| 主权项 |
一种排水管网液位检测装置的电路，包括单片机控制电路、信号发生电路和输出电路；其特征在于：单片机控制电路基本电路包括CPU、稳压电源模块电路、电压滤波模块电路、电压转换模块电路、串口下载程序模块电路、时钟模块电路、调试模块电路、启动模块电路和CAN收发模块电路；所述的CPU采用STM32F103Rc芯片；所述稳压电源电路模块包括五个电容；其中第一滤波电容C7的一端、第二滤波电容C8的一端、第三滤波电容C9的一端、第四滤波电容C10的一端、第五滤波电容C11的一端都与电源VCC端连接，五个滤波电容的另外一端都接地；所述电压滤波模块由两个电容；其中第六滤波电容C14的一端、第七滤波电容C13的一端都与模拟电源AVCC的一端连接并接CPU的13脚，两个滤波电容的另外一端都接地模拟地AGND；所述电压转换模块包括两个电容；其中第八滤波电容C15的一端与CPU的47脚连接，另一端接地；第九滤波电容C16的一端与CPU的31脚连接，另一端接地；所述串口下载程序模块包括三个电阻和一个电容；第一分压电阻R5的一端与第二分压电阻R7的一端、第三分压电阻R8连接；第一分压电阻R5的另一端接电源VCC,第二分压电阻R7的另一端与CPU的管脚60连接；第一储能电容C12的一端与CPU的NRST接口相连，另一端与第三分压电阻R8的另一端连接并接地；所述时钟模块包括一个晶振和两个电容；第一晶振Y1的一端与第二储能电容C1的一端连接，并与CPU的管脚6连接；第一晶振Y1的另一端与第三储能电容C2的一端连接，并与CPU的管脚5连接；第一储能电容C1的另一端、第二储能电容C2的另一端接地；所述调试模块包括一个发光二极管和一个电阻；第四分压电阻R6的一端与CPU的PA15/JTDI引脚连接，另一端与发光二极管DS1的正极连接，发光二极管DS1的负极接地；所述启动模块包括一个电阻；第一上拉电阻R9的一端与CPU的管脚28连接，另一端接地；所述CAN收发模块包括四个电阻、三个电容、四个瞬态抑制二极管和CAN接口集成芯片U1；CAN接口集成芯片U1的型号为SN65HVD1050；第一瞬态抑制二极管TVS1的阳极、第二瞬态抑制二极管TVS2的阳极、第三瞬态抑制二极管TVS3的阳极、第四瞬态抑制二极管TVS1的阳极与十字热电偶的正极连接；第一瞬态抑制二极管TVS1的阴极、第二瞬态抑制二极管TVS2的阴极与CAN接口集成芯片U1的7脚连接；第三瞬态抑制二极管TVS3的阴极、第四瞬态抑制二极管TVS4的阴极与CAN接口集成芯片U1的6脚连接；CAN接口集成芯片U1的4脚与第二上拉电阻R1的一端连接，CAN接口集成芯片U1的1脚与第三上拉电阻R2的一端连接，第二上拉电阻R1的另一端与第三上拉电阻R2的另一端、第九滤波电容C5一端、第十滤波电容C6的一端以及CAN接口集成芯片U1的管脚3连接并接+5V电源；第九滤波电容C5另一端、第十滤波电容C6的另一端以及CAN接口集成芯片U1的管脚2连接并接地，CAN接口集成芯片U1的管脚5与第十一滤波电容C4的一端连接，第十一滤波电容C4的另一端接地，CAN接口集成芯片U1的管脚8悬空；所述的CPU的12脚接数字地，18脚、67脚接数字地，19脚、64脚、48脚、32脚接VCC；CPU在本文中未提到的引脚皆架空；接插件RJ1的4脚、5脚依次与CAN接口集成芯片U1的7脚、6脚连接，1脚、2脚、3脚、6脚、7脚、8脚接地；接插件RJ2的4脚、5脚依次与CAN接口集成芯片U1的7脚、6脚连接，1脚、2脚、3脚、6脚、7脚、8脚接地；接插件P_CANH1的1脚与CAN接口集成芯片U1的7脚连接，2脚与第四上拉电阻R3的一端连接，接插件P_CANL1的1脚与CAN接口集成芯片U1的6脚连接，2脚与第五上拉电阻R4的一端连接，第四上拉电阻R3的另一端与第五上拉电阻R4的另一端、第二十八滤波电容C3的一端连接，第二十八滤波电容C3的另一端接地；此外还有外部供电接口JP1，管脚1接电源VCC，管脚2接模拟电源AVCC，管脚3接VEE，管脚4接地；供电接口JP2，管脚1接电源VCC，管脚2接CPU的管脚46,管脚3接CPU的管脚49，管脚4接地；信号发生电路包括稳压电源电路、方波发生电路、正弦波发生电路、滤波电路和放大电路； 