一种用于控制降雨大厅面降雨强度的逻辑电路的制作方法
【专利摘要】一种用于控制降雨大厅面降雨强度的逻辑电路，主要是基于单片机控制锁存器、三极管及降雨矩阵开关的电子电路，通过单片机控制锁存器来控制三极管的发射极,以及通过单片机直接控制三极管的基极。通过三极管的截止与导通控制降雨开关关闭与打开，以便控制降雨喷头的喷洒降雨及停止，并能有效地控制降雨喷头喷洒降雨的时间，以及降雨喷头停止喷洒降雨时间，不仅可以同时精确控制每个降雨喷头是否喷水，以及精确控制每次降雨喷水的时间长度，以及两次相邻喷水之间的时间间隔，还可以控制每个降雨喷头所在处的点降雨强度，从而能精确模拟降雨强度随空间的变化而变化，实现对降雨大厅空间的控制和降雨强度的控制。
【专利说明】
一种用于控制降雨大厅面降雨强度的逻辑电路
技术领域
[0001]本发明涉及一种控制逻辑电路，特别是一种用于控制降雨大厅面降雨强度的逻辑电路。它适用于现代室内模拟降雨大厅面降雨强度的控制。
【背景技术】
[0002]当前，现代室内模拟降雨大厅面降雨强度的控制，大多采用的是电磁阀控制降雨喷头的工作状态，并通过一个总的电磁阀来控制水流的大小，从而达到控制降雨的大小，当需要哪个喷头喷水时，就打开哪个电磁阀开关。这样，不仅比较费时费力，而且，降雨强度的控制很难做到精确，且降雨强度只能随时间的变化而变化，难以达到精确模拟降雨强度随空间而变化。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于控制降雨大厅面降雨强度的逻辑电路，它能够克服己有技术的不足，可有效地同时精确控制每个嗔头的嗔水，以及精确控制每次嗔水的时间及两相邻次喷水的时间间隔，以控制每个喷头所在处的点降雨强度，从而能达到精确模拟降雨强度随降雨大厅面的空间而变化。
[0004]该电路功能的实现主要分为两块，一是通过计算机的串口助手软件向单片机发送控制数据，二是通过单片机及锁存器对降雨开关进行控制，并由降雨开关控制相应的降雨喷头工作。
[0005]其解决方案是:该电路是是基于由计算机的串口助手软件控制的单片机Ul控制锁存器、三极管G及降雨矩阵开关的电子电路，将降雨大厅抽象分为8*8共64个均勾分布的矩阵方块，每一个矩阵方块代表一个降雨开关K，构成降雨矩阵开关;该降雨矩阵开关有8行8列64个降雨开关K，每一行降雨开关K均通过与其依次相连的三极管G及锁存器接单片机Ul的相应输出端口，单片机Ul的输入端口接复位电路A及晶振电路B，而每一行降雨矩阵开关中的每一个降雨开关K分别与接地的降雨喷头P连接；通过单片机Ul控制锁存器来控制三极G管的发射极，以及通过单片机Ul直接控制三极管G的基极，使三极管G截止与导通来控制降雨开关K的关闭与打开，以便控制降雨喷头P的喷洒降雨及停止，以及喷洒降雨的时间及停止喷洒降雨时间，以及每个降雨喷头P所在处的点降雨强度，从而能精确模拟降雨强度随空间的变化而变化，实现对降雨大厅空间的控制和降雨强度的控制。
[0006]所述电子电路具体是:每一行所连接的锁存器的数据输入端D都与由计算机的串口助手软件控制的单片机Ul单片机Ul的PO 口相连，数据输出端Q都与每一行相应的三极管G的发射极相连，且每一行相应锁存器的使能控制端OC都连接至所述单片机Ul的P3.0口，每一行相应三极管G的基极都连接至所述单片机Ul的Pl.0口，每一行相应三极管G的集电极接相应的降雨开关K，由每个降雨开关K控制相应的降雨喷头P喷洒降雨;而所述单片机Ul的输出端P2.7 口控制第一行锁存器的锁存允许端ENG;所述单片机Ul的输出端P2.6口控制第二行锁存器的锁存允许端ENG;所述单片机Ul的输出端P2.5口控制第三行锁存器的锁存允许端ENG;所述单片机Ul的输出端P2.4 口控制第四行锁存器的锁存允许端ENG;所述单片机Ul的输出端P2.3口控制第五行锁存器的锁存允许端ENG;所述单片机Ul的输出端P2.2口控制第六行锁存器的锁存允许端ENG;所述单片机Ul的输出端P2.1 口控制第七行锁存器的ENG端；所述单片机Ul的输出端P2.0口控制第八行锁存器的锁存允许端ENG，用来控制数据的输入锁存;通过计算机的串口助手软件向单片机Ul发送控制数据，而单片机Ul通过每一行的锁存器及三极管对该行的每一个降雨开关K进行控制，并由降雨开关K控制相应的降雨喷头P，当每一个降雨开关K输出I高电平时该降雨开关K打开，控制相应的降雨喷头P喷洒降雨，输出O低电平时该降雨开关K关闭，控制相应的降雨喷头P停止喷洒降雨。
