[发明专利]一种仪阀一体化水龙头装置

摘要

本发明公开了一种仪阀一体化水龙头装置。它由机械结构部件和测量控制部件两部分组成。机械结构部件主要包括流量传感器、压力传感器、温度传感器、电磁阀、液晶屏、连接件、直角弯头、面板，安装有压力传感器、温度传感器的连接件通过螺纹与流量传感器连接，直角弯头进出口分别与流量传感器、电磁阀相连，整个水流管道固定在安装有液晶屏的面板上。测量控制模块包括电源模块、电磁开关模块、A/D转换模块、复位模块、液晶显示模块、单片机处理模块、无线通信模块，可实现高精度采集、数字化显示、智能化感应、信息化无线传输的功能。本发明具有高集成化、多参数测量的优点。

主权项

一种仪阀一体化水龙头装置，由机械结构部件和测量控制部件两部分组成，其特征在于：机械结构部件包括流量传感器、压力传感器、温度传感器、电磁阀、液晶屏、连接件、直角弯头、面板，测量控制部件包括电源模块、电磁开关模块、A/D转换模块、复位模块、液晶显示模块、单片机处理模块、无线通信模块；自来水通过机械结构部件中的连接件进入一体化水龙头装置，连接件上安装有压力传感器和温度传感器，连接件出水口与直角弯头进水口连接，连接件出水口与直角弯头进水口之间设置有流量传感器，直角弯头出水口通过电磁阀与一体化水龙头装置的出水口连接，整个水流管道固定在面板上，面板上安装有液晶显示模块；测量控制部件中的电磁开关模块控制电磁阀的通断，A/D转换模块的输入端接收流量传感器、压力传感器、温度传感器采集的信号，A/D转换模块的输出端接单片机处理模块，信号经单片机模块处理后由液晶显示模块显示，复位模块用于单片机的复位操作，电源模块为整个测量控制部件供电，无线通信模块用于单片机与上位机的远距离数据传输；所述的电源模块为整个装置提供5V和3.3V的电压；电源模块包括插接口P1，第一电阻R2，第一电容C1，第二电容C2，第一电压转换芯片U4，第一二极管D2，第三电容C3，第四电容C5，第二电阻R3，第二电压转换芯片U2，第二二极管D1，第五电容C4，第六电容C6；第一电阻R2的一端与插接口P1的2引脚相连，第一电阻R2的另一端与第一电容C1的一端、第二电容C2的正极、第一二极管D2的负极、第一电压转换芯片U4的1引脚相连，第二电容C2的负极接地后并与插接口P1的1引脚相连，第一电容C1的另一端接地；第一电压转换芯片U4的3引脚与第二电阻R3的一端、第三电容C3的正极、第一二极管D2的正极相连，并输出5V的电压；第一电压转换芯片的2引脚接地；第二电阻R3的另一端与第二转换芯片U2的3引脚、第二二极管D1的负极、第四电容C5的一端相连，第四电容C5的另一端与第三电容C3的负极相连后接地；第二电压转换芯片U2的2引脚与第五电容C4的正极、第六电容C6的一端、第二二极管D1的正极相连，并输出3.3V的电压；第五电容C4的负极与第六电容C6的另一端相连后接地，第二电压转换芯片U2的1引脚接地；所述的第一电压转换芯片U4的型号为MC7805，第二电压转换芯片U2的型号为LM1117‑3.3；所述的电磁开关模块包括光电传感芯片U3、电磁阀U1、第三电阻R1、第一滑动变阻器W1、MOS管MOS1；光电传感芯片U3的1引脚接第三电阻R1一端，第三电阻R1的另一端接5V电源和第一滑动变阻器W1一端；光电传感芯片U3的2、3引脚相连后接地；光电传感芯片U3的4引脚接第一滑动变阻器W1的另一端、MOS管MOS1的2引脚；MOS管MOS1的1引脚与电磁阀U1的2引脚连接，电磁阀U1的1引脚接12V电源；MOS管MOS1的3引脚接地；所述的光电传感芯片U3的型号为ST188；所述的A/D转换模块包括第七电容C12、第八电容C13、第九电容C14、第十电容C15