一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置的制造方法
一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，属于电子产品技术领域。
【背景技术】
[0002]随着科技的飞速发展，其应用于工农业的技术也越来越广泛。通过研宄发现，传统的液位监测与控制系统主要以模拟方式记录数据，即使是数字方式记录的，也很难方便的输入计算机处理；另外数据的处理基本靠人工判断，费时易错；并且对于水位信息的采集、传输的实时性和准确性较差，效率较低，大都存在控制距离短、易受障碍物干扰、无反馈信息等缺点，造成了投入了较大的人力、物力、财力，但是却没有得到相应的投入回报。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:本实用新型提供了一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，以用于解决传统液位监测控制系统操作复杂，系统实时性不高，采集到液位数据精度偏差大，以及开发成本较高等问题。
[0004]本实用新型技术方案是:一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机
1、主控制器2、LED屏3、指示灯4 (从左至右依次是电机指示灯、上水指示灯、达标指示灯)、控制按钮5 (从上至下依次是启动按钮、停止按钮、查询按钮)、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0005]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SIM_CARD电路、串口通信电路；
[0006]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0007]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0008]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地；此处参考引用了已经发表的(陈小虎等，《PC与仿形机械手的串口通信实现》，组合机床与自动化加工技术，2014.07)论文，文中提到“设计了 RS232串行通信接口电路，将仿形机械手的数据通过串口通信电路传输到PC机上，以供处理和显示”。可见利用串口通信电路进行数据的传输是现有技术中的常见使用方法。
[0009]所述微处理器模块7包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路；
[0010]ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容Cll、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3 —端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15—端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13 —端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8一端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM32芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地；
[0011]电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMSl117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMSl117的GND脚接地；所述电感L2 —端与稳压器AMSl117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地；
[0012]按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、Rll、R12、R13、R14、R15和R16、开关S1、SI’、S2、S2’、S3、S3，、S4 ;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll —端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻R12 —端与STM32芯片的P0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13—端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14—端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻R15 —端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开*S1、S1’、S2、S2’、S3、S3’、S4并联接地；此处采用已经发表的(徐大诏等，《基于STM32的便携式矿用多气体检测仪的设计》，仪表技术与传感器，2014)论文，文中提到“设计一种基于STM32便携式矿用多气体检测仪，其中主要涉及以STM32F103VET6微处理器为核心的最小硬件电路”。可见利用STM32最小系统为基础进行控制和处理是现有技术中的常见使用方法。
[0013]控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17—端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光耦芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4一端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。
[0014]所述Zigbee收发模块8包括CC2430射频电路；CC2430射频电路包括值为0.39uF的电容 C20、C21、C23 和 C24、值为 0.43uF 的电容 C22 和 C25、电阻 R20、R21、R22 和 R23、外部晶振XTALl和XTAL2、电感L3、L4和L5、天线ANT ;所述电容C20 —端与CC2430芯片的P2_3脚相连，另一端接地；所述电容C21 —端与CC2430芯片的P2_4脚、外部晶振XTALl相连，另一端接地；所述电容C22—端与CC2430芯片的DCOUPL脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTALl —端与电容C20相连，另一端与电容C21相连；所述电容C23 —端与CC2430芯片的X0SC_02脚相连，另一端接地；所述电容C24 —端与CC2430芯片的X0SC_Q1脚、外部晶振XTAL2相连，另一端接地；所述电容C25 —端与CC2430芯片的RREG_0UT脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTAL2 —端与电容C23相连，另一端与电容C24相连；所述电阻R20 —端与电感L3、CC2430芯片的RF_P脚相连，另一端与电感L4、电阻R21相连；所述电阻R21 —端与电阻R20、电感L4相连，另一端与电感L5相连；所述电容C26 —端与电感L5相连，一端与天线ANT相连；所述电阻R22 —端与CC2430芯片的RBL_AS2脚相连，另一端接地。此处采用已经发表的(任小洪等，《基于Zigbee的CC2430芯片的汽车遥控门设计》，微计算机信息杂志，2010.6)论文，文中提到“采用具有低功耗、微体积、基于Zigbee技术的CC2430芯片作为通信核心，进行汽车遥控门的高可靠性、安全性设计”。可见利用CC2430芯片进行低功耗、高安全可靠性的通信处理是现有技术中的常见使用方法。
[0015]所述无线超声波液位变送器9包括胶棒天线11、Zigbee射频模块12、导线13、电池组14、金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17、防水外壳18 ;所述胶棒天线11和Zigbee射频模块12相连；所述Zigbee射频模块12通过导线13和电池组14相连；所述电池组14通过导线13和金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17相连；胶棒天线11外置在防水外壳18上，Zigbee射频模块12、导线13、电池组14、金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17均内置于防水外壳18中。
[0016]本实用新型的工作原理是:
[0017]使用本系统，首先将所有需要监测和控制的水泵工作区域安装上无线超声波液位变送器9，其负责实时采集液位信息，并且周期性的将数据转发给主控制器2，接着主控制器2上电，电源电路开始工作，蓄电池的额定输出电压为36V，经过电源电路转换之后，产生5V、12V、24V的恒压，分别供GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块使用。电源电路采用LM2596电流输出降压开关型集成稳压芯片，宽电压输入，大电流输出，自动生降压，为主控制器2各模块的工作提供稳定的电源保证。本系统分成两种工作模式，即本地模式和远程模式。本地模 式是指通过Zigbee网络协议搭建起的包括主控制器2、无线超声波液位变送器9、水泵10在内的工作区域，其旨在满足用户本地进行液位监测和控制。主控制器2上的LED屏3可以实时显示来自监测区域内无线超声波液位变送器9采集到的液位信息，无线超声波液位变送器9通过超声探头采集到液位电信号，其中起决定作用的是一个复合式振动器，其被灵活地固定在底座上。该复合式振动器是谐振器16以及，由一个金属片15和一个压电陶瓷片17组成的双压电晶片元件振动器的一个结合体。谐振器呈喇叭形，目的是能有效地辐射由于振动而产生的超声波，并且可以有效地使超声波聚集在振动器的中央部位，之后采集到将电信号传送给Zigbee射频模块进行无线传输给主控制器2。用户便可直观的读取液位信息，并通过操作启动、停止按钮进行水泵的控制，此时按键电路工作，相应开关电路闭合，将信号发送给STM32处理器，从而实现指定操作。同时主控制器2上的三个指示灯也会直观的显示水泵的工作情况，即当水泵启动时，电机指示灯便会亮；当水管已经抽上水时，上水指示灯便会亮；当液位达到设置标准，达标指示灯便会亮。为了使继电器的输出更直观和稳定，设计了微处理器模块7中的控制信号电路，其选用光耦芯片AQW214来进行光电隔离路，当处理器的管脚为高电平时，光耦没有输出，继电器不动作；当处理器的管脚为低电平时，光耦有输出，继电器动作，同时在继电器的线圈两端加了发光二极管D5和续流二极管D4。远程模式是指通过GSM网络协议搭建起的包括手机1、主控制器
