[发明专利]一种自适应光电式电子清纱器

权利要求书

1. 一种自适应光电式电子清纱器，包括电源管理模块、控制模块、RS485通讯模块、信号检测与接口模块、外部光源模块、报警显示与操作模块，其特征在于：

电源管理模块包括第一电源模块和第二电源模块；第一电源模块包括第一电源管理芯片IC1，第一保险熔断器F1,第一滤波电解电容C1,第二滤波电容C2，第一防反接二极管VD1，第一滤波电感L1，第三滤波电解电容C3，第四滤波电容C4，第一分压电阻R1和第一发光二极管LED1；

第一保险熔断器F1的一端接给定的24V总供电电源，第一保险熔断器F1的另一端接第一滤波电解电容C1的正极、第二滤波电容C2的一端以及第一电源管理芯片IC1的1号引脚；第一滤波电解电容C1的负极接地，第二滤波电容C2的另外一端接地；第一电源管理芯片IC1的3号引脚以及第一电源管理芯片IC1的5号引脚接地；第一电源管理芯片IC1的4号引脚接第一滤波电感L1的一端、第三滤波电解电容C3的正极、第四滤波电容C4的一端以及第一分压电阻R1的一端；第一滤波电感L1的另外一端接第一电源管理芯片IC1的2号引脚以及第一防反接二极管VD1的阴极，第一防反接二极管VD1的阳极接地；第三滤波电解电容C3的负极以及第四滤波电容C4的另外一端接地；第一分压电阻R1的另外一端接第一发光二极管LED1的阳极，第一发光二极管LED1的阴极接地，所述的第一电源管理芯片IC1的型号为LM2596；

第二电源模块包括第五滤波电解电容C5，第六滤波电容C6，第二电源管理芯片IC3，第七滤波电解电容C7，第八滤波电容C8，第二分压电阻R2以及第二发光二极管LED2；

第五滤波电解电容C5的正极接由第一电源模块所提供的5V工作电压、第六滤波电容C6的一端以及第二电源管理芯片IC3的3号引脚；第五滤波电解电容C5的负极接地，第六滤波电容C6的另外一端以及第二电源管理芯片IC3的1号引脚也接地；第二电源管理芯片IC3的2号引脚接第七滤波电解电容C7的正极、第八滤波电容C8的一端以及第二分压电阻R2的一端，第七滤波电解电容C7的负极接地；第八滤波电容C8的另外一端接地，第二分压电阻R2的另外一端接第二发光二极管LED2的阳极，第二发光二极管LED2的阴极接地，所述的第二电源管理芯片IC3型号为AMS1117-3.3；

控制模块包括控制芯片IC4，第二十滤波电容C20，第二十一滤波电容C21，第二十二滤波电容C22，第十三滤波电解电容C13，第十四滤波电容C14，第十五滤波电解电容C15，第十分压电阻R10，第十一分压电阻R11，第十二分压电阻R12，第十六滤波电容C16，第十七滤波电容C17，时钟晶振XTAL1以及串行接口J1；

串行接口J1的1号脚接3.3V电源，串行接口J1的2号脚接第十一分压电阻R11的一端以及RS485通讯模块中芯片IC5的1号引脚，串行接口J1的3号引脚接第十二分压电阻R12的一端以及RS485通讯模块中芯片IC5的4号引脚，串行接口J1的4号引脚接地；第二十滤波电容C20、第二十一滤波电容C21以及第二十二滤波电容C22的一端接3.3V电源，第二十滤波电容C20、第二十一滤波电容C21以及第二十二滤波电容C22的另外一端均接地；第十三滤波电解电容C13的正极接3.3V电源、控制芯片IC4的32号引脚以及第十四滤波电容C14的一端，第十三滤波电解电容C13的负极接地；第十四滤波电容的另外一端接地；时钟晶振XTAL1的一端接控制芯片IC4的7号引脚以及第十六滤波电容C16的一端，时钟晶振XTAL1的另外一端接控制芯片IC4的8号引脚以及第十七滤波电容C17的一端；第十六滤波电容C16的另外一端以及第十七滤波电容C17的另外一端接地；第十五滤波电解电容C15的正极接3.3V供电电源，第十五滤波电解电容C15的负极接第十分压电阻R10的一端以及控制芯片IC4的3号引脚，第十分压电阻R10的另外一端接地；第十一分压电阻R11的另外一端接控制芯片IC4的4号引脚，第十二分压电阻R12的另外一端接控制芯片IC4的5号引脚；控制芯片IC5的1号引脚接RS485通讯模块中芯片IC5的3号引脚，控制芯片IC5的6号引脚接RS485通讯模块中芯片IC5的2号引脚，控制芯片IC5的12号引脚接检测与接口模块中接口J0的4号引脚，控制芯片IC5的13号引脚接检测与接口模块中接口J0的2号引脚，控制芯片IC5的14号引脚接外部光源模块中分压电阻R3的一端；控制芯片IC5的15号引脚接报警与操作模块中电阻R20的一端；控制芯片IC5的16号引脚接地；控制芯片IC5的17号引脚、18号引脚、19号引脚分别接报警与操作模块中分压电阻R19的一端，分压电阻R18的一端以及分压电阻R17的一端；控制芯片IC5的20号引脚和21号引脚均连接检测与接口模块中接口J0的7号引脚；控制芯片IC5的22号引脚接外部光源模块中限流电阻R18和限流电阻R19的一端；控制芯片IC5的23号引脚至30号引脚分别接显示模块中分压电阻R21的一端，分压电阻R22的一端，分压电阻R23的一端，分压电阻R24的一端，分压电阻R25的一端，分压电阻R26的一端，分压电阻R27的一端和分压电阻R28的一端，所述的控制芯片IC4型号为STC12C54；