[0007]本发明采用上述技术方案，主要是基于由计算机的串口助手软件控制的单片机控制锁存器、三极管及降雨矩阵开关的电子电路，通过单片机控制锁存器来控制三极管的发射极，以及通过单片机直接控制三极管的基极。通过三极管的截止与导通控制降雨开关关闭与打开，以便控制降雨喷头的喷洒降雨及停止，并能有效地控制降雨喷头喷洒降雨的时间，以及降雨喷头停止喷洒降雨时间，不仅可以同时精确控制每个降雨喷头是否喷水，以及精确控制每次降雨喷水的时间长度，以及两次相邻喷水之间的时间间隔，还可以控制每个降雨喷头所在处的点降雨强度，从而能精确模拟降雨强度随空间的变化而变化。实现对降雨大厅空间的控制和降雨强度的控制。
【附图说明】
[0008]图1为原理框图。
[0009]图2为降雨矩阵开关分布示意图。
[0010]图3为第一行降雨矩阵开关的控制电路图。
[0011 ]图4为每一个降雨喷头的控制电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图详细描述本发明的【具体实施方式】。
[0013]图1至图4，将降雨大厅抽象分为8*8共64个均匀分布的矩阵方块，每一个矩阵方块代表一个降雨开关K，构成降雨矩阵开关，该降雨矩阵开关均分成8行8列共64个降雨开关K。所说降雨矩阵开关为电磁阀。因每一行降雨矩阵开关的控制电路是相同的，现以第一行降雨矩阵开关的控制电路为例加以描述:由计算机的串口助手软件控制的STC89C52单片机Ul的9脚接复位电路A，18脚和19脚接晶振电路B，31脚和40脚接直流电源VCC，P1 口外接1K欧姆的上拉电阻。锁存器U2为74LS373型三态输出的8D锁存器，它的输入端D1-D8分别接所述单片机Ul的输出端P0.0?P0.7口，该锁存器U2的使能控制端OC接所说单片机Ul的P3.0口，由该单片机Ul的P3.0 口同时控制锁存器U2的使能控制端0C。而单片机Ul的P2.7 口连接锁存器U2的允许锁存端ENG，用来控制锁存器U2数据信息的输入锁存。所述锁存器U2的输出端QI?Q8分别接相应的8个2N1132A PNP型三极管G1~G8的发射极，该三极管G1~G8的基极都与STC89C52单片机Ul的Pl.0 口相接，集电极分别与降雨开关K相接，每个降雨开关K与接地的相应降雨喷头P相接(在图2中未画出降雨矩阵开关中的降雨开关K)。
[0014]当所述的锁存器U2的使能控制端OC为低电平时，该锁存器U2的输出端Ql?Q8为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线；当所述锁存器U2的使能控制端OC为高电平时，其输出端Ql?Q8呈高阻态。用所述单片机Ul的P3.0口控制八个所述锁存器U2的使能控制端0C，初始化为低电平，即给每个锁存器U2使能。当所述锁存器U2的锁存允许端ENG为高电平时，其输出端Ql?Q8随输入端D1-D8的数据而变；当其锁存允许端ENG为低电平时，输入端D1-D8的数据被锁存在已建立的数据电平。用所述单片机Ul的P0.0-P0.7八个1 口作为数据的输入，即将计算机的串口助手软件发送过来的数据送至所述锁存器U2的输入端1D-8D。所述单片机的P2 口控制每个所述锁存器U2的锁存允许端ENG，以便来控制所述锁存器U2的状态；当所述锁存器U2的锁存允许端ENG的电平从低电平O变为高电平I再变为低电平O时，输入的数据就会锁存在所述锁存器U2的输出端Ql?Q8。当初始状态为单片机Ul的Pl.0 口输出高电平时，2N1132A型三极管G1~G8截止，与该三极管G1~G8连接的相应降雨开关K处于断开的状态，相应降雨喷头P停止喷水。当三极管的基极为低电平时，该三极管根据发射极的状态来确定其工作状态，若发射极为高电平，则三极管导通，若发射极为低电平，则三极管截止，与该三极管连接的相应降雨开关K根据三极管的状态而动作，若三极管导通，则相应降雨喷头P开始喷水。
