一种太阳能智能集分水装置控制电路及太阳能集分水装置论文和设计-柯钦怀

全文摘要

本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置控制电路及太阳能集分水装置，电路包括太阳能充电及调压模块、智能集分水控制模块及MCU微控制器模块，各模块间采用电性连接方式。本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置控制电路及太阳能集分水装置，通过MCU微控制器模块使能智能集分水控制模块控制太阳能分集水装置采集空气，并将空气中的水汽通过冷凝方式转化为冷凝水，通过装置上设有的过滤组件对其进行过滤处理，依据用户不同使用需求对净化水进行智能分配及高效利用，有效地解决了特定区域水资源使用受限或无清洁水可用的问题。整个装置的使用具有实时性及智能性的特点，同时兼具有节能环保、操作便捷以及可实现水源的高效利用的优势。

主设计要求

1.一种太阳能智能集分水装置控制电路，其特征在于：包括太阳能充电及调压模块、智能集分水控制模块及MCU微控制器模块；所述太阳能充电及调压模块分别与所述智能集分水控制模块及所述MCU微控制器模块耦接；所述智能集分水控制模块包括智能集水控制模块及智能水分配控制模块；所述智能集水控制模块及所述智能水分配控制模块分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

设计方案

1.一种太阳能智能集分水装置控制电路，其特征在于：包括太阳能充电及调压模块、智能集分水控制模块及MCU微控制器模块；

所述太阳能充电及调压模块分别与所述智能集分水控制模块及所述MCU微控制器模块耦接；

所述智能集分水控制模块包括智能集水控制模块及智能水分配控制模块；所述智能集水控制模块及所述智能水分配控制模块分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能智能集分水装置控制电路，其特征在于：所述太阳能充电及调压模块包括太阳能充电控制电路及电压转换电路；所述电压转换电路与所述太阳能充电控制电路耦接。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能智能集分水装置控制电路，其特征在于：所述太阳能充电控制电路包括控制芯片U2；所述控制芯片U2分别与控制芯片U3、太阳能板及储能元件BAT耦接；所述储能元件BAT的输出电压为BAT+；所述电压转换电路包括控制芯片U4；所述控制芯片U4与所述储能元件BAT的输出电压端BAT+耦接；所述控制芯片U4的输出电压为+3.3V。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能智能集分水装置控制电路，其特征在于：所述智能集水控制模块包括空气水汽采集控制电路及空气水汽液化控制电路；所述智能水分配控制模块包括植物喷淋控制电路、生活用水控制电路及饮用水控制电路。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能智能集分水装置控制电路，其特征在于：所述空气水汽采集控制电路包括风扇控制电机J2；所述空气水汽液化控制电路包括冷凝片温度检测电路及冷凝片控制电路；所述冷凝片温度检测电路及所述冷凝片控制电路中分别包括温度传感器探头RT1及半导体制冷片J1；所述风扇控制电机J2、所述温度传感器探头RT1及所述半导体制冷片J1的控制端分别与所述MCU微控制器模块的对应IO控制端口耦接。

6.根据权利要求4所述的一种太阳能智能集分水装置控制电路，其特征在于：所述植物喷淋控制电路包括植物喷淋时间控制电路、植物土壤湿度检测电路及植物喷淋使能电路；所述植物喷淋时间控制电路、所述植物土壤湿度检测电路及所述植物喷淋使能电路中分别包括电阻器R2、湿度传感器RS1及第一排水阀J3；所述电阻器R2、所述湿度传感器RS1及所述第一排水阀J3的控制端分别与所述MCU微控制器模块的对IO控制端口耦接。

7.根据权利要求4所述的一种太阳能智能集分水装置控制电路，其特征在于：所述生活用水控制电路包括第一启动按键K1及第二排水阀J4；所述饮用水控制电路包括第二启动按键K2及第三排水阀J5；所述第一启动按键K1、第二排水阀J4、第二启动按键K2及第三排水阀J5的控制端分别与所述MCU微控制器模块的IO控制端口耦接。