RS485通讯模块包括RJ45接口J2，RS485通讯芯片IC5，第十三分压电阻R13，第十四分压电阻R14，第十五上拉电阻R15，第十六下拉电阻R16，第十八滤波电容C18，第一瞬态电压抑制二极管TVS1，第二瞬态电压抑制二极管TVS2和第三瞬态电压抑制二极管TVS3；

RJ45接口J2的1号脚和8号脚接5V的工作电源，RJ45接口J2的2号脚和7号脚接地，RJ45接口J2的3号脚和4号脚接第十三分压电阻R13的一端以及第十六下拉电阻R16的一端，RJ45接口J2的5号脚和6号脚接第十四分压电阻R14的一端以及第十五上拉电阻R15的一端；RS485通讯芯片IC5的1号引脚接控制模块中分压电阻R11的一端，RS485通讯芯片IC5的4号引脚接控制模块中分压电阻R12的一端，RS485通讯芯片IC5的2号脚接控制芯片IC4的6号引脚，RS485通讯芯片IC5的3号脚接控制芯片IC4的1号引脚；RS485通讯芯片IC5的5号引脚，第十六下拉电阻R16的另外一端以及第十八滤波电容C18的一端接地，RS485通讯芯片IC5的6号引脚接第十四分压电阻R14的另外一端，RS485通讯芯片IC5的7号引脚接第十三分压电阻R13的另外一端，第十五上拉电阻R15的另外一端以及RS485通讯芯片IC5的8号引脚接5V的工作电源以及第十八滤波电容C18的另外一端；第一瞬态电压抑制二极管TVS1的阳极，第二瞬态电压抑制二极管TVS2的阳极和第三瞬态电压抑制二极管TVS3阳极均接地，第一瞬态电压抑制二极管TVS1的阴极接RJ45接口J2的3号脚和4号脚，第二瞬态电压抑制二极管TVS2的阴极接RJ45接口J2的5号脚和6号脚，第三瞬态电压抑制二极管TVS3的阴极接5V工作电源，所述的RS485通讯芯片IC5型号为SN75176；

信号检测与接口模块包括第一接口J0，第十九滤波电容C19，光电传感芯片IC0，第三十一分压电阻R31，第三十二分压电阻R32，第三十三分压电阻R33，第二十三滤波电容C23，第二十四滤波电容C24，第二十五滤波电容C25；

光电传感芯片IC0的2号引脚接第三十二分压电阻R32的一端，第三十二分压电阻R32的另外一端接地；光电传感芯片IC0的3号引脚接第三十一分压电阻R31的一端；第三十一分压电阻R31的另外一端、光电传感芯片IC0的4号引脚和7号引脚、第二十四滤波电容C24的一端以及第二十五滤波电容C25的一端均接3.3V工作电源；第二十四滤波电容C24的另外一端以及第二十五滤波电容C25的另外一端均接地；光电传感芯片IC0的5号引脚接第二十三滤波电容C23的一端，第二十三滤波电容C23的另外一端接地；光电传感芯片IC0的6号引脚和9号引脚接地；光电传感芯片IC0的8号引脚接接口J0的7号脚，光电传感芯片IC0的10号引脚接第三十三分压电阻R33的一端，第三十三分压电阻R33的另外一端接地；光电传感芯片IC0的11号引脚接接口J0的2号脚，光电传感芯片IC0的12号引脚接接口J0的4号脚；第一接口J0的1号脚和5号脚接3.3V电源，第一接口J0的3号脚、6号脚和8号脚接地，第一接口J0的2号脚接控制芯片IC4的13号引脚，第一接口J0的4号脚接控制芯片IC4的12号引脚；第一接口J0的7号脚接控制芯片IC4的20号引脚、21号引脚以及第十九滤波电容C19的一端；第十九滤波电容C19的另外一端接地，所述的光电传感芯片IC0型号为P358PLCC；

