[發明專利]基于無線的水位控制系統

在審

• 申請號: 201410603377.6
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN105630012A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 劉秋麗
• 申請（專利權）人: 陜西高華知本化工科技有限公司
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 康凱

技術領域

本發明屬于無線控制設備領域，尤其涉及一種基于無線的水位控制系統。

背景技術

隨著科技的不斷進步，各種智能無線設備被使用到了我們的日常生活中，例如水位控制系統廣泛應用于供水系統，實現水位控制的方法有多種，如機械控制、邏輯電路控制、機電控制等，但這些控制方式普遍存在控制精度低、能耗大、不能實現連續控制和跟蹤水位的缺點。目前國內在液位自動控制方面缺少長期可靠的使用范例，還沒有適用于液位測量和自動控制的定型產品。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供一種基于無線的的水位控制系統。

基于無線的水位控制系統，包括主機模塊、從機模塊、傳感器、鍵盤、無線發射器、無線接收器、驅動模塊、顯示模塊、水泵和容器；其特征在于所述主機模塊上連接有顯示模塊、鍵盤和無線發射模塊；無線接收模塊、從機模塊、驅動模塊和水泵依此連接；從機模塊與傳感器相連接；水泵與容器相連接；容器與傳感器相連接。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，其特征在于所述傳感器為HC-SR04超聲波傳感器。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，其特征在于所述水泵上設置有顯示模塊。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，其特征在于所述主機模塊和從機模塊均選用STC12C5A60S2單片機芯片。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，其特征在于所述顯示模塊為12864液晶顯示。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，其特征在于所述水泵為直流雙向水泵。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，其特征在于所述鍵盤為矩陣鍵盤。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，其特征在于所述單片機芯片上設置有SPI接口和2路的PWM。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，其特征在于所述無線發送模塊和無線接收模塊采用的為NRF24L01單片射頻收發芯片。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，采用STC12C5A60S2單片機和HC-SR04超聲波傳感器相結合，充分利用了NRF24L01無線通信優點實現主機對從機進行遠程控制和讀取水位值，控制從機通過單片機PWM控制水泵的速度，實現水位的精確控制，很好地克服了傳統水位定位系統控制精度低的缺點，具有較好的應用價值。

說明書附圖

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

基于無線的水位控制系統，包括主機模塊、從機模塊、傳感器、鍵盤、無線發射器、無線接收器、驅動模塊、顯示模塊、水泵和容器；其特征在于所述主機模塊上連接有顯示模塊、鍵盤和無線發射模塊；無線接收模塊、從機模塊、驅動模塊和水泵依此連接；從機模塊與傳感器相連接；水泵與容器相連接；容器與傳感器相連接。

本發明所述的基于無線的水位控制系統，所述傳感器為HC-SR04超聲波傳感器測量水位值，采用傳感器直接或間接測量水位值。所述水泵上設置有顯示模塊。所述顯示模塊為12864液晶顯示。所述主機模塊和從機模塊均選用STC12C5A60S2單片機芯片。雙向直流水泵工作電流比較大，所以用L298N作為驅動電路，電動機驅動電路主要由雙橋電動機驅動芯片L298N和多個整流二極管組成，L298N芯片可以驅動兩個二相電機，也可以驅動一個四相電機，輸出電壓最高可達50V，可以直接通過電源來調節輸出電壓；可以直接用單片機的I/O口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。選用雙向水泵，可正轉和反轉，抽水和放水。所述鍵盤為矩陣鍵盤。所述單片機芯片上設置有SPI接口和2路的PWM。所述無線發送模塊和無線接收模塊采用的為NRF24L01單片射頻收發芯片，工作于2.4～2.5GHz、ISM頻段，芯片內置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置，芯片能耗非常低。NRF24L01是一個獨立的模塊，STC通過SPI接口控制NRF的發送和接收數據。NRF無線模塊是半雙工的，所以在無線模式下，需要不斷切換主機和從機的收發模式來實現雙向通訊，即當主機為發送模式時，從機需要切換為接收模式，當主機為接收模式時，從機需要切換到發送模式，以實現雙向通訊。用STC12C5A60S2單片機作為主控芯片，利用超聲波傳感器監控檢測水位值，12864液晶顯示水位值、系統控制狀態和水位調整時間，矩陣鍵盤作為輸入設備給定水位值，直流雙向水泵通過抽水或放水調整水位值。利用STC12C5A60S2單片機的PWM口控制直流雙向水泵微調水位，使其控制更精確。