智能泵控制器
技术领域
本实用新型涉及水泵控制技术领域，特别涉及一种智能泵控制器。
背景技术
随着人们生活水平以及对自动化要求的提高，水泵的自动化控制越来越普遍，解决了水泵在使用过程中需要手动去启停的步骤，提高了效率；尤其在民用及农用领域的供水系统，对自动化控制的水泵（即智能泵）的需求越来越大。目前水泵自动控制一般采用出水管路设置压力开关、流量开关、水源设水位检测等控制水泵启停。直接采用压力开关启停，由于管路不能维持压力，出现频繁启停现象，同时只使用一个控制装置，无法做到二次保护，若操作失误会损坏水泵。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种智能泵控制器。本实用新型能够对智能泵进行自动控制，有效地避免了智能泵频繁启停而造成智能泵损坏现象的发生。
本实用新型的技术方案：包括220VAC-DC隔离电源模块、DC-DC电源模块、LDO电源模块、压力传感器检测模块、水流传感器检测模块、主控IC模块、过零检测模块、尖峰电压抑制继电器驱动模块和智能泵；
所述的220VAC-DC隔离电源模块分别与DC-DC电源模块、尖峰电压抑制继电器驱动模块电连接；所述的DC-DC电源模块分别与LDO电源模块、压力传感器检测模块和水流传感器检测模块电连接；所述的LDO电源模块与主控IC模块连接；所述的尖峰电压抑制继电器驱动模块与主控IC模块相连；
所述的压力传感器检测模块，用于对智能泵的水压进行检测，并将检测信号输入给主控IC模块；
所述的水流传感器检测模块，用于对智能泵的水流状态进行检测，并将检测信号输入给主控IC模块；
所述的过零检测模块，用于对加载在尖峰电压抑制继电器驱动模块上的电压的零电势点进行检测，并将检测信号输入给主控IC模块。
前述的智能泵控制器中，所述主控IC模块还连接有显示模块。
前述的智能泵控制器中，所述主控IC模块还连接有按键调整模块。
前述的智能泵控制器中，所述过零检测模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R11、电阻R12、双向光电耦合器EL814、三极管Q1和电容C12，所述双向光电耦合器的1引脚经电阻R11连接220V的N线，所述双向光电耦合器的2引脚经电阻R12连接220V的L线，所述双向光电耦合器的3引脚接地，所述双向光电耦合器的4引脚经电阻R6连接5V加载电压，所述电阻R6分别与双向光电耦合器的4引脚、三极管Q1的B极连接，三极管Q1的E极接地，三极管Q1的C极连接并联设置的电阻R7、电容C12和电平信号输出线，所述电阻R7连接5V加载电压，电容C12接地。
前述的智能泵控制器中，所述电阻R6和电阻R7为10K，电阻R11和电阻R12的阻值均为75KΩ。
前述的智能泵控制器中，所述双向光电耦合器为EL814双向光电耦合器。
前述的智能泵控制器中，所述尖峰电压抑制继电器驱动模块包括电阻R38、电阻R53、电阻R55，三极管Q2、电容C22、二极管D5、继电器和压敏电阻R54；所述电容C22与电阻R38串联，构成继电器的滤波电路，串联后的C22和电阻R38的电路与压敏电阻R54并联构成继电器的抗浪涌电路，所述电容C22连接220V的N线，所述电阻R38连接MOTOR的L线，压敏电阻R54与继电器的4引脚连接，继电器的5引脚连接220V的L线，继电器的1引脚分别与二极管D5的阳极、三极管Q2的C极连接，三极管Q2的B极接地，三极管Q2的C极连接并联设置的电阻R55和R53,电阻R53连接单片机的RELAY接线引脚，电阻R55接地；二极管D5的阴极与继电器的1引脚连接，继电器的1引脚连接5V加载电压。