外部光源模块包括第三分压电阻R3，第四分压电阻R4，第五分压电阻R5，第九滤波电容C9，第十滤波电容C10，第十一滤波电容C11，运算放大器芯片IC2，第六分压电阻R6，第七分压电阻R7,第十二滤波电容C12，第一晶体三极管Q1（9013），第六发光二极管LED0，第八限流电阻R8和第九限流电阻R9；

集成运算放大器IC2的5号引脚和6号引脚接地，第三分压电阻R3的一端接控制芯片IC4的14号引脚，第三分压电阻R3的另外一端接第九滤波电容C9的一端以及第四分压电阻的R4一端，第九滤波电容C9的另外一端接地；第四分压电阻R4的另外一端接第十滤波电容C10的一端以及第五分压电阻R5的一端，第十滤波电容C10的另外一端接地；第五分压电阻R5的另外一端接第十一滤波电容C11的一端以及集成运算放大器IC2的3号引脚，第十一滤波电容C11的另外一端接地；集成运算放大器IC2的4号引脚接地，IC2的8号引脚接5V的工作电源；IC2的2号引脚接第七分压电阻R7的一端以及第十二滤波电容C12的一端；第七分压电阻R7的另外一端和第十二滤波电容C12的另外一端接第六发光二极管LED0的阳极和第一晶体三极管Q1的发射极；集成运算放大器IC2的1号引脚接第六分压电阻R6的一端，第六分压电阻R6的另外一端接第一晶体三极管Q1的基极，第一晶体三极管Q1的集电极接5V工作电源；第六发光二极管LED0的阴极接第八限流电阻R8的一端、第九限流电阻R9的一端以及控制芯片IC4的22号引脚，第八限流电阻R8的另外一端和第九限流电阻R9的另外一端接地，所述的运算放大器芯片IC2型号为LM2904；

报警显示与操作模块包括第二十分压电阻R20，第一按钮KEY1第二十九上拉电阻R29，第三十下拉电阻R30，第十七分压电阻R17，第十八分压电阻R18，第十九分压电阻R19，第三发光二极管LED3，第四发光二极管LED4，第五发光二极管LED5，七段数码管DS1，第二十一分压电阻R21，第二十二分压电阻R22，第二十三分压电阻R23，第二十四分压电阻R24，第二十五分压电阻R25，第二十六分压电阻R26，第二十七分压电阻R27和第二十八分压电阻R28；

第二十分压电阻R20的一端接控制芯片IC4的15号引脚，第二十分压电阻R20的另外一端接第一按钮KEY1的一端以及第三十下拉电阻R30的一端，第一按钮KEY1的另外一端接第二十九上拉电阻R29的一端，第二十九上拉电阻R29的另外一端接3.3V工作电源，第三十下拉电阻R30的另外一端接地；第十七分压电阻R17的一端接控制芯片IC4的19号引脚，另外一端接第三发光二极管LED3的阳极，第十八分压电阻R18的一端接控制芯片IC4的18号引脚，另外一端接第四发光二极管LED4的阳极，第十九分压电阻R19的一端接控制芯片IC4的17号引脚，另外一端接第五发光二极管LED5的阳极；第三发光二极管LED3，第四发光二极管LED4，第五发光二极管LED5的阴极均接地；第二十一分压电阻R21的一端，第二十二分压电阻R22的一端，第二十三分压电阻R23的一端，第二十四分压电阻R24的一端，第二十五分压电阻R25的一端，第二十六分压电阻R26的一端，第二十七分压电阻R27的一端和第二十八分压电阻R28的一端分别接控制芯片IC4的23至30号引脚；第二十一分压电阻R21的另外一端接七段数码管DS1的1号脚，第二十二分压电阻R22的另外一端接七段数码管DS1的10号脚，第二十三分压电阻R23的另外一端接七段数码管DS1的8号脚，第二十四分压电阻R24的另外一端接七段数码管DS1的5号脚，第二十五分压电阻R25的另外一端接七段数码管DS1的4号脚，第二十六分压电阻R26的另外一端接七段数码管DS1的2号脚，第二十七分压电阻R27的另外一端接七段数码管DS1的3号脚，第二十八分压电阻R28的另外一端接七段数码管DS1的6号脚；七段数码管DS1的7号脚、七段数码管DS1的9号脚接3.3V工作电源，所述的七段数码管DS1型号为CPS03211。