8.一种太阳能智能集分水装置，其特征在于：采用如权利要求1-7任意一项所述的一种太阳能智能集分水装置控制电路；还包括太阳能充电控制组件、空气水汽智能集分水组件及储水组件(400)；

所述太阳能充电控制组件及所述空气水汽智能集分水组件分别设置在所述储水组件(400)上；

所述空气水汽智能集分水组件包括空气水汽液化集水组件及智能水分配组件；所述空气水汽液化集水组件及所述智能水分配组件分别与所述太阳能充电控制组件电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种太阳能智能集分水装置，其特征在于：所述太阳能充电控制组件包括太阳能板(110)、控制电路板(120)及储能元件(130)；所述太阳能板(110)及所述储能元件(130)分别与所述控制电路板(120)电性连接。

10.根据权利要求8所述的一种太阳能智能集分水装置，其特征在于：所述空气水汽液化集水组件包括空气水汽采集组件、冷凝组件、第一过滤组件(230)及第二过滤组件(440)；所述空气水汽采集组件及所述冷凝组件上分别设有第一过滤组件(230)及第二过滤组件(440)；所述冷凝组件周边设有所述空气水汽采集组件；所述智能水分配组件包括若干排水阀(310)；若干所述排水阀(310)与所述太阳能充电控制组件电性连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及水资源回收及高效利用技术领域，特别涉及一种太阳能智能集分水装置控制电路及太阳能集分水装置。

背景技术

目前，地处于我国偏远或水资源严重贫瘠的特定区域，特别是在沙漠地区，植物灌溉或生活用水多采用打井或通过外部运输的方式，以维持当地人们正常生活用水的供应，该种方式存在水资源利用率低，无法满足人们日常用水需求，以及无法有效地缓解该区域严重缺水情况的问题。此外由于这些地区自然环境中的水源水质情况较为恶劣，自然水源没有进行有效地净化处理，若长时间饮用，对人体健康造成极大地威胁。因此亟待设计一种用于解决上述问题的集分水装置。

实用新型内容

为解决背景技术中提到的在我国偏远或水资源严重匮乏的特定区域人们日常生活用水因采用打井或通过外部运输的方式存在的“水源利用率低及无法满足人们日常用水需求”的问题，本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置控制电路，包括太阳能充电及调压模块、智能集分水控制模块及MCU微控制器模块；其中，

所述太阳能充电及调压模块分别与所述智能集分水控制模块及所述MCU微控制器模块耦接；

进一步地，所述太阳能充电及调压模块包括太阳能充电控制电路及电压转换电路；所述电压转换电路与所述太阳能充电控制电路耦接。

进一步地，所述太阳能充电控制电路包括控制芯片U2；所述控制芯片U2分别与控制芯片U3、太阳能板及储能元件BAT耦接；所述储能元件BAT的输出电压为BAT+；所述电压转换电路包括控制芯片U4；所述控制芯片U4与所述储能元件BAT的输出电压端BAT+耦接；所述控制芯片U4的输出电压为+3.3V。

进一步地，所述智能集水控制模块包括空气水汽采集控制电路及空气水汽液化控制电路；所述智能水分配控制模块包括植物喷淋控制电路、生活用水控制电路及饮用水控制电路。

进一步地，所述空气水汽采集控制电路包括风扇控制电机J2；所述空气水汽液化控制电路包括冷凝片温度检测电路及冷凝片控制电路；所述冷凝片温度检测电路及所述冷凝片控制电路中分别包括温度传感器探头RT1及半导体制冷片J1；所述风扇控制电机J2、所述温度传感器探头RT1及所述半导体制冷片J1的控制端分别与所述MCU微控制器模块的对应IO控制端口耦接。

进一步地，所述植物喷淋控制电路包括植物喷淋时间控制电路、植物土壤湿度检测电路及植物喷淋使能电路；所述植物喷淋时间控制电路、所述植物土壤湿度检测电路及所述植物喷淋使能电路中分别包括电阻器R2、湿度传感器RS1及第一排水阀J3；所述电阻器R2、所述湿度传感器RS1及所述第一排水阀J3的控制端分别与所述MCU微控制器模块的对IO控制端口耦接。

