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一种海水淡化系统的控制电路   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2013-07-24
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2014-01-15
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2015-09-09
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2033-07-24
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201310317289.5 申请日 2013-07-24
公开/公告号 CN103454932B 公开/公告日 2015-09-09
授权日 2015-09-09 预估到期日 2033-07-24
申请年 2013年 公开/公告年 2015年
缴费截止日
分类号 G05B19/04 主分类号 G05B19/04
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 4
权利要求数量 5 非专利引证数量 1
引用专利数量 4 被引证专利数量 0
非专利引证 1、谢敏.基于MC9S12XS128智能小车控制系统的研究与应用_谢敏.《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》.2013,(第1期),I140-411.;
引用专利 CN202072515U、CN202072515U、CN103130292A、US7988428B1 被引证专利
专利权维持 5 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 余善恩、刘光宇、薛安克、王建中 第一发明人 余善恩
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编
申请人数量 1 发明人数量 4
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州求是专利事务所有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
杜军
摘要
本发明公开了一种海水淡化系统的控制电路。本发明包括STC12C5628AD芯片的基本电路、12-5V电压转换电路、液位测量电路、PWM控制电路、电机控制电路和温度检测电路。具体包括稳压块U1、单片机芯片U2、芯片U3、接口J1~接口J5、电阻R1~电阻R9、电容C1~电容C13、晶振Y1、场效应管Q1~Q2、整流二极管D1~D2和电感L1。本发明能接受多个液位信号传输到单片机,同时监视多个液位;本发明中PWM控制电路利用场效应管Q1控制接口J2的电路的通断,实现以小电流控制大电流的作用。
  • 摘要附图
    一种海水淡化系统的控制电路
  • 说明书附图:图1
    一种海水淡化系统的控制电路
  • 说明书附图:图2
    一种海水淡化系统的控制电路
  • 说明书附图:图3
    一种海水淡化系统的控制电路
  • 说明书附图:图4
    一种海水淡化系统的控制电路
  • 说明书附图:图5
    一种海水淡化系统的控制电路
  • 说明书附图:图6
    一种海水淡化系统的控制电路
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2015-09-09 授权
2 2014-01-15 实质审查的生效 IPC(主分类): G05B 19/04 专利申请号: 201310317289.5 申请日: 2013.07.24
3 2013-12-18 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种海水淡化系统的控制电路,其特征在于包括STC12C5628AD芯片的基本电路、
12-5V电压转换电路、液位测量电路、PWM控制电路、电机控制电路和温度检测电路;
STC12C5628AD芯片的基本电路包括单片机芯片U2、第一电阻R1、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5、第九电解电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一发光二极管DS1、第二发光二极管DS2、第一开关S1、晶振Y1;第五电阻R5的一端与地相接,另一端与第九电解电容C9的负极端、单片机芯片U2的第三引脚相接,第九电解电容C9的正极端与高电平相接;第三分压电阻R3的一端与高电平相接,另一端与第一发光二极管DS1的正极相接,第一发光二极管DS1的负极与单片机芯片U2的第二引脚相接;第四分压电阻R4的一端与高电平相接,另一端与第二发光二极管DS2的正极相接,第二发光二极管DS2的负极与单片机芯片U2的第一引脚相接;第一开关S1的一端接地,同时与第十电容C10的一端相接;第一开关S1的另一端与第一电阻R1的一端、第十电容C10的另一端、单片机芯片U2的地27引脚相接;第一电阻R1的另一端与高电平相接;
第十一电容C11的一端与高电平、单片机芯片U2的第28引脚相接;第十一电容C11的另一端与地相接;第十二电容C12的一端与地相接;第十二电容C12的另一端与第一晶振Y1的一端、单片机芯片U2的第6引脚相接;第十三电容C13的一端与地相接;第十三电容C13的另一端与第一晶振Y1的另一端、单片机芯片U2的第7引脚相接;
12-5V电压转换电路包括第三电解电容C3、第四电容C4、稳压块U1、第五电解电容C5、第六电容C6;第三电解电容C3的正极与正+12V电源、第四电容C4一端、稳压块U1的Vin相接;第三电解电容C3的另一端与第四电容C4的另一端、稳压块U1的GND引脚、第五电解电容C5的负极、第六电容C6的一端相接,同时接地;第五电解电容C5的正极与稳压块U1的Vout引脚、第六电容C6的另一端、VCC相接;
液位测量电路包括芯片U3、第二电容C2、第八电阻R8、接口J5、接口J1、第九电阻R9;
芯片U3的第一引脚与单片机芯片U2的第9引脚相接;芯片U3的第2引脚与单片机芯片U2的第10引脚相接;U3的第七引脚与单片机芯片U2的第13引脚相接;芯片U3的第16引脚与第二电容C2的一端、高电平相接;第二电容C2的另一端与芯片U3的第15引脚、低电平相接;第八电阻R8的一端与高电平VCC相接;第八电阻R8的另一端与芯片U3的第14引脚、接口J5的第一引脚相接;接口J5的第二引脚与低电平相接;第九电阻R9的一端与高电平VCC相接;第九电阻R9的另一端与芯片U3的第十三引脚、接口J1的第一引脚相接;接口J1的第二引脚与低电平相接;芯片U3的第8引脚、第10引脚与低电平相接。