所述稳压电源电路包括两个电容；第十二滤波电容C27的一端与第十三滤波电容C28的一端相连并接电源VCC，第十二滤波电容C27与第十三滤波电容C28的另一端相连并接地；所述方波发生电路包括一个无源晶振和一个电容；第十四滤波电容C36的一端与无源晶振X17的4脚相连接并接电源VCC，第十四滤波电容C36的另一端与无源晶振X17的管脚2相连接并接地，无源晶振X17的管脚1架空；所述正弦波发生电路包括一个9833芯片U19、两个电容；第十五滤波电容C26的一端与9833芯片U19的管脚1相连接，第十五滤波电容C26的另一端、9833芯片U19的管脚2相连接并接电源VCC；第十四滤波电容C33的一端与9833芯片U19的管脚3相连接，第十四滤波电容C33的另一端、9833芯片U19的管脚4相连接并接地；9833芯片U19的管脚5与无源晶振X17的管脚3相连接；9833芯片U19的9脚接地；9833芯片U19的管脚6、管脚7、管脚8分别与CPU的的管脚36、管脚35、管脚34相连接；所述滤波电路包括两个电阻、五个电容和两个电感；第一滤波电阻R33的一端、第十七滤波电容C35的一端以及9833芯片U19的管脚10相连接；第一滤波电阻R33的另一端与第十七滤波电容C35的另一端接地；第十八滤波电容C30的一端与第十九滤波电容C31的一端、第二十滤波电容C34的一端、第一滤波电感L18的一端、第二滤波电感L19的一端连接，第十八滤波电容C30的另一端与第一滤波电感L18的另一端、9833芯片U19的管脚10连接；第二滤波电感L19的另一端与第十九滤波电容C31的另一端、第二十一滤波电容C32的一端、第二滤波电阻R32的一端、第一耦合电容C29的一端连接；第二十滤波电容C34的另一端、第二十一滤波电容C32的另一端以及第二滤波电阻R32的另一端接地；所述放大电路包括两个电阻、一个电容、一个运算放大器；所述的运算放大器P18的型号为EL5100W；第二十七滤波电容C25的一端与第三滤波电阻R30的一端、第四滤波电阻R31的一端、运算放大器P18的反向输入端IN‑管脚相连接，第二十七滤波电容C25的另一端与第三滤波电阻R30的另一端、运算放大器P18的输出端0管脚相连接；第四滤波电阻R31与运算放大器P18的EN管脚相连接并接地；运算放大器P18的同向端IN+与第一耦合电容C29相连接；运算放大器P18的V+管脚接电源VCC，运算放大器P18的V‑管脚接电源VEE，输出电路包括谐振检测电路、电容检测电路和电压比较电路；所述谐振检测电路包括八个电阻、三个电容、两个比较器模块、一个异或门模块和一个电感，其中比较器U17A和比较器U17B的型号为LM2903DR2，异或门U18A、异或门U18B和异或门U18C的型号为MC74AC86D；所述的第四分压电阻R26的一端与第三电感L17的一端、运算放大器P18的输出端O管脚相连接，第四分压电阻R26的另一端与比较器U17B的管脚5相连接，第五分压电阻R29的一端与比较器U17B的管脚6相连接，第五分压电阻R29的另一端接地，第三滤波电感L17的另一端与被测电容P17的管脚2相连接；比较器U17B的管脚7与第六分压电阻R28连接，第六分压电阻R28的另一端与异或门U18B的管脚4相连接；比较器U17B的管脚4和管脚8架空；比较器U17A的管脚2接地，第七分压电阻R22的一端与比较器U17A的管脚3、被测电容P17的管脚1相连接，第七分压电阻R22另一端与比较器U17A的管脚4相连接并接地；比较器U17A的管脚8接电源VCC；比较器U17A的管脚1与第八分压电阻R20的一端相连接，第八分压电阻R20的另一端与异或门U18B的管脚5相连接；第二十八滤波电容C21的一端、第九分压电阻R23的一端以及CPU的管脚14相连接，第九电阻R23的另一端与第二十九滤波电容C22的一端、第十分压电阻R24的一端相连接，第十分压电阻R24的另一端与第三十滤波电容C23的一端、第十一分压电阻R25的一端相连接，第十一分压电阻R25的另一端与异或门U18B的管脚6相连接；第二十八滤波电容C21的另一端、第二十九滤波电容C22的另一端以及第三十滤波电容C23的另一端相连接并接地；所述电容检测电路包括三个电阻和三个电容；第三十一滤波电容C17的一端与第十二分压电阻R17的一端、CPU的管脚15相连接，第十二分压电阻R17的另一端与第三十二滤波电容C18的一端、第十三分压电阻R18的一端相连接，第十三分压电阻R18的另一端与第三十三滤波电容C19的一端、第十四分压电阻R19的一端相连接，第十四分压电阻R19的另一端与比较器U17A的管脚1相连接；所述电压比较电路包括两个异或门、两个电阻和两个电容；异或门U18A的管脚1接地，异或门U18A的管脚2接电源VCC；第十五分压电阻R21的一端与第三十四滤波电容C20的一端、CPU的管脚16连接；第三十四滤波电容C20的另一端接地，第十五分压电阻R21的另一端与异或门U18A的管脚3相连接；异或门U18C的管脚9、管脚10相连接并接地；第十六分压电阻R27的一端与第三十五滤波电容C24的一端、CPU的管脚17相连接；第三十五滤波电容C24的另一端接地，第十六分压电阻R27的另一端与异或门U18C的管脚8相连接。 |
