本实用新型涉及干混砂浆领域,尤其涉及一种多功能干混砂浆控制电路。
背景技术:
干混砂浆应用于建筑施工领域,干混料砂浆在制备过程中,需要判断干混料砂浆罐中的砂浆是否过载、以及实现对干混料砂浆罐的多种控制,例如搅拌、振动、清洗等。现有技术中,对干混料砂浆罐的控制形式比较单一,缺乏对干混料砂浆罐的整体控制,因此需要提供一种多功能干混砂浆控制电路。
技术实现要素:
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种多功能干混砂浆控制电路,解决现有技术中缺乏对干混料砂浆罐的过载检测,干混料砂浆罐控制形式单一,缺乏整体控制的问题。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是提供一种多功能干混砂浆控制电路,包括单片机、过载检测电路、用于测量干混砂浆质量的称重转换电路、设备信号电路、设备驱动电路、电源电路;所述电源电路接入外部电源变换为向称重转换电路供电的第一直流电源,以及向单片机供电的第二直流电源;所述单片机分别与过载检测电路、称重转换电路、设备信号电路、设备驱动电路电连接;所述过载检测电路包括电压检测电路、电压采集电路以及重置电路;电压检测电路用于检测交流互感器输入的检测电压,包括第一运算放大器,所述第一运算放大器的同相输入端电连接稳压二极管的负极,所述稳压二极管的正极连接交流互感器的输入端,所述第一运算放大器的反相输入端与输出端直接连接,所述第一运算放大器的输出端连接一电阻后接入光耦的阳极,光耦的阴极接地,发射极也接地,集电极连接一电源限流电阻后接入第一直流电源,并且集电极还与单片机的一输入输出端电连接。
优选的,所述电压采集电路包括第二运算放大器和第三运算放大器,所述第二运算放大器的同相输入端电连接分压电路后接入所述第一运算放大器的输出端,分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻;所述第二运算放大器的同相输入端分别电连接第一分压电阻的一端和第二分压电阻的一端,第一分压电阻的另一端接入所述第一运算放大器的输出端,第二分压电阻的另一端接地;所述第二运算放大器的反相输入端连接第一二极管的正极,输出端电连接第二二极管的正极,第一二极管的负极电连接所述第二运算放大器的输出端,并且所述第二运算放大器的反相输入端还连接第一电阻的一端,第一电阻的另一端电连接所述第三运算放大器的输出端,所述第一电阻的另一端还电连接第二电阻后接入第二二极管的负极,所述第二二极管的负极还连接第三二极管的正极,所述第三二极管的负极电连接第三运算放大器的同相输入端,所述第三运算放大器的反相输入端连接所述第三运算放大器的输出端,所述第三运算放大器的输出端电连接单片机的一输入输出端;所述电压采集电路还连接有重置电路,所述重置电路包括控制三极管,所述控制三极管的集电极电连接所述第三运算放大器的同相输入端,发射极接地,基极电连接控制电阻的一端,所述控制电阻的另一端电连接单片机的另一输入输出端。
优选的,所述电源电路包括将交流电变为直流电的的一阶电源电路,以及将直流电压降压的二阶电源电路;所述一阶电源电路包括开关电源模块,所述开关电源模块的输入端电连接共模电感的一接线端后接入交流电的火线,所述开关电源模块的接地端电连接所述共模电感的另一接线端后接入交流电的零线;交流电的火线与零线之间还连接有电源滤波电容,所述开关电源模块的输出端输出+24v直流电压;所述二阶电源电路包括芯片lm2596,所述芯片lm2596的输入端连接+24v直流电压,输出端即为所述第一直流电源的输出端,还包括芯片ams1117-3.3,ams1117-3.3的电源输入端与所述芯片lm2596的输出端电连接,ams1117-3.3的电源的输出端即为所述第二直流电源的输出端。
优选的,所述设备信号电路包括光耦,所述光耦输入端的阳极电连接第一清洗信号限流电阻,第一清洗信号限流电阻的另一端作为清洗控制信号端,所述光耦输入端的阳极和阴极之间还电连接第二清洗信号限流电阻,所述光耦输入端的阴极接地,所述光耦输出端的集电极连接清洗信号发光二极管的负极,清洗信号发光二极管的正极连接一电阻后接入第二直流电源,所述光耦的集电极单片机的输入输出端电连接,光耦输出端的发射极接地。