2.如权利要求1所述的一种海水淡化系统的控制电路,其特征在于:
PWM控制电路包括第二电阻R2、第一场效应管Q1、第一整流二极管D1、第一电感L1、第七电解电容C7、第八电容C8、接口J2;第二电阻R2的一端与单片机U2的第十七引脚、第一场效应管Q1的栅极相接;第二电阻R2的另一端与低电平相接;第一场效应管Q1的源极与低电平相接;第一场效应管Q1的漏极与第一整流管D1的正极、第七电解电容C7的负极、第八电容C8的一端、接口J2的第二引脚相接;第一整流二极管D1的负极与第一电感L1的一端、+12V电源相接;第一电感L1的另一端与第七电解电容C7的正极、第八电容C8的另一端、接口J2的第一引脚相接。

3.如权利要求1所述的一种海水淡化系统的控制电路,其特征在于:
电机控制电路包括第六电阻R6、第二场效应管Q2、第二整流二极管D2、接口J3;第六电阻的一端与单片机芯片U2的25引脚、第二场效应管Q2的栅极相接;第六电阻R6的另一端与低电平相接;第二场效应管Q2的源极与低电平相接;第二场效应管Q2的漏极与第二整流二极管D2的正极、接口J3的第二引脚相接;第二整流二极管D2的负极与接口J3的第一引脚、+12V电源相接。

4.如权利要求1所述的一种海水淡化系统的控制电路,其特征在于:
温度检测电路包括接口J4、第七电阻R7、第一电容C1;接口J4的第一引脚与低电平相接;接口J4的第二引脚与第七电阻R7的一端、单片机芯片U2的第十八引脚相接;接口J4的第三引脚与第一电容C1的一端、第七电阻R7的另一端、高电平相接;第一电容C1的另一端与低电平相接。

5.如权利要求1所述的一种海水淡化系统的控制电路,其特征在于:
所述的稳压块U1型号为LM2940,单片机芯片U2的型号为STC12C5628AD,芯片U3的型号为74HC165;
接口J1、接口J2、接口J3、接口J5的型号为HEAD2,接口J4的型号为HEAD3;
第一电阻R1为1K欧姆,第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5均为10K欧姆,第二电阻R2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9均为5K欧姆;
第一电容C1、第二电容C2均为104uF,第三电解电容C3、第五电解电容C5、第七电解电容C7均为100uF,第九电解电容C9为为10uF,第十电容C10为为105uF,第四电容C4、第六电容C6、第八电容C8、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13均为0.1uF;晶振Y1为6MHz,第一场效应管Q1、第二场效应管Q2的型号为IRLR7843;第一整流二极管D1、第二整流二极管D2的型号为SS34;第一电感L1为200uH。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于半导体制冷片控制技术领域,涉及一种利用半导体制冷片进行海水淡化系统的控制电路。