进一步地，所述生活用水控制电路包括第一启动按键K1及第二排水阀J4；所述饮用水控制电路包括第二启动按键K2及第三排水阀J5；所述第一启动按键K1、第二排水阀J4、第二启动按键K2及第三排水阀J5的控制端分别与所述MCU微控制器模块的IO控制端口耦接。

本实用新型另外提供一种太阳能智能集分水装置，采用如上任意所述的一种太阳能智能集分水装置控制电路；还包括太阳能充电控制组件、空气水汽智能集分水组件及储水组件；所述太阳能充电控制组件及所述空气水汽智能集分水组件分别设置在所述储水组件上；所述空气水汽智能集分水组件包括空气水汽液化集水组件及智能水分配组件；所述空气水汽液化集水组件及所述智能水分配组件分别与所述太阳能充电控制组件电性连接。

进一步地，所述太阳能充电控制组件包括太阳能板、控制电路板及储能元件；所述太阳能板及所述储能元件分别与所述控制电路板电性连接。

进一步地，所述空气水汽液化集水组件包括空气水汽采集组件、冷凝组件、第一过滤组件及第二过滤组件；所述空气水汽采集组件及所述冷凝组件上分别设有第一过滤组件及第二过滤组件；所述冷凝组件周边设有所述空气水汽采集组件；所述智能水分配组件包括若干排水阀；若干所述排水阀与所述太阳能充电控制组件电性连接。

本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置控制电路及太阳能集分水装置，通过与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：

1.本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置控制电路及太阳能集分水装置，包括太阳能充电及调压模块、智能集分水控制模块及MCU微控制器模块，通过MCU微控制器模块使能本装置上设有的智能集分水控制模块采集空气，并将空气中的水汽通过本装置上设有的冷凝组件，利用冷凝方式转化为冷凝水，再利用本装置上设有的过滤净化组件对冷凝水进行净化处理，依据用户不同使用需求使能本装置上设有的排水阀门对净化水进行智能分配操作。本实用新型提供的技术方案，不但能够为生活在水资源严重匮乏地区的人们提供生活所需用水，还可以实现对植物进行自动喷淋操作，有效地解决了在偏远或水资源严重匮乏的特定区域人们日常生活用水因采用打井或通过外部运输的方式，存在的水资源利用率低以及无法满足人们日常用水需求的问题，有效地缓解了该区域严重缺水情况。本实用新型提供的技术方案中整个装置的使用具有操作简便、智能控制、使用灵活、功能多样、可靠性强及经济实用性强等优势。

2.整个装置采用太阳能光伏发电技术作为主要能源消耗，可以确保本装置在无市电接入的区域也可不间断的持续运行。此外，本实用新型提供的技术方案中装置本体上还设有过滤装置，可以实现对冷凝水的过滤净化处理，有效地解决了水资源严重匮乏的特定地区，人们长时间饮用没有经过净化处理的自然水源，进而对人体健康造成严重的威胁的问题。本实用新型提供的技术方案具有节能环保、成本低廉、功耗低及实用性强等优势，具有广泛的应用及市场发展前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置控制电路原理框图；

图2为图1中太阳能充电及调压模块中太阳能充电控制电路原理图；

图3为图1中太阳能充电及调压模块中电压转换电路原理图；

图4为图1中智能集水控制模块中空气水汽采集控制电路原理图；

图5为图1中智能集水控制模块中空气水汽液化控制电路原理图；

图6为图1中智能水分配控制模块中植物喷淋控制电路原理图；

图7为图1中智能水分配控制模块中生活用水控制电路原理图；

图8为图1中智能水分配控制模块中饮用水控制电路原理图；

图9为图1中MCU微控制器模块控制原理图；

图10为本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置组装结构示意图；

图11为本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置组装结构部分爆炸图；

图12为图10中空气水汽液化集水组件组装结构示意图；

图13为图10中储水组件与智能水分配组件组装结构部分爆炸图。

附图标记：

110太阳能板 120控制电路板 130储能元件

211进气孔 212排气孔 213进气风扇

214排气风扇 221散热架 222冷凝片

223冷凝架 224第一金属片 225第二金属片

230第一过滤组件 310排水阀 410顶盖

420支架 430集水板 431集水口

440第二过滤组件 450安装孔 460排水口

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置控制电路，包括太阳能充电及调压模块、智能集分水控制模块及MCU微控制器模块；所述太阳能充电及调压模块分别与所述智能集分水控制模块及所述MCU微控制器模块耦接；所述智能集分水控制模块包括智能集水控制模块及智能水分配控制模块；所述智能集水控制模块及所述智能水分配控制模块分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