优选的,所述设备驱动电路包括水泵控制电路,所述水泵控制电路包括水泵交流接触器,水泵交流接触器的正极控制端电连接第一直流电源的输出端,水泵交流接触器的负极控制端电连接单片机,水泵交流接触器的第一受控端电连接接入的交流电的火线端,水泵交流接触器的第二受控端电连接水泵的交流电输入端,当单片机控制正极控制端与负极控制端导通后,第一受控端与第二受控端接通,从而向水泵供电,当单片机控制正极控制端与负极控制端断开后,第一受控端与第二受控端也断开,从而停止向水泵供电。
优选的,所述称重转换电路包括四路电路组成相同的称重转换分支电路,每个所述称重转换分支电路电连接干混砂浆罐四个端脚的一个称重传感器;所述单片机还连接有用于显示称重数据的显示电路,所述单片机为芯片stm32f103c8t6;每个所述称重转换分支电路均包括芯片hx710a,所述芯片hx710a的模拟信号输入端与称重传感器的模拟信号输出端对应电连接,所述芯片hx710a的数字信号输出端和时钟信号输出端分别通过数字接口电路和时钟控制电路与单片机的两个输入输出端电连接,所述芯片hx710a采集来自称重传感器的模拟称重信号,并转换为数字称重信号传输给单片机,再通过显示电路显示称重数据。
优选的,所述芯片hx710a的参考电压输入端串联第一电感和第二电感后接入称重传感器的电源正极,第一电感和第二电感的电连接处还与第一直流电源电连接,接地端接地并且还电连接第三电感后接入称重传感器的电源负极;所述芯片hx710a的模拟信号输入端包括负信号输入端和正信号输入端,负信号输入端电连接第一信号输入电阻,所述第一信号输入电阻的另一端电连接第四电感后接入称重传感器的信号负极,正信号输入端电连接第二信号输入电阻,所述第二信号输入电阻的另一端电连接第五电感后接入称重传感器的信号正极。
优选的,数字接口电路包括串联的第一分压电阻和第二分压电阻,所述芯片hx710a的数据输出端电连接所述第一分压电阻的一端,所述第一分压电阻的另一端接入单片机的一个输入输出端,所述第一分压电阻的另一端还电连接所述第二分压电阻后接地,所述芯片hx710a的数据输出端输出的数字称重信号中的高电压对应为第一直流电源的电压,经过所述第一分压电阻和第二分压电阻的分压后,输入到单片机的高电压对应为第二直流电源的电压。
优选的,时钟控制电路包括控制三极管,所述控制三极管的集电极串联第一限流电阻后接入所述第一直流电源,集电极还电连接第二限流电阻后接入所述芯片hx710a的时钟信号输入端,发射极接地,基极连接第三限流电阻的一端,所述第三限流电阻的另一端作为称重信号控制端接入所述单片机的一个输入输出端;当对干混砂浆罐进行称重时,所述单片机向所述称重信号控制端输出时钟信号,对应控制所述控制三极管连续导通和截止,所述芯片hx710a的时钟信号输入端输入的时钟信号的高电压对应为所述第一直流电源的电压。
优选的,所述显示电路包括芯片tm1638和数码显示管,所述芯片tm1638的片选端连接所述单片机的片选端,并且还连接片选限流电阻后接入第二直流电源,芯片tm1638的时钟端电连接所述单片机的时钟信号输出端,并且还连接一上拉电阻后接入第二直流电源,芯片tm1638的数据端连接所述单片机的输入输出端,并且还电连接一上拉电阻后接入第二直流电源;数码显示管包括第一数码显示管和第二数码显示管,均为3位共阳数码管,其中每个数码显示管的共阳极分别连接所述芯片tm1638的一个输出位,第一数码显示管的三个位选段对应连接所述芯片tm1638的第一输出段至第三输出段,第二数码显示管的三个位选段对应连接所述芯片tm1638的第四输出段至第六输出段;所述芯片tm1638的接地端接地,电源端电连接第一直流电源。
所述芯片tm1638还连接有状态显示电路,状态显示电路包括多个电路组成相同的显示支路,每个显示支路包括一个发光二极管和一个限流电阻,发光二极管的负极串联该限流电阻的一端,该限流电阻的另一端接所述芯片tm1638的一个输出位,发光二极管的正极均与所述芯片tm1638的第七输出段电连接。
本实用新型的有益效果是:本实用新型公开了一种多功能干混砂浆控制电路,包括单片机、过载检测电路、用于测量干混砂浆质量的称重转换电路、设备信号电路、设备驱动电路、电源电路;电源电路接入外部电源变换为向称重转换电路供电的第一直流电源,以及向单片机供电的第二直流电源;单片机分别与过载检测电路、称重转换电路、设备信号电路、设备驱动电路电连接。本实用新型通过多功能干混砂浆控制电路实现了对干混砂浆罐的过载检测、干混砂浆的称重以及显示称重数据,同时还对干混砂浆罐中的搅拌电机、震动电机、出料阀、水泵进行控制,具备智能方便的特点。
