專利名稱：超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超聲波除垢裝置控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器。
背景技術(shù)：
以水為介質(zhì)的熱交換設(shè)備或管道等容易結(jié)垢。與水垢作斗爭的最佳方法是防止水垢形成。采用超聲波進(jìn)行阻垢與除垢，是近年來發(fā)展迅速的一種高效、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。中國專利ZL200620090009. 7公開了一種“自防垢鍋爐”，其工作原理是將變化的電流脈沖輸出到換能器。換能器將變化的電流脈沖轉(zhuǎn)化為超聲波，作用于負(fù)載，達(dá)到除垢的目的。中國專利“ZL2009 2 0012362. 7”的超聲波脈沖防除垢裝置多功能嵌入控制板為其“自防垢鍋爐”提供基礎(chǔ)脈沖波形?！俺暡}沖防除垢裝置多功能嵌入控制板”包括電路板，設(shè)置在電路板上的電源集成電路，ARM處理器，與ARM處理器相連接的紅外收發(fā)電路， ⑶4000系列芯片的波形保護(hù)電路(即中國專利號ZL200920012362. 7中公開的邏輯電路和輸出電路)和ARM中的程序。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更完善的IGBT為功率元件的應(yīng)用技術(shù)日漸成熟。以IGBT的為功率器件的超聲防垢裝置以其良好的頻率特性，高可靠的保護(hù)能力更適用于需要超聲波除垢的行業(yè)。IGBT超聲除垢裝置的工作原理是脈沖發(fā)生器輸出脈沖波形一IGBT超聲除垢裝置主機(jī)板將脈沖波形放大為大電流脈沖一換能器將電流轉(zhuǎn)化為超聲波。隨著IGBT超聲除垢裝置替換“自防垢鍋爐”，超聲波脈沖防除垢裝置多功能嵌入控制板很多功能不再適用?，F(xiàn)有的脈沖發(fā)生器的ARM處理器價(jià)格昂貴，編程復(fù)雜，紅外收發(fā)電路只能一對一的通信，且CD4000系列芯片的波形保護(hù)電路輸出功率不夠，需要額外加功率放大電路。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器，為超聲防垢裝置主機(jī)板提供可靠可調(diào)的工作脈沖，并在主機(jī)板檢測到故障時，發(fā)出報(bào)警信號至與防垢裝置配套的終顯機(jī)或PC機(jī)，同時記錄安裝時間和使用時間。本實(shí)用新型的超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器，其特征在于由單片機(jī)，分別與此單片機(jī)相連接的有源晶振、復(fù)位電路、波形保護(hù)電路、485總線通信電路，與此485總線通信電路相連接的485總線所組成，所述的波形保護(hù)電路、485總線通信電路、485總線與IGBT超聲防垢裝置的主機(jī)板相連接。本實(shí)用新型的IGBT超聲除垢裝置的主機(jī)板為現(xiàn)有技術(shù)，為本實(shí)用新型提供電源。所述的波形保護(hù)電路由與單片機(jī)上PI、P2兩個I/O端口相連接的Pl與P2的與門，與此Pl與P2的與門的輸出P3相連接的P3與Pl的與門、P3與P2的與門，分別與此P3 與Pl的與門、P3與P2的與門相連接的反相器，與此反相器的輸出端相連接的與P3的與非門組成，Pl與P2的與門輸出P3，P3與P1、P2分別再次經(jīng)過P3與Pl的與門、P3與P2的與門連接至反相器，反相器的輸出與P3接至與非門完成波形保護(hù)。波形保護(hù)電路的工作原理是單片機(jī)MCU將兩路脈沖輸出至P1、P2。P3是P1、P2 相與的結(jié)果。正常工作時交替導(dǎo)通。P3為“1”:P1或P2在經(jīng)過和“1”與非再非后再和P3 與的過程，將波形輸出到新型脈沖防垢裝置的主機(jī)板；Ρ3為0 假設(shè)程序上電，跑飛等故障發(fā)生時，Ρ3為0，在Ρ1、Ρ2經(jīng)過與門時，將其攔截。此時發(fā)生器無信號輸出。從而達(dá)到保護(hù)新型超聲脈沖防垢裝置主機(jī)板的目的。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)采用了 74ACT系列芯片。