背景技术

[0002] 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。 从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法,但其海水淡化过程中的控制电路却相对繁琐,且有些海水淡化方法中没有控制电路,使得整个海水淡化过程繁琐。
[0003] 本发明利用半导体制冷片进行海水淡化的过程当中需要对电机、半导体制冷片、电磁阀进行精确的控制,并且对温度、液位、气压进行准确的测量,能够清楚地知道整个系统的工作状态,便于出现故障时对相应的模块进行人工操作。本控制电路控制精确、简单、成本低、反应迅速、抗干扰能力强,完全符合系统控制要求。

发明内容

[0004] 本发明的目的就是针对现有技术复杂、繁琐、反应迟缓的不足,提供一种海水淡化系统的控制电路。
[0005] 本发明包括STC12C5628AD芯片的基本电路、12-5V电压转换电路、液位测量电路、PWM控制电路、电机控制电路和温度检测电路。
[0006] STC12C5628AD芯片的基本电路包括单片机芯片U2、第一电阻R1、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5、第九电解电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一发光二极管DS1、第二发光二极管DS2、第一开关S1、晶振Y1;第五电阻R5的一端与地相接,另一端与第九电解电容C9的负极端、单片机芯片U2的第三引脚相接,第九电解电容C9的正极端与高电平相接;第三分压电阻R3的一端与高电平相接,另一端与第一发光二极管DS1的正极相接,第一发光二极管DS1的负极与单片机芯片U2的第二引脚相接;第四分压电阻R4的一端与高电平相接,另一端与第二发光二极管DS2的正极相接,第二发光二极管DS2的负极与单片机芯片U2的第一引脚相接;第一开关S1的一端接地,同时与第十电容C10的一端相接;第一开关S1的另一端与第一电阻R1的一端、第十电容C10的另一端、单片机芯片U2的地27引脚相接;第一电阻R1的另一端与高电平相接;第十一电容C11的一端与高电平、单片机芯片U2的第28引脚相接;第十一电容C11的另一端与地相接;第十二电容C12的一端与地相接;第十二电容C12的另一端与第一晶振Y1的一端、单片机芯片U2的第6引脚相接;第十三电容C13的一端与地相接;第十三电容C13的另一端与第一晶振Y1的另一端、单片机芯片U2的第7引脚相接。
[0007] 12-5V电压转换电路包括第三电解电容C3、第四电容C4、稳压块U1、第五电解电容C5、第六电容C6。第三电解电容C3的正极与正+12V电源、第四电容C4一端、稳压块U1的Vin相接;第三电解电容C3的另一端与第四电容C4的另一端、稳压块U1的GND引脚、第五电解电容C5的负极、第六电容C6的一端相接,同时接地;第五电解电容C5的正极与稳压块U1的Vout引脚、第六电容C6的另一端、VCC相接。
[0008] 液位测量电路包括芯片U3、第二电容C2、第八电阻R8、接口J5、接口J1、第九电阻R9。芯片U3的第一引脚与单片机芯片U2的第9引脚相接;芯片U3的第2引脚与单片机芯片U2的第10引脚相接;U3的第七引脚与单片机芯片U2的第13引脚相接;芯片U3的第16引脚与第二电容C2的一端、高电平相接;第二电容C2的另一端与芯片U3 的第15引脚、低电平相接;第八电阻R8的一端与高电平VCC相接;第八电阻R8的另一端与芯片U3的第
14引脚、接口J5的第一引脚相接;接口J5的第二引脚与低电平相接;第九电阻R9的一端与高电平VCC相接;第九电阻R9的另一端与芯片U3的第十三引脚、接口J1的第一引脚相接;接口J1的第二引脚与低电平相接;芯片U3的第8引脚、第10引脚与低电平相接。
[0009] PWM控制电路包括第二电阻R2、第一场效应管Q1、第一整流二极管D1、第一电感L1、第七电解电容C7、第八电容C8、接口J2。第二电阻R2的一端与单片机U2的第十七引脚、第一场效应管Q1的栅极相接;第二电阻R2的另一端与低电平相接;第一场效应管Q1的源极与低电平相接;第一场效应管Q1的漏极与第一整流管D1的正极、第七电解电容C7的负极、第八电容C8的一端、接口J2的第二引脚相接;第一整流二极管D1的负极与第一电感L1的一端、+12V电源相接;第一电感L1的另一端与第七电解电容C7的正极、第八电容C8的另一端、接口J2的第一引脚相接。
[0010] 电机控制电路包括第六电阻R6、第二场效应管Q2、第二整流二极管D2、接口J3。第六电阻的一端与单片机芯片U2的25引脚、第二场效应管Q2的栅极相接;第六电阻R6的另一端与低电平相接;第二场效应管Q2的源极与低电平相接;第二场效应管Q2的漏极与第二整流二极管D2的正极、接口J3的第二引脚相接;第二整流二极管D2的负极与接口J3的第一引脚、+12V电源相接;
[0011] 温度检测电路包括接口J4、第七电阻R7、第一电容C1。接口J4的第一引脚与低电平相接;接口J4的第二引脚与第七电阻R7的一端、单片机芯片U2的第十八引脚相接;接口J4的第三引脚与第一电容C1的一端、第七电阻R7的另一端、高电平相接;第一电容C1的另一端与低电平相接。
[0012] 本发明有益效果如下:
[0013] 本发明中用到的单片机芯片STC12C5628AD拥有8路10位高速A/D转换器,速度可达到100KHz,保证了采样的精度和准确度。本发明中液位测量电路利用并口转串口芯片74HC165可以接受多个液位信号传输到单片机,同时监视多个液位;本发明中PWM控制电路利用场效应管Q1控制接口J2的电路的通断,实现以小电流控制大电流的作用。