[0015]工作时，处于工作状态的STC89C52单片机Ul，首先给8个所述的锁存器使能，使锁存器处于工作状态，STC89C52单片机Ul的Pl.0 口输出高电平，使三极管截止。然后依次给每一行的每个锁存器送从计算机的串口助手软件发来的数据。以左起第一个锁存器U2为例，STC89C52单片机Ul的PO 口输出8个数据后，该单片机的P2.7 口控制锁存器U2的锁存允许端ENG，单片机的P2.7口输出I高电平，此时，锁存器U2的数据输入端1D-8D将数据信号传送至锁存器U2的数据输出端Ql?Q8，再令所述单片机的P2.7 口输出O低电平，数据信号就锁存在锁存器U2的数据输出端Ql?Q8，而所述三极管处于截止状态，降雨开关不响应。尔后，将STC89C52单片机Ul的P2.6 口重复上述方法输出I高电平再输出O低电平，第二组数据信号就会锁存在下一个数字开关锁存器的数据输出端Q。如此依次对P2 口动作，直至给8行降雨矩阵开关的8个锁存器赋值。赋值完成以后，使STC89C52单片机Ul的Pl 口输出O低电平，若三极管发射极为I高电平，则三极管导通，三极管集电极输出I高电平，降雨开关处于打开状态，并控制打开状态的保持时间，以控制相应的降雨喷头P喷洒降雨及喷洒降雨时间。若三极管发射极为O低电平，则三极管截止，三极管集电极输出0，降雨开关处于关闭状态，并控制关闭状态的保持时间，以控制相应的降雨喷头P停止喷洒降雨及停止喷洒降雨时间。由于每个降雨开关K都可以控制它是否打开或者关闭，进而可以控制哪些喷头开，哪些喷头关，以及每个降雨开关K打开或者关闭的时间，所以可以实现降雨大厅空间的控制和降雨强度的控制。
【主权项】
1.一种用于控制降雨大厅面降雨强度的逻辑电路，其特征在于，是基于由计算机的串口助手软件控制的单片机Ul控制锁存器、三极管G及降雨矩阵开关的电子电路，将降雨大厅抽象分为8*8共64个均匀分布的矩阵方块，每一个矩阵方块代表一个降雨开关K，构成降雨矩阵开关;该降雨矩阵开关有8行8列64个降雨开关K，每一行降雨开关K均通过与其依次相连的三极管G及锁存器接所述单片机Ul的相应输出端口，所述单片机Ul的输入端口接复位电路A及晶振电路B，而每一行降雨矩阵开关中的每一个降雨开关K分别与接地的降雨喷头P连接；通过所述单片机Ul控制锁存器来控制三极G管的发射极，以及通过所述单片机Ul直接控制三极管G的基极，使三极管G截止与导通来控制降雨开关K的关闭与打开，以便控制降雨喷头P的喷洒降雨及停止，以及喷洒降雨的时间及停止喷洒降雨时间，以及每个降雨喷头P所在处的点降雨强度，从而能精确模拟降雨强度随空间的变化而变化，实现对降雨大厅空间的控制和降雨强度的控制。2.如权利要求1所述的一种用于控制降雨大厅面降雨强度的逻辑电路，其特征在于，所述的电子电路具体是:每一行所连接的锁存器的数据输入端D都与单片机Ul的PO 口相连，数据输出端Q都与每一行相应的三极管G的发射极相连，且每一行相应锁存器的使能控制端OC都连接至单片机Ul的P3.0口，每一行相应三极管G的基极都连接至单片机Ul的Pl.0口，每一行相应三极管G的集电极接相应的降雨开关K，由每个降雨开关K控制相应的降雨喷头P喷洒降雨；而单片机Ul的输出端P2.7口控制第一行锁存器的锁存允许端ENG;单片机Ul的输出端P2.6 口控制第二行锁存器的锁存允许端ENG;单片机Ul的输出端P2.5 口控制第三行锁存器的锁存允许端ENG;单片机Ul的输出端P2.4 口控制第四行锁存器的锁存允许端ENG;单片机Ul的输出端P2.3 口控制第五行锁存器的锁存允许端ENG;单片机Ul的输出端P2.2 口控制第六行锁存器的锁存允许端ENG;单片机Ul的输出端P2.1 口控制第七行锁存器的ENG端；单片机Ul的输出端P2.0 口控制第八行锁存器的锁存允许端ENG，用来控制数据的输入锁存;通过计算机的串口助手软件向单片机Ul发送控制数据，而单片机Ul通过每一行的锁存器及三极管对该行的每一个降雨开关K进行控制，并由降雨开关K控制相应的降雨喷头P，当每一个降雨开关K输出I高电平时该降雨开关K打开，控制相应的降雨喷头P喷洒降雨，输出O低电平时该降雨开关K关闭，控制相应的降雨喷头P停止喷洒降雨。
【文档编号】G05B19/042GK105911906SQ201610231274
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】童海滨, 谢睿臻, 芦冠奇, 骆国强, 杨天骄
【申请人】河南大学