2、无线超声波液位变送器9、水泵10在内的工作区域，其旨在满足用户不在工作现场，但却能够进行远程操控，其主要是在本地工作模式电路模块的基础上，加装了 GSM通讯模块，通过TC35i通信电路以及SIM_CARD电路远程接收来自用户手机发送的操作指令，之后利用串口通信电路与主控制器2进行指令交互，从而达到远程控制水泵工作的目的，主控制器2控制实现控制水泵为自动化领域常规技术手段，已经发表的(张爱民等，《STM32微控制器的可靠串口通信技术研宄》)，单片机与嵌入式系统应用，2013)论文，文中提到“采用提出一种基于STM32F107的可靠串口通信设计方案，STM32F107提供5个独立的异步串行接口，并且内置了 CRC计算单元，通过指令交互最终能够有效的实现远端设备的控制”。可见利用串口通信电路与控制器进行指令交互的控制是现有技术中的常见使用方法。两种工作模式可以根据用户具体需求进行切换。
[0018]GSM通讯模块6主要负责手机I与主控制器2的通信，其中TC32i通信模块起到关键通信作用。TC35i有40个引脚，通过一个ZIF (Zero Insert1n Force,零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。第1~14脚为电源部分:1~5为电源电压输入端Vbatt+，6~10为电源地GND，11、12为充电引脚，13为对外输出电压(共外电路使用)，14为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻。24-29 为 SIM 卡引脚，分别为 CCIN、CCRST、CC1、CCCLK、CCVCC 和 CCGND0 33-40 为语音接口，用来接电话手柄。15、30、31和32脚为控制部分:15为点火线IGT(Ignit1n),当TC35i通电后必须给IGT —个大于10ms低电平，模块才启动；30为RTC Backup, 31为Power Down, 32 为 SYNC。16~23 为数据输入 / 输出，分别为 DSRO、RINGO、RxDO、TxDO、CTSO、RTSO、DTRO和DCD0，其中RxDO、TxDO与STM32芯片的51、52引脚连接，实现TC35i通信到处理器的数据信号传输。
[0019]微处理器模块7主要负责处理来自GSM通讯模块6和Zigbee收发模块8的数据信息。其中ARM处理器为STM32芯片，STM32的标准外设包括10个定时器、两个12位
1-Msample/s AD (模数转换器)(快速交替模式下2M sample/s)、两个12位DA (数模转换器)、两个I2C接口、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口 IIS，另外STM32F107拥有全速USB (OTG)接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100 MAC模块。STM32芯片的5、6引脚连接外部晶振电路，STM32芯片的2、3引脚连接RTC晶振电路，STM32芯片的7引脚连接复位电路。此处的晶振电路是为系统提供基本的时钟信号，RTC晶振电路中采用的的晶体Y2大小规格为32.768kHZ，更加保证了系统时钟信号的精准性。此处的复位电路起到对STM32进行清零恢复初始化的作用。另外微处理器模块7中的电源电路启动转换蓄电池的输出电压，其采用LM2596电流输出降压开关型集成稳压芯片，宽电压输入，大电流输出，自动升降压，将蓄电池的电压分为转换成5V、12V、36V，分别供ARM处理器、GSM通通讯模块、Zigbee收发模块提供稳定恒压。同时起到信号控制的驱动电路，通过选用光耦芯片AQW214来进行光电隔离，当STM32的管脚为高电平时，光耦没有输出，继电器KA22不动作；当STM32的管脚为低电平时，光耦有输出，继电器KA22动作，并且在继电器KA22的线圈两端加了发光二极管D5和续流二极管D4，当继电器动作时，发光二极管D5被点亮，使继电器KA22的输出更直观、更稳定。
[0020]Zigbee收发模块8主要负责转发主控制器2的指令，同时收集转发来自无线超声波液位变送器9的数据信息。CC2430芯片的P1_4、P1_7引脚与STM32芯片的1/0引脚连接进行数据传输。其中CC2430射频电路使用一个非平衡天线，连接非平衡变压器可使天线性能更好。电路中的非平衡变压器由电容C26和电感L3、L4、L5以及一个PCB微波传输线组成，整个结构满足RF输入/输出匹配电阻(50Ω)的要求。内部T/R交换电路完成LNA和PA之间的交换。R22和R23为偏置电阻，电阻R23主要用来为32 MHz的晶振提供一个合适的工作电流。用I个32 MHz的石英谐振器(XTALl)和2个电容(C23和C24)构成一个32MHz的晶振电路。用I个32.768 kHz的石英谐振器(XTAL2)和2个电容(C20和C21)构成一个32.768 kHz的晶振电路。电压调节器为所有要求1.8 V电压的引脚和内部电源供电，C22和C25电容是去耦合电容，用来电源滤波，以提高芯片工作的稳定性。
[0021]本实用新型的有益效果是:本实用新型解决了传统的液位监测与控制系统主要以模拟方式记录数据，即使是数字方式记录的，也很难方便的输入计算机处理的问题；另外运用处理器代替人工判断，节省时间，减少错误，提高了效率；并且对于水位信息的采集、传输的实时性和准确性较差，控制距离短、易受障碍物干扰、无反馈信息等问题进行了综合突破改进。本实用新型通过设计出一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，实现过程更为简单智能，实时性更高，精度更高，开发成本相对较低，有很高的应用价值。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的连接原理图；
[0023]图2为本实用新型的外观结构示意图；
[0024]图3为本实用新型中TC35i通信电路原理图；
[0025]图4为本实用新型中SM_CARD电路原理图；
[0026]图5为本实用新型中串口通信电路原理图；
[0027]图6为本实用新型中ARM处理器电路原理图；
[0028]图7为本实用新型中电源电路原理图；
[0029]图8为本实用新型中按键电路原理图；
[0030]图9为本实用新型中控制信号驱动电路原理图；
[0031]图10为本实用新型中CC2430射频电路原理图；
[0032]图11为本实用无线超声波液位变送器结构示意图。
[0033]图1-11中各标号:1-手机，2-主控制器，3-LED屏，4-指示灯，5-控制按钮，6-GSM通讯模块，7-微处理器模块，8-Zigbee收发模块，9_无线超声波液位变送器，10-水泵，
11-胶棒天线，12-Zigbee射频模块，13-导线，14-电池组，15-金属片，16-谐振器，17-压电陶瓷片，18-防水外壳。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
[0035]实施例1:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0036]实施例2:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0037]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SIM_CARD电路、串口通信电路；
[0038]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为10K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0039]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0040]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的... 13引脚相连，其5引脚接地。
[0041]实施例3:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0042]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SM_CARD电路、串口通信电路；
[0043]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0044]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0045]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地。
[0046]所述微处理器模块7包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路；
[0047]ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容Cll、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3 —端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15—端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13 —端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8一端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM32芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地；
