一種自動定時計數的電磁換向閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動定時計數的電磁換向閥，屬于閥技術領域。
【背景技術】
[0002]電磁閥是用電磁控制的工業設備，用在工業控制系統中調整介質的方向、流量、速度和其他的參數。現有技術中應用于液壓機械領域的電磁換向閥存在著一定的不足，不能實現自動的定時和計數功能，給工程應用增加了不必要的困難。
[0003]中國專利文獻CN204092913U公開了一種設置延時電磁閥的消火栓，包括室內消火栓、單片機電路、繼電器和電磁閥，在室內消火栓出水口處加裝延時電磁閥，延時電磁閥和繼電器電連接，繼電器和單片機電路電連接，單片機電路控制繼電器，繼電器控制電磁閥開關。該實用新型通過對水閥系統的設置來控制出水時間，以防高水壓造成的傷害，便于單人操作滅火。但是該系統設計相對復雜，需要對每一個室內消火栓進行改造，工程量大，且無法保證整個系統運行的穩定性，且單片機與閥相對獨立，操作相對繁瑣。
[0004]因此，亟需設計一種獨立的且具有自動定時計數功能的電磁換向閥，使其能夠方便安裝、智能化作業在各種應用環境下，改變現有電磁閥依賴外部控制系統被動控制作業的現狀。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術的不足，本實用新型提供一種自動定時計數的電磁換向閥。
[0006]本實用新型的技術方案如下:
[0007]一種自動定時計數的電磁換向閥，包括三位四通電磁換向閥和與三位四通電磁換向閥設置為一體的控制系統；所述控制系統包括單片機、兩個輸出模塊、兩個繼電器、電源模塊、顯示模塊和時鐘模塊，所述兩個輸出模塊、電源模塊、顯示模塊和時鐘模塊分別與單片機連接，所述兩個輸出模塊還分別與兩個繼電器連接；所述三位四通電磁換向閥包括兩個電源通路，所述兩個電源通路的正極分別與所述的兩個繼電器連接，所述兩個繼電器還分別與電源火線連接，所述兩個電源通路的負極分別與電源零線連接；通過所述的單片機輸出命令控制兩個繼電器的通斷，再通過所述兩個繼電器的通斷繼而實現分別控制兩個電源通路的通斷，最終通過所述兩個電源通路的通斷來控制三位四通電磁換向閥的開啟或關閉。本實用新型提供的電磁換向閥，在傳統電磁換向閥的基礎上加裝了控制系統，對控制系統中的單片機進行編程，并通過單片機輸出命令，實現對繼電器控制開關的通斷，同時單片機具有可以完成定時和計數的功能，以此實現電磁換向閥自動換向的同時達到對換向時間的控制和換向次數的記錄。
[0008]優選的，所述單片機選用型號為MSP430F5438A的單片機。
[0009]優選的，所述電源模塊包括12V鋰電池和型號為LMl117的三端穩壓芯片，所述12V鋰電池通過由LM1117三端穩壓芯片按照現有技術設計的直流穩壓電源電路為單片機供電。此設計的優點在于，由于單片機系統供電電壓為3.3V，采用三端穩壓芯片LM1117設計的3.3V穩壓輸出電路，則由12V鋰電池為單片機提供穩定的電流。
[0010]優選的，所述時鐘模塊選為DS1302時鐘模塊，所述DS1302時鐘模塊的引腳5與單片機P7.5引腳連接，引腳6與單片機P6.7引腳連接，引腳7與單片機P7.6引腳連接。此設計的優點在于，DS1302時鐘模塊是比較成熟的時鐘模塊，系統時間由DS1302芯片提供，DS1302芯片可以為裝置提供準確的時間，而且其具有外接的備用電源，斷電時鐘正常運行，能夠有效保證整個控制系統運行的穩定性，DS1302需要外接32768Hz的晶振，為芯片提供時鐘源。
[0011]優選的，所述顯示模塊選用深圳華威顯示廠生產的型號為HW240320F-2L-0A的2.8寸彩色TFT觸摸屏，所述TFT觸摸屏的DB0-DB17數據引腳與單片機普通的1 口連接，TET觸摸屏的LCD_RD、LCD_RS、LCDJVR引腳分別與單片機的P3.1、P3.2、P3.3引腳連接。此設計的優點在于，TFT觸摸屏應用廣泛、價格低廉，通過軟件程序開發友好的觸摸屏操作界面，便于人機交互操作。