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型采用220VAC-DC隔离电源模块来进行供电，使整个控制系统更加安全稳定，通过过零检测模块来对加载在尖峰电压抑制继电器驱动模块上的电压的零电势点进行检测，并将检测信号输入给主控IC模块，主控IC模块则通过判定在电压过零点打开或者关闭继电器，避免在高压区打开继电器，有效的抑制继电器开通和关闭导致的浪涌，从而保障控制尖峰电压抑制继电器驱动模块正常工作，有效地保障继电器的正常工作以及用电的安全。此外本实用新型通过尖峰电压抑制继电器驱动模块来对智能泵进行控制，有效地避免因为尖峰电压冲击芯片，造成芯片损坏，最终造成电压波动过大损坏智能泵。
本实用新型的过零检测模块通过使用EL814双向光耦，由于光耦的导通特性，在市电输入端串联两个大电阻进行限制光耦两端的电流，这样交流电通过EL814后输出一个类似全波整流后的波形，该信号输出到三极管的B级，当电压高于导通阈值约为0.7V时，三极管CE导通，ACPULSE为低电平信号，若低于阈值的时候，则三极管Q1 C、E极截止，ACPULSE为高电平信号。它能避免出现继电器拉弧现象，保证继电器的正常工作和寿命，以及因继电器触头的烧灼而使继电器能确保断开，保障继电器的正常工作以及用电的安全。
本实用新型的尖峰电压抑制继电器驱动模块通过继电器来控制电机的启动和停止，通过RELAY单片机引脚来控制三极管Q2的导通和关闭从而控制继电器的启动和停止，D5在继电器释放器的时候进行尖峰电压的吸收，避免因为尖峰电压而冲击电源和芯片。R54压敏电阻避免因为电压波动过大损坏电机，C22和R38构成RC电路进行尖峰电压的吸收以及进行220V电压的滤波。
附图说明
图1是本实用新型的控制原理图；
图2是过零检测模块的电路图；
图3是尖峰电压抑制继电器驱动模块的电路图。
1、220VAC-DC隔离电源模块；2、DC-DC电源模块；3、LDO电源模块；4、主控IC模块；5、压力传感器检测模块；6、水流传感器检测模块；7、过零检测模块；8、尖峰电压抑制继电器驱动模块；9、智能泵；10、显示模块；11、按键调整模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
实施例：智能泵控制器，包括220VAC-DC隔离电源模块1、DC-DC电源模块2、LDO电源模块3、压力传感器检测模块5、水流传感器检测模块6、主控IC模块4、过零检测模块7、尖峰电压抑制继电器驱动模块8和智能泵9；
所述的220VAC-DC隔离电源模块1分别与DC-DC电源模块2和尖峰电压抑制继电器驱动模块8电连接，用于对DC-DC电源模块2和尖峰电压抑制继电器驱动模块8进行供电；
所述的DC-DC电源模块2分别与LDO电源模块3、压力传感器检测模块5和水流传感器检测模块6电连接，用于对LDO电源模块3、压力传感器检测模块5、水流传感器检测模块6进行供电；
所述的LDO电源模块3与主控IC模块4连接，用于对主控IC模块4进行供电；
所述的压力传感器检测模块5，用于与外界的压力传感器连接，对当前智能泵9中的水压进行检测，并将检测信号输入给主控IC模块4；
所述的水流传感器检测模块6，用于与外界的水流传感器连接，对当前智能泵9中的水流状态进行检测，并将检测信号输入给主控IC模块4；
