一种水泵用信号隔离变换传输方法与流程

本申请涉及水泵控制的，尤其是涉及一种水泵用信号隔离变换传输方法。

背景技术：

1、采用强电供电的水泵，为了降低成本和减小电控的复杂性，很多情况下会采用buck电路形成的ac-dc供电电路，这种电路的特点是强电与控制板的弱电是直接连接的，也就是俗称的“热板”。

2、采用这种电控时，与电控板直接连接的任何传感器也都是与强电直接连接的，在许多情况下，这种连接是非常不安全的。例如ntc温度传感器，如果传感器出现破损，就会出现漏电的情况。

3、这种电路结构下，无法采用与水直接接触的金属接点方式的水位检测，因为这相当于把强电直接与水相连的。

4、在另一方面，我们还需要将一些信息传输给单片机，以便于实现通信，常用的方案是采用通信模块实现，但是这种方式无疑增加了成本。

5、为了解决这个问题，本发明给出一种新的信号变换传输方法。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点(问题)，为了能够有效降低硬件成本，完成有效的水泵上强电和弱点的隔离控制，本申请提供一种水泵用信号隔离变换传输方法。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本申请采用如下的技术方案：一种水泵用信号隔离变换传输方法，包括被测电阻、检测转换电路、单片机，所述检测转换电路连接被测电阻，在检测转换电路工作的时候根据被测电阻的阻值变化产生于阻值变化对应的频率变化，检测转换电路输出频率信号，单片机连接检测转换电路的信号输出端用以获取频率信号；

3、通过实验确定被测电阻的阻值和检测转换电路输出的频率信号之间的对应关系，将被测电阻的阻值和测量参数，将“测量参数-阻值-频率”三者关系形成数据表格，数据表格存储与单片机内，通过调取数据表格来确定当前“测量参数”。

4、可选的，所述检测转换电路包括电容c1、电阻r1、电阻r2、施密特反相器a、施密特反相器b、光电耦合器u2、电阻r3和电阻r4，被测电阻的一端连接电容c1一端、电阻r1的一端和施密特反相器a的输入端，电容c1的另一端接数字地，被测电阻的另一端连接电阻r2一端，电阻r2的另一端连接电阻r1的另一端、施密特反相器a的输出端、施密特反相器b的输入端，施密特反相器b的输出端连接光电耦合器u2的阴极，光电耦合器u2的阳极通过电阻r3连接电源vdd，光电耦合器u2的发射极接地，光电耦合器u2的集电极连接电阻r4的一端和作为频率信号的输出，电阻r4的另一端连接电源vcc。

5、可选的，所述施密特反相器a上连接有电源控制电路，电源控制电路包括三极管p1、电阻r6、电阻r5和光电耦合器u3，光电耦合器u3的阳极通过电阻r5连接电源vcc，光电耦合器u3的阴极用于连接单片机，光电耦合器u3的发射极连接数字地，光电耦合器u3的集电极连接三极管p1的基极和电阻r6的一端，电子r6的另一端连接电源vdd和三极管p1的发射极，三极管p1的集电极连接施密特反相器a的供电端，施密特反相器a的接地端连接数字地。

6、可选的，所述电源vcc通过dcdc模块转换为电源vcc。

7、可选的，所述单片机进行初始化，再判断是否需要检测，需要检测时，电源控制电路启用，等待振荡稳定，设置计数器开始技术，开始计时，判断是否取得新的频率，如果是，则查表获得对应的“测量参数”，之后重新回到检测判断步骤；

8、如果没获得新的频率，则回到检测判断步骤；

9、如果不需要检测，则完成其他过程并重新回到检测判断步骤。

10、可选的，所述单片机还进行中断处理步骤，包括：

11、保护现场，读取计数值，清技术器重新计数，使能电源控制电路，设置“取得新频率”标志，恢复现场，返回主进程。

12、可选的，还包括过零检测模块，在供电电压过零点附近传输信息，通过变压器把信息耦合到电力线上，分别用两个频率代表信息的0和1，f1代表0，f2代表1，采用第三个频率f3代表起始点，三个频率有明显的差异，单片机根据过零检测模块采集的频率信号来获取通信信息。