、A/D转换芯片U6；A/D转换芯片的1、2、3引脚分别接收流量传感器、压力传感器、温度传感器采集的电压信号；A/D转换芯片U6的9引脚接3.3V电压；A/D转换芯片U6的10引脚接地；A/D转换芯片U6的15、16、18引脚相连后接地；A/D转换芯片U6的20、21、22、23引脚分别与单片机芯片U5的P31、P30、P27、P26引脚相连；A/D转换芯片U6的24引脚与第九电容C14一端、第十电容C15一端相连后接3.3V电压；A/D转换芯片U6的25引脚与第九电容C14的另一端、第十电容C15的另一端相连后接地；A/D转换芯片U6的26引脚与27引脚相连后接第八电容C13一端，第八电容C13的另一端接地；A/D转换芯片U6的28引脚与第七电容C12一端相连，第七电容C12的另一端接地；所述的A/D转换芯片U6的型号为ADS7871；所述的复位模块包括第四电阻R4、第十一电容C7、按键S1；第十一电容C7接第四电阻R4一端、按键S1的一端、单片机芯片U5的58引脚；第四电阻R4的另一端接3.3V电压；按键S1的另一端与第十一电容C7的另一端相连后接地；所述的液晶显示模块包括第二滑动变阻器W2、液晶U7；液晶U7的1引脚接地；液晶U7的2引脚接3.3V电压；第二滑动变阻器W2的一端接3.3V电压，第二滑动变阻器W2的另一端接地，第二滑动变阻器W2的中线接液晶U7的3引脚；液晶U7的4、5、6引脚分别接单片机芯片U5的P55、P56、P57引脚；液晶U7的7、8、9、10、11、12、13、14引脚分别接单片机芯片U5的P40、P41、P42、P43、P44、P45、P46、P47引脚；液晶U7的15、17引脚分别接单片机芯片U5的P50、P51引脚；液晶U7的19引脚接3.3V电压；液晶U7的20引脚接地；所述的液晶U7的型号为LCM128645ZK；所述的单片机处理模块包括第十二电容C8、第十三电容C9、第十四电容C10、第十五电容C11、第一晶振Y1、第二晶振Y2、单片机芯片U5；单片机芯片U5的8引脚、9引脚分别与第二晶振Y2的两端相连；单片机芯片U5的VCC端与第十五电容C11的一端相连后接3.3电压，第十五电容的另一端接地；单片机芯片U5的P26、P27、P30、P31引脚分别与A/D转换芯片U6的23、22、21、20引脚相连；单片机芯片U5的P34、P35引脚分别与第一通信模块CC1的3、2引脚连接；单片机芯片U5的P40、 P41、P42、P43、P44、P45、P46、P47引脚分别与液晶U7的7、8、9、10、11、12、13、14引脚连接；单片机芯片U5的P50、P51引脚分别与液晶U7的15、17引脚连接；单片机芯片U5的P55、P56、P57引脚分别与液晶U7的4、5、6引脚连接；单片机芯片U5的52引脚与第一晶振Y1的一端、第十二电容C8的一端连接，单片机芯片U5的53引脚与第一晶振Y1的另一端、第十四电容C10的一端连接，第十二电容C8的另一端与第十四电容C10的另一端相连后接地；单片机芯片U5的58引脚与复位模块中按键S1的一端连接；单片机芯片U5的62、63引脚相连后接地；单片机芯片的64引脚接第十三电容C9的一端和3.3V电压，第十三电容C9的另一端接地；所述的单片机芯片U5的型号为MSP430F149；所述的无线通信模块包括第一通信模块CC1、第二通信模块CC2；第一通信模块CC1的1引脚接5V电压；第一通信模块CC1的2、3引脚分别接单片机芯片U5的P35、P34引脚；第一通信模块CC1的4引脚接地；第二通信模块CC2的1引脚接5V电压；第二通信模块CC2的2、3引脚分别与上位机的发送端、接收端连接；第二通信模块CC2的4引脚接地。