具体实施时，如图1所示，本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置控制电路，包括太阳能充电及调压模块、智能集分水控制模块及MCU微控制器模块，各模块间采用电性连接方式。其中，智能集分水控制模块包括智能集水控制模块及智能水分配控制模块。通过MCU微控制器模块使能智能集分水控制模块中设有的智能集水控制模块对空气进行采集，利用本装置上设有的空气水汽冷凝组件，采用冷凝方式将空气中的水汽转换为冷凝水，利用本装置上设有的过滤组件对冷凝水进行过滤处理，同时利用MCU微控制器模块使能智能集分水控制模块中设有的智能水分配模块，以满足用户的不同使用需求。本实用新型提供的技术方案有效地缓解了在偏远或水资源严重匮乏的特定区域，人们日常生活用水因采用打井或通过外部运输的方式，存在的水资源利用率低以及无法满足人们日常用水需求的问题。此外，整个装置采用太阳能光伏发电技术作为主要能源消耗，具有节能环保及功耗低等优势，本实用新型提供的技术方案同时兼具有操作简便、智能实时控制、成本低廉以及有效地缓解了水资源严重匮乏的特定地区人们日常用水困难的问题。

本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置控制电路及太阳能集分水装置，通过与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：

优选地，所述太阳能充电及调压模块包括太阳能充电控制电路及电压转换电路；所述电压转换电路与所述太阳能充电控制电路耦接。

优选地，所述太阳能充电控制电路包括控制芯片U2；所述控制芯片U2分别与控制芯片U3、太阳能板及储能元件BAT耦接；所述储能元件BAT的输出电压为BAT+；所述电压转换电路包括控制芯片U4；所述控制芯片U4与所述储能元件BAT的输出电压端BAT+耦接；所述控制芯片U4的输出电压为+3.3V。

具体实施时，如图1及图2所示，太阳能充电及调压模块包括太阳能充电控制电路，太阳能充电电路包括太阳能板Solar_power,太阳能板Solar_power通过防反充二极管D1对储能元件BAT进行充电，其中，太阳能板Solar_power的电压为+5V，储能元件BAT输出电压为+3.3V。太阳能板Solar_power利用太阳能光伏发电技术对储能元件BAT进行充电，为避免电池BAT因过充电、过放电以及电流过大而导致电池寿命的缩短或电池损坏，需要设计一个电池保护电路，即将所述电池BAT通过电阻R8及电容C4与控制芯片U2耦接，控制芯片U2在使用时需要耦接两个N型MOSFET开关管，实现对锂电池放电、过充及短路的保护控制。其中两个N型MOSFET开关管采用集成控制芯片U3替代。

进一步地，控制芯片U3内部集成了两个N型MOSFET开关管M1及M2，如图2所示，控制芯片U3芯片中M1开关管的栅极G1与控制芯片U11的放电控制门限引脚DOUT耦接；控制芯片U3中M1开关管的栅极G2与控制芯片U2的充电控制引脚COUT耦接；控制芯片U3中M1开关管的源极S1与储能元件BAT的负极端耦接，控制芯片U3中M2开关管的源极S2通过电阻R9与控制芯片U2的电流感应输入引脚(即充电器检测)CSI耦接。此外，由于开关管M1与M2属于绝缘栅场效应管，故开关管M1与M2的栅极是无直流通路的，且输入阻抗极高，容易引起静电荷聚集，产生较高的电压降，进而引发漏极和源极间的绝缘层击穿，故需要在开关管M1与M2的漏极和源极间耦接一只稳压管，该稳压管又被称为寄生二极管。

