本發(fā)明涉及家用自來(lái)水余氯檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

氯氣消毒法具有很高的性?xún)r(jià)比，被我國(guó)大部分自來(lái)水廠用于消毒處理，出廠水余氯含量的指標(biāo)反映出了自來(lái)水水質(zhì)的好壞。隨著生活水平的提高，家用自來(lái)水中的余氯含量檢測(cè)越來(lái)越受到人們的重視，余氯的檢測(cè)對(duì)于嚴(yán)格控制水質(zhì)質(zhì)量，保證用水安全具有十分重要的實(shí)用價(jià)值。但是目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)家用自來(lái)水的余氯檢測(cè)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、檢測(cè)精度高的家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置，包括溫度采集模塊、pH采集模塊、余氯采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、WiFi無(wú)線通信模塊、顯示模塊、串口通信模塊、儲(chǔ)存模塊和電源模塊，所述溫度采集模塊用于采集待測(cè)自來(lái)水的溫度信號(hào)并將該溫度信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊傳輸給微處理器，所述pH采集模塊用于采集待測(cè)自來(lái)水的pH值并將pH值通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊傳輸給微處理器，所述余氯采集模塊用于采集待測(cè)自來(lái)水中的余氯信號(hào)并將該余氯信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊傳輸給微處理器，所述WiFi無(wú)線通信模塊與微處理器連接用于數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，所述串口通信模塊與微處理器連接用于數(shù)據(jù)的有線傳輸，所述顯示模塊與微處理器連接用于顯示采集的數(shù)據(jù)，所述儲(chǔ)存模塊與微處理器連接用于儲(chǔ)存采集的數(shù)據(jù)，所述電源模塊為裝置提供電源。

如上所述的一種家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述溫度采集模塊包括溫度傳感器、電壓跟隨器和同相放大器，所述溫度傳感器的輸出端與電壓跟隨器的輸入端連接，所述電壓跟隨器的輸出端與同相放大器的輸入端連接，所述同相放大器的的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。

如上所述的一種家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述pH采集模塊包括pH傳感器、同相放大器和低通濾波器，所述pH傳感器的輸出端與同相放大器的輸入端連接，所述同相放大器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接，所述低通濾波器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。

如上所述的一種家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述余氯采集模塊包括余氯傳感器、跨阻放大器和低通濾波器，所述余氯傳感器的輸出端與跨阻放大器的輸入端連接，所述跨阻放大器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接，所述低通濾波器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。

如上所述的一種家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述微處理器采用STM32F103VE芯片及其外圍電路組成的最小系統(tǒng)。

如上所述的一種家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述儲(chǔ)存模塊采用Micro SD卡。

如上所述的一種家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述電源模塊包括電源和電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將電源電壓轉(zhuǎn)化為多個(gè)不同數(shù)值的電壓。

本發(fā)明的有益效果是：本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，能夠滿足家庭使用的同時(shí)，保證了該裝置的推廣運(yùn)用。該裝置穩(wěn)定性好，精度高，完全能滿足家庭對(duì)自來(lái)水的余氯檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為WiFi無(wú)線通信模塊實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為儲(chǔ)存模塊實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為電壓轉(zhuǎn)換模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式做進(jìn)一步的闡述。

如圖1所示，本發(fā)明提供的家用自來(lái)水余氯檢測(cè)裝置，包括溫度采集模塊、pH采集模塊、余氯采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、WiFi無(wú)線通信模塊、顯示模塊、串口通信模塊、儲(chǔ)存模塊和電源模塊。

所述溫度采集模塊用于采集待測(cè)自來(lái)水的溫度信號(hào)并將該溫度信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊傳輸給微處理器，由于自來(lái)水的溫度會(huì)對(duì)水中的余氯造成影響，如果單單只是對(duì)水中的余氯進(jìn)行檢測(cè)，而不考慮溫度的情況，那么勢(shì)必會(huì)造成水中余氯檢測(cè)不準(zhǔn)確，所以通過(guò)設(shè)置溫度采集模塊能提高余氯檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

所述溫度采集模塊包括溫度傳感器、電壓跟隨器和同相放大器，所述溫度傳感器的輸出端與電壓跟隨器的輸入端連接，所述電壓跟隨器的輸出端與同相放大器的輸入端連接，所述同相放大器的的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。電壓跟隨器的工作特點(diǎn)是流入電壓和流出電壓的大小相同、相位不變，同時(shí)輸入阻抗非常大，輸出阻抗非常小?？梢园央妷焊S器當(dāng)做一個(gè)阻抗轉(zhuǎn)換器，能夠大大的增強(qiáng)原先電路的負(fù)載能力，電壓跟隨器一般做緩沖級(jí)和隔離級(jí)，減少后級(jí)放大電路輸入信號(hào)的損耗，降低信號(hào)失真度。所述同相放大器在此處將采集的信號(hào)進(jìn)行放大，提高了A/D轉(zhuǎn)換模塊采集的準(zhǔn)確率。例如，所述電壓跟隨器可以選用由LM258通用運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器，所述同相放大器可以采用放大芯片AD623，當(dāng)然還可以選用其他電路型號(hào)。

所述pH采集模塊用于采集待測(cè)自來(lái)水的pH值并將pH值通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊傳輸給微處理器，由于自來(lái)水的pH值會(huì)對(duì)水中的余氯造成影響，如果單單只是對(duì)水中的余氯進(jìn)行檢測(cè)，而不考慮水的pH值，那么勢(shì)必會(huì)造成水中余氯檢測(cè)不準(zhǔn)確，所以通過(guò)設(shè)置pH采集模塊能提高余氯檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

