一種浴池水質(zhì)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是一種浴池水質(zhì)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在冬天的時(shí)候，北方地區(qū)生活的人們會(huì)選擇去浴池泡澡，但是人們往往會(huì)遇到水質(zhì)方面的問題，比如溫度過高，水質(zhì)渾濁，大多數(shù)時(shí)候是通知澡堂的管理人員調(diào)控水質(zhì)，這就造成了水質(zhì)得不到及時(shí)更換的問題。還有人們檢測(cè)水質(zhì)只是憑借感官觀察。也就是說，當(dāng)水質(zhì)已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，人們感受不到的。所以，水質(zhì)的更換不及時(shí)，也對(duì)人們的健康造成損害隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種浴池水質(zhì)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，具備對(duì)浴池水質(zhì)自動(dòng)調(diào)控，并擁有無線組網(wǎng)的等特性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了浴池水質(zhì)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，包括顯示裝置以及至少一個(gè)水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置；水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置包括水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置電源管理裝置、電磁閥、水泵、溫度傳感器、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu、渾濁傳感器、繼電器和水位傳感器；顯示裝置包括顯示裝置電源管理裝置、顯示裝置mcu、顯示裝置無線模塊、外顯示屏、內(nèi)顯示屏和驅(qū)動(dòng)電路；水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu分別和渾濁傳感器、繼電器、水位傳感器、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊、溫度傳感器相連；繼電器分別和電磁閥、水泵連接；水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置電源管理裝置將輸入的市電轉(zhuǎn)化為為水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置工作的兩種電源電壓；顯示裝置分別和顯示裝置無線模塊、驅(qū)動(dòng)電路相連；驅(qū)動(dòng)電路分別和內(nèi)顯示屏、外顯示屏相連；顯示裝置電源管理裝置將輸入的市電轉(zhuǎn)化為為顯示裝置工作的兩種電源電壓；水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊和顯示裝置無線模塊通過無線通信連接。

采用無線模塊進(jìn)行組網(wǎng)，顯示裝置無線模塊作為整個(gè)系統(tǒng)的主機(jī)，和水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊組成無線傳輸網(wǎng)，可以直接在原來裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行增減水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置；模塊化安裝管理使操作更簡(jiǎn)便、維修更方便；無線模塊采用凌承芯公司的超低功耗2.4g無線傳輸模塊，此傳輸性價(jià)比高，傳輸距離遠(yuǎn)；顯示裝置的內(nèi)顯示屏和外顯示屏大小為顯示一個(gè)水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置的曲線圖，若水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置有多個(gè)，顯示裝置進(jìn)行循環(huán)顯示，讓人們不在擔(dān)心池水的水質(zhì)問題；同時(shí)具有自動(dòng)更換浴池水的功能，當(dāng)水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置監(jiān)測(cè)到水質(zhì)不符合要求時(shí)，打開排水水泵和排水電磁閥，進(jìn)行排水，排水到一定水位時(shí)，排水電磁閥和排水水泵關(guān)閉，打開進(jìn)水電磁閥和進(jìn)水水泵，對(duì)浴池池水進(jìn)行補(bǔ)充，補(bǔ)充到一定水位時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水電磁閥和進(jìn)水水泵；水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置采用溫度傳感器、渾濁傳感器進(jìn)行水質(zhì)的檢測(cè)，所用探頭都是防腐型，非常的可靠耐用。整個(gè)系統(tǒng)的mcu采用st公司單片機(jī)，此類單片機(jī)具有低功耗，處理速度快，超強(qiáng)抗干擾。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，各裝置的無線模塊組成無線傳輸網(wǎng)，可以直接在原來裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行增減水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置、空氣檢測(cè)裝置，模塊化安裝管理使操作更簡(jiǎn)便、維修更方便，無線模塊為2.4g無線傳輸模塊，具有傳輸性價(jià)比高、傳輸距離遠(yuǎn)、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，溫度傳感器為帶有螺紋探頭式的不銹鋼防水鉑電阻，可以精確的監(jiān)測(cè)到水溫

