CN219016825U - 一种用于净水机的物联网控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于净水机的物联网控制电路包括单片机、物联网模块以及流量检测电路，单片机通过物联网模块与远程控制终端连接。流量检测电路用于检测净水机的出水量，远程控制终端可以通过物联网模块了解净水机的总流量、设定净水机的单次出水量；用于净水机的物联网控制电路能够方便用户通过移动设备实现对净水机的控制、实时查看净水机的整机状态、水质情况等。
Description
技术领域
本实用新型涉及净水机领域，尤其涉及一种用于净水机的物联网控制电路。
背景技术
净水器也叫净水机、水质净化器，是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。平时所讲的净水器，一般是指用作家庭使用的小型净化器。
物联网是利用移动通讯网络和互联网等通信技术把实物设备、服务器平台、使用者、售后服务、技术人员和移动终端等通过新的方式连接在一起，形成人与物、物与物相联，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、远程控制、安全防范、在线升级、决策支持等管理和服务功能。
现在越来越多的净水机增加了物联网功能，将嫁接云端智能控制系统，支持用户通过移动设备实时查看净水机的整机状态、水质情况、滤芯寿命等。图1示出了一种净水机的内部水路结构示意图，针对该净水机需要提供一种用于净水机的物联网控制电路，以方便用户了解净水机的各种状态(例如出水量)、参数、实现对净水机的远程控制等。
实用新型内容
本实用新型提供一种净水机的物联网控制电路，解决如何方便用户远程控制净水机、查询净水机出水量的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种用于净水机的物联网控制电路，包括单片机、物联网模块以及流量检测电路，所述单片机通过所述物联网模块与远程控制终端连接；所述物联网模块包括芯片EMW3080，所述单片机与所述芯片EMW3080电连接；所述流量检测电路用于检测净水机的出水量，所述流量检测电路包括流量计，所述流量计的电源端电连接第一直流电源，所述流量计的信号端电连接第一流量检测电阻和第二流量检测电阻后接入第一直流电源，所述第一流量检测电阻和第二流量检测电阻的电连接处电连接所述单片机的流量采样端。
优选的，还包括用于对所述芯片EMW3080进行上电的上电控制电路，所述上电控制电路包括上电控制MOS管，所述上电控制MOS管的源极电连接第一直流电源，栅极电连接所述单片机的上电控制端，漏极电连接电压转换芯片AMS1117-3.3的输入端，所述电压转换芯片AMS1117-3.3的输出端输出第二直流电源，并且所述电压转换芯片AMS1117-3.3的输出端电连接所述芯片EMW3080的电源端。
优选的，还包括出水阀控制电路，所述出水阀控制电路包括出水控制场效应管，所述出水控制场效应管的漏极电连接出水阀的负极，所述出水阀的正极电连接第三直流电源，所述出水控制场效应管的栅极电连接出水控制电阻后与所述单片机的出水控制端电连接，所述出水控制场效应管的源极接地。
优选的，还包括进水阀控制电路，所述进水阀控制电路与所述出水阀控制电路的组成相同。
优选的，还包括原水TDS检测电路，所述原水TDS检测电路包括原水TDS传感器，所述原水TDS传感器的电源端电连接原水检测三极管的集电极，所述原水检测三极管的发射极电连接第一直流电源，所述原水检测三极管的基极电连接原水检测电阻后电连接所述单片机的原水检测控制端，所述原水TDS传感器的采样端电连接第一采样分压电阻后与所述单片机的原水检测采样端电连接，所述原水TDS传感器的采样端还电连接第二采样分压电阻后接地。
优选的，还包括净水TDS检测电路，所述净水TDS检测电路包括净水TDS传感器，净水TDS传感器的电源端电连接所述原水检测三极管的集电极，所述净水TDS传感器的采样端电连接第三采样分压电阻后与所述单片机的净水检测采样端电连接，所述净水TDS传感器的采样端还电连接第四采样分压电阻后接地。
优选的，还包括漏水检测电路，所述漏水检测电路包括漏水检测传感器，所述漏水检测传感器的电源端电连接所述单片机的漏水检测控制端，所述漏水检测传感器的信号端电连接第一漏水检测电阻后接入所述单片机的漏水检测采样端，所述漏水检测传感器的信号端还电连接第二漏水检测电阻后接地。
优选的，还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器，所述蜂鸣器的正极电连接第三直流电源，所述蜂鸣器的负极电连接报警控制三极管的集电极，所述报警控制三极管的基极电连接第一报警分压电阻后与所述单片机的报警控制端电连接，所述报警控制三极管的基极还电连接第二报警分压电阻后接地。
