[發(fā)明專利]pH控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610534540.7
• 申請(qǐng)日: 2016-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN105955333B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧澤微;丁程;范光興;林以成;鄒麗娜;周麗連;蔣艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州美儀自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): G05D21/02
• 分類號(hào): G05D21/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 杜軍

1.PH控制器，包括控制模塊、PH/ORP采集模塊、溫度采集模塊、人機(jī)界面、運(yùn)行狀態(tài)指示模塊、基準(zhǔn)模塊、LDO穩(wěn)壓模塊、報(bào)警指示模塊、蜂鳴器模塊、RS485通信模塊、變送輸出模塊、負(fù)壓變換模塊、主控系統(tǒng)濾波模塊和繼電器報(bào)警模塊，其特征在于：所述的控制模塊控制報(bào)警指示模塊的發(fā)光二極管亮與滅；人機(jī)界面與控制模塊連接；

所述的控制模塊包括主控芯片U5、第八電阻R8和第九電阻R9；主控芯片U5的型號(hào)為STM8L052R8；主控芯片U5的6引腳接第九電阻R9的一端，7引腳接第八電阻R8的一端，13引腳接主控系統(tǒng)濾波模塊，11引腳、55引腳、29引腳及12引腳均接+3.3V供電電壓，10引腳、56引腳、30引腳及9引腳均接DGND；

所述的溫度采集模塊包括第一運(yùn)算放大器U4、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第四電容C4、第十二電容C12、第十三電容C13、第三十電容C30和第三十一電容C31；主控芯片U5的48引腳接第四電阻R4的一端及第十二電容C12的一端；第十二電容C12的另一端接DGND；第四電阻R4的另一端接第一運(yùn)算放大器U4的輸出端及反相輸入端；第一運(yùn)算放大器U4的正相輸入端接第五電阻R5的一端，正電源輸入端接第十三電容C13的一端及負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓，負(fù)電源輸入端接第四電容C4的一端及負(fù)壓變換模塊輸出的-5V供電電壓；第十三電容C13和第四電容C4的另一端均接DGND；第五電阻R5的另一端接第六電阻R6的一端、第三十一電容C31的一端、第三十電容C30的一端及溫度傳感器NTC電阻的一端；溫度傳感器NTC電阻的另一端接基準(zhǔn)模塊輸出的+2.5V基準(zhǔn)電壓；第六電阻R6、第三十一電容C31及第三十電容C30的另一端均接DGND；

所述的PH/ORP采集模塊包括第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第三十七電阻R17、第三十七電阻R37、第十四電容C14、第十五電容C15、第十六電容C16、第十七電容C17、第十八電容C18、第十九電容C19、第二十電容C20、第二十一電容C21、第三十二電容C32、第二運(yùn)算放大器U7和跟隨器U8；跟隨器U8的型號(hào)為CA3140；主控芯片U5的39引腳接第十九電容C19的一端及第十三電阻R13的一端；第十九電容C19的另一端接DGND；第十三電阻R13的另一端接第二運(yùn)算放大器U7的輸出端、第十七電阻R17的一端及第三十二電容C32的一端；第十六電阻R16的一端接第十七電阻R17的另一端、第三十二電容C32的另一端及第二運(yùn)算放大器U7的反相輸入端，另一端接DGND；第二運(yùn)算放大器U7的正相輸入端接第十七電容C17、第十六電容C16、第十五電阻R15、第十四電阻R14及第十電阻R10的一端；第二運(yùn)算放大器U7的正電源輸入端接第十五電容C15的一端并接負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓，負(fù)電源輸入端接第二十電容C20的一端及負(fù)壓變換模塊輸出的-5V供電電壓；第十五電容C15、第十六電容C16、第十七電容C17、第二十電容C20和第十五電阻R15的另一端均接DGND；第十電阻R10的另一端接第十一電阻R11及第三十七電阻R37的一端；第十一電阻R11的另一端接基準(zhǔn)模塊輸出的+2.5V基準(zhǔn)電壓；第三十七電阻R37的另一端接DGND；第十四電阻R14的另一端接跟隨器U8的輸出端及反相輸入端；跟隨器U8的正相輸入端接第十二電阻R12及第十八電容C18的一端，第十二電阻R12的另一端接PH/ORP傳感器的輸出端；跟隨器U8的負(fù)電源輸入端接第二十一電容C21的一端并接負(fù)壓變換模塊輸出的-5V供電電壓，正電源輸入端接第十四電容C14的一端并接負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓；第十四電容C14、第十八電容C18、第二十一電容C21的另一端均接DGND；