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，水位傳感器用于監(jiān)測(cè)池水水位是否到位，在換水過程起到控制水泵和電磁閥的作用。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，水泵分別是進(jìn)水水泵和排水水泵，電磁閥分別是進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥，在系統(tǒng)中起到換水的作用。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，該系統(tǒng)的顯示裝置，外顯示屏安裝在浴池入口，內(nèi)顯示屏安裝在浴池內(nèi)，將水質(zhì)情況公開于眾，讓人們不在擔(dān)心池水的水質(zhì)問題。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置的水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置電源管理裝置采用高壓注膠的技術(shù)，防止和池水進(jìn)行接觸，發(fā)生觸電的情況。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置設(shè)有用于安裝水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置電源管理裝置注膠部分、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu、渾濁傳感器控制板、繼電器、水位傳感器的外殼，外殼留有使電磁閥、水泵連線、溫度傳感器、渾濁傳感器探頭、水位傳感器接線的接口，對(duì)接口進(jìn)行密封處理，整個(gè)裝置進(jìn)行防水措施，保證外殼內(nèi)部進(jìn)不來池水，從而使系統(tǒng)正常運(yùn)行。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，顯示裝置的內(nèi)顯示屏、外顯示屏為led點(diǎn)陣屏，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過led顯示屏進(jìn)行顯示，內(nèi)顯示屏和外顯示屏的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)在每一塊點(diǎn)陣屏的背后。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，顯示裝置的內(nèi)、外顯示led屏大小為顯示水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置的曲線圖，若水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置有多個(gè)，顯示裝置進(jìn)行循環(huán)顯示。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，顯示裝置電源管理裝置提供多種不同的電壓，一種是供控制核心工作的電壓，另一種是供顯示部分正常顯示的電壓，并且設(shè)有安裝顯示裝置無線模塊、顯示裝置mcu的外殼。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定方案，顯示裝置的外殼上方具有l(wèi)ed驅(qū)動(dòng)電路的排線出口。

本發(fā)明的有益效果在于：(1)采用無線模塊進(jìn)行組網(wǎng)，顯示裝置無線模塊作為整個(gè)系統(tǒng)的主機(jī)，和水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊組成無線傳輸網(wǎng)，可以直接在原來裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行增減水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置；模塊化安裝管理使操作更簡(jiǎn)便、維修更方便。(2)無線模塊采用凌承芯公司的超低功耗2.4g無線傳輸模塊，此傳輸性價(jià)比高，傳輸距離遠(yuǎn)。(3)顯示裝置的內(nèi)顯示屏和外顯示屏大小為顯示一個(gè)水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置的曲線圖，若水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置有多個(gè)，顯示裝置進(jìn)行循環(huán)顯示，讓人們不在擔(dān)心池水的水質(zhì)問題。(4)同時(shí)具有自動(dòng)更換浴池水的功能，當(dāng)水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置監(jiān)測(cè)到水質(zhì)不符合要求時(shí)，打開排水水泵和排水電磁閥，進(jìn)行排水，排水到一定水位時(shí)，排水電磁閥和排水水泵關(guān)閉，打開進(jìn)水電磁閥和進(jìn)水水泵，對(duì)浴池池水進(jìn)行補(bǔ)充，補(bǔ)充到一定水位時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水電磁閥和進(jìn)水水泵。(5)水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置采用溫度傳感器、渾濁傳感器進(jìn)行水質(zhì)的檢測(cè)，所用探頭都是防腐型，非常的可靠耐用。(6)整個(gè)系統(tǒng)的mcu采用st公司單片機(jī)，此類單片機(jī)具有低功耗，處理速度快，超強(qiáng)抗干擾。

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu、顯示裝置mcu最小系統(tǒng)電路圖。

圖3為本發(fā)明的部分電源管理裝置電路圖。

圖4為本發(fā)明的渾濁傳感器電路圖。

圖5為本發(fā)明的無線模塊電路圖。

圖6為本發(fā)明的繼電器電路圖。

圖7為本發(fā)明的溫度傳感器電路圖。

圖8為本發(fā)明的顯示裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖9為本發(fā)明的水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用浴池水質(zhì)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)包括：顯示裝置以及至少一個(gè)水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置。