[0048]电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMSl117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMSl117的GND脚接地；所述电感L2 —端与稳压器AMSl117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地；
[0049]按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、Rll、R12、R13、R14、R15和R16、开关S1、SI’、S2、S2’、S3、S3，、S4 ;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll —端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻町2—端与31102芯片的？0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13—端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14—端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻R15—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开关S1、S1，、S2、S2，、S3、S3，、S4 并联接地；
[0050]控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17—端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光耦芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4一端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。
[0051]实施例4:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0052]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SM_CARD电路、串口通信电路；
[0053]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0054]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0055]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地。
[0056]所述微处理器模块7包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路；
[0057]ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容Cll、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3 —端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15—端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13 —端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8一端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM3 2芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地；
[0058]电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMSl117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMSl117的GND脚接地；所述电感L2 —端与稳压器AMSl117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地；
[0059]按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、Rll、R12、R13、R14、R15和R16、开关S1、SI’、S2、S2’、S3、S3，、S4 ;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll —端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻町2—端与31102芯片的？0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13—端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14—端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻R15—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开关S1、S1，、S2、S2，、S3、S3，、S4 并联接地；
[0060]控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17—端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光耦芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4一端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。
[0061 ] 所述Zigbee收发模块8包括CC2430射频电路；CC2430射频电路包括值为0.39uF的电容 C20、C21、C23 和 C24、值为 0.43uF 的电容 C22 和 C25、电阻 R20、R21、R22 和 R23、外部晶振XTALl和XTAL2、电感L3、L4和L5、天线ANT ;所述电容C20 —端与CC2430芯片的P2_3脚相连，另一端接地；所述电容C21 —端与CC2430芯片的P2_4脚、外部晶振XTALl相连，另一端接地；所述电容C22—端与CC2430芯片的DCOUPL脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTALl —端与电容C20相连，另一端与电容C21相连；所述电容C23 —端与CC2430芯片的X0SC_02脚相连，另一端接地；所述电容C24 —端与CC2430芯片的X0SC_Q1脚、外部晶振XTAL2相连，另一端接地；所述电容C25 —端与CC2430芯片的RREG_0UT脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTAL2 —端与电容C23相连，另一端与电容C24相连；所述电阻R20 —端与电感L3、CC2430芯片的RF_P脚相连，另一端与电感L4、电阻R21相连；所述电阻R21一端与电阻R20、电感L4相连，另一端与电感L5相连；所述电容C26 —端与电感L5相连，一端与天线ANT相连；所述电阻R22 —端与CC2430芯片的RBL_AS2脚相连，另一端接地。
[0062]实施例5:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0063]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SM_CARD电路、串口通信电路；
[0064]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0065]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0066]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地。
[0067]所述微处理器模块7包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路；
[0068]ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容Cll、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3 —端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15—端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13 —端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8一端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM32芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地；
[0069]电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMSl117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMSl117的GND脚接地；所述电感L2 —端与稳压器AMSl117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地；