附图说明
图1是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的电路组成框图;
图2是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例中的一阶电源电路;
图3是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的二阶电源电路;
图4是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的单片机电路;
图5是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的过载检测电路;
图6是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的设备信号电路;
图7是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的水泵控制电路;
图8是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的电压转换芯片uln2803a;
图9是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的称重分支转换电路;
图10是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的显示电路中的芯片tm1638;
图11是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的显示电路中的第一数码管;
图12是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的显示电路中的第二数码管;
图13是根据本实用新型多功能干混砂浆控制电路一实施例的砂浆状态显示电路。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面结合附图和具体实施例,对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示,多功能干混砂浆控制电路包括单片机、过载检测电路、用于检测干混砂浆质量的称重转换电路、设备信号电路、设备驱动电路、用于显示称重数据的显示电路,用于供电的电源电路。电源电路接入外部电源变换为向称重转换电路供电的第一直流电源以及向单片机供电的第二直流电源,电源电路还向过载检测电路、显示电路、设备信号电路以及设备驱动电路供电。单片机分别与过载检测电路、称重转换电路、设备信号电路、设备驱动电路、显示电路电连接。
设备信号电路包括电路组成相同的启动信号电路、停止信号电路、出料阀开启信号反馈电路、出料阀关闭信号反馈电路、手动清洗信号电路、相序反馈电路以及备用电路。其中,相序反馈电路通过相序保护器反馈搅拌电机三相电的相序。
设备驱动电路包括电路组成相同的搅拌电机控制电路、震动电机控制电路、水泵控制电路、出料阀开启控制电路、出料阀关闭控制电路以及报警控制电路。
通过以下几方面内容说明干混料砂浆的搅拌过程。
1.搅拌前出料阀的开启:当按压外部的启动按钮将启动信号输入到启动信号电路后,启动信号电路将该启动信号输入到单片机中,单片机通过出料阀开启控制电路将干混砂浆罐的出料阀开启。出料阀开启之后,并且出料阀将开启的信号输入到出料阀开启信号反馈电路中,进而向单片机进行反馈出料阀已开启。
2.干混料砂浆的搅拌:当单片机收到出料阀开启的反馈信号后,通过搅拌电机控制电路、震动电机控制电路以及水泵控制电路驱动搅拌电机、震动电机、水泵开始工作,对干混砂浆罐内的干混料砂浆进行搅拌,其中震动电机间歇工作。
3.搅拌的停止:当按压外部的停止按钮将停止信号输入到停止信号电路后,停止信号电路将该停止信号输入到单片机中,单片机通过出料阀关闭控制电路将出料阀关闭。出料阀关闭之后,将出料阀关闭的信号输入到出料阀关闭反馈信号电路中,进而向单片机进行反馈。单片机收到出料阀关闭的反馈信号后,通过搅拌电机控制电路、震动电机控制电路、水泵控制电路停止搅拌电机、震动电机以及水泵的运行。
