[發(fā)明專利]實(shí)時(shí)漏水檢測的無線智能水閥裝置

有效

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• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107702866B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛佳帆;陳科明;蔡孟君
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01M3/18
• 分類號: G01M3/18;G05B19/042;G08C17/02
• 代理公司: 杭州奧創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

1.實(shí)時(shí)漏水檢測的無線智能水閥裝置，其特征在于，包括：

節(jié)點(diǎn)發(fā)射器，用于檢測漏水狀態(tài)并發(fā)射漏水信號，通過433Mhz傳輸模塊與主控接收器通信；

主控接收器，用于接收節(jié)點(diǎn)發(fā)射器的信號并發(fā)出報(bào)警信號，通過WiFi模塊與手機(jī)APP進(jìn)行通信；

手機(jī)APP，用于同步顯示主控接收器顯示面板上的所有參數(shù)的工作狀態(tài)；

二按鍵遙控器，用來控制水閥的開關(guān)；

所述的節(jié)點(diǎn)發(fā)射器包括：

供電模塊單元，主要由電池供電電路和穩(wěn)壓電路構(gòu)成；所述電池供電電路由兩節(jié)12V的干電池并聯(lián)供電和一個(gè)用于防反的二極管芯片構(gòu)成，所述穩(wěn)壓電路采用低壓差線性穩(wěn)壓芯片；

電池電量采集模塊單元，主要由分壓電路和NMOS組成；所述的分壓電路通過三個(gè)電阻將單片機(jī)AD采樣的I/O口電壓降到最大3.3V ；所述的NMOS柵極接收到來自單片機(jī)的使能控制高電平后導(dǎo)通，對應(yīng)的單片機(jī)I/O口開始進(jìn)行電壓采集；

漏水檢測模塊單元，主要由兩個(gè)金屬導(dǎo)片和靈敏度調(diào)節(jié)電阻組成；所述的金屬導(dǎo)片在沒有檢測到漏水狀態(tài)時(shí)斷路，當(dāng)漏水情況發(fā)生時(shí)兩個(gè)金屬導(dǎo)片短路，對應(yīng)的單片機(jī)I/O口接地；所述的靈敏度調(diào)節(jié)電阻既能將對應(yīng)的單片機(jī)I/O口上拉為高電平，又能控制節(jié)點(diǎn)感應(yīng)短路狀態(tài)的靈敏度；

射頻控制模塊單元，主要由推挽式開關(guān)控制電路和下拉電阻組成；所述的推挽式開關(guān)控制電路由NMOS、PMOS和兩個(gè)電阻組成，當(dāng)單片機(jī)有射頻信號發(fā)送時(shí)，兩個(gè)MOS管導(dǎo)通；所述的下拉電阻將對應(yīng)的單片機(jī)I/O口電位拉到0V；

433Mhz射頻發(fā)射模塊單元，主要由天線、433M晶振和匹配電路構(gòu)成，向主控接收器發(fā)射漏水報(bào)警信號和電池低電量報(bào)警信號；

反饋模塊單元，用來確保射頻數(shù)據(jù)正確的發(fā)送，當(dāng)發(fā)送信號的單片機(jī)I/O口為高電平時(shí)，對應(yīng)的接收反饋信號的I/O口也為高電平；

MCU主控模塊單元，由8位單片機(jī)及外圍電路組成，用于響應(yīng)漏水短路信號并向射頻控制模塊單元發(fā)送數(shù)據(jù)；

所述的主控接收器包括：

供電模塊單元，主要由濾波電路、供電選擇電路和穩(wěn)壓電路組成；所述的濾波電路將來自電源適配器的12V電壓進(jìn)行濾波，為電路提供穩(wěn)定的直流電源；所述的供電選擇電路利用二極管的反向截止特性實(shí)現(xiàn)電源的自動切換，當(dāng)電源適配器停止供電時(shí)，9V干電池開始供電；所述的穩(wěn)壓電路采用低壓差線性穩(wěn)壓芯片；

433Mhz射頻接收模塊單元，主要用于接收節(jié)點(diǎn)發(fā)射器的漏水報(bào)警信號和低電量報(bào)警信號；

低溫報(bào)警模塊單元，主要由溫度傳感器組成，當(dāng)環(huán)境溫度低于5攝氏度時(shí)會向單片機(jī)發(fā)送低溫報(bào)警信號；

電機(jī)驅(qū)動模塊單元，主要由驅(qū)動芯片、一個(gè)雙向二極管、一個(gè)電容和反饋電路組成，用于控制電磁閥的開和關(guān)；所述的驅(qū)動芯片是電壓驅(qū)動芯片，為電機(jī)提供足夠的驅(qū)動電壓；所述的雙向二極管起到保護(hù)的作用；所述的電容用于防止突變電流；所述的反饋電路用于檢測閥門的開關(guān)狀態(tài)，并在顯示面板上顯示出來；

蜂鳴器模塊單元，用于接收單片機(jī)的控制信號并發(fā)出持續(xù)報(bào)警聲；

I/0擴(kuò)展模塊單元，用于I/O口的擴(kuò)展，單片機(jī)發(fā)出的信號通過兩路I2C擴(kuò)展來驅(qū)動薄膜顯示板上的多個(gè)LED燈；

薄膜顯示模塊單元，用于顯示節(jié)點(diǎn)和主控接收器的各項(xiàng)參數(shù)的工作狀態(tài)；

WiFi模塊單元，通過串口實(shí)現(xiàn)WiFi功能，與手機(jī)APP進(jìn)行通信；

按鍵模塊單元，側(cè)邊按鍵用于和節(jié)點(diǎn)發(fā)射器進(jìn)行配對，CANCLE鍵用來消除接收器顯示面板上的警報(bào)提醒和手機(jī)APP上的警報(bào)提醒；

MCU主控模塊單元，由32位單片機(jī)及外圍電路組成，用于接收并處理節(jié)點(diǎn)的報(bào)警信號及與手機(jī)APP的通信。

2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)漏水檢測的無線智能水閥裝置，其特征在于：

節(jié)點(diǎn)發(fā)射器如果檢測到自身電池電量過低，會向主控接收器發(fā)射低電壓報(bào)警信號，主控接收器顯示面板上的BATTERY LOW SENSOR指示燈會變?yōu)槌壬?/p>

主控接收器在接收到節(jié)點(diǎn)發(fā)射的漏水信號時(shí)，主控接收器的蜂鳴器會持續(xù)鳴叫并立即通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動來關(guān)閉水閥，同時(shí)用戶在手機(jī)APP上會收到報(bào)警提醒，并且主控接收器內(nèi)置溫度傳感器，如果環(huán)境溫度低于5攝氏度會發(fā)出低溫報(bào)警信號，主控接收器顯示面板上對應(yīng)的指示燈會被點(diǎn)亮，并將這些報(bào)警信號發(fā)送到用戶的手機(jī)APP上；

手機(jī)APP，同步顯示主控接收器顯示面板上的所有參數(shù)的工作狀態(tài)，且能實(shí)時(shí)控制水閥的開關(guān)，點(diǎn)擊History選項(xiàng)可以查看水閥工作的歷史記錄。