水质在线测量MCU最小系统MOS管控制电路的制作方法

本实用新型属于水质在线监测分析测量领域，具体涉及一种水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路。

背景技术：

公知的水质在线测量电路，是利用mcu最小系统作为水质在线测量的大脑，依次启动系列继电器，指挥内部相关部件按程序执行操作，代替人类的手、眼睛，实现动态实时测量。mcu最小系统，由时钟芯片提供年、月、日、小时、分、秒时钟信号，按照时钟顺序依次用光耦、继电器启动内部相关部件，如注射泵、排空阀、风扇、八通阀和消解池上下的高压阀，使用光学定量管，定量抽取样品水样、标1液和标2液到消解池，按时、定量注入试剂a、试剂b、试剂c、试剂d到消解池，以程序设定的温度、时间、电热丝加热、热电偶测温控温，加热消解池内部液体，完成消解池内部液体的消解反应；再启动消解池两侧的光学发光探测装置，模数转换，完成对应的光度学测量，获得水样、标1液和标2液相关的水质数据；确认水质数据后，启动排空阀，排空消解池内部的废液，清洗注射泵、八通阀和消解池内部；本次测量操作结束，按时序程序开始下一次在线测量。水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路的显示单元和键盘采用触摸式电子显示屏，显示屏显示全部操作过程和测量结果。现有的水质在线测量电路采用光耦、继电器控制内部相关部件，mcu最小系统按程控光耦，光耦连通继电器，且继电器个数多达14个。触点控制，具有电路复杂，可靠性差、继电器噪声大、寿命短、电路故障多等缺点。mos管，也称绝缘栅型场效应管，具有输入阻抗高、控制电压宽(2-6v)、适合mcu最小系统控制，工作可靠、输出电阻小、功耗低的特点。本实用新型水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路采用mos管代替光耦、继电器，减少了电路元件、减小了电路复杂性、缩小了电路体积、提高了电路的可靠性，相关水质在线测量电路的其他部分不变。

技术实现要素：

针对现有水质在线测量仪器采用光耦、继电器控制内部相关执行部件，其电路复杂、可靠性差、噪声大、寿命短、体积大、故障多等问题，本实用新型水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路采用mos管代替现有的光耦、继电器结构，减少了电路元件数目、减小了电路复杂性、缩小了电路体积、提高了电路的可靠性，相关电路的其他部分不变。程控控制回路：24v+供电端组电连接内部相关部件，内部程控部件电连接mos管d端，mos管s端电连接24v-供电端，mos管g端电连接mcu最小系统电路模块；mcu最小系统电路模块控制mos管导通或关闭，带动各内部程控部件按程序测量。原水质在线测量电路的其他部分结构和功能不变，不予赘述。

本实用新型的技术方案：水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路，包括24v外接插口、5v、3.3v稳压电源模块、mcu最小系统电路模块、16路mos管、16路24v+供电端组、内部程控执行部件组和16路mos管d接线端组，其特征是，外部24v稳压电源电连接24v外接插口，其中，24v+端电连接16路24v+供电端组，24v-端电连接16路mos管s接线端组，24v外接插口电连接5v稳压电源模块输入端，5v稳压电源模块输出端电连接3.3v稳压电源模块，3.3v稳压电源模块的输出端电连接mcu最小系统电路模块；所述的内部程控执行部件组包括水样阀、标1阀、试剂a阀、试剂b阀、废液排出阀、标2阀、试剂c阀、试剂d阀、排空阀、小风扇、大风扇和水泵、空余1、空余2、上高压阀和下高压阀；mcu最小系统电路模块电连接16路mos管的g接线端；16路24v+供电端电连接水样阀控制红线、标1阀控制红线、试剂a阀控制红线、试剂b阀控制红线、废液排出阀控制红线、标2阀控制红线、试剂c阀控制红线、试剂d阀控制红线、排空阀控制红线、小风扇控制红线、大风扇和水泵控制红线、上高压阀和下高压阀控制红线；水样阀控制黑线、标1阀控制黑线、试剂a阀控制黑线、试剂b阀控制黑线、废液排出阀控制黑线、标2阀控制黑线、试剂c阀控制黑线、试剂d阀控制黑线、排空阀控制黑线、小风扇控制黑线、大风扇和水泵控制黑线、空余1、空余2、上高压阀和下高压阀的控制黑线分别电连接16路mos管d接线端组，16路mos管s接线端组电连接24v-端。

水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路的工作原理简述：mcu最小系统，由时钟芯片(ds1302)提供年、月、日、小时、分、秒时钟信号，按照时钟顺序依次用mos管导通，启动注射泵、光学定量管、定量抽取样品水样、风扇、标1液和标2液到消解池，按时、定量注入试剂a试剂b、试剂c、试剂d到消解池。具体电路，16路24v+供电端组电连接内部程控部件，内部程控部件电连接mos管d端，16路mos管的s端电连接24v-供电端，16路mos管的g端电连接mcu最小系统电路模块；mcu最小系统电路模块控制mos管导通或关闭。具体应用，采用8个irf7103集成芯片，每个芯片内部有两路mos管，总共16路mos管驱动，扩大了控制组数。具体控制回路：24v+供电端组电连接内部程控部件的红线，内部程控部件的黑线电连接mos管d端，mos管s端电连接24v-供电端，mos管g端电连接mcu最小系统电路模块，mcu最小系统电路模块程序控制一个或多个mos管的导通或关闭。