优选的，还包括电源电路，所述电源电路包括芯片XL1509-5V，所述芯片XL1509-5V的输入端输入第三直流电源，输出端输出第一直流电源。
优选的，还包括制水显示电路，所述制水显示电路包括制水发光二极管，所述制水发光二极管的正极电连接制水限流电阻后接入所述单片机的制水显示控制端，所述制水发光二极管的负极接地。
本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种用于净水机的物联网控制电路包括单片机、物联网模块以及流量检测电路，单片机通过物联网模块与远程控制终端连接。流量检测电路用于检测净水机的出水量，远程控制终端可以通过物联网模块了解净水机的总流量、设定净水机的单次出水量；用于净水机的物联网控制电路能够方便用户通过移动设备实现对净水机的控制、实时查看净水机的整机状态、水质情况等。
附图说明
图1是根据本实用新型中净水机的内部水路结构示意图；
图2是根据本实用新型中一种净水机的物联网控制电路中的单片机示意图；
图3是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中的物联网模块示意图；
图4是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中单片机与芯片EMW3080之间的一通信电路；
图5是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中单片机与芯片EMW3080之间的另一通信电路；
图6是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中单片机与芯片EMW3080之间的上电控制电路；
图7是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中的流量检测电路；
图8是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中的出水阀控制电路；
图9是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中的原水TDS检测电路；
图10是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中的净水TDS检测电路；
图11是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中的漏水检测电路；
图12是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中的报警电路；
图13是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中的电源电路；
图14是根据本实用新型一种净水机的物联网控制电路中的制水显示电路。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，图1净水机的内部设置有过滤装置，过滤装置包括多级滤芯，分别为PP棉滤芯1、颗粒活性炭滤芯2、压缩活性炭滤芯5、反渗透膜滤芯7以及后置活性炭滤芯8，多级滤芯之间通过水管连接。
在本实用新型中，原水(输入的水源)依次经过PP棉滤芯1、颗粒活性炭滤芯2、压缩活性炭滤芯5、反渗透膜滤芯7、后置活性炭滤芯8过滤后输出净水。
颗粒活性炭滤芯2和压缩活性炭滤芯5之间的水管上设置有原水TDS传感器4，原水TDS传感器4用于检测原水的TDS值。
压缩活性炭滤芯5和反渗透膜滤芯7之间的水管上设置有进水阀6，进水阀6开启后，压缩活性炭滤芯5过滤后的原水才能经过反渗透膜滤芯7。
后置活性炭滤芯8通过水管连接净水TDS传感器9，净水TDS传感器9用于检测净水的TDS值。
净水TDS传感器9还通过水管连接流量计10，流量计10用于对净水的流量进行计量。
流量计10通过水管连接出水阀11，出水阀11打开后，净水机流出净水。
在本实用新型中，用于净水机的物联网控制电路能够控制图1中进水阀的开启和关闭、检测原水的TDS值、检测净水的TDS值、统计净水机的流量、控制出水阀的开启和关闭、检测净水机是否存在漏水的现象等。还可以嫁接云端智能控制系统，支持用户通过移动设备实时查看净水机的整机状态、水质情况、滤芯寿命等。
在本实用新型中，用于净水机的物联网控制电路包括单片机、物联网模块以及流量检测电路，单片机通过物联网模块与远程控制终端连接。远程控制终端可以是电子移动设备(智能手机、平板)、电脑等，能够通过净水机内部的物联网模块实现与净水机的智能物联，达到远程监控净水机和控制净水机的目的。在用于净水机的物联网控制电路中，流量检测电路用于检测净水机的出水量，远程控制终端可以通过物联网模块了解净水机的总流量(净水机流出的总净水量)、设定净水机的单次出水量，例如当通过移动设备控制净水机单次出水量为500ml时，净水机的出水阀开启后，流量计开始进行计量，达到500ml后，出水阀自动关闭。