实施方案

[0020] 下面结合附图对本发明作进一步的说明,
[0021] 一种海水淡化系统的控制电路,包括STC12C5628AD芯片的基本电路、112-5V电压转换电路、液位测量电路、PWM控制电路、电机控制电路和温度检测电路。
[0022] 如图1所示,STC12C5628AD芯片的基本电路包括单片机芯片U2、第一电阻R1、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5、第九电解电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一发光二极管DS1、第二发光二极管DS2、第一开关S1、晶振Y1;第五电阻R5的一端与地相接,另一端与第九电解电容C9的负极端、单片机芯片U2的第三引脚相接,第九电解电容C9的正极端与高电平相接;第三分压电阻R3的一端与高电平相接,另一端与第一发光二极管DS1的正极相接,第一发光二极管DS1的负极与单片机芯片U2的第二引脚相接;第四分压电阻R4的一端与高电平相接,另一端与第二发光二极管DS2的正极相接,第二发光二极管DS2的负极与单片机芯片U2的第一引脚相接;第一开关S1的一端接地,同时与第十电容C10的一端相接;第一开关S1的另一端与第一电阻R1的一端、第十电容C10的另一端、单片机芯片U2的地27引脚相接;第一电阻R1的另一端与高电平相接;第十一电容C11的一端与高电平、单片机芯片U2的第28引脚相接;第十一电容C11的另一端与地相接;第十二电容C12的一端与地相接;第十二电容C12的另一端与第一晶振Y1的一端、单片机芯片U2的第6引脚相接;第十三电容C13的一端与地相接;第十三电容C13的另一端与第一晶振Y1的另一端、单片机芯片U2的第7引脚相接。
[0023] 如图2所示,12-5V电压转换电路包括第三电解电容C3、第四电容C4、稳压块U1、第五电解电容C5、第六电容C6。第三电解电容C3的正极与正+12V电源、第四电容C4一端、稳压块U1的Vin相接;第三电解电容C3的另一端与第四电容C4的另一端、稳压块U1的GND引脚、第五电解电容C5的负极、第六电容C6的一端相接,同时接地;第五电解电容C5的正极与稳压块U1的Vout引脚、第六电容C6的另一端、VCC相接。
[0024] 如图3所示,液位测量电路包括芯片U3、第二电容C2、第八电阻R8、接口J5、接口J1、第九电阻R9。芯片U3的第一引脚与单片机芯片U2的第9引脚相接;芯片U3的第2引脚与单片机芯片U2的第10引脚相接;U3的第七引脚与单片机芯片U2的第13引脚相接;芯片U3的第16引脚与第二电容C2的一端、高电平相接;第二电容C2的另一端与芯片U3 的第15引脚、低电平相接;第八电阻R8的一端与高电平VCC相接;第八电阻R8的另一端与芯片U3的第14引脚、接口J5的第一引脚相接;接口J5的第二引脚与低电平相接;第九电阻R9的一端与高电平VCC相接;第九电阻R9的另一端与芯片U3的第十三引脚、接口J1的第一引脚相接;接口J1的第二引脚与低电平相接;芯片U3的第8引脚、第10引脚与低电平相接。