4.残留干混料砂浆的清洗:当按压外部的手动清洗按钮将手动清洗信号输入到手动清洗信号电路中,手动清洗信号电路将该清洗信号输入到单片机中,单片机通过出料阀开启控制电路将出料阀开启。出料阀开启之后,将出料阀开启的信号输入到出料阀开启反馈信号电路中,进而向单片机进行反馈。单片机收到出料阀开启的反馈信号后,通过搅拌电机控制电路、水泵控制电路驱动搅拌电机、水泵开始工作。清洗残留的干混料砂浆,保持整个装置的清洁,防止残留的干混料砂浆凝固。当然该过程也可设定为自动清洗,无需外部输入手动清洗信号。
以下对多功能干混砂浆控制电路的各个部分进行说明。
首先,电源电路包括将交流电变为直流电的的一阶电源电路以及将直流电压降压的二阶电源电路。
如图2所示,一阶电源电路包括开关电源模块u3,开关电源模块u3的一输入端in连接共模电感l6的第四接线端,电感l6的第一接线端连保险丝fu1后接入交流电的火线l,开关电源模块u3的接地端gnd连接共模电感l6的第三接线端,共模电感的l6的第二接线端连接热敏电阻ntc1,热敏电阻ntc1的另一端连接交流电的零线n,保护电阻fu1还连接压敏电阻fu2的一端,压敏电阻fu2的另一端连接热敏电阻ntc1。热敏电阻ntc1、压敏电阻fu2、保险丝fu1对一阶电源电路起到保护的作用。开关电源模块u3可以将交流电压(120-500v)转化为+24v直流电压输出。
优选的,共模电感l6的第一接线端和第二接线端之间还连接有电容c19,共模电感l6的第三接线端和第四接线端之间还连接有电容c20,交流电经过保险丝fu1、电容(c19和c20)去耦,共模电感l6滤波后接入开关电源模块u3中。
如图3所示,二阶电源电路包括芯片lm2596,芯片lm2596的输入端vin连接+24v直流电压,输出端vout即为第一直流电源+5v的输出端。输出端vout还接一肖特基二极管d1的阴极,肖特基二极管d1的阳极接地,同时输出端vout还接一电感l7,电感l7的另一端接第一极性电容c27的正极,第一极性电容c27的负极接地。输出端vout还与芯片lm2596的反馈端fback电连接,芯片lm2596的开关端on/off接地,芯片lm2596的其他引脚端均接地。优选的,第一极性电容c27的正极还分别连接电容c25、c28、c26后接地。
进一步的,电感l7的另一端还接入正向低压降稳压器ams1117-3.3的输入端,ams1117-3.3的电源的输出端即为第二直流电源+3.3v的输出端。正向低压降稳压器ams1117-3.3的接地端接地。优选的,正向低压降稳压器ams1117-3.3的输出端还分别电连接电容c21和电容c22后接地。
可以看出二阶电源电路将+24v直流电源转化为向称重转换电路供电的第一直流电源+5v以及向单片机供电的第二直流电源+3.3v。
如图4所示,单片机为芯片stm32f103c8t6,芯片stm32f103c8t6的电源端vdd电连接+3.3v电源,vss端接地,芯片stm32f103c8t6的晶振引脚osc_out和osc_in连接晶振后接地,芯片stm32f103c8t6的管脚boot电连接电阻r61后接地。
如图5所示,过载检测电路包括电压检测电路、电压采集电路以及重置电路;电压检测电路用于检测交流互感器输入的检测电压是否存在过载电压,电压检测电路包括第一运算放大器u7-a,第一运算放大器u7-a的同相输入端电连接稳压二极管d17的负极,稳压二极管d17的正极连接交流互感器的输入端,第一运算放大器u7-a的反相输入端与输出端直接连接,第一运算放大器u7-a的输出端连接电阻r33后接入光耦tlp521-1的阳极,光耦tlp521-1的阴极接地,发射极也接地,集电极连接一电源限流电阻r34后接入第二直流电源+3.3v,并且集电极作为电压输出端接入图4中单片机的输入端pa6,用于检测是否存在电压,即是否从互感器输入有检测电压,然后再进一步检测该电压值。
电压采集电路包括第二运算放大器u8-a和第三运算放大器u8-b,第二运算放大器u8-a的同相输入端电连接分压电路后接入所述第一运算放大器u7-a的输出端,分压电路包括第一分压电阻r24和第二分压电阻r23;第二运算放大器u8-a的同相输入端分别电连接第一分压电阻r24的一端和第二分压电阻r23的一端,第一分压电阻r24的另一端接入所述第一运算放大器的输出端u7-a,第二分压电阻r23的另一端接地。