其中，控制芯片U2的型号为DW01A，控制芯片U3的型号为8205A。

较佳地，如图2所示，储能元件BAT与开关S1耦接，通过利用开关S1开启\/关闭实现对后续电路是否进行供电操作的精确控制。其中储能元件BAT采用锂电池、超级电容及超导元件中的至少一种。

较佳地，为满足后续控制模块中相应的控制电路的供电需求，需要对储能元件BAT的输出BAT+进行电压转换，故本实用新型提供的技术方案中，如图1及图3所示，太阳能充电及调压模块包括电压转换电路，电压转换电路包括控制芯片U4，储能元件BAT的输出BAT+通过电容C2与控制芯片U4的输入端进行耦接，控制芯片U4通过电容C5输出+3.3V的电压为后续电路供电。

优选地，所述智能集水控制模块包括空气水汽采集控制电路及空气水汽液化控制电路；所述智能水分配控制模块包括植物喷淋控制电路、生活用水控制电路及饮用水控制电路。

优选地，所述空气水汽采集控制电路包括风扇控制电机J2；所述空气水汽液化控制电路包括冷凝片温度检测电路及冷凝片控制电路；所述冷凝片温度检测电路及所述冷凝片控制电路中分别包括温度传感器探头RT1及半导体制冷片J1；所述风扇控制电机J2、所述温度传感器探头RT1及所述半导体制冷片J1的控制端分别与所述MCU微控制器模块的对应IO控制端口耦接。

具体实施时，如图1及图4所示，所述智能集水控制模块包括空气水汽采集控制电路及空气水汽液化控制电路，空气水汽采集控制电路包括风扇控制电机J2，风扇控制电机J2通过MOS管Q2、电阻R5及电阻R6与MCU微控制器模块的风扇控制引脚fan耦接。MCU微控制器模块通过向风扇控制引脚fan传输高低电平信息，使能或失能进气或排气风扇。空气水汽液化控制电路包括冷凝片温度检测电路及冷凝片控制电路，冷凝片温度检测电路包括温度传感器探头RT1，所述温度传感器探头RT1分别通过电阻R7及电阻R14与+3.3V供电电源及MCU微控制器模块的温度采集引脚Tem耦接。冷凝片控制电路包括半导体制冷片J1，半导体制冷片J1通过MOS管Q1、电阻R3及电阻R4与MCU微控制器模块的冷凝片使能控制引脚cryogen耦接。其中，冷凝片控制电路供电电压为+3.3V

本装置上电后，MCU微控制器模块通过向风扇控制引脚fan输出高电平信号，即分别使能进气风扇及排气风扇的控制电机，利用进气风扇将空气采集至装置内部，MCU微控制器模块通过向冷凝片使能控制引脚cryogen输出高电平信号，使能半导体制冷片J1开始制冷，此时空气中的水汽将液化成小水滴附着在半导体制冷片J1表面，利用冷凝的方式实现对空气中气体和水蒸气的分离，通过使能排气风扇将经过冷凝操作后剩余的多余废气排出至装置外部。同时，为确保半导体制冷片J1的温度能够长期维持在能够确保水蒸气实现液化的温度范围内，需要利用冷凝片温度检测电路对半导体制冷片J1的温度进行实时的采集，并通过温度采集引脚Tem将采集的温度值反馈至MCU微控制器模块内部进行分析处理，MCU微控制器模块会依据处理结果向冷凝片控制电路中的冷凝片使能控制引脚cryogen传输高低电平信息，实现对半导体制冷片J1的使能或失能。以确保半导体制冷片J1能够维持在预先设定的工作温度范围。

优选地，所述植物喷淋控制电路包括植物喷淋时间控制电路、植物土壤湿度检测电路及植物喷淋使能电路；所述植物喷淋时间控制电路、所述植物土壤湿度检测电路及所述植物喷淋使能电路中分别包括电阻器R2、湿度传感器RS1及第一排水阀J3；所述电阻器R2、所述湿度传感器RS1及所述第一排水阀J3的控制端分别与所述MCU微控制器模块的对IO控制端口耦接。