所述pH采集模塊包括pH傳感器、同相放大器和低通濾波器，所述pH傳感器的輸出端與同相放大器的輸入端連接，所述同相放大器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接，所述低通濾波器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。pH傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)同相放大器后，為了去除工頻干擾，在通過(guò)低通濾波器進(jìn)行濾波，最后輸入到A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，所述低通濾波器可以選用三階低通濾波器。

所述余氯采集模塊用于采集待測(cè)自來(lái)水中的余氯信號(hào)并將該余氯信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊傳輸給微處理器。所述余氯采集模塊包括余氯傳感器、跨阻放大器和低通濾波器，所述余氯傳感器的輸出端與跨阻放大器的輸入端連接，所述跨阻放大器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接，所述低通濾波器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。所述跨阻放大器用于將余氯傳感器采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，跨阻放大器轉(zhuǎn)換后在傳輸給低通濾波器進(jìn)行濾波處理，最后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給微處理器。

所述A/D轉(zhuǎn)換模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給微處理器，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將傳輸過(guò)來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，從而使微處理器能夠進(jìn)行識(shí)別。所述A/D轉(zhuǎn)換模塊可以選用ADS1294轉(zhuǎn)換器，也可以選用其他型號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，這里不做限定。

所述微處理器采用STM32F103VE芯片及其外圍電路組成的最小系統(tǒng)。該微處理器價(jià)格低廉，功能強(qiáng)大，功耗低，處理速度快，非常適合本裝置使用。

所述WiFi無(wú)線通信模塊與微處理器連接用于數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，從而使無(wú)線終端用戶與本裝置進(jìn)行連接，方便本裝置的使用。所述WiFi無(wú)線通信模塊可以基于HLK-RM04模塊設(shè)計(jì)，具體模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

所述串口通信模塊與微處理器連接用于數(shù)據(jù)的有線傳輸，從而將本裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)有線的方式傳輸至終端，增加了本裝置的擴(kuò)展性。所述串口通信模塊可以采用RS232串口通信，RS232串口通信是一種很常用的通信方式，串口按位發(fā)送字節(jié)，然后在按位接收字節(jié)，所以串口可以通過(guò)一根線接收數(shù)據(jù)，同時(shí)另一根線來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，所述RS232串口通信為現(xiàn)有技術(shù)，這里不做具體闡述。

所述顯示模塊與微處理器連接用于顯示采集的數(shù)據(jù)，所述顯示模塊可以選用液晶顯示屏，也可以采用LED數(shù)碼管。

所述儲(chǔ)存模塊與微處理器連接用于儲(chǔ)存采集的數(shù)據(jù)，所述儲(chǔ)存模塊采用Micro SD卡。Micro SD卡可以用來(lái)儲(chǔ)存溫度采集模塊、pH采集模塊和余氯采集模塊傳輸過(guò)來(lái)的采集信號(hào)。Micro SD卡的優(yōu)點(diǎn)并不僅僅是它的體積微小，它還有可靠性高、速度快、存儲(chǔ)能力強(qiáng)、功耗低、性?xún)r(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)。可以使裝置設(shè)計(jì)節(jié)約成本，使設(shè)計(jì)精簡(jiǎn)，能夠保證存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，并且使得數(shù)據(jù)的讀取方便，為之后數(shù)據(jù)處理和分析帶來(lái)了便利。如圖3所示，為Micro SD卡硬件電路圖，其中R8、R9、R10、R11為上拉電阻，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。Ql為MOS管，用于控制SD卡的電源。上電時(shí)打開(kāi)SD卡的電源開(kāi)關(guān)，供電電壓為3.3V。SD CS、SD SIMO、SD SOMI、SD UCLK為微處理器與SD卡進(jìn)行通訊的引腳，SD CS為SD卡的片選，其工作原理為現(xiàn)有技術(shù)，這里不做具體闡述。

所述電源模塊為裝置提供電源。圖1中電源模塊并不單單只與微處理器進(jìn)行連接，只是為了便于說(shuō)明，所述電源模塊包括電源和電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將電源電壓轉(zhuǎn)化為多個(gè)不同數(shù)值的電壓，保證各個(gè)設(shè)備的正常使用。例如，電壓轉(zhuǎn)換模塊包括HT7533芯片及外圍電路組成，從而將12V電壓轉(zhuǎn)化為3.3V的穩(wěn)定電壓，從而保證工作電壓為3.3V的設(shè)備正常使用，具體電路圖如圖4所示。還可以采用AS1117S-3.3穩(wěn)壓芯片將5V電壓降到3.3V，當(dāng)然該電壓轉(zhuǎn)換模塊還包括其他轉(zhuǎn)換芯片，這里不一一進(jìn)行闡述。所述電源模塊還可以采用多種不同的電壓電源，即不采用電壓轉(zhuǎn)換模塊，由不同的電源對(duì)不同的設(shè)備進(jìn)行供電，這樣結(jié)構(gòu)會(huì)復(fù)雜化，但是依然能保證本裝置的正常運(yùn)行。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，能夠滿足家庭使用的同時(shí)，保證了該裝置的推廣運(yùn)用。該裝置穩(wěn)定性好，精度高，完全能滿足家庭對(duì)自來(lái)水的余氯檢測(cè)。

本發(fā)明并不限于上述實(shí)例，在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種變形或修改均受本專(zhuān)利的保護(hù)。