[0070]按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、Rll、R12、R13、R14、R15和R16、开关S1、SI’、S2、S2’、S3、S3，、S4 ;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll —端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻町2—端与31102芯片的？0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13—端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14—端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻R15—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开关S1、S1，、S2、S2，、S3、S3，、S4 并联接地；
[0071]控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17—端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光耦芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4一端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。
[0072]所述Zigbee收发模块8包括CC2430射频电路；CC2430射频电路包括值为0.39uF的电容 C20、C21、C23 和 C24、值为 0.43uF 的电容 C22 和 C25、电阻 R20、R21、R22 和 R23、外部晶振XTALl和XTAL2、电感L3、L4和L5、天线ANT ;所述电容C20 —端与CC2430芯片的P2_3脚相连，另一端接地；所述电容C21 —端与CC2430芯片的P2_4脚、外部晶振XTALl相连，另一端接地；所述电容C22—端与CC2430芯片的DCOUPL脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTALl —端与电容C20相连，另一端与电容C21相连；所述电容C23 —端与CC2430芯片的X0SC_02脚相连，另一端接地；所述电容C24 —端与CC2430芯片的X0SC_Q 1脚、外部晶振XTAL2相连，另一端接地；所述电容C25 —端与CC2430芯片的RREG_0UT脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTAL2 —端与电容C23相连，另一端与电容C24相连；所述电阻R20 —端与电感L3、CC2430芯片的RF_P脚相连，另一端与电感L4、电阻R21相连；所述电阻R21一端与电阻R20、电感L4相连，另一端与电感L5相连；所述电容C26 —端与电感L5相连，一端与天线ANT相连；所述电阻R22 —端与CC2430芯片的RBL_AS2脚相连，另一端接地。
[0073]所述无线超声波液位变送器9包括胶棒天线11、Zigbee射频模块12、导线13、电池组14、金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17、防水外壳18 ;所述胶棒天线11和Zigbee射频模块12相连；所述Zigbee射频模块12通过导线13和电池组14相连；所述电池组14通过导线13和金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17相连；胶棒天线11外置在防水外壳18上，Zigbee射频模块12、导线13、电池组14、金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17均内置于防水外壳18中。
[0074]上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:包括手机(1)、主控制器(2)、LED屏(3)、指示灯(4)、控制按钮(5)、无线超声波液位变送器(9)、水泵(10);所述主控制器(2 )包括GSM通讯模块(6 )、微处理器模块(7 )、Zigbee收发模块(8 );其中LED屏(3 )、指示灯(4)、控制按钮(5)安装在主控制器(2)机壳的外部，手机(I)与主控制器(2)中的GSM通讯模块(6 )相连，GSM通讯模块(6 )与微处理器模块(7 )连接，微处理器模块(7 )中的ARM处理器电路与LED屏(3)相连，微处理器模块(7)与Zigbee收发模块(8)相连，Zigbee收发模块(8)与无线超声波液位变送器(9)以及水泵(10)连接。2.根据权利要求1所述的基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:所述GSM通讯模块(6)包括TC35i通信电路、SM_CARD电路、串口通信电路； 所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的R1、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源； 所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SIM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SIM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SIM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连； 所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口 JP4 ；所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 一端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO—端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地。3.根据权利要求1所述的基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:所述微处理器模块(7)包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路； ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容C11、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3—端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15 —端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13—端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8 —端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM32芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地； 电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMS1117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMS1117的GND脚接地；所述电感L2—端与稳压器AMSl 117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地； 按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16、开关51、S1，、S2、S2，、S3、S3，、S4;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll—端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻R12 —端与STM32芯片的P0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13一端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14 —端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻Rl5—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开关S1、S1’、52、S2’、S3、S3，、S4并联接地； 控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17 —端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光親芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4 —端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。4.根据权利要求1所述的基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:所述Zigbee收发模块(8)包括CC2430射频电路；CC2430射频电路包括值为0.39uF的电容C20、C2UC23 和 C24、值为 0.43uF 的电容 C22 和 C25、电阻 R20、R21、R22 和 R23、外部晶振 XTALl和XTAL2、电感L3、L4和L5、天线ANT ;所述电容C20 —端与CC2430芯片的P2_3脚相连，另一端接地；所述电容C21 —端与CC2430芯片的P2_4脚、外部晶振XTALl相连，另一端接地；所述电容C22 —端与CC2430芯片的DCOUPL脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTALl —端与电容C20相连，另一端与电容C21相连；所述电容C23 —端与CC2430芯片的X0SC_02脚相连，另一端接地；所述电容C24 —端与CC2430芯片的X0SC_Q1脚、外部晶振XTAL2相连，另一端接地；所述电容C25 —端与CC2430芯片的RREG_0UT脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTAL2 一端与电容C23相连，另一端与电容C24相连；所述电阻R20 —端与电感L3、CC2430芯片的RF_P脚相连，另一端与电感L4、电阻R21相连；所述电阻R21 —端与电阻R20、电感L4相连，另一端与电感L5相连；所述电容C26 —端与电感L5相连，一端与天线ANT相连；所述电阻R22 —端与CC2430芯片的RBL_AS2脚相连，另一端接地。