优选地，所述生活用水控制电路包括第一启动按键K1及第二排水阀J4；所述饮用水控制电路包括第二启动按键K2及第三排水阀J5；所述第一启动按键K1、第二排水阀J4、第二启动按键K2及第三排水阀J5的控制端分别与所述MCU微控制器模块的IO控制端口耦接。

空气中的水汽经过冷凝组件进行液化处理转换成冷凝水，存储在本装置上设有的储水组件内部，MCU微控制器模块通过使能智能水分配控制模块，实现植物喷淋或人们日常生活用水的供给，以满足生活在水资源严重匮乏的特定区域的人们日常生活用水需求，同时可有效缓解该区域用水困难的问题。具体实施时，如图1及图6所示，所述智能水分配控制模块包括植物喷淋控制电路，植物喷淋控制电路包括植物喷淋时间控制电路、植物土壤湿度检测电路及植物喷淋使能电路，植物喷淋控制电路中包括电阻器R2，电阻器R2通过电阻R1分别与供电电源+3.3V及MCU微控制器模块的喷淋定时引脚TIME耦接。植物土壤湿度检测电路包括湿度传感器RS1，湿度传感器RS1分别通过电阻R12及电阻R13与+3.3V供电电源及MCU微控制器模块的土壤湿度采集控制引脚hum耦接。植物喷淋使能电路包括第一排水阀J3，第一排水阀J3通过MOS管Q3、电阻R10及电阻R11与MCU微控制器模块的植物喷淋控制引脚water耦接。

本实用新型提供的技术方案中，采用定时控制的方式实现对植物的喷淋操作，依据植物的不同特性调整植物喷淋时间控制电路中的电阻器R2的阻值，MCU微控制器模块通过喷淋定时引脚TIME采集此时电路中电流或电压的当前值，并依据该值设定植物喷淋的定时时间T，当系统到达该设定额定时时间T时，MCU微控制器模块通过植物喷淋控制引脚water向植物喷淋使能电路发出使能指令，此时电路中的MOS管Q3导通，第一排水阀J3通电工作，进而实现对植物喷淋操作。

本实用新型提供的技术方案中，还可通过检测当前土壤湿度的情况，控制实现对植物的喷淋操作，如图6所示，MCU微控制器模块通过土壤湿度采集控制引脚hum向植物土壤湿度检测电路发出使能指令，电路中设有的湿度传感器RS1通电工作，利用湿度传感器RS1检测当前植物土壤的干湿度情况，并将检测结果通过土壤湿度采集控制引脚hum反馈至MCU微控制器模块内部进行处理，MCU微控制器模块依据处理结果，通过植物喷淋控制引脚water向植物喷淋使能电路发出使能或失能指令，进而控制实现对植物的喷淋操作。

较佳地，本实用新型提供的技术方案中，除了可以实现对植物的喷淋操作，还可以满足水资源严重匮乏的地区，人们日常生活所需的正常水源供应，如图1及图7所示，所述智能水分配控制模块包括生活用水控制电路，生活用水控制电路包括第一启动按键K1及第二排水阀J4，第二排水阀J4通过MOS管Q4、电阻R15及电阻R16与MCU微控制器模块的生活用水出水控制引脚domestic耦接，第一启动按键K1与MCU微控制器模块的生活用水使能控制引脚KEY1耦接。当用户按下本装置上设有的第一启动按键K1时，MCU微控制器模块通过生活用水使能控制引脚KEY1检测到该按键按下的同时通过生活用水出水控制引脚domestic向生活用水控制电路中第二排水阀J4的控制端发出使能信号，此时MOS管Q4导通，第二排水阀J4通电工作，本装置上设有的生活用水排水阀门开启，并对外排水。