其中，水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置包括水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置電源管理裝置、電磁閥、水泵、溫度傳感器、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu、渾濁傳感器、繼電器和水位傳感器；顯示裝置包括顯示裝置電源管理裝置、顯示裝置mcu、顯示裝置無線模塊、外顯示屏、內(nèi)顯示屏和驅(qū)動(dòng)電路；水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu分別和渾濁傳感器、繼電器、水位傳感器、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊、溫度傳感器相連；繼電器分別和電磁閥、水泵連接；水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置電源管理裝置將輸入的市電轉(zhuǎn)化為為水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置工作的兩種電源電壓；顯示裝置分別和顯示裝置無線模塊、驅(qū)動(dòng)電路相連；驅(qū)動(dòng)電路分別和內(nèi)顯示屏、外顯示屏相連；顯示裝置電源管理裝置將輸入的市電轉(zhuǎn)化為為顯示裝置工作的兩種電源電壓；水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊和顯示裝置無線模塊通過無線通信連接。各裝置的無線模塊組成無線傳輸網(wǎng)，可以直接在原來裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行增減水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置；模塊化安裝管理使操作更簡(jiǎn)便、維修更方便。溫度傳感器為帶有螺紋探頭式的不銹鋼防水鉑電阻，可以精確的監(jiān)測(cè)到水溫水位傳感器用于監(jiān)測(cè)池水水位是否到位，在換水過程起到控制水泵和電磁閥的作用。水泵分別是進(jìn)水水泵和排水水泵，電磁閥分別是進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥，在系統(tǒng)中起到換水的作用。該系統(tǒng)的顯示裝置，外顯示屏安裝在浴池入口，內(nèi)顯示屏安裝在浴池內(nèi)，將水質(zhì)情況公開于眾，讓人們不在擔(dān)心池水的水質(zhì)問題。水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置的水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置電源管理裝置采用高壓注膠的技術(shù)，防止和池水進(jìn)行接觸，發(fā)生觸電的情況。水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置設(shè)有用于安裝水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置電源管理裝置注膠部分、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu、渾濁傳感器控制板、繼電器、水位傳感器的外殼，外殼留有使電磁閥、水泵連線、溫度傳感器、渾濁傳感器探頭、水位傳感器接線的接口，對(duì)接口進(jìn)行密封處理，整個(gè)裝置進(jìn)行防水措施，保證外殼內(nèi)部進(jìn)不來池水，從而使系統(tǒng)正常運(yùn)行。顯示裝置的內(nèi)顯示屏、外顯示屏為led點(diǎn)陣屏，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過led顯示屏進(jìn)行顯示，內(nèi)顯示屏和外顯示屏的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)在每一塊點(diǎn)陣屏的背后。顯示裝置的內(nèi)、外顯示led屏大小為顯示水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置的曲線圖，若水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置有多個(gè)，顯示裝置進(jìn)行循環(huán)顯示。顯示裝置電源管理裝置提供多種不同的電壓，一種是供控制核心工作的電壓，另一種是供顯示部分正常顯示的電壓，并且設(shè)有安裝顯示裝置無線模塊、顯示裝置mcu的外殼。顯示裝置的外殼上方具有l(wèi)ed驅(qū)動(dòng)電路的排線出口。

水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu、顯示裝置mcu最小系統(tǒng)電路圖如圖2所示，mcu最小系統(tǒng)包括電源(3.3v)、單片機(jī)(stm8sxxxx)、時(shí)鐘電路c6、c8和y2、復(fù)位電路r9和c11。對(duì)于一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)來講，首要問題就是為整個(gè)系統(tǒng)提供電源供電模塊，電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。單片機(jī)時(shí)鐘系統(tǒng)中都有晶振，在單片機(jī)最小系統(tǒng)里，晶振作用非常大，全名叫晶體振蕩器，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。電路擁有上電復(fù)位部分：stm8系列單片及為低電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳nrst上連接一個(gè)電容c14到gnd，再連接一個(gè)電阻r13到vcc，由此形成一個(gè)rc充放電回路保證單片機(jī)在上電時(shí)nrst腳上有足夠時(shí)間的低電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到高電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

部分電源管理裝置電路圖如圖3所示，市電通過電源模塊hi-linku2，將輸入的市電轉(zhuǎn)化為5v直流電，通過c1、c2電容進(jìn)行濾波，在通過ldo(lm317)進(jìn)行降壓，轉(zhuǎn)化為3.3v的直流電，通過c3、c4進(jìn)行濾除雜波。

渾濁傳感器電路圖如圖4所示，將采集到的模擬值傳輸給mcu進(jìn)行處理。

如圖5所示，為無線模塊電路圖，采用凌承芯公司的超低功耗2.4g無線模塊，使用spi總線(msio、mosi、sck、nss)和單片機(jī)進(jìn)行通信，視距15km，城市環(huán)境3km，穿透力強(qiáng)。reset管腳主要是復(fù)位無線模塊，低電平有效，高電平運(yùn)行，注意這個(gè)管腳一般是在初始化的時(shí)候進(jìn)行操作，初始化操作成功后就嚴(yán)禁使用此管腳，要保持rest管腳的高電平，無線模塊有6個(gè)普通的gpio，這里我們不需要使用，所以不需要連接，ant管腳適用于接外置天線的，可以使用彈簧天線，體積較小，安裝簡(jiǎn)單。

