极管Q4、以及第六三极管Q5为例进行说明。

更具体的，每个接口扩展芯片的第16引脚均与5V电源电连接，接口扩展芯片的第12引脚均与接口扩展模块2中开关控制单元8的第三三极管Q2的集电极电连接。各个接口扩展芯片的第16引脚均与第一三极管Q6的集电极电连接。接口扩展芯片的第11引脚均与第二三极管Q1的集电极电连接。各个接口扩展芯片的第13引脚均与第四三极管Q3的集电极电连接。各个接口扩展芯片的第10引脚均与第五三极管Q4的集电极电连接。

更进一步的，相邻两个接口扩展芯片之间的一个接口扩展芯片的SQH引脚与另一个接口扩展芯片的SI引脚电连接。各个接口扩展芯片的GND均相互连接，各个接口扩展芯片的VCC引脚均与5V电源电连接。

第一三极管Q6的发射极与主控模块1中4G模组的SPI_MOSI引脚电连接，第二三极管Q1的发射极与4G模组的SPI_CLK引脚电连接，第三三极管Q2的发射极与4G模组的GPIO_01引脚电连接，第四三极管Q3的发射极与4G模组的GPIO_02引脚电连接，第五三极管Q4的发射极与4G模组的GPIO_03引脚电连接，第六三极管Q5的发射极与检测模块4中的流量检测单元电连接。其中，各个三极管的集电极均串联一个电阻后并联在一起。各个三极管的基极均串联一个安全电阻后并联在一起。多个三极管用于控制和保护多个接口扩展芯片，避免接口扩展芯片被损坏。提高电路的安全性。

需要说明的是，设置多个接口扩展芯片是为例扩展主控模块1的接口，便于与多个设备进行连接，以满足多接口需求。

在本实用新型实施例中，如图6-9所示，所述检测模块4包括温度检测单元9、湿度检测单元10、流量检测单元11以及TDS检测单元12；所述温度检测单元9和所述湿度检测单元10均与所述模拟开关模块3电连接，所述流量检测单元11和所述TDS检测单元12均与所述接口扩展单元电连接。具体的，上述温度检测单元9用于检测净水器温度或者净水器环境温度，以便于用户实时了解净水器的温度数据。上述湿度检测单元10用于检测净水器湿度数据，以便于用户实时了解到净水器的湿度情况。上述流量检测单元11用于检测净水器的水流量数据，以便于用户实时了解净水器的水流量情况。上述TDS检测单元12用于检测净水器的水中的溶解性总固体数据，以便于用户实时了解净水器中水的溶解性总固体情况。其中，TDS：TDS一般指溶解性总固体。总溶解固体(英文：Total dissolved solids，缩写TDS)，又称溶解性固体总量，测量单位为毫克/升(mg/L),它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。

在本实用新型实施例中，如图10、图11和图1所示，所述净水器控制电路还包括按键模块，所述按键模块与所述主控模块1电连接；所述按键模块包括冲洗按键单元13、复位按键单元14以及开机按键单元15，所述冲洗按键单元13、所述复位按键单元14以及所述开机按键单元15均与所述主控模块1电连接。具体的，上述冲洗按键单元13用于对电路进行电路重设配置。上述复位按键单元14用于对电路进行复位。上述开机按键单元15用于电路

在本实用新型实施例中，如图12所示，所述净水器控制电路还包括显示模块16，所述显示模块16与所述接口扩展模块2电连接。具体的，该显示模块16可以为数码屏或者其他显示屏，用于显示净水器控制电路工作的数据情况等，便于工作人员了解净水器控制电路的工作情况。

在本实用新型实施例中，如图13所示，所述净水器控制电路还包括SIM卡模块17，所述SIM卡模块17与所述主控模块1电连接。具体的，该SIM卡模块17用于安装SIM卡，以便于提供网络功能，或者控制功能。当主控模块1中的网络出现异常时，可以切换使用该SIM卡模块17的网络，进而提供备份网络，保证电路正常工作，提高电路的稳定性。