较佳地，本实用新型提供的技术方案中，同时还提供直接饮水功能，具体实施时，如图1及图8所示，所述智能水分配控制模块包括及饮用水控制电路，饮用水控制电路包括第二启动按键K2及第三排水阀J5，第三排水阀J5通过MOS管Q5、电阻R17及电阻R18与MCU微控制器模块的第三排水阀J5出水控制引脚direct耦接，第二启动按键K2与MCU微控制器模块的饮用水使能控制引脚KEY2耦接。当用户按下本装置上设有的第二启动按键K2时，MCU微控制器模块通过饮用水使能控制引脚KEY2检测到该按键按下的同时，通过饮用水出水控制引脚direct向饮用水控制电路发出使能信号，此时MOS管Q5导通，第三排水阀J5通电工作，本装置上设有的饮用水排水阀门开启并对外排水。

较佳地，如图9所示，MCU微控制器模块包括控制芯片U5，MCU微控制器模块作为整个控制电路的核心，通过使能控制不同的功能模块控制装置完成对应的功能操作，MCU微控制器模块的控制芯片U5通过滤波电容C1与+3.3V供电电源耦接。其中，控制芯片U5的型号为EM78P301NSO14J。

本实用新型另外提供一种太阳能智能集分水装置，采用如上任意所述的一种太阳能智能集分水装置控制电路；还包括太阳能充电控制组件、空气水汽智能集分水组件及储水组件400；所述太阳能充电控制组件及所述空气水汽智能集分水组件分别设置在所述储水组件400上；所述空气水汽智能集分水组件包括空气水汽液化集水组件及智能水分配组件；所述空气水汽液化集水组件及所述智能水分配组件分别与所述太阳能充电控制组件电性连接。

具体实施时，如图10及图11所示，本实用新型提供的一种太阳能智能集分水装置，包括太阳能充电控制组件、空气水汽智能集分水组件及储水组件400，太阳能充电及控制组件及所述空气水汽智能集分水组件均设置在所述储水组件400上。其中，空气水汽智能集分水组件包括空气水汽液化集水组件及智能水分配组件。通过空气水汽智能集分水组件中设有的空气水汽采集组件进行空气采集，并利用空气水汽智能集分水组件中设有的冷凝组件采用冷凝方式分离空气中的水蒸气，使其液化成液态的冷凝水，再利用空气水汽智能集分水组件中设有的第二过滤组件440对冷凝水进行过滤净化处理后，将该冷凝水存储到本装置上设有的储水组件400中，通过使能智能水分配组件中设有的对应功能的排水阀，实现植物喷淋、生活用水及饮用水等功能，为防止空气中的灰尘及杂质等进入到本装置内，在空气水汽采集组件上设有第一过滤组件230。

优选地，太阳能充电控制组件包括太阳能板110、控制电路板120及储能元件130；所述太阳能板110及所述储能元件130分别与所述控制电路板120电性连接。

较佳地，如图10及图11所示，太阳能充电控制组件包括太阳能板110、储能元件130及控制电路板120；太阳能板110及储能元件130分别与控制电路板120电性连接。太阳能板110设置在储水组件400中设有的顶盖410上，储能元件130与控制电路板120均设置在储水组件400中设有的支架420上。白天光线充足时，太阳能板110利用光电效应对储能元件130进行充电，储能元件130为整个装置提供运行所需的能源消耗，同时能够确保本装置的持续不间断运行。

优选地，所述空气水汽液化集水组件包括空气水汽采集组件、冷凝组件第一过滤组件230及第二过滤组件440；所述空气水汽采集组件及所述冷凝组件上分别设有第一过滤组件230及第二过滤组件440；所述冷凝组件周边设有所述空气水汽采集组件；所述智能水分配组件包括若干排水阀310；若干所述排水阀310与所述太阳能充电控制组件电性连接。

具体实施时，如图11及图12所示，空气水汽采集组件包括进气孔211、排气孔212、进气风扇213及排气风扇214，进气风扇213及排气风扇214与控制电路板120电性连接。其中，进气孔211及排气孔212均设置在储水组件400中设有的支架420上。本装置开启后，进气风扇213通过转动使外部空气通过进气孔211进入到本装置中，并利用冷凝组件将空气中的水蒸气液化分离，将多余的气体通过排气风扇214及排气板212排出。为避免空气中的灰尘或其他杂质进入到本装置中，进气风扇213与排气风扇214上均设有第一过滤组件230。