繼電器電路圖如圖6所示，k1為繼電器，由于單片機(jī)io口驅(qū)動(dòng)電流不夠，為了增強(qiáng)電路的穩(wěn)定性，通過兩個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)電路，來驅(qū)動(dòng)繼電器，在繼電器并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管(d1)，它在電路中一般用來保護(hù)具有線圈的元件不被感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反向擊穿或燒壞，以并聯(lián)的方式接到產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的元件兩端，并與其形成回路，從而起到保護(hù)電路中的元件不被損壞的作用。

溫度傳感器如圖7所示，熱電阻測(cè)溫(pt100)是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。通常將其放在電橋的橋臂上，溫度變化時(shí)，熱電阻兩端的電壓信號(hào)被送到儀器放大器lm358的輸入端，經(jīng)過儀器放大器放大后的電壓輸出送給單片機(jī)進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)化，從而把熱電阻的阻值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。

顯示裝置結(jié)構(gòu)圖如圖8所示，市電通過顯示裝置殼體4的電源入口1進(jìn)入到顯示裝置電源管理裝置進(jìn)行降壓，顯示裝置mcu和驅(qū)動(dòng)電路通過排線連接，排線從殼體4的排線槽3走線，為了保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定，使顯示裝置無線模塊天線露出殼體，防止封閉的空間削弱顯示裝置無線模塊的信號(hào)。

水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置如圖9所示，電源從電源入口5進(jìn)入殼體內(nèi)部，圓柱形為注膠部分，若設(shè)備工作正常，則電源指示燈6會(huì)亮出表示“工作正?！钡闹甘緹?，溫度傳感器的探頭通過水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置殼體b的溫度傳感器通道7進(jìn)行走線，渾濁傳感器的探頭通過水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置殼體b的渾濁傳感器通道8進(jìn)行走線，水位傳感器的探頭通過水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置殼體b的水位傳感器通道9進(jìn)行走線，例如控制水泵舵機(jī)等信號(hào)線通過其他信號(hào)通道a進(jìn)行走線，信號(hào)線所有通道7、8、9、a也全部進(jìn)行注膠等防進(jìn)水措施。

為了準(zhǔn)確的檢測(cè)水的溫度，溫度傳感器使用市面上帶有螺紋探頭式的不銹鋼防水鉑電阻，防腐耐用，當(dāng)溫度傳感器在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成近似勻速的增長(zhǎng)。但他們之間的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的正比的關(guān)系，而更應(yīng)該趨近于一條拋物線

顯示裝置無線模塊和水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊采用凌承芯公司的超低功耗2.4g無線傳輸模塊，此傳輸性價(jià)比高，傳輸距離遠(yuǎn)。

顯示裝置、水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置的mcu都采用st意法半導(dǎo)體公司的stm8，是針對(duì)工業(yè)應(yīng)用和消費(fèi)電子開發(fā)而推出的8位單片機(jī)，此類單片機(jī)永遠(yuǎn)打開的低功耗上電和掉電復(fù)位，外設(shè)的時(shí)鐘可單獨(dú)關(guān)閉，具有低功耗，處理速度快，超強(qiáng)抗干擾。

本發(fā)明的游泳館環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在工作時(shí)，水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置中的水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu依次讀取渾濁傳感器、溫度傳感器的數(shù)據(jù)，經(jīng)過水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置mcu處理，分析數(shù)據(jù)，控制繼電器實(shí)施進(jìn)水口和出水口電磁閥充放水，將水質(zhì)調(diào)控在正常范圍內(nèi)，同時(shí)通過水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置無線模塊發(fā)送到顯示裝置無線模塊，顯示裝置無線模塊接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳遞到顯示裝置mcu進(jìn)行解析，顯示裝置mcu根據(jù)解析出的數(shù)據(jù)，通過驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行內(nèi)顯示屏和外顯示屏的進(jìn)行顯示。顯示裝置的內(nèi)顯示屏和外顯示屏大小為顯示水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置實(shí)時(shí)的水質(zhì)情況曲線圖，若水質(zhì)檢測(cè)調(diào)控裝置有多個(gè)，顯示裝置進(jìn)行循環(huán)顯示。