本实用新型水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路的有益之处是，mcu最小系统mos管控制电路，具有输入阻抗高、可靠性高、控制电压宽(2-6v)、适合mcu最小系统控制，输出电阻小、功耗低的特点；本实用新型水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路采用mos管代替光耦、继电器，减少了电路元件、缩小了电路体积、减小了电路复杂性、提高了程序控制电路的可靠性。

附图说明

图1水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路的模块连接图。

图2水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路的mos管模块驱动电路。

图3水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路的mos管驱动电路。

图中：1、24v稳压电源外接接口，1.1、24v+，1.2、24v-，2、5v、3.3v稳压电源模块，2.1、5v稳压电源模块，2.2、3.3v稳压电源模块，3、mcu最小系统电路模块，5、mos管组，5.1、mos管1，5.2、mos管2、5.3、mos管3，5.16、mos管16，6、16路24v+供电端组，6.1、24v+供电端1，6.2、24v+供电端2，6.16、24v+供电端16，7、内部程控执行部件组(外设)，7.1、水样阀，7.2、标1阀,7.3、试剂a阀,7.4、试剂b阀,7.5、废液排出阀,7.6、标2阀,7.7、试剂c阀,7.8、试剂d阀,7.9、排空阀,7.10、小风扇,7.11、大风扇，7.12、水泵,7.13、上高压阀,7.14、下高压阀，7.15、空，7.16、空，8、16路mos管d接线端组，8.1、mos管d接线端1，8.2、mos管d接线端2，8.16、mos管d接线端16。

具体实施方式

以山西鑫华翔有限公司生产的xhx-an2018水质在线测量仪器为实施例，说明如下；该仪器采用mcu最小系统mos管控制电路，具体安装在南风集团2公司废水处理监测点上。应用电路，采用8个irf7103集成芯片，每个芯片内部有两路mos管，总共16路mos管驱动，扩大了控制组数，留有两个备用接口。其单一控制回路(如图2所示)：24v+供电端组(6)电连接内部程控部件(7)的红线，内部程控部件的黑线电连接mos管d端，mos管s端电连接24v-供电端，mos管g端电连接mcu最小系统电路模块：g1电连接mcu最小系统电路模块的pe1，g2电连接mcu最小系统电路模块的pe0，g3电连接mcu最小系统电路模块的pb9，g4电连接mcu最小系统电路模块的pb8，g5电连接mcu最小系统电路模块的pb7，g6电连接mcu最小系统电路模块的pb8，g7电连接mcu最小系统电路模块的pb5，g8电连接mcu最小系统电路模块的pd8，g9电连接mcu最小系统电路模块的pd6，g10电连接mcu最小系统电路模块的pd5，g11电连接mcu最小系统电路模块的pd4，g12电连接mcu最小系统电路模块的pd3，g13电连接mcu最小系统电路模块的pd1，g14电连接mcu最小系统电路模块的pd0，g15电连接mcu最小系统电路模块的pd7，g16电连接mcu最小系统电路模块的pd6；mcu最小系统电路模块控制mos管导通或关闭，带动各内部程控部件按程序工作。现有的水质在线测量mcu最小系统，如氨氮测量，只需要14个驱动口，水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路多加了16个口，备用2个接口，供仪器扩容时采用。mos管采用irf7103集成芯片，每个芯片有2个mos管。mcu最小系统，由时钟芯片bs1302提供年、月、日、小时、分、秒时钟信号。按照时钟顺序依次用mos管导通，启动注射泵、排空阀、八通阀和消解池上下的高压阀，使用光学定量管，定量抽取样品水样、标1液和标2液到消解池，按时、定量注入试剂a试剂b、试剂c、试剂d到消解池。16路24v+供电端组电连接内部程控部件，内部程控部件电连接mos管d端，16路mos管s端电连接24v-供电端，16路mos管g端电连接mcu最小系统电路模块；mcu最小系统电路模块控制mos管导通或关闭。如图2所示，单一控制回路：24v+供电端组电连接内部程控部件，内部程控部件电连接mos管d端，mos管s端电连接24v-供电端，mos管g端电连接mcu最小系统电路模块，mcu最小系统电路模块控制mos管导通或关闭。

本实用新型水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路的有益之处是，mcu最小系统mos管控制电路，具有输入阻抗高、可靠性高、控制电压宽(2-6v)、适合mcu最小系统控制，输出电阻小、功耗低的特点；本实用新型水质在线测量mcu最小系统mos管控制电路采用mos管代替光耦、继电器，减少了电路元件、减小了电路复杂性、缩小了电路体积、提高了电路的可靠性。