较佳地，如图11及图12所示，所述冷凝组件包括散热架221、冷凝片222及冷凝架223；所述散热架221设置在冷凝架223上，散热架221与所述冷凝架223之间设有冷凝片222；冷凝片222与控制电路板120电性连接。散热架221与冷凝架223上分别设有若干设有第一金属片224及第二金属片225；第二金属片225表面涂覆有超疏水涂料。冷凝组件与储水组件400间设有集水板430及第二过滤组件440；集水板430上设有集水口431，集水板430与储水组件400上设有的安装孔450采用固定方式进行联接装配。通过空气水汽采集组件将外部空气抽入到本装置内部，控制电路板120启动冷凝片222开始制冷，当冷凝片222的温度达到水液化的温度时，空气中的水蒸气会液化成水滴，并凝结在冷凝架223上设有的第二金属片225上，当水滴凝结到一定体积时，会掉落到冷凝架223下侧设有集水板430上，冷凝水经过第二过滤组件440进行净化处理后，通过集水口431流入到储水组件400中进行存储。

其中，如图11及图12所示，为避免因低温导致液化后水珠第二金属片225上凝固，需要在第二金属片225表面涂覆有超疏水涂料，以促使水珠更容易从第二金属片225表面滑落。同样为促使掉落在集水板430上的冷凝水珠更容易滑落到集水口431处，则需要将集水口431处的集水板430做成V字形，同时集水板430同样采用超疏水材料制成；和\/或集水板430采用表面涂覆有超疏水涂料的板材制成。此外，超疏水材料还具有防止金属腐蚀及清洁污垢的作用。空气中的水蒸气在冷凝时会散发一部分热量，故在冷凝片222的上侧设有散热架221，采用空气对流的方式加快散热，同时为增大散热架221与空气的接触面积进一步加快散热，故在所述散热架221上侧设有若干第一金属片224。

较佳地，如图11及图13所示，储水组件400上设有智能水分配组件，智能水分配组件包括若干排水阀310；若干排水阀310与控制电路板120电性连接，若干排水阀310与储水组件400上设有的排水口460采用插接固定的方式进行联接装配。通过按下储水组件400上设有功能按键，即可以使能不同功能的排水阀310，以满足人们生活用水及直接饮水等功能需求，同时控制电路板120利用MCU微控制器模块定时编程的功能使能植物喷淋排水阀，完成植物浇灌操作。其中，在直接饮水排水阀还上设有过滤装置。

此外，第一过滤组件230、第二过滤组件440及过滤装置为活性炭、压缩碳、PP棉、RO膜及超滤膜过滤器中的至少一种。所述第一金属片224及所述第二金属片225为铜、铝及铝合金中的至少一种

尽管本文中较多的使用了诸如太阳能充电及调压模块、智能集分水控制模块、MCU微控制器模块、智能集水控制模块、智能水分配控制模块、太阳能充电控制电路、电压转换电路、空气水汽采集控制电路、空气水汽液化控制电路、植物喷淋控制电路、生活用水控制电路、饮用水控制电路、冷凝片温度检测电路、冷凝片控制电路、植物喷淋时间控制电路、植物土壤湿度检测电路、植物喷淋使能电路、太阳能充电控制组件、空气水汽智能集分水组件、储水组件、空气水汽液化集水组件、智能水分配组件、太阳能板、储能元件、控制电路板、冷凝组件、第一过滤组件、空气水汽采集组件、排水阀、第二过滤组件、太阳能板、储能元件、控制电路板、进气孔、排气孔、进气风扇、排气风扇、散热架、冷凝片、冷凝架、第一金属片、第二金属片、第一过滤组件、排水阀、顶盖、支架、集水板、集水口、第二过滤组件、安装孔及排水口等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

设计图

一种太阳能智能集分水装置控制电路及太阳能集分水装置论文和设计

一种太阳能智能集分水装置控制电路及太阳能集分水装置论文和设计-柯钦怀

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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