一种基于微控制器的水箱状态检测电路的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及水满检测技术领域，特指一种基于微控制器的水箱状态检测电路。

背景技术：
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在已有的水满检测电路中，采用以下两种方式进行检测：

第一种方式：使用浮子检测，在空间狭小的地方，难以安装；对于水箱移除和插入难以判定；对于快速波动的水，难以实现水满快速检测。

第二种方式：使用电极测试电阻的方式检测，对于污水等电解物质难以测定电阻，对于水箱移除和插入难以判定。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于微控制器的水箱状态检测电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该基于微控制器的水箱状态检测电路包括微控制器、与该微控制器连接的充电和放电单元、与该微控制器连接的水箱电压检测单元、与该充电和放电单元及水箱电压检测单元连接并用于插入水箱中的lo电极、插入该水箱中的hi电极，该微控制器中一引脚接地，且该hi电极一端接地，该lo电极和hi电极还连接有第一电阻，该微控制器中一引脚接vcc电源。

进一步而言，上述技术方案中，所述微控制器的型号为mc96f8208s。

进一步而言，上述技术方案中，所述微控制器的on/off脚连接所述充电和放电单元，该微控制器的vcc脚连接所述vcc电源；该微控制器的adco脚连接所述水箱电压检测单元。

进一步而言，上述技术方案中，所述充电和放电单元包括有电阻r1，该电阻r1一端连接所述微控制器的on/off脚，另一端连接所述lo电极。

进一步而言，上述技术方案中，所述水箱电压检测单元包括有运算放大器，该运算放大器的+脚连接所述lo电极，该运算放大器的-脚连接out脚，且该out脚还连接电阻r2后连接所述微控制器的adco脚，该电阻r2还连接滤波电容c1后接地。

进一步而言，上述技术方案中，所述运算放大器的型号为mcp6002。

进一步而言，上述技术方案中，所述微控制器还连接有指示灯单元，该指示灯单元包括有与微控制器的led脚连接的电阻r4和指示灯。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型采用微控制器配合充电和放电单元、水箱电压检测单元以及用于插入水箱的lo电极和hi电极能够实现清水、污水水满状态检测的目的，还能够实现快速波动的水水满状态检测的目的，还能够实现水箱移除和插入状态检测的目的，使用起来极为方便。

附图说明：

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1所示，为一种基于微控制器的水箱状态检测电路，其包括微控制器1、与该微控制器1连接的充电和放电单元2、与该微控制器1连接的水箱电压检测单元3、与该充电和放电单元2及水箱电压检测单元3连接并用于插入水箱4中的lo电极5、插入该水箱4中的hi电极6，该微控制器1中一引脚接地，且该hi电极6一端接地，该lo电极5和hi电极6还连接有第一电阻7，该微控制器1中一引脚接vcc电源8，该vcc电源8为微控制器1供电。该第一电阻7即电阻r3。

所述微控制器1的型号为mc96f8208s。其中，所述微控制器1的on/off脚连接所述充电和放电单元2，该微控制器1的vcc脚连接所述vcc电源8，该vcc电源8为微控制器1供电，该微控制器1通过该on/off脚将vcc电源8输出该所述充电和放电单元2；该微控制器1的adco脚连接所述水箱电压检测单元3。

所述充电和放电单元2包括有电阻r1，该电阻r1一端连接所述微控制器1的on/off脚，另一端连接所述lo电极5。

所述水箱电压检测单元3包括有运算放大器31，该运算放大器31的+脚连接所述lo电极5，该运算放大器31的-脚连接out脚，且该out脚还连接电阻r2后连接所述微控制器1的adco脚，该电阻r2还连接滤波电容c1后接地。其中，所述运算放大器31的型号为mcp6002。

所述微控制器1还连接有指示灯单元9，该指示灯单元9包括有与微控制器1的led脚连接的电阻r4和指示灯91。

本实用新型工作原理：

1、微控制器通过on/off脚配合所述充电和放电单元2循环输出高、低电平对水箱进行充电和放电。微控制器的on/off脚高电平输出电压vcc，充电时间10ms；低电平输出电压0v，放电时间10ms。这个充放电时间可以根据实际需要而改变。在高电平时采集水箱的电压保存为von，在低电平时采集水箱的电压保存为voff。然后计算差值diff＝von－voff。