具体的，如图2至图5所示，图2为本实用新型中单片机的示意图，图3为物联网模块的示意图，物联网模块包括芯片EMW3080，单片机与芯片EMW3080电连接。芯片EMW3080的电源端通过VDD通过第二直流电源+3.3V供电。
结合图4和图5，单片机与芯片EMW3080之间的通信互联为异步串口通信连接。图2中单片机的第一串口读出端P05电连接图4中第一控制三极管Q3的集电极，第一控制三极管Q3的基极电连接第一限流电阻R13后接入第二直流电源+3.3V，第一控制三极管Q3的发射极电连接图3中芯片EMW3080的串口写入端UART0_TXD。
优选的，单片机的第一串口读出端P05电连接第一上拉电阻R10后连接第一直流电源+5V。
单片机的第一串口读出端P05能够接收来自芯片EMW3080的数据，当单片机的第一串口读出端P05通过输出低电平时，第一控制三极管Q3截止，单片机的第一串口读出端P05停止接收数据。
图2中单片机的第一串口写入端P04电连接图5中第二控制三极管Q2的发射极，第二控制三极管Q4的基极电连接第二限流电阻R9后接入第二直流电源+3.3V，第二控制三极管Q4的集电极电连接图3中芯片EMW3080的串口读出端UART0_RXD。
优选的，芯片EMW3080的串口读出端UART0_RXD还电连接第二上拉电阻R11后连接第二直流电源+3.3V。
芯片EMW3080的串口读出端UART0_RXD能够接收来自单片机的数据，当芯片EMW3080的串口读出端UART0_RXD输出低电平时，第二控制三极管Q4截止，芯片EMW3080的串口读出端UART0_RXD停止接收数据。
如图6所示，用于净水机的物联网控制电路还包括用于对芯片EMW3080进行上电的上电控制电路，上电控制电路包括上电控制MOS管Q1，上电控制MOS管的Q1源极电连接第一直流电源+5V，栅极电连接图2中单片机的上电控制端P12，漏极电连接电压转换芯片AMS1117-3.3的输入端Vi n，电压转换芯片AMS1117-3.3的输出端Vout输出第二直流电源+3.3V，并且电压转换芯片AMS1117-3.3的输出端电连接图3中芯片EMW3080的电源端。
正常工作时，单片机控制上电控制MOS管Q1导通，这样电压转换芯片AMS1117-3.3可以将第一直流电源+5V转换为第二直流电源+3.3V，并向芯片EMW3080供电；而当单片机控制上电控制MOS管Q1截止后，芯片EMW3080则断开供电，然后再次由单片机控制上电控制MOS管Q1导通，实现对芯片EMW3080的供电，这样就可以对芯片EMW3080实现重新上电控制，实现了对芯片EMW3080的重启操作，确保了芯片EMW3080使用的可靠性。
优选的，上电控制MOS管的Q1源极电连接保护电阻F1后接入第一直流电源+5V；图2中单片机的上电控制端P12电连接第一上电分压电阻R2和第二上电分压电压R1后接入上电控制MOS管的Q1源极和保护电阻F1的电连接处；电压转换芯片AMS1117-3.3的输入端Vi n电连接滤波电容C7后接地，电压转换芯片AMS1117-3.3的输出端Vout分别电连接滤波电容C8和滤波电容C9后接地。
进一步的，如图7所示，流量检测电路包括流量计，在图7中，通过接口J2电连接流量计；流量计的电源端(接口J2的第一端)电连接第一直流电源+5V，接地端(接口J2的第三端)接地，流量计的信号端(接口J2的第二端)电连接第一流量检测电阻R15和第二流量检测电阻R13后接入第一直流电源+5V，第一流量检测电阻R15和第二流量检测电阻R13的电连接处电连接图2单片机的流量采样端P35。
第一流量检测电阻R15和第二流量检测电阻R13的电连接处还电连接滤波电容C14后接地。当净水机流出纯水时，流量计够通过信号端(接口J2的第二端)向图2单片机输入信号，对出水量进行计量。
进一步的，如图8所示，用于净水机的物联网控制电路还包括出水阀控制电路，出水阀控制电路通过接口J5电连接出水阀；出水阀控制电路包括出水控制场效应管Q7，出水控制场效应管Q7的漏极电连接出水阀的负极(接口J5的第一端)，出水阀的正极(接口J5的第二端)电连接第三直流电源+24V，出水控制场效应管Q7的栅极电连接出水控制电阻R29后与图2中单片机的出水控制端P36电连接，出水控制场效应管Q7的源极接地。
当单片机的出水控制端P36驱动出水控制场效应管Q7导通后，出水阀的负极(接口J5的第一端)的接地，出水阀开启。
图2中单片机的出水控制端P36还分别电连接电阻R31和电阻R32后接地；出水控制场效应管Q7的漏极电连接保护二极管D4的正极，保护二极管D4的负极接入第三直流电源+24V。保护二极管D4的正极和负极之间还串联有滤波电容C15。
进一步的，用于净水机的物联网控制电路还包括进水阀控制电路，进水阀控制电路与上述出水阀控制电路的组成相同，这里则不再赘述。