5.根据权利要求1所述的基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:所述无线超声波液位变送器(9)包括胶棒天线(11 )、Zigbee射频模块(12)、导线(13)、电池组(14)、金属片(15)、谐振器(16)、压电陶瓷片(17)、防水外壳(18);所述胶棒天线(11)和Zigbee射频模块(12)相连；所述Zigbee射频模块(12)通过导线(13)和电池组(14)相连；所述电池组(14)通过导线(13)和金属片(15)、谐振器(16)、压电陶瓷片(17)相连；胶棒天线(11)外置在防水外壳(18)上，Zigbee射频模块(12)、导线(13)、电池组(14)、金属片(15)、谐振器(16)、压电陶瓷片(17)均内置于防水外壳(18)中。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，属于电子产品技术领域。本实用新型包括手机、主控制器、LED屏、指示灯、控制按钮、无线超声波液位变送器、水泵；所述主控制器包括GSM通讯模块、微处理器模块、Zigbee收发模块；其中LED屏、指示灯、控制按钮安装在主控制器机壳的外部，手机与主控制器中的GSM通讯模块相连，GSM通讯模块与微处理器模块连接，微处理器模块中的ARM处理器电路与LED屏相连，微处理器模块与Zigbee收发模块相连，Zigbee收发模块与无线超声波液位变送器以及水泵连接。本实用新型更加智能灵活，实时性更高，精度更高，开发成本相对较低，具有很高的应用价值。
【IPC分类】G05D9/12
【公开号】CN204650295
【申请号】CN201520218174
【发明人】张晶, 薛冷, 容会, 肖智斌, 杨晓多, 范洪博, 汤守国, 崔毅, 张果, 王剑平
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月13日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，属于电子产品技术领域。
【背景技术】
[0002]随着科技的飞速发展，其应用于工农业的技术也越来越广泛。通过研宄发现，传统的液位监测与控制系统主要以模拟方式记录数据，即使是数字方式记录的，也很难方便的输入计算机处理；另外数据的处理基本靠人工判断，费时易错；并且对于水位信息的采集、传输的实时性和准确性较差，效率较低，大都存在控制距离短、易受障碍物干扰、无反馈信息等缺点，造成了投入了较大的人力、物力、财力，但是却没有得到相应的投入回报。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:本实用新型提供了一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，以用于解决传统液位监测控制系统操作复杂，系统实时性不高，采集到液位数据精度偏差大，以及开发成本较高等问题。
[0004]本实用新型技术方案是:一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机
1、主控制器2、LED屏3、指示灯4 (从左至右依次是电机指示灯、上水指示灯、达标指示灯)、控制按钮5 (从上至下依次是启动按钮、停止按钮、查询按钮)、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0005]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SIM_CARD电路、串口通信电路；
[0006]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0007]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0008]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地；此处参考引用了已经发表的(陈小虎等，《PC与仿形机械手的串口通信实现》，组合机床与自动化加工技术，2014.07)论文，文中提到“设计了 RS232串行通信接口电路，将仿形机械手的数据通过串口通信电路传输到PC机上，以供处理和显示”。可见利用串口通信电路进行数据的传输是现有技术中的常见使用方法。
[0009]所述微处理器模块7包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路；
[0010]ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容Cll、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3 —端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15—端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13 —端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8一端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM32芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地；
[0011]电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMSl117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMSl117的GND脚接地；所述电感L2 —端与稳压器AMSl117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地；
[0012]按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、Rll、R12、R13、R14、R15和R16、开关S1、SI’、S2、S2’、S3、S3，、S4 ;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll —端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻R12 —端与STM32芯片的P0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13—端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14—端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻R15 —端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开*S1、S1’、S2、S2’、S3、S3’、S4并联接地；此处采用已经发表的(徐大诏等，《基于STM32的便携式矿用多气体检测仪的设计》，仪表技术与传感器，2014)论文，文中提到“设计一种基于STM32便携式矿用多气体检测仪，其中主要涉及以STM32F103VET6微处理器为核心的最小硬件电路”。可见利用STM32最小系统为基础进行控制和处理是现有技术中的常见使用方法。
[0013]控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17—端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光耦芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4一端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。
[0014]所述Zigbee收发模块8包括CC2430射频电路；CC2430射频电路包括值为0.39uF的电容 C20、C21、C23 和 C24、值为 0.43uF 的电容 C22 和 C25、电阻 R20、R21、R22 和 R23、外部晶振XTALl和XTAL2、电感L3、L4和L5、天线ANT ;所述电容C20 —端与CC2430芯片的P2_3脚相连，另一端接地；所述电容C21 —端与CC2430芯片的P2_4脚、外部晶振XTALl相连，另一端接地；所述电容C22—端与CC2430芯片的DCOUPL脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTALl —端与电容C20相连，另一端与电容C21相连；所述电容C23 —端与CC2430芯片的X0SC_02脚相连，另一端接地；所述电容C24 —端与CC2430芯片的X0SC_Q1脚、外部晶振XTAL2相连，另一端接地；所述电容C25 —端与CC2430芯片的RREG_0UT脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTAL2 —端与电容C23相连，另一端与电容C24相连；所述电阻R20 —端与电感L3、CC2430芯片的RF_P脚相连，另一端与电感L4、电阻R21相连；所述电阻R21 —端与电阻R20、电感L4相连，另一端与电感L5相连；所述电容C26 —端与电感L5相连，一端与天线ANT相连；所述电阻R22 —端与CC2430芯片的RBL_AS2脚相连，另一端接地。此处采用已经发表的(任小洪等，《基于Zigbee的CC2430芯片的汽车遥控门设计》，微计算机信息杂志，2010.6)论文，文中提到“采用具有低功耗、微体积、基于Zigbee技术的CC2430芯片作为通信核心，进行汽车遥控门的高可靠性、安全性设计”。可见利用CC2430芯片进行低功耗、高安全可靠性的通信处理是现有技术中的常见使用方法。
