[实用新型]一种太阳能热水工程监测与控制设备

权利要求书

1. 一种太阳能热水工程监测与控制设备，其特征在于：包括电源管理模块、通信模块、外部存储模块、时钟模块、水温采集模块、继电器控制模块、水位采集模块以及控制器模块；

电源管理模块由以SPX1117-3.3为核心的3.3V电压转换电路及外接5V/9V/12V三接口锂电池组成；电源接口J1的1引脚与锂电池的5V接口正极连接，电源接口J1的2引脚和3引脚接地，电源接口J2的1引脚与锂电池的12V接口正极连接，1*2排针P6的1引脚与锂电池的12V接口连接，1*2排针P6的2引脚接地，第十五电容C15的一端、第十六电容C16的正极与电源接口J2的1引脚连接，第十五电容C15的另一端、第十六电容C16的负极接地，以SPX1117-3.3为核心的3.3V电压转换电路为外部存储模块、水温采集模块以及通讯模块中的SI4432无线通信接口提供3.3V电压；控制器模块中保存水温采集模块和水位采集模块采集到的数据，并通过通讯模块传递到PC机，在PC机上显示采集到的数据；

3.3V电压转换电路包括电源管理芯片U2 SPX1117-3.3、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8，电容C6的正极、电容C7的一端与电源管理芯片U2 SPX1117-3.3的1引脚和5V锂电池正极连接，电容C8的一端与电源管理芯片U2 SPX1117-3.3的3引脚连接，电容C6的负极、电容C7的一端及电容C8的一端、电源管理芯片U2 SPX1117-3.3的2引脚接地；第二电阻R2的正极与5V锂电池正极连接，第二电阻R2的负极与第一发光二极管D1的正极连接，第一发光二极管D1的负极接地；

外部存储模块包括存储芯片U3 SST25VF016B、第五电阻R5、第六电阻R6及第十电容C10，存储芯片U3 SST25VF016B的1引脚与控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P4.0引脚连接，存储芯片U3 SST25VF016B的2引脚与控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P4.2引脚连接，第五电阻R5的一端与电源管理芯片U2 SPX1117-3.3的2引脚连接，第五电阻R5的另一端与存储芯片U3 SST25VF016B的3引脚连接，存储芯片U3 SST25VF016B的4引脚接地，存储芯片U3 SST25VF016B的5引脚与控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P4.1引脚连接，存储芯片U3 SST25VF016B的6引脚与控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P4.3引脚连接，第六电阻R6的一端、第十电容C10的一端以及存储芯片U3 SST25VF016B的8引脚与电源管理芯片U2 SPX1117-3.3的3引脚连接，第六电阻R6的另一端与存储芯片U3 SST25VF016B的7引脚连接，第十电容C10的另一端接地；

通信模块包括串口通信电平接口转换芯片X1 MAX232、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、1*4排针P2、1*4排针P3、1*3排针P11、1*3排针P12；串口通信电平接口转换芯片MAX232的1引脚与第十二电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的3引脚与第十二电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的4引脚与第十一电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的5引脚与第十一电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的2引脚与第十四电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX3232的16引脚、第十二电容的另一端及锂电池5V接口连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的15引脚与第十三电容的一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的6引脚与第十三电容的另一端连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的9引脚与1*4排针P3的3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的10引脚与1*4排针P3的4引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的11引脚与1*4排针P2的4引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的12引脚与1*4排针P2的3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的13引脚与1*3排针P11的1引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的14引脚与1*3排针P11的2引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的8引脚与1*3排针P12的1引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的7引脚与1*3排针P12的2引脚连接，1*4排针P2的1引脚与锂电池的5V接口连接，1*4排针P3的1引脚与电源管理芯片U2 SPX1117-3.3的3引脚连接，1*4排针P2的2引脚、1*4排针P3的2引脚、1*3排针P11的3引脚和1*2排针P12的3引脚接地，串口通信电平接口转换芯片MAX232的11引脚与控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P3.1引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的12引脚与控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P3.0引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的10引脚与控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P1.3引脚连接，串口通信电平接口转换芯片MAX232的9引脚与控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P1.2引脚连接；

继电器控制模块包括继电器K1、第九电容C9、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Q1、第二二极管D2、1*2排针P7、1*2排针P9，继电器K1的1引脚与第九电容C9的正极、锂电池的12V接口正极以及第二二极管D2的负极连接，继电器K1的2引脚与第二二极管D2的负极以及第一三极管Q1的集电极连接，第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端与控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P0.0引脚连接，第三电阻R3的另一端与第一三极管Q1的基极连接，第四电阻R4的另一端、第一三极管Q1的发射极及第九电容C9的负极接地，继电器K1的3引脚与1*2排针P7的3引脚连接，继电器K1的6引脚与1*2排针P7的2引脚连接，继电器K1的4引脚与1*2排针P9的1引脚连接，继电器K1的7引脚与1*2排针P9的2引脚连接；

控制器模块包括控制器芯片U1 STC12C5A60S2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电容R1、第一晶振Y1、1*4排针P2、1*4排针P4、1*4排针P8、1*2排针P5、1*5排针P10，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的VCC引脚与第四电容C4的一端、锂电池的5V接口以及第五电容C5的正极连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的XTAL1引脚与第一晶振Y1的一端、第一电容C1的一端连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的XTAL2引脚与第一晶振Y1的另一端及第二电容C21的一端连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P4.7引脚与第一电阻R1的一端及第三电容C3的负极连接，第三电容C3的正极与锂电池的5V接口连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的GND引脚与第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端连接并接地；第四电容C4的另一端、第五电容C5的负极以及第一电阻R1的另一端接地；控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P0.0引脚与1*2排针P5的1引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P0.1引脚与1*2排针P5的2引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P0.2引脚与1*4排针P8的3引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P0.3引脚与1*4排针P8的4引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P0.4引脚与1*5排针P10的4引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P0.5引脚与1*5排针P10的5引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P3.1引脚与1*4排针P2的4引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P3.0引脚与1*4排针P2的3引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P1.4引脚与1*4排针P4的4引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P1.1引脚与1*4排针P4的3引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P1.2引脚与1*4排针P3的3引脚连接，控制器芯片U1 STC12C5A60S2的P1.3引脚与1*4排针P3的4引脚连接；

水温采集模块采用温度传感器DS18B20，通过1*4排针P2与该设备连接；

水位采集模块采用投入式液体变送器传感器，通过1*4排针P4与该设备连接；

时钟模块采用以涓流充电时钟芯片DS1302为核心，采用同步串行的方式与控制器芯片U1 STC12C5A60S2进行通信，通过1*4排针P8与该设备连接。