第二运算放大器u8-a的反相输入端连接第一二极管d13的正极,输出端电连接第二二极管d14的正极,第一二极管d13的负极电连接第二运算放大器u8-a的输出端,并且第二运算放大器u8-a的反相输入端还连接第一电阻r25的一端,第一电阻r25的另一端电连接第三运算放大器u8-b的输出端,第一电阻r25的另一端还电连接第二电阻r26后接入第二二极管d14的负极,第二二极管d14的负极还连接第三二极管d15的正极,第三二极管d15的负极电连接第三运算放大器u8-b的同相输入端,第三运算放大器u8-b的反相输入端连接第三运算放大器u8-b的输出端,第三运算放大器u8-b的输出端输出检测电压至单片机的ad采样端(图4中单片机的输入端pa4)进行电压检测。电压采集电路将外部电压的最大值通过第一运算放大器至第三运算放大器输入至单片机中。
电压采集电路还连接有重置电路,重置电路包括控制三极管q2,控制三极管q2的集电极电连接第三运算放大器u8-b的同相输入端,发射极接地,基极电连接控制电阻r28的一端,控制电阻r28的另一端电连接图4中的单片机的输入端pa5。
电压采集电路将外部电压的最大值输入至单片机后,需要对外部电压的最大值进行清零时,通过单片机输入重置信号使控制三极管q2导通,将外部电压的最大值清零。
由于设备信号电路中的启动信号电路、停止信号电路、出料阀开启信号反馈电路、出料阀关闭信号反馈电路、手动清洗信号电路、相序反馈电路以及备用电路电路组成均相同,本实用新型将手动清洗信号电路作为设备信号电路一个实施例进行说明。
如图6所示,手动清洗信号电路包括光耦el357,光耦el357输入端的阳极电连接第一清洗信号限流电阻r23,第一清洗信号限流电阻r23的另一端作为清洗控制信号端di2,光耦el357输入端的阳极还电连接第二清洗信号限流电阻r27后接地,光耦el357输入端的阴极也接地,光耦el357输出端的集电极连接清洗信号发光二极管led11的负极,清洗信号发光二极管led11的正极连接一电阻r19后接入+3.3v电源,光耦el357的集电极还与图4中单片机的输入输出端pc5电连接,光耦el357输出端的发射极接地。当手动清洗信号经第一清洗信号限流电阻r23输入到光耦el357输入端的阳极时,驱动光耦el357输出端导通,这样光耦el357的集电极将由高电平变为低电平,根据这种变化由单片机芯片stm32f103c8t6采集到手动清洗信息,与此同时,发光二极管led11发光显示。
可以看出,光耦el357的集电极的末端标有x2,图4中单片机的输入输出端pc5的末端也标有x2,表示电连接的关系,其他标有相同符号的也均表示电连接的关系,这里不再赘述。
同样的,由于设备驱动电路中搅拌电机控制电路、震动电机控制电路、水泵控制电路、出料阀开启控制电路、出料阀关闭控制电路电路组成均相同,本实用新型以水泵控制电路作为设备驱动电路的一个实施例来进行说明。
如图7所示,水泵控制电路包括水泵交流接触器,该水泵交流触电器包括5个接线端,水泵交流接触器的正极控制端4电连接直流电源接口的正极输入端+24v,水泵交流接触器的负极控制端1电连接图5中单片机的一个输入输出端,水泵交流接触器的第一受控端2电连接外部设备接口j6中的交流电火线端yc,水泵交流接触器的第二受控端3电连接外部设备接口的对应的设备接线端,当单片机控制正极控制端4与负极控制端1导通后,第一受控端2与第二受控端3接通,从而向水泵供电,当单片机控制正极控制端4与负极控制端1断开后,第一受控端2与第二受控端3也断开,第二受控端3与第五接线端5电连接,第五接线端5是接交流电的零线,从而停止向水泵供电。图7中的do2表示一个水泵的两个交流电的接线端口,由此可以实现对水泵的操控。
优选的,在水泵交流接触器的负极控制端1与单片机之间还设置有电压转换芯片,结合图8所示,水泵交流接触器的负极控制端1与图8中电压转换芯片uln2803a的一输出端out2电连接,电压转换芯片uln2803a的输入端in2则接入图4中单片机的输入输出端pc6,由此单片机产生的高电压信号(如3.3v)则由电压转换芯片uln2803a转换为24v输出,单片机产生的低电压信号(如0v)则由电压转换芯片uln2803a依然为0v输出,当需要对水泵交流接触器进行控制时,单片机输入输出端pc6由高电压变为低电压即可实现对水泵交流接触器的导通控制。