13、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

14、1、采用极为简单的电路结构，能够有效降低成本，并且在有限的成本上实现可靠的信息转换和传递，从而避免了被测电阻(温度传感器、水体电阻、光敏电阻、压力敏感电阻等)输出的模拟信号传输到单片机进行处理，单片机则不需要接收模拟信号，只采集频率，利用频率来推定被测电阻变化，进而推定检测的物理参数；

15、2、工作稳定可靠，强弱电控制得到隔离，延长了使用寿命。

技术特征：

1.一种水泵用信号隔离变换传输方法，包括被测电阻(1)、检测转换电路(2)、单片机(3)，其特征在于，所述检测转换电路(2)连接被测电阻(1)，在检测转换电路(2)工作的时候根据被测电阻(1)的阻值变化产生于阻值变化对应的频率变化，检测转换电路(2)输出频率信号，单片机(3)连接检测转换电路(2)的信号输出端用以获取频率信号；

2.根据权利要求1所述的一种水泵用信号隔离变换传输方法，其特征在于，所述检测转换电路(2)包括电容c1、电阻r1、电阻r2、施密特反相器a、施密特反相器b、光电耦合器u2、电阻r3和电阻r4，被测电阻(1)的一端连接电容c1一端、电阻r1的一端和施密特反相器a的输入端，电容c1的另一端接数字地，被测电阻(1)的另一端连接电阻r2一端，电阻r2的另一端连接电阻r1的另一端、施密特反相器a的输出端、施密特反相器b的输入端，施密特反相器b的输出端连接光电耦合器u2的阴极，光电耦合器u2的阳极通过电阻r3连接电源vdd，光电耦合器u2的发射极接地，光电耦合器u2的集电极连接电阻r4的一端和作为频率信号的输出，电阻r4的另一端连接电源vcc。

3.根据权利要求2所述的一种水泵用信号隔离变换传输方法，其特征在于，所述施密特反相器a上连接有电源控制电路(4)，电源控制电路(4)包括三极管p1、电阻r6、电阻r5和光电耦合器u3，光电耦合器u3的阳极通过电阻r5连接电源vcc，光电耦合器u3的阴极用于连接单片机(3)，光电耦合器u3的发射极连接数字地，光电耦合器u3的集电极连接三极管p1的基极和电阻r6的一端，电子r6的另一端连接电源vdd和三极管p1的发射极，三极管p1的集电极连接施密特反相器a的供电端，施密特反相器a的接地端连接数字地。

4.根据权利要求3所述的一种水泵用信号隔离变换传输方法，其特征在于，所述电源vcc通过dcdc模块转换为电源vcc。

5.根据权利要求4所述的一种水泵用信号隔离变换传输方法，其特征在于，所述单片机(3)进行初始化，再判断是否需要检测，需要检测时，电源控制电路(4)启用，等待振荡稳定，设置计数器开始技术，开始计时，判断是否取得新的频率，如果是，则查表获得对应的“测量参数”，之后重新回到检测判断步骤；

6.根据权利要求5所述的一种水泵用信号隔离变换传输方法，其特征在于，所述单片机(3)还进行中断处理步骤，包括：

7.根据权利要求1所述的一种水泵用信号隔离变换传输方法，其特征在于，还包括过零检测模块(5)，在供电电压过零点附近传输信息，通过变压器把信息耦合到电力线上，分别用两个频率代表信息的0和1，f1代表0，f2代表1，采用第三个频率f3代表起始点，三个频率有明显的差异，单片机(3)根据过零检测模块(5)采集的频率信号来获取通信信息。

技术总结
本申请公开水泵用信号隔离变换传输方法，属于水泵控制技术领域。为了解决电阻类传感器在水泵应用上存在强弱电控制不能兼容的技术问题；其技术方案要点是包括被测电阻、检测转换电路、单片机，所述检测转换电路连接被测电阻，在检测转换电路工作的时候根据被测电阻的阻值变化产生于阻值变化对应的频率变化，检测转换电路输出频率信号，单片机连接检测转换电路的信号输出端用以获取频率信号；通过实验确定被测电阻的阻值和检测转换电路输出的频率信号之间的对应关系，将被测电阻的阻值和测量参数，将“测量参数‑阻值‑频率”三者关系形成数据表格，数据表格存储与单片机内，通过调取数据表格来确定当前“测量参数”，具有：降低成本，提高工作可靠性的效果。

技术研发人员：姜德志,胡小军,杨泽家,李燕霞,管将
受保护的技术使用者：浙江大元泵业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/18