进一步的，如图9所示，用于净水机的物联网控制电路还包括原水TDS检测电路，原水TDS检测电路包括原水TDS传感器，通过接口J4电连接原水TDS传感器，原水TDS传感器的电源端(接口J4的第一端)电连接原水检测三极管Q4的集电极，原水检测三极管Q4的发射极电连接第一直流电源+5V，原水检测三极管Q4的基极电连接原水检测电阻R17后电连接图2中单片机的原水检测控制端P26，原水TDS传感器的采样端(接口J4的第二端)电连接第一采样分压电阻R19后与图2中单片机的原水检测采样端P11电连接，原水TDS传感器的采样端还电连接第二采样分压电阻R21后接地。
当单片机控制原水控制三极管Q4导通后原水TDS传感器开始对原水的TDS值进行采样，并通过原水TDS传感器的采样端将采样的信号传递至单片机。
优选的，原水检测三极管Q4的集电极还电连接电阻R18后接地。
进一步的，如图10所示，用于净水机的物联网控制电路还包括净水TDS检测电路，净水TDS检测电路包括净水TDS传感器，通过接口J3电连接净水TDS传感器，净水TDS传感器的电源端(接口J3的第二端)电连接图9中原水检测三极管Q4的集电极，净水TDS传感器的采样端(接口J3的第一端)电连接第三采样分压电阻R20后与图2中单片机的净水检测采样端P10电连接，净水TDS传感器的采样端(接口J3的第一端)还电连接第四采样分压电阻R22后接地。
可以看出，当单片机控制原水控制三极管Q4导通后，原水TDS传感器开始对原水的TDS值进行采样，同时，净水TDS传感器开始对净水的TDS值进行采样，并通过净水TDS传感器的采样端将采样的信号传递至单片机。也即是在该净水机中，原水TDS传感器和净水TDS传感器是同时进行采样的。
进一步的，如图11所示，用于净水机的物联网控制电路还包括漏水检测电路，漏水检测电路包括漏水检测传感器，通过接口J7连接漏水检测传感器；漏水检测传感器的电源端(接口J7的第二端)电连接图2中单片机的漏水检测控制端P25，由该单片机的漏水检测控制端P25向漏水检测传感器进行供电；漏水检测传感器的信号端(接口J7的第一端)电连接第一漏水检测电阻R26后接入图2中单片机的漏水检测采样端P24，漏水检测传感器的信号端(接口J7的第一端)还电连接第二漏水检测电阻R33后接地。
当漏水检测传感器检测到该净水机存在漏水时，通过信号端(接口J7的第一端)向单片机发送信号。
进一步的，如图12所示，用于净水机的物联网控制电路还包括报警电路，报警电路包括蜂鸣器B1，蜂鸣器B1的正极电连接第三直流电源+24V，蜂鸣器B1的正极和第三直流电源+24V之间还串联有电阻R23；蜂鸣器B1的负极电连接报警控制三极管Q5的集电极，报警控制三极管Q5的基极电连接第一报警分压电阻R27后与图2中单片机的报警控制端P23电连接，报警控制三极管Q5的基极还电连接第二报警分压电阻R34后接地。当净水机存在异常时(例如漏水)，单片机控制报警控制三极管Q5导通，蜂鸣器B1开始报警提示。
优选的，在蜂鸣器B1的正极和负极之间还连接有报警保护二极管D5。
进一步的，如图13所示，用于净水机的物联网控制电路还包括电源电路，电源电路包括芯片XL1509-5V，所述芯片XL1509-5V的输入端I N输入第三直流电源+24V，输出端OUT输出第一直流电源+5V。
具体的，芯片XL1509-5V的输入端I N电连接热敏电阻RT1后接入电源输入保护二极管D1的负极，电源输入保护二极管D1的正极电连接第一直流电源+24V；芯片XL1509-5V的输入端I N还电连接极性滤波电容C1和滤波电容C2后接地。
芯片XL1509-5V的输出端OUT电连接电感L1后接入保护电阻F2的一端，保护电阻F2的另一端输出第一直流电源+5V，第一直流电源+5V还分别电连接滤波电容C4和滤波电容C5后接地。
优选的，芯片XL1509-5V的输出端OUT还电连接电源输出保护二极管D2后接地，电感L1和保护电阻F2的电连接处还电连接芯片XL1509-5V的反馈端FB，电感L1和保护电阻F2的电连接处还分别电连接滤波电容C6、滤波电容C3后接地。
进一步的，如图14所示，用于净水机的物联网控制电路还包括制水显示电路，制水显示电路包括制水发光二极管VL3，制水发光二极管VL3的正极电连接制水限流电阻R6后接入图2中单片机的制水显示控制端P32，制水发光二极管VL3的负极接地。当单片机控制出水阀打开时，制水发光二极管VL3也发光显示，表明净水机正在流出净水。