可以看出,水泵交流接触器的负极控制端标有d2,电压转换芯片uln2803a的输出端out2的末尾也标有d2,表示电连接的意思,相同的标号表示相互电连接,其他不再赘述。
图4中单片机芯片stm32f103c8t6的通过输入输出端pc6输出电信号到图8中电压转换芯片uln2803a的in2端,电压转换芯片uln2803a的out2端驱动水泵交流接触器的两个受控端接触,水泵开始工作。
在图8中,电压转换芯片uln2803a的电源端vcc接入+24v直流电源,电压转换芯片uln2803a的输入端(in0、in1、in3、in4、in5)分别接入图4中的单片机芯片的输入输出端(pc8、pc7、pb15、pb14、pb13)。
电压转换芯片uln2803a的对应的输出端(out0、out1、out3、out4、out5)则分别接入连接搅拌电机的交流接触器的负极控制端、连接震动电机的交流接触器的负极控制端、控制出料阀开启的交流接触器的负极控制端,控制出料阀关闭的交流接触器的负极控制端、以及连接报警器的交流接触器的负极控制端。
进一步的,多功能干混砂浆控制电路中的称重转换电路包括四路电路组成相同的称重转换分支电路,每个称重转换分支电路电连接干混砂浆罐四个端脚中的一个称重传感器。称重时,砂浆的重量均匀分布在这四个端脚,每个端脚承受砂浆整体重量的四分之一,即在每个称重传感器上获得的称重信号是砂浆整体重量的四分之一,本实用新型通过将每个称重转换分支电路将称重数据输入到单片机中,经过单片机运算后输出整体的砂浆重量。
如图9所示,其中一个称重转换分支电路包括芯片hx710a,芯片hx710a的参考电压输入端vref串联第一电感l1和第二电感l2后接入称重传感器的电源正极e+,第一电感l1和第二电感l2的电连接处还与第一直流电源vcc5v电连接,接地端agnd接地并且还电连接第三电感l3后接入称重传感器的电源负极e-。芯片hx710a的模拟信号输入端与称重传感器的模拟信号输出端对应电连接,即负信号输入端ain-电连接第一信号输入电阻r7的一端,第一信号输入电阻r7的另一端电连接第四电感l4后接入称重传感器的信号负极s-,正信号输入端ain+电连接第二信号输入电阻r10的一端,第二信号输入电阻r10的另一端电连接第五电感l5后接入称重传感器的信号正极s-。
芯片hx710a的参考电压输入端vref与模拟电源接入端avdd电连接,芯片hx710a的数字电源输入端dvdd电连接第一直流电源+5v,并且还串联电容c9后接地,芯片hx710a的数据输出端dout电连接数字接口电路后接入图4中芯片stm32f103c8t6的一个输入输出端pa8,数字接口电路实现接口之间的电压转换,即芯片hx710a输出的+5v电压转化为+3.3v电压输出到芯片stm32f103c8t6中。
数字接口电路包括第一分压电阻r5和第二分压电阻r4,芯片hx710a的数据输出端dvdd电连接第一分压电阻r5,第一分压电阻r5的另一端接入图4中单片机的一个输入输出端pa8,第一分压电阻r5的另一端还电连接第二分压电阻r4后接地。芯片hx710a的数据输出端输出的数字称重信号中的高电压对应为第一直流电源的电压+5v,经过第一分压电阻r5和第二分压电阻r4的分压后,输入到单片机的高电压+3.3v对应为第二直流电源+3.3v的电压。
芯片hx710a的时钟信号输入端slck电连接时钟控制电路后接入芯片stm32f103c8t6的输入输出端pb4。时钟控制电路包括控制三极管q1,控制三极管q1的集电极串联第一限流电阻r9后接入第一直流电源vcc5v,还并接第二限流电阻r6后接入芯片hx710a的时钟信号输入端sclk,发射极接地,基极连接第三限流电阻r8的一端,所述第三限流电阻r8的另一端作为称重信号控制端接入图4中芯片stm32f103c8t6的输入输出端pb4。
当对干混砂浆罐进行称重时,单片机向称重信号控制端输出时钟信号,对应控制所述控制三极管q1连续导通和截止,芯片hx710a的时钟信号输入端sclk输入的时钟信号的高电压对应为第一直流电源的电压,即+5v电压。