所述的負(fù)壓變換模塊包括DC-DC變換芯片U2、第三電容C3、第九電容C9和第十電容C10；DC-DC變換芯片U2的型號(hào)為ICL7660；DC-DC變換芯片U2的8引腳接第三電容C3的一端并輸出+5V供電電壓，5引腳接第十電容C10的一端并輸出-5V供電電壓，2引腳接第九電容C9的一端，4引腳接第九電容C9的另一端；DC-DC變換芯片U2的3引腳、第三電容C3及第十電容C10的另一端均接DGND；DC-DC變換芯片U2的1、6和7引腳均懸空；

所述的基準(zhǔn)模塊包括第三電阻R3和第一基準(zhǔn)芯片U3；第一基準(zhǔn)芯片U3的型號(hào)為TL431；第一基準(zhǔn)芯片U3中穩(wěn)壓管的正極接DGND，負(fù)極接第三電阻R3的一端并輸出+2.5V基準(zhǔn)電壓；第三電阻R3的另一端接+3.3V供電電壓；

所述的LDO穩(wěn)壓模塊包括LDO線性穩(wěn)壓芯片U1、第五電容C5和第六電容C6；LDO線性穩(wěn)壓芯片U1的型號(hào)為L(zhǎng)M7824；LDO線性穩(wěn)壓芯片U1的3引腳接第六電容C6的一端并輸出+5V供電電壓，1引腳接第五電容C5的一端并接+24V供電電壓，4引腳接第六電容C6及第五電容C5的另一端并接AGND；

所述的主控系統(tǒng)濾波模塊包括第一電容C1、第二電容C2、第七電容C7、第八電容C8和第十一電容C11；第一電容C1、第二電容C2、第七電容C7和第八電容C8的一端均接+3.3V供電電壓，另一端均接第十一電容C11的一端并接DGND；第十一電容C11的另一端接基準(zhǔn)模塊輸出的+2.5V基準(zhǔn)電壓并接主控芯片U5的13引腳；

所述的蜂鳴器模塊包括第一三極管Q1、第一電阻R1、第二電阻R2、第一二級(jí)管D1和蜂鳴器Sp1；第二電阻R2的一端接主控芯片U5的4引腳，另一端接第一電阻R1的一端及第一三極管Q1的基極；第一電阻R1的另一端接負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓；第一三極管Q1的發(fā)射極接負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓，集電極接第一二極管D1的負(fù)端及蜂鳴器Sp1的負(fù)端；第一二極管D1的正端及蜂鳴器Sp1的正端均接DGND；

所述的運(yùn)行狀態(tài)指示模塊包括發(fā)光二極管D2和第七電阻R7；發(fā)光二極管D2的正極接+3.3V供電電壓，負(fù)極接第七電阻R7的一端；第七電阻R7的另一端接主控芯片U5的3引腳；

所述的RS485通信模塊包括第一隔離光藕U12、第二隔離光藕U15、485通信芯片U14、光電隔離器U16、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十八電阻R28、第三十一電阻R31、第三十二電阻R32、第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第三十五電阻R35、第三十六電阻R36和第二十六電容C26；第一隔離光藕U12和第二隔離光藕U15的型號(hào)均為6N137；485通信芯片U14的型號(hào)為MAX485；光電隔離器U16的型號(hào)為ACPL-217-56BE；第一隔離光耦U12的2引腳接第二十三電阻R23的一端，3引腳接主控芯片U5的58引腳，8引腳接LDO穩(wěn)壓模塊輸出的+5V供電電壓，6引腳接第二十二電阻R22的一端、485通訊芯片U14的1引腳并接AGND，5引腳接AGND；第二十三電阻R23的另一端接+3.3V供電電壓；第一隔離光藕U12的1引腳、4引腳和7引腳均懸空；第二十二電阻R22的另一端接LDO穩(wěn)壓模塊輸出的+5V供電電壓；第二隔離光耦U15的8引腳接負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓，7引腳接主控芯片U5的57引腳，6引腳接第三十四電阻R34的一端，2引腳接第三十一電阻R31的一端，3引腳接485通訊芯片U14的4引腳，5引腳接DGND，1引腳和4引腳均懸空；第三十四電阻R34的另一端接+3.3V供電電壓；第三十一電阻R31的另一端接LDO穩(wěn)壓模塊輸出的+5V供電電壓；485通訊芯片U14的2引腳和3引腳均接第三十二電阻R32的一端及光電隔離器U16的第4引腳，8引腳接第二十六電容C26的一端、第二十八電阻R28的一端并接LDO穩(wěn)壓模塊輸出的+5V供電電壓，7腳接外部通信設(shè)備的一端、第二十八電阻R28的另一端及第三十三電阻R33的一端，6引腳接外部通信設(shè)備的另一端，5引腳接第三十六電阻R36的一端并接AGND；第三十六電阻R36的另一端接第三十三電阻R33的另一端；第二十六電容C26的另一端接AGND；光電隔離U16的第1引腳接第三十五電阻R35的一端，第2引腳接主控芯片U5的59引腳，第3引腳接AGND；第三十五電阻R35的另一端接+3.3V供電電壓；第三十二電阻R32的另一端接LDO穩(wěn)壓模塊輸出的+5V供電電壓；