在本实用新型实施例中，如图14所示，所述模拟开关模块3包括：第一模拟开关芯片U3和第一二拟开关芯片U4，所述第一模拟开关芯片U3和第一二拟开关芯片U4均分别与所述接口扩展模块2电连接。具体的，第一模拟开关芯片U3和第一二拟开关芯片U4的具体型号均可以为74HC4051芯片。第一模拟开关芯片U3和第一二拟开关芯片U4均为模拟开关模块3的模拟开关芯片，可以间接增加ADC读取数量，以便于采集各个电路中各部分电流电压值，以满足我们整个系统的故障检测功能，比如电流故障、电压故障等。进而提高电路的安全性以及稳定性。

当然，如图15所示，净水器控制电路还包括电源模块19，电源模块19与主控模块1电连接。具体的，电源模块19连接3V8电压。该电源模块19能够为主控模块1提供工作电源。

在本实用新型实施例中，本实用新型还提供了一种净水器控制系统，包括上述实施例中所述的净水器控制电路。

具体的，通过净水器控制电路中通信控制为一体的主控模块1作为整个净水器控制电路的核心(不需配置独立的MCU控制中心)，再外挂设置接口扩展模块2实现来扩展通信模组的接口数量，另外结合模拟开关模块3和检测模块4实现各个数据的检测功能，以满足整个系统的数据检测以及故障排除。在实现电路多接口以及数据检测的同时，降低净水器控制系统的硬件成本。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种净水器控制电路，其特征在于，包括：主控模块、接口扩展模块、模拟开关模块以及检测模块，所述主控模块为通信控制为一体的模块；

所述主控模块分别与所述接口扩展模块以及所述模拟开关模块电连接；

所述模拟开关模块还分别与所述接口扩展模块和所述检测模块电连接；

所述检测模块与所述接口扩展模块电连接。

2.根据权利要求1所述的净水器控制电路，其特征在于，所述主控模块包括：通信模组以及通信天线，所述通信天线与所述通信模组电连接，所述通信模组分别与所述接口扩展模块、以及所述模拟开关模块电连接。

3.根据权利要求2所述的净水器控制电路，其特征在于，所述接口扩展模块包括接口扩展单元以及开关控制单元，所述接口扩展单元与所述开关控制单元电连接，所述接口扩展单元和所述开关控制单元均与所述通信模组电连接，所述开关控制单元还与所述检测模块电连接。

4.根据权利要求3所述的净水器控制电路，其特征在于，所述接口扩展单元包括多个依次并联的接口扩展芯片，所述接口扩展芯片与所述通信模组电连接，所述开关控制单元包括多个三极管以及多个保护电阻，所述多个三极管与所述多个保护电阻一一对应串联的，所述多个三极管之间依次并联，所述多个三极管均分别与所述多个接口扩展芯片电连接。

5.根据权利要求3所述的净水器控制电路，其特征在于，所述检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元、流量检测单元以及TDS检测单元；

所述温度检测单元和所述湿度检测单元均与所述模拟开关模块电连接，所述流量检测单元和所述TDS检测单元均与所述接口扩展单元电连接。

6.根据权利要求1所述的净水器控制电路，其特征在于，所述净水器控制电路还包括按键模块，所述按键模块与所述主控模块电连接；所述按键模块包括冲洗按键单元、复位按键单元以及开机按键单元，所述冲洗按键单元、所述复位按键单元以及所述开机按键单元均与所述主控模块电连接。

7.根据权利要求1所述的净水器控制电路，其特征在于，所述净水器控制电路还包括显示模块，所述显示模块与所述接口扩展模块电连接。

8.根据权利要求1所述的净水器控制电路，其特征在于，所述净水器控制电路还包括SIM卡模块，所述SIM卡模块与所述主控模块电连接。

9.根据权利要求1所述的净水器控制电路，其特征在于，所述模拟开关模块包括：第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片，所述第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片均分别与所述接口扩展模块电连接。

10.一种净水器控制系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述净水器控制电路。

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