所述的过零检测模块7，用于对加载在尖峰电压抑制继电器驱动模块8上的电压的零电势点进行检测，并将检测信号输入给主控IC模块4。如图2所示，所述过零检测模块7包括电阻R6、电阻R7、电阻R11、电阻R12、双向光电耦合器EL814、三极管Q1和电容C12，所述双向光电耦合器的1引脚经电阻R11连接220V的N线，所述双向光电耦合器的2引脚经电阻R12连接220V的L线，所述双向光电耦合器的3引脚接地，所述双向光电耦合器的4引脚经电阻R6连接5V加载电压，所述电阻R6分别与双向光电耦合器的4引脚、三极管Q1的B极连接，三极管Q1的E极接地，三极管Q1的C极连接并联设置的电阻R7、电容C12和电平信号输出线，所述电阻R7连接5V加载电压，电容C12接地。其中电阻R6和电阻R7为10KΩ，电阻R11和电阻R12的阻值均为75KΩ，双向光电耦合器为EL814双向光电耦合器。
其使用的技术是交流过零投切技术。它是指使交流电电压、电流在刚好在零点的位置时投入电路、切除出电路来的技术。传统的方式下，继电器在接到投切命令后马上执行分断任务，而此时很有可能正值继电器通过的电压最大或电流最大值的时候，那么此时就很有可能出现继电器拉弧现象，这将严重影响继电器的正常工作和寿命，更严重的后果可能会由于继电器触头的烧灼而使继电器不能断开。因此为保障继电器的正常工作以及用电的安全，继电器的交流过零投切就很有必要了。通过使用EL814双向光耦，由于光耦的导通特性，在市电输入端串联两个大电阻进行限制光耦两端的电流，这样交流电通过EL814后输出一个类似全波整流后的波形，该信号输出到三极管的B级，当电压高于导通阈值约为0.7V时，三极管CE导通，ACPULSE为低电平信号，若低于阈值的时候，则三极管Q1 C、E极截止，ACPULSE为高电平信号。在硬件设计完成以后，通过配合软件外部触发，则能实现该技术。
所述的尖峰电压抑制继电器驱动模块8与主控IC模块4相连，用于接收主控IC模块4发出的控制指令，并根据接收的主控IC模块4发出的控制指令对智能泵9进行控制。如图3所示，所述尖峰电压抑制继电器驱动模块8包括电阻R38、电阻R53、电阻R55，三极管Q2、电容C22、二极管D5、继电器和压敏电阻R54；所述电容C22与电阻R38串联构成RC滤波回路，串联后的C22和电阻R38的电路与压敏电阻R54并联构成抗浪涌电路，所述电容C22连接220V的N线，所述电阻R38连接MOTOR的L线，压敏电阻R54与继电器的4引脚连接，继电器的5引脚连接220V的L线，继电器的1引脚分别与二极管D5的阳极、三极管Q2的C极连接，三极管Q2的B极接地，三极管Q2的C极连接并联设置的电阻R55和R53,电阻R53连接单片机的RELAY接线引脚，电阻R55接地；二极管D5的阴极与继电器的1引脚连接，继电器的1引脚连接5V加载电压。所述继电器为HF165FD-5-HY1STF.
通过RELAY单片机引脚来控制Q2的导通和关闭从而控制继电器的启动和停止，D5在继电器释放器的时候进行尖峰电压的吸收，避免因为尖峰电压而冲击电源和芯片。R54压敏电阻避免因为电压波动过大损坏电机，C22和R38构成RC电路进行尖峰电压的吸收以及进行220V电压的滤波。
所述主控IC模块4还连接有显示模块10（可以是数码管或LED模块），用于对智能泵9运行过程中的水压、水流参数进行显示，同时又对智能泵9故障的关键字进行显示。
所述主控IC模块4还连接有按键调整模块11，用于对启动压力值、当前错误信息状态、重启、电机开关机功能的设置。
本实用新型采用220VAC-DC隔离电源模块1来进行供电，使整个控制系统更加安全稳定，通过过零检测模块7来对加载在尖峰电压抑制继电器驱动模块8上的电压的零电势点进行检测，并将检测信号输入给主控IC模块4，主控IC模块4则控制尖峰电压抑制继电器驱动模块8工作，有效地保障继电器的正常工作以及用电的安全。此外本实用新型通过尖峰电压抑制继电器驱动模块8来对智能泵9进行控制，有效地避免因为尖峰电压冲击芯片，造成芯片损坏，最终造成电压波动过大损坏智能泵9。