相比原超聲波脈沖防除垢設(shè)備的控制板有更強(qiáng)的驅(qū)動能力。所述的單片機(jī)選擇STC12C5616AD單片機(jī)。所述的485總線通信電路使用集成485總線驅(qū)動、隔離為一體的RSM485芯片。所述的波形保護(hù)電路通過兩路I/O端口與所述的單片機(jī)相連接。本實(shí)用新型的485總線通信電路負(fù)責(zé)單片機(jī)MCU與防垢裝置配套的終顯機(jī)或PC 機(jī)之間的通信。本實(shí)用新型通過485總線和“波形控制器”或安裝了配套軟件的PC機(jī)完成如下功能1)設(shè)定安裝時間；2)查看安裝和使用時間；3)設(shè)定和查看本實(shí)用新型輸出的脈沖的參數(shù)。包括“主頻” “脈寬”和“周期”；4)在本實(shí)用新型“得知”系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，發(fā)送報(bào)警信號。本實(shí)用新型的波形保護(hù)電路能夠保證不會因?yàn)閮陕凡ㄐ沃丿B導(dǎo)致主機(jī)板發(fā)生故障。使脈沖發(fā)生器為超聲防垢裝置主機(jī)板提供兩路交錯的脈沖更加可靠，并為MCU輸出的波形增加50mA的驅(qū)動能力。單片機(jī)負(fù)責(zé)根據(jù)通過485總線加載的命令、數(shù)據(jù)，輸出兩路波形或者將被查詢的信息返回與新型防垢裝置配套的波形控制器或PC機(jī)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)將高成本的ARM替換為滿足應(yīng)用要求、成本低廉的單片機(jī)；去掉了紅外發(fā)射電路和電源電路；將CD4000系列的保護(hù)電路替換為輸出驅(qū)動能力更強(qiáng)勁的74ACT系列芯片；增加了 485總線通信功能，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)更多的實(shí)用功能。本實(shí)用新型可為超聲防垢裝置主機(jī)板提供可靠可調(diào)的工作脈沖，并在主機(jī)板檢測到故障時，發(fā)出報(bào)警信號至與防垢裝置配套的終顯機(jī)或PC機(jī)，同時記錄安裝時間和使用時間。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為波形保護(hù)電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1所示，本實(shí)用新型的超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器，其特征在于由單片機(jī)， 分別與此單片機(jī)相連接的有源晶振、復(fù)位電路、波形保護(hù)電路、485總線通信電路，與此485總線通信電路相連接的485總線所組成，所述的波形保護(hù)電路、485總線通信電路、485總線與IGBT超聲防垢裝置的主機(jī)板相連接。IGBT超聲除垢裝置的主機(jī)板為現(xiàn)有技術(shù)，為本實(shí)用新型提供電源，因此對該技術(shù)本身不作詳細(xì)描述。如圖2所示，所述的波形保護(hù)電路為由與單片機(jī)上PI、P2兩個I/O端口相連接的Pl與P2的與門1，與此Pl與P2的與門1的輸出P3相連接的P3與Pl的與門、P3與P2 的與門，分別與此P3與Pl的與門、P3與P2的與門相連接的反相器2，與此反相器的輸出端相連接的與P3的與非門3組成，Pl與P2的與門1輸出P3，P3與P1、P2分別再次經(jīng)過與門連接至反相器2，反相器2的輸出和P3接至與非門3。所述的單片機(jī)選擇STC12C5616AD單片機(jī)。STC12C5616AD的EEI3ROM中可以在掉電的情況下存儲波形參數(shù)、運(yùn)行和使用時間。所述的485總線通信電路使用集成485總線驅(qū)動、隔離為一體的RSM485芯片。在 485總線和單片機(jī)串口間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。