2、微控制器的on/off脚输出电源电压vcc对电阻r1和电阻r3的分压值vth＝vcc*r1/(r1+r3)。水箱相对lo电极5和hi电极6移除时，电阻r3断开，von值等于vcc；水箱相对lo电极5和hi电极6插入时，von小于等于vth。选择比分压值vth稍大的一个值作为判断点，据此可以判断水箱是否插入和移除。

3、水箱里的水为污水，且水满时，水箱储存电荷能力很强，微控制器1连接及充电和放电单元2对水箱充电时间和放电时间采集到的电压差值diff很小。当这个diff值稳定后，且von值小于一个特定值a时，可以判断为污水水满。a值需要根据实际产品调整。

4、水箱里的水为清水，且水满时，水箱储存电荷能力很差,微控制器1连接及充电和放电单元2对水箱充电时间和放电时间采集到的电压差值diff很大，von值很大，voff值很小。当von小于一个特定值c，且voff大于一个特定值d时，可以判断为清水水满。c值和d值，需要根据实际产品调整。

5、水箱里的水为波动的水时，可以减小采集电压判断水满的次数，来达到快速判断水满的效果。

综上所述，本实用新型采用微控制器配合充电和放电单元、水箱电压检测单元以及用于插入水箱4的lo电极和hi电极能够实现清水、污水水满状态检测的目的，还能够实现快速波动的水水满状态检测的目的，还能够实现水箱移除和插入状态检测的目的，使用起来极为方便。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

技术特征：

1.一种基于微控制器的水箱状态检测电路，其特征在于：其包括微控制器(1)、与该微控制器(1)连接的充电和放电单元(2)、与该微控制器(1)连接的水箱电压检测单元(3)、与该充电和放电单元(2)及水箱电压检测单元(3)连接并用于插入水箱(4)中的lo电极(5)、插入该水箱(4)中的hi电极(6)，该微控制器(1)中一引脚接地，且该hi电极(6)一端接地，该lo电极(5)和hi电极(6)还连接有第一电阻(7)，该微控制器(1)中一引脚接vcc电源(8)。

2.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的水箱状态检测电路，其特征在于：所述微控制器(1)的型号为mc96f8208s。

3.根据权利要求2所述的一种基于微控制器的水箱状态检测电路，其特征在于：所述微控制器(1)的on/off脚连接所述充电和放电单元(2)，该微控制器(1)的vcc脚连接所述vcc电源(8)；该微控制器(1)的adco脚连接所述水箱电压检测单元(3)。

4.根据权利要求3所述的一种基于微控制器的水箱状态检测电路，其特征在于：所述充电和放电单元(2)包括有电阻r1，该电阻r1一端连接所述微控制器(1)的on/off脚，另一端连接所述lo电极(5)。

5.根据权利要求3所述的一种基于微控制器的水箱状态检测电路，其特征在于：所述水箱电压检测单元(3)包括有运算放大器(31)，该运算放大器(31)的+脚连接所述lo电极(5)，该运算放大器(31)的-脚连接out脚，且该out脚还连接电阻r2后连接所述微控制器(1)的adco脚，该电阻r2还连接滤波电容c1后接地。

6.根据权利要求5所述的一种基于微控制器的水箱状态检测电路，其特征在于：所述运算放大器(31)的型号为mcp6002。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于微控制器的水箱状态检测电路，其特征在于：所述微控制器(1)还连接有指示灯单元(9)，该指示灯单元(9)包括有与微控制器(1)的led脚连接的电阻r4和指示灯(91)。

技术总结
本实用新型公开一种基于微控制器的水箱状态检测电路，其包括微控制器、与该微控制器连接的充电和放电单元、与该微控制器连接的水箱电压检测单元、与该充电和放电单元及水箱电压检测单元连接并用于插入水箱中的Lo电极、插入该水箱中的Hi电极，该微控制器中一引脚接地，且该Hi电极一端接地，该Lo电极和Hi电极还连接有第一电阻，该微控制器中一引脚接VCC电源。本实用新型采用微控制器配合充电和放电单元、水箱电压检测单元以及用于插入水箱的Lo电极和Hi电极能够实现清水、污水水满状态检测的目的，还能够实现快速波动的水水满状态检测的目的，还能够实现水箱移除和插入状态检测的目的，使用起来极为方便。

技术研发人员：雷杰;李嘉龙
受保护的技术使用者：东莞启益电器机械有限公司
技术研发日：2020.07.10
技术公布日：2021.04.06