[0025] 如图4所示,PWM控制电路包括第二电阻R2、第一场效应管Q1、第一整流二极管D1、第一电感L1、第七电解电容C7、第八电容C8、接口J2。第二电阻R2的一端与单片机U2的第十七引脚、第一场效应管Q1的栅极相接;第二电阻R2的另一端与低电平相接;第一场效应管Q1的源极与低电平相接;第一场效应管Q1的漏极与第一整流管D1的正极、第七电解电容C7的负极、第八电容C8的一端、接口J2的第二引脚相接;第一整流二极管D1的负极与第一电感L1的一端、+12V电源相接;第一电感L1的另一端与第七电解电容C7的正极、第八电容C8的另一端、接口J2的第一引脚相接。
[0026] 如图5所示,电机控制电路包括第六电阻R6、第二场效应管Q2、第二整流二极管D2、接口J3。第六电阻的一端与单片机芯片U2的25引脚、第二场效应管Q2的栅极相接;第六电阻R6的另一端与低电平相接;第二场效应管Q2的源极与低电平相接;第二场效应管Q2的漏极与第二整流二极管D2的正极、接口J3的第二引脚相接;第二整流二极管D2的负极与接口J3的第一引脚、+12V电源相接;
[0027] 如图6所示,温度检测电路包括接口J4、第七电阻R7、第一电容C1。接口J4的第一引脚与低电平相接;接口J4的第二引脚与第七电阻R7的一端、单片机芯片U2的第十八引脚相接;接口J4的第三引脚与第一电容C1的一端、第七电阻R7的另一端、高电平相接;第一电容C1的另一端与低电平相接。
[0028] 所述的稳压块U1型号为LM2940,单片机芯片U2的型号为STC12C5628AD,芯片U3的型号为74HC165,
[0029] 接口J1、接口J2、接口J3、接口J5的型号为HEAD2,接口J4的型号为HEAD3;
[0030] 第一电阻R1为1K欧姆,第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五电阻R5均为10K欧姆,第二电阻R2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9均为5K欧姆;
[0031] 第一电容C1、第二电容C2均为104 uF,第三电解电容C3、第五电解电容C5、第七电解电容C7均为100uF,第九电解电容C9为为10uF,第十电容C10为为105uF,第四电容C4、第六电容C6、第八电容C8、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13均为0.1uF;
[0032] 晶振Y1为6MHz,第一场效应管Q1、第二场效应管Q2的型号为IRLR7843;第一整流二极管D1、第二整流二极管D2的型号为SS34;第一电感L1为200uH。

附图说明

[0014] 图1为本发明中的STC12C5628AD芯片的基本电路示意图;
[0015] 图2为本发明中的12-5v电压转换电路示意图;
[0016] 图3为本发明中液位测量电路示意图;
[0017] 图4为本发明中PWM控制电路示意图;
[0018] 图5为本发明中电机控制电路示意图;
[0019] 图6为本发明中温度检测电路示意图。
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