[0015]所述无线超声波液位变送器9包括胶棒天线11、Zigbee射频模块12、导线13、电池组14、金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17、防水外壳18 ;所述胶棒天线11和Zigbee射频模块12相连；所述Zigbee射频模块12通过导线13和电池组14相连；所述电池组14通过导线13和金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17相连；胶棒天线11外置在防水外壳18上，Zigbee射频模块12、导线13、电池组14、金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17均内置于防水外壳18中。
[0016]本实用新型的工作原理是:
[0017]使用本系统，首先将所有需要监测和控制的水泵工作区域安装上无线超声波液位变送器9，其负责实时采集液位信息，并且周期性的将数据转发给主控制器2，接着主控制器2上电，电源电路开始工作，蓄电池的额定输出电压为36V，经过电源电路转换之后，产生5V、12V、24V的恒压，分别供GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块使用。电源电路采用LM2596电流输出降压开关型集成稳压芯片，宽电压输入，大电流输出，自动生降压，为主控制器2各模块的工作提供稳定的电源保证。本系统分成两种工作模式，即本地模式和远程模式。本地模 式是指通过Zigbee网络协议搭建起的包括主控制器2、无线超声波液位变送器9、水泵10在内的工作区域，其旨在满足用户本地进行液位监测和控制。主控制器2上的LED屏3可以实时显示来自监测区域内无线超声波液位变送器9采集到的液位信息，无线超声波液位变送器9通过超声探头采集到液位电信号，其中起决定作用的是一个复合式振动器，其被灵活地固定在底座上。该复合式振动器是谐振器16以及，由一个金属片15和一个压电陶瓷片17组成的双压电晶片元件振动器的一个结合体。谐振器呈喇叭形，目的是能有效地辐射由于振动而产生的超声波，并且可以有效地使超声波聚集在振动器的中央部位，之后采集到将电信号传送给Zigbee射频模块进行无线传输给主控制器2。用户便可直观的读取液位信息，并通过操作启动、停止按钮进行水泵的控制，此时按键电路工作，相应开关电路闭合，将信号发送给STM32处理器，从而实现指定操作。同时主控制器2上的三个指示灯也会直观的显示水泵的工作情况，即当水泵启动时，电机指示灯便会亮；当水管已经抽上水时，上水指示灯便会亮；当液位达到设置标准，达标指示灯便会亮。为了使继电器的输出更直观和稳定，设计了微处理器模块7中的控制信号电路，其选用光耦芯片AQW214来进行光电隔离路，当处理器的管脚为高电平时，光耦没有输出，继电器不动作；当处理器的管脚为低电平时，光耦有输出，继电器动作，同时在继电器的线圈两端加了发光二极管D5和续流二极管D4。远程模式是指通过GSM网络协议搭建起的包括手机1、主控制器
2、无线超声波液位变送器9、水泵10在内的工作区域，其旨在满足用户不在工作现场，但却能够进行远程操控，其主要是在本地工作模式电路模块的基础上，加装了 GSM通讯模块，通过TC35i通信电路以及SIM_CARD电路远程接收来自用户手机发送的操作指令，之后利用串口通信电路与主控制器2进行指令交互，从而达到远程控制水泵工作的目的，主控制器2控制实现控制水泵为自动化领域常规技术手段，已经发表的(张爱民等，《STM32微控制器的可靠串口通信技术研宄》)，单片机与嵌入式系统应用，2013)论文，文中提到“采用提出一种基于STM32F107的可靠串口通信设计方案，STM32F107提供5个独立的异步串行接口，并且内置了 CRC计算单元，通过指令交互最终能够有效的实现远端设备的控制”。可见利用串口通信电路与控制器进行指令交互的控制是现有技术中的常见使用方法。两种工作模式可以根据用户具体需求进行切换。
[0018]GSM通讯模块6主要负责手机I与主控制器2的通信，其中TC32i通信模块起到关键通信作用。TC35i有40个引脚，通过一个ZIF (Zero Insert1n Force,零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。第1~14脚为电源部分:1~5为电源电压输入端Vbatt+，6~10为电源地GND，11、12为充电引脚，13为对外输出电压(共外电路使用)，14为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻。24-29 为 SIM 卡引脚，分别为 CCIN、CCRST、CC1、CCCLK、CCVCC 和 CCGND0 33-40 为语音接口，用来接电话手柄。15、30、31和32脚为控制部分:15为点火线IGT(Ignit1n),当TC35i通电后必须给IGT —个大于10ms低电平，模块才启动；30为RTC Backup, 31为Power Down, 32 为 SYNC。16~23 为数据输入 / 输出，分别为 DSRO、RINGO、RxDO、TxDO、CTSO、RTSO、DTRO和DCD0，其中RxDO、TxDO与STM32芯片的51、52引脚连接，实现TC35i通信到处理器的数据信号传输。
[0019]微处理器模块7主要负责处理来自GSM通讯模块6和Zigbee收发模块8的数据信息。其中ARM处理器为STM32芯片，STM32的标准外设包括10个定时器、两个12位
1-Msample/s AD (模数转换器)(快速交替模式下2M sample/s)、两个12位DA (数模转换器)、两个I2C接口、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口 IIS，另外STM32F107拥有全速USB (OTG)接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100 MAC模块。STM32芯片的5、6引脚连接外部晶振电路，STM32芯片的2、3引脚连接RTC晶振电路，STM32芯片的7引脚连接复位电路。此处的晶振电路是为系统提供基本的时钟信号，RTC晶振电路中采用的的晶体Y2大小规格为32.768kHZ，更加保证了系统时钟信号的精准性。此处的复位电路起到对STM32进行清零恢复初始化的作用。另外微处理器模块7中的电源电路启动转换蓄电池的输出电压，其采用LM2596电流输出降压开关型集成稳压芯片，宽电压输入，大电流输出，自动升降压，将蓄电池的电压分为转换成5V、12V、36V，分别供ARM处理器、GSM通通讯模块、Zigbee收发模块提供稳定恒压。同时起到信号控制的驱动电路，通过选用光耦芯片AQW214来进行光电隔离，当STM32的管脚为高电平时，光耦没有输出，继电器KA22不动作；当STM32的管脚为低电平时，光耦有输出，继电器KA22动作，并且在继电器KA22的线圈两端加了发光二极管D5和续流二极管D4，当继电器动作时，发光二极管D5被点亮，使继电器KA22的输出更直观、更稳定。
[0020]Zigbee收发模块8主要负责转发主控制器2的指令，同时收集转发来自无线超声波液位变送器9的数据信息。CC2430芯片的P1_4、P1_7引脚与STM32芯片的1/0引脚连接进行数据传输。其中CC2430射频电路使用一个非平衡天线，连接非平衡变压器可使天线性能更好。电路中的非平衡变压器由电容C26和电感L3、L4、L5以及一个PCB微波传输线组成，整个结构满足RF输入/输出匹配电阻(50Ω)的要求。内部T/R交换电路完成LNA和PA之间的交换。R22和R23为偏置电阻，电阻R23主要用来为32 MHz的晶振提供一个合适的工作电流。用I个32 MHz的石英谐振器(XTALl)和2个电容(C23和C24)构成一个32MHz的晶振电路。用I个32.768 kHz的石英谐振器(XTAL2)和2个电容(C20和C21)构成一个32.768 kHz的晶振电路。电压调节器为所有要求1.8 V电压的引脚和内部电源供电，C22和C25电容是去耦合电容，用来电源滤波，以提高芯片工作的稳定性。
[0021]本实用新型的有益效果是:本实用新型解决了传统的液位监测与控制系统主要以模拟方式记录数据，即使是数字方式记录的，也很难方便的输入计算机处理的问题；另外运用处理器代替人工判断，节省时间，减少错误，提高了效率；并且对于水位信息的采集、传输的实时性和准确性较差，控制距离短、易受障碍物干扰、无反馈信息等问题进行了综合突破改进。本实用新型通过设计出一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，实现过程更为简单智能，实时性更高，精度更高，开发成本相对较低，有很高的应用价值。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的连接原理图；
[0023]图2为本实用新型的外观结构示意图；
[0024]图3为本实用新型中TC35i通信电路原理图；
[0025]图4为本实用新型中SM_CARD电路原理图；
[0026]图5为本实用新型中串口通信电路原理图；
[0027]图6为本实用新型中ARM处理器电路原理图；
[0028]图7为本实用新型中电源电路原理图；
[0029]图8为本实用新型中按键电路原理图；
[0030]图9为本实用新型中控制信号驱动电路原理图；
[0031]图10为本实用新型中CC2430射频电路原理图；
[0032]图11为本实用无线超声波液位变送器结构示意图。
[0033]图1-11中各标号:1-手机，2-主控制器，3-LED屏，4-指示灯，5-控制按钮，6-GSM通讯模块，7-微处理器模块，8-Zigbee收发模块，9_无线超声波液位变送器，10-水泵，
11-胶棒天线，12-Zigbee射频模块，13-导线，14-电池组，15-金属片，16-谐振器，17-压电陶瓷片，18-防水外壳。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
[0035]实施例1:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0036]实施例2:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0037]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SIM_CARD电路、串口通信电路；