[0012]優選的，所述輸出模塊包括由三極管按照現有技術設計的繼電器驅動電路；所述繼電器驅動電路包括限流電阻、三極管、二極管和繼電器，所述限流電阻與三極管的基極串聯，三極管的發射極接地，三極管的集電極與二極管和繼電器并聯后的電路串聯。此設計的優點在于，由單片機普通1 口輸出控制信號經三極管放大之后驅動繼電器驅動電路，實現單片機控制繼電器的通斷，從而控制外部換向閥的通斷，由于換向閥為兩個方向換向，所以需要采用兩個繼電器分開控制。但由于單片機的輸出信號的驅動能力有限，而且電壓較低，無法驅動繼電器動作，所以需要設計繼電器驅動電路，利用三極管設計繼電器驅動電路，繼電器采用12V電源供電或由電池直接供電。當單片機輸出高電平時繼電器動作，當單片機輸出低電平時繼電器斷開。
[0013]優選的，所述自動定時計數的電磁換向閥還包括通信模塊，所述通信模塊包括MAX232芯片，所述型號為MSP430F5438A的單片機的RXD、TXD、GND引腳分別與所述的MAX232芯片連接，實現型號為MSP430F5438A單片機的TTL電平向RS232電平轉換。此設計的優點在于，為將裝置內的換向閥開通的次數以及用戶的設置等數據傳送到監控系統中統一管理，也為了方便用戶遠程操控，設計了通信電路。由于單片機為TTL電平，要實現通信需要電平轉換，采用MAX232芯片設計了 TTL電平向RS232電平轉換電路，只需要將單片機的RXD、TXD, GND引腳與MAX232相應引腳連接即可。
[0014]本實用新型的有益效果在于:
[0015]本實用新型提供的自動定時計數的電磁換向閥，通過在現有的電磁換向閥基礎上增加控制系統，以此實現電磁換向閥的智能化控制，豐富了電磁換向閥的功能，能夠滿足不同的使用需求，且整個裝置采用了低功耗設計，系統的整體功耗低，可以支持長時間運行；整個控制系統和電磁換向閥集成為一個整體，方面使用和安裝。在有特殊需求的使用場合下，該自動定時計數的電磁換向閥能夠發揮良好的作用。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型中電磁換向閥的內部結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型中電磁換向閥的結構簡圖；
[0018]圖3為本實用新型中控制系統與電磁換向閥的連接關系示意圖；
[0019]圖4為本實用新型中單片機各個引腳的連接關系示意圖；
[0020]圖5為本實用新型自動定時計數的電磁換向閥的整體結構示意圖。
[0021]其中:1、線圈，2、銜鐵，3、推桿，4、彈簧，5、A接口，6、閥芯，7、B接口，8、閥體，9、導磁套，10、T接口，11、P接口，12、控制柜。
【具體實施方式】
[0022]下面通過實施例并結合附圖對本實用新型做進一步說明，但不限于此。
[0023]實施例1:
[0024]如圖1至圖5所示，本實施例提供的一種自動定時計數的電磁換向閥，包括三位四通電磁換向閥和與三位四通電磁換向閥設置為一體的控制系統；控制系統包括單片機、兩個輸出模塊、兩個繼電器、電源模塊、顯示模塊和時鐘模塊，其中，兩個輸出模塊、電源模塊、顯示模塊和時鐘模塊分別與單片機連接，兩個輸出模塊還分別與兩個繼電器連接；三位四通電磁換向閥包括兩個電源通路，兩個電源通路的正極分別與所述的兩個繼電器連接，兩個繼電器還分別與電源火線連接，兩個電源通路的負極分別與電源零線連接；通過所述的單片機輸出命令控制兩個繼電器的通斷，再通過所述兩個繼電器的通斷繼而實現分別控制兩個電源通路的通斷，最終通過所述兩個電源通路的通斷來控制三位四通電磁換向閥的開啟或關閉。
[0025]其中三位四通電磁換向閥為現有的電磁換向閥，其內部結構主要包括線圈1、銜鐵2、推桿3、彈簧4、閥芯6、閥體8、導磁套9、A接口 5、B接口 7、T接口 10和P接口 11。在閥體8的外部設置一控制柜12，將控制系統安裝在控制柜12內部使其與傳統電磁換向閥組合成一個全新的具有自動定時計數功能的電磁換向閥，組合后得到的新電磁換向閥的外形結構如圖5所示。
[0026]其中，單片機選用型號為MSP430F5438A的單片機。電源模塊包括12V鋰電池和型號為LMl117的三端穩壓芯片，12V鋰電池通過由LMl117三端穩壓芯片按照現有技術設計的直流穩壓電源電路為單片機供電。由于單片機系統供電電壓為3.3V，采用三端穩壓芯片LM1117設計了 3.3V穩壓輸出電路，由12V鋰電池為單片機提供穩定的電流。
[0027]時鐘模塊選用DS1302時鐘模塊，DS1302時鐘模塊的引腳5與單片機Ρ7.5引腳連接，引腳6與單片機Ρ6.7引腳連接，引腳7與單片機Ρ7.6引腳