所述的變送輸出模塊包括第三隔離光藕U9、第一PNP三極管Q3、第二PNP三極管Q4、NPN三極管Q2、邏輯與門U11、第二基準(zhǔn)芯片U13、第二運(yùn)算放大器U10A和穩(wěn)壓二極管Z1；第三隔離光藕U9的型號(hào)為HCPL-M453-500E，第二基準(zhǔn)芯片U13的型號(hào)為TL431ACDBZR，邏輯與門U11的型號(hào)為SN74AHC1G08DBVR，第二運(yùn)算放大器U10A的型號(hào)為L(zhǎng)M358DR；第三隔離光耦U9的第1引腳接第二十電阻R20的一端，第3引腳接第二十二電容C22的一端、穩(wěn)壓二極管Z1的負(fù)極并接+24V供電電壓，第5引腳接第一PNP三極管Q3的集電極，第6引腳接第二十一電阻R21的一端及邏輯與門U11的1引腳和2引腳，第4引腳接第三十電阻R30的一端、第二基準(zhǔn)芯片U13中穩(wěn)壓管的正極、第二十七電容C27的一端及邏輯與門U11的3引腳；第二十電阻R20的另一端接+3.3V供電電壓；第二十五電阻R25的一端接第一PNP三極管Q3的基極，另一端接第二十九電阻R29的一端及主控芯片U5的8引腳；第一PNP三極管Q3的發(fā)射極和第二十九電阻R29的另一端均接DGND；第二十二電容C22及第三十電阻R30的另一端均接AGND；穩(wěn)壓二極管Z1的正極接第二十一電阻R21的另一端、第二基準(zhǔn)芯片U13中穩(wěn)壓管的負(fù)極、第二十三電容C23的一端、第二十四電容C24的一端、第二十七電容C27的另一端、第十八電阻R18的一端及邏輯與門U11的5引腳；第二十三電容C23的另一端接第二十六電阻R26和第二十七電阻R27的一端；第二十六電阻R26的另一端接邏輯與門U11的4引腳；第二十四電容C24的另一端接第二十七電阻R27的另一端、第二十八電容C28的一端及第二運(yùn)算放大器U10A的3引腳；第二十八電容C28的另一端接第二運(yùn)算放大器U10A的2引腳、第十九電阻R19的一端及第二十五電容C25的一端；第二運(yùn)算放大器U10A的4引腳接AGND，1引腳接第二十五電容C25的另一端及第二十四電阻R24的一端，8引腳接第二十九電容C29的一端并接+24V供電電壓；第二十九電容C29的另一端接AGND；第二十四電阻R24的另一端接NPN三極管Q2的基極；NPN三極管Q2的發(fā)射極接第十八電阻R18的另一端、第十九電阻R19的另一端及第二PNP三極管Q4的集電極，集電極接第二PNP三極管Q4的基極；第二PNP三極管Q4的發(fā)射極作為變送輸出端IOut；

所述的繼電器報(bào)警模塊包括第一繼電器RE1、第二繼電器RE2、第五三極管Q5、第六三極管Q6、第三二極管D3、第四二極管D4、第三十七電阻R37、第三十八電阻R38、第三十九電阻R39和第四十電阻R40；第一繼電器RE1和第二繼電器RE2的型號(hào)均為HF32F/005-HS3、第五三極管Q5和第六三極管Q6的型號(hào)均為BC857CLT1G；第一繼電器RE1的第1引腳接DGND,第2引腳接第三二極管D3的負(fù)極及第五三極管Q5的集電極，第3引腳和第4引腳通過(guò)報(bào)警端子CN2接外部報(bào)警器；第五三極管Q5的發(fā)射極接負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓，基極接第三十七電阻R37的一端及第三十八電阻R38的一端；第三十七電阻R37的另一端接負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓,第三十八電阻R38的另一端接控制模塊中第九電阻R9的另一端；第二繼電器RE2的第1引腳接DGND,第2引腳接第四二極管D4的負(fù)極及第六三極管Q6的集電極，第3引腳和第4引腳通過(guò)報(bào)警端子CN2接外部報(bào)警器；第六三極管Q6的發(fā)射極接負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓，基極接第四十電阻R40的一端及第三十九電阻R39的一端，第四十電阻R40的另一端接負(fù)壓變換模塊輸出的+5V供電電壓，第三十九電阻R39的另一端接控制模塊中第八電阻R8的另一端；第三二極管D3和第四二極管D4的正極均接地。