[0038]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为10K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0039]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0040]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的... 13引脚相连，其5引脚接地。
[0041]实施例3:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0042]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SM_CARD电路、串口通信电路；
[0043]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0044]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0045]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地。
[0046]所述微处理器模块7包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路；
[0047]ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容Cll、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3 —端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15—端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13 —端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8一端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM32芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地；
[0048]电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMSl117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMSl117的GND脚接地；所述电感L2 —端与稳压器AMSl117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地；
[0049]按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、Rll、R12、R13、R14、R15和R16、开关S1、SI’、S2、S2’、S3、S3，、S4 ;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll —端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻町2—端与31102芯片的？0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13—端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14—端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻R15—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开关S1、S1，、S2、S2，、S3、S3，、S4 并联接地；
[0050]控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17—端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光耦芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4一端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。
[0051]实施例4:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0052]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SM_CARD电路、串口通信电路；
[0053]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0054]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0055]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地。
[0056]所述微处理器模块7包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路；
[0057]ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容Cll、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3 —端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15—端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13 —端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8一端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM3 2芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地；
[0058]电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMSl117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMSl117的GND脚接地；所述电感L2 —端与稳压器AMSl117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地；
[0059]按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、Rll、R12、R13、R14、R15和R16、开关S1、SI’、S2、S2’、S3、S3，、S4 ;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll —端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻町2—端与31102芯片的？0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13—端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14—端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻R15—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开关S1、S1，、S2、S2，、S3、S3，、S4 并联接地；
[0060]控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17—端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光耦芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4一端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。
[0061 ] 所述Zigbee收发模块8包括CC2430射频电路；CC2430射频电路包括值为0.39uF的电容 C20、C21、C23 和 C24、值为 0.43uF 的电容 C22 和 C25、电阻 R20、R21、R22 和 R23、外部晶振XTALl和XTAL2、电感L3、L4和L5、天线ANT ;所述电容C20 —端与CC2430芯片的P2_3脚相连，另一端接地；所述电容C21 —端与CC2430芯片的P2_4脚、外部晶振XTALl相连，另一端接地；所述电容C22—端与CC2430芯片的DCOUPL脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTALl —端与电容C20相连，另一端与电容C21相连；所述电容C23 —端与CC2430芯片的X0SC_02脚相连，另一端接地；所述电容C24 —端与CC2430芯片的X0SC_Q1脚、外部晶振XTAL2相连，另一端接地；所述电容C25 —端与CC2430芯片的RREG_0UT脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTAL2 —端与电容C23相连，另一端与电容C24相连；所述电阻R20 —端与电感L3、CC2430芯片的RF_P脚相连，另一端与电感L4、电阻R21相连；所述电阻R21一端与电阻R20、电感L4相连，另一端与电感L5相连；所述电容C26 —端与电感L5相连，一端与天线ANT相连；所述电阻R22 —端与CC2430芯片的RBL_AS2脚相连，另一端接地。
[0062]实施例5:如图1-11所示，一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，包括手机1、主控制器2、LED屏3、指示灯4、控制按钮5、无线超声波液位变送器9、水泵10 ;所述主控制器2包括GSM通讯模块6、微处理器模块7、Zigbee收发模块8 ;其中LED屏3、指示灯4、控制按钮5安装在主控制器2机壳的外部，手机I与主控制器2中的GSM通讯模块6相连，GSM通讯模块6与微处理器模块7连接，微处理器模块7中的ARM处理器电路与LED屏3相连，微处理器模块7与Zigbee收发模块8相连，Zigbee收发模块8与无线超声波液位变送器9以及水泵10连接。