將單片機(jī)發(fā)送的5V電平轉(zhuǎn)化為485總線電平，將串口發(fā)送出的數(shù)據(jù)發(fā)送至485總線，將485總線上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到其他節(jié)點(diǎn)，完成通信。在通常的 485設(shè)計(jì)中，需要采用一片電源隔離模塊及3路光耦、RS-485收發(fā)器等器件才能實(shí)現(xiàn)帶隔離的RS-485電路。而RSM485集成了電源隔離、電氣隔離、RS-485，兼容RS-485的原有特性， 包含控制引腳、發(fā)送引腳及接收引腳，采用灌封工藝，隔離電壓高達(dá)2500V DC,電磁輻射EME 極低，電磁抗干擾EMI性極高。RSM485的使用可以多對多通信，簡化結(jié)構(gòu)并使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。所述的波形保護(hù)電路通過兩路I/O 口與所述的單片機(jī)相連接。波形保護(hù)電路如圖2所示單片機(jī)的MCU將兩路脈沖輸出至P1、P2。P3是P1、P2 相與的結(jié)果。正常工作時交替導(dǎo)通。P3為“1”:P1或P2在經(jīng)過和“1”與非再非后再和P3 與的過程，將波形輸出到新型脈沖防垢裝置的主機(jī)板。Ρ3為0 假設(shè)程序上電，跑飛等故障發(fā)生時，Ρ3為0。在Ρ1、Ρ2經(jīng)過與門時，將其攔截。此時發(fā)生器無信號輸出。從而達(dá)到保護(hù)新型超聲脈沖防垢裝置主機(jī)板的目的。
權(quán)利要求1.一種超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器，其特征在于由單片機(jī)，分別與此單片機(jī)相連接的晶振和復(fù)位電路、波形保護(hù)電路、485總線通信電路，與此485總線通信電路相連接的485 總線所組成，所述的波形保護(hù)電路、485總線通信電路、485總線與IGBT超聲防垢裝置的主機(jī)板相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器，其特征在于所述的波形保護(hù)電路由與單片機(jī)上Pl、P2兩個I/O端口相連接的Pl與P2的與門，與此Pl與P2的與門的輸出P3相連接的P3與Pl的與門、P3與P2的與門，分別與此P3與Pl的與門、P3與P2的與門相連接的反相器，與此反相器的輸出端相連接的與P3的與非門組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器，其特征在于所述的單片機(jī)選擇 STC12C5616AD 單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器，其特征在于所述的485總線通信電路使用集成485總線驅(qū)動、隔離為一體的RSM485芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器，其特征在于所述的波形保護(hù)電路通過兩路I/O 口與所述的單片機(jī)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及超聲波除垢裝置控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型超聲防垢裝置用的脈沖發(fā)生器，由單片機(jī)，分別與此單片機(jī)相連接的晶振和復(fù)位電路、波形保護(hù)電路、485總線通信電路，與此485總線通信電路相連接的485總線所組成，波形保護(hù)電路、485總線通信電路、485總線與IGBT超聲防垢裝置的主機(jī)板相連接。單片機(jī)選擇STC12C5616AD;485總線通信電路使用集成485總線驅(qū)動、隔離為一體的RSM485芯片;波形保護(hù)電路通過兩路I/O口與所述的單片機(jī)相連接。有益效果是采用輸出電流更大，驅(qū)動能力更強(qiáng)的74ACT00系列相同邏輯的芯片。將原來的一對一紅外無線通信改為485總線的有線通信,并增加了更多實(shí)用功能。
文檔編號G08C23/04GK202120069SQ2011201948
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者王士波, 趙佳更 申請人:鞍山市奧力華科技有限公司