优选的,在图9中,芯片hx710a的参考电压输入端vref电连接第一滤波电容c11接入接地端agnd,第一电感l1与第二电感l2的电连接处分别连接第二滤波电容c12和第三滤波电容c13后接地;芯片hx710a的接地端agnd电连接第四滤波电容c15后接入负信号输入端ain-,第四电感l4与电连接第五滤波电容c14后接地,负信号输入端ain-电连接第六滤波电容c16后接入正信号输入端ain+,正信号输入端ain+还连接第七滤波电容c18后接地,第二信号输入电阻r10电与第五电感l5的电连接处连接第八滤波电容c17后接地。
设置这些滤波电容是为了防止称重传感器输入的信号之间的相互干扰,同时电感(l1-l5)均为磁珠电感,也具有相同的作用。
如图10所示,显示电路用于显示上述称重转换电路中测得的称重数据,显示电路包括芯片tm1638,用于驱动数码管或二极管。芯片tm1638的片选端stb连接图4中芯片stm32f103c8t6的片选端,并且还连接片选限流电阻r8后接入+3.3v电源,时钟端clk电连接芯片stm32f103c8t6的时钟信号输出端,并且还连接上拉电阻r10后接入+3.3v电源,数据端dio连接芯片stm32f103c8t6的一输入输出端,并且还电连接上拉电阻r11后接入+3.3v电源。电源端电连接+5v电源,并且电源端电连接极性电容c2的正极,极性电容c2的负极接地,优选的电源端还电连接极性电容c1的正极,极性电容c1的负极接地。
如图11和图12所示,数码显示管包括第一数码显示管和第二数码显示管,均为3位共阳数码管,图11为第一数码显示管,图12为第二数码显示管。其中每个数码显示管的共阳极分别连接图10中芯片tm1638的一个输出位,即每个数码显示管的共阳极(a-dp)分别一一对应连接芯片tm1638的输出位(gr1-gr8),图11和图12的共阳极a的自由端标有leda的文字,芯片tm1638的输出位gr1的自由端也标有leda的文字,表示相互连接的意思,其他与之类似,这里不再赘述。
图11中,第一数码显示管的三个位选段(dig1-dig3)对应连接芯片图10中tm1638的第一输出段至第三输出段(seg1/k1-seg3/k3),图12中第二数码显示管的三个位选段(dig1-dig3)对应连接所述芯片tm1638的第四输出段至第六输出段(seg4/k4-seg6/k6)。芯片tm1638的接地端接地。
如图13所示,芯片tm1638还连接有状态显示电路,状态显示电路包括多个电路组成相同的显示支路,每个显示支路包括一个发光二极管和一个限流电阻,发光二极管的负极串联该限流电阻的一端,该限流电阻的另一端接芯片tm1638的一个输出位,发光二极管的正极均与芯片tm1638的第七输出段电连接。例如led1电连接电阻r1后接入图10中的芯片tm1638的输出位gr1,其他发光二极管与之类似,这里不再赘述。每个发光二极管的正极均与图10中芯片tm1638的第七输出段电连接,即第七输出端为这些发光二极管提供电源,其值为+5v。
优选的,每个显示支路分别用于显示干混砂浆的重量百分比,例如,包括6个显示支路,分别对应显示干混砂浆的重量百分比为0%、20%、40%、60%、80%、100%。在图12中,led1表示0%,led3表示20%,led4表示40%,led6表示60%,led8表示80%,led9表示100%。这里的重量百分比指的的干混砂浆的实际重量与砂浆罐满载时干混砂浆的重量的比值。状态显示电路可以显示出干混砂浆在砂浆罐中的百分比,在增加干混砂浆时,便于随时观察,以免超载。
由此可见,本实用新型公开了一种多功能干混砂浆控制电路,包括单片机、过载检测电路、用于测量干混砂浆质量的称重转换电路、设备信号电路、设备驱动电路、电源电路;电源电路接入外部电源变换为向称重转换电路供电的第一直流电源,以及向单片机供电的第二直流电源;单片机分别与过载检测电路、称重转换电路、设备信号电路、设备驱动电路电连接。本实用新型通过多功能干混砂浆控制电路实现了对干混砂浆罐的过载检测、干混砂浆的称重以及显示称重数据,同时还对干混砂浆罐中的搅拌电机、震动电机、出料阀、水泵进行控制,具备智能方便的特点。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。