由此可见，本实用新型公开了一种用于净水机的物联网控制电路包括单片机、物联网模块以及流量检测电路，单片机通过物联网模块与远程控制终端连接。流量检测电路用于检测净水机的出水量，远程控制终端可以通过物联网模块了解净水机的总流量、设定净水机的单次出水量；用于净水机的物联网控制电路能够方便用户通过移动设备实现对净水机的控制、实时查看净水机的整机状态、水质情况等。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：包括单片机、物联网模块以及流量检测电路，所述单片机通过所述物联网模块与远程控制终端连接；所述物联网模块包括芯片EMW3080，所述单片机与所述芯片EMW3080电连接；所述流量检测电路用于检测净水机的出水量，所述流量检测电路包括流量计，所述流量计的电源端电连接第一直流电源，所述流量计的信号端电连接第一流量检测电阻和第二流量检测电阻后接入第一直流电源，所述第一流量检测电阻和第二流量检测电阻的电连接处电连接所述单片机的流量采样端。
2.根据权利要求1所述的用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：还包括用于对所述芯片EMW3080进行上电的上电控制电路，所述上电控制电路包括上电控制MOS管，所述上电控制MOS管的源极电连接第一直流电源，栅极电连接所述单片机的上电控制端，漏极电连接电压转换芯片AMS1117-3.3的输入端，所述电压转换芯片AMS1117-3.3的输出端输出第二直流电源，并且所述电压转换芯片AMS1117-3.3的输出端电连接所述芯片EMW3080的电源端。
3.根据权利要求1所述的用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：还包括出水阀控制电路，所述出水阀控制电路包括出水控制场效应管，所述出水控制场效应管的漏极电连接出水阀的负极，所述出水阀的正极电连接第三直流电源，所述出水控制场效应管的栅极电连接出水控制电阻后与所述单片机的出水控制端电连接，所述出水控制场效应管的源极接地。
4.根据权利要求3所述的用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：还包括进水阀控制电路，所述进水阀控制电路与所述出水阀控制电路的组成相同。
5.根据权利要求1所述的用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：还包括原水TDS检测电路，所述原水TDS检测电路包括原水TDS传感器，所述原水TDS传感器的电源端电连接原水检测三极管的集电极，所述原水检测三极管的发射极电连接第一直流电源，所述原水检测三极管的基极电连接原水检测电阻后电连接所述单片机的原水检测控制端，所述原水TDS传感器的采样端电连接第一采样分压电阻后与所述单片机的原水检测采样端电连接，所述原水TDS传感器的采样端还电连接第二采样分压电阻后接地。
6.根据权利要求5所述的用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：还包括净水TDS检测电路，所述净水TDS检测电路包括净水TDS传感器，净水TDS传感器的电源端电连接所述原水检测三极管的集电极，所述净水TDS传感器的采样端电连接第三采样分压电阻后与所述单片机的净水检测采样端电连接，所述净水TDS传感器的采样端还电连接第四采样分压电阻后接地。
7.根据权利要求1所述的用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：还包括漏水检测电路，所述漏水检测电路包括漏水检测传感器，所述漏水检测传感器的电源端电连接所述单片机的漏水检测控制端，所述漏水检测传感器的信号端电连接第一漏水检测电阻后接入所述单片机的漏水检测采样端，所述漏水检测传感器的信号端还电连接第二漏水检测电阻后接地。
8.根据权利要求7所述的用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器，所述蜂鸣器的正极电连接第三直流电源，所述蜂鸣器的负极电连接报警控制三极管的集电极，所述报警控制三极管的基极电连接第一报警分压电阻后与所述单片机的报警控制端电连接，所述报警控制三极管的基极还电连接第二报警分压电阻后接地。
9.根据权利要求1所述的用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：还包括电源电路，所述电源电路包括芯片XL1509-5V，所述芯片XL1509-5V的输入端输入第三直流电源，输出端输出第一直流电源。
10.根据权利要求1所述的用于净水机的物联网控制电路，其特征在于：还包括制水显示电路，所述制水显示电路包括制水发光二极管，所述制水发光二极管的正极电连接制水限流电阻后接入所述单片机的制水显示控制端，所述制水发光二极管的负极接地。
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| CN117111532B (zh) * | 2023-10-09 | 2024-05-14 | 佛山市芯耀环保科技有限公司 | 一种净水机的控制电路、pcb板及净水机 |
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