[0063]所述GSM通讯模块6包括TC35i通信电路、SM_CARD电路、串口通信电路；
[0064]所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的Rl、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源。
[0065]所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3—端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连；
[0066]所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口JP4 ;所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 —端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO —端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地。
[0067]所述微处理器模块7包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路；
[0068]ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容Cll、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3 —端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15—端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13 —端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8一端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM32芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地；
[0069]电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMSl117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMSl117的GND脚接地；所述电感L2 —端与稳压器AMSl117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地；
[0070]按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、Rll、R12、R13、R14、R15和R16、开关S1、SI’、S2、S2’、S3、S3，、S4 ;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll —端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻町2—端与31102芯片的？0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13—端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14—端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻R15—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开关S1、S1，、S2、S2，、S3、S3，、S4 并联接地；
[0071]控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17—端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光耦芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4一端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。
[0072]所述Zigbee收发模块8包括CC2430射频电路；CC2430射频电路包括值为0.39uF的电容 C20、C21、C23 和 C24、值为 0.43uF 的电容 C22 和 C25、电阻 R20、R21、R22 和 R23、外部晶振XTALl和XTAL2、电感L3、L4和L5、天线ANT ;所述电容C20 —端与CC2430芯片的P2_3脚相连，另一端接地；所述电容C21 —端与CC2430芯片的P2_4脚、外部晶振XTALl相连，另一端接地；所述电容C22—端与CC2430芯片的DCOUPL脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTALl —端与电容C20相连，另一端与电容C21相连；所述电容C23 —端与CC2430芯片的X0SC_02脚相连，另一端接地；所述电容C24 —端与CC2430芯片的X0SC_Q 1脚、外部晶振XTAL2相连，另一端接地；所述电容C25 —端与CC2430芯片的RREG_0UT脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTAL2 —端与电容C23相连，另一端与电容C24相连；所述电阻R20 —端与电感L3、CC2430芯片的RF_P脚相连，另一端与电感L4、电阻R21相连；所述电阻R21一端与电阻R20、电感L4相连，另一端与电感L5相连；所述电容C26 —端与电感L5相连，一端与天线ANT相连；所述电阻R22 —端与CC2430芯片的RBL_AS2脚相连，另一端接地。
[0073]所述无线超声波液位变送器9包括胶棒天线11、Zigbee射频模块12、导线13、电池组14、金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17、防水外壳18 ;所述胶棒天线11和Zigbee射频模块12相连；所述Zigbee射频模块12通过导线13和电池组14相连；所述电池组14通过导线13和金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17相连；胶棒天线11外置在防水外壳18上，Zigbee射频模块12、导线13、电池组14、金属片15、谐振器16、压电陶瓷片17均内置于防水外壳18中。
[0074]上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:包括手机(1)、主控制器(2)、LED屏(3)、指示灯(4)、控制按钮(5)、无线超声波液位变送器(9)、水泵(10);所述主控制器(2 )包括GSM通讯模块(6 )、微处理器模块(7 )、Zigbee收发模块(8 );其中LED屏(3 )、指示灯(4)、控制按钮(5)安装在主控制器(2)机壳的外部，手机(I)与主控制器(2)中的GSM通讯模块(6 )相连，GSM通讯模块(6 )与微处理器模块(7 )连接，微处理器模块(7 )中的ARM处理器电路与LED屏(3)相连，微处理器模块(7)与Zigbee收发模块(8)相连，Zigbee收发模块(8)与无线超声波液位变送器(9)以及水泵(10)连接。2.根据权利要求1所述的基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:所述GSM通讯模块(6)包括TC35i通信电路、SM_CARD电路、串口通信电路； 所述TC35i通信电路包括TC35i芯片、电容值为2200uF的滤波电容Cl、二极管Dl、电阻丝阻值为2.2K的R1、阻值为100K的R2、阻值为1K的R3和R4、阻值为IK的R5和R6、晶体管型号为9014C的三极管Ql和Q2、电容值为10uF的电容C2、发光二极管D2 ;所述滤波电容Cl 一端与TC35i芯片的1、2、3、4、5引脚以及二极管Dl相连，另一端接地；所述二极管Dl —端与滤波电容Cl相连，另一端接电源；所述TC35i芯片的6引脚接地，并与TC35i芯片的7、8、9、10引脚相连；所述电阻丝Rl —端与TC35i芯片的15引脚相连，另一端与电阻丝R2以及晶体管Ql的基极相连；所述电阻丝R2—端与电阻丝Rl以及晶体管Ql的基极相连，另一端与晶体管Ql的发射极相连以及电容C2相连；所述电容C2—端与电阻丝R3以及晶体管Ql的集电极相连，另一端与电阻丝R2相连；所述电阻丝R3—端与晶体管Ql的集电极以及电容C2相连，另一端接电源；所述电阻丝R4 —端与TC35i芯片24引脚相连，另一端与TC35i芯片28引脚相连；所述电阻丝R5 —端与TC35i芯片32引脚相连，另一端与晶体管Q2的基极相连；所述晶体管Q2集电极与电阻丝R6相连，晶体管Q2发射极接地；所述发光二极管D2 —端与电阻丝R6相连，一端接电源； 所述SM_CARD电路包括SM_CARD芯片、电容值为InF的电容C3、值为0.1uF的电容C4和C5、值为1uH的电感LI ;所述电容C3 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SIM_CARD芯片的2引脚相连；所述电容C4 一端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SIM_CARD芯片的I引脚相连；所述电容C5 —端与SM_CARD芯片的4引脚相连，另一端与SIM_CARD芯片的电感LI相连；所述电感LI 一端与电容C5相连，另一端与SM_CARD芯片的4引脚相连； 所述串口通信电路包括MAX232芯片、型号为104的电容C6、C7、C8、C9、C10、串口 JP4 ；所述电容C6 —端与MAX232芯片的I引脚相连，另一端与MAX232芯片的3引脚相连；所述电容C7 —端与MAX232芯片的4引脚相连，另一端与MAX232芯片的5引脚相连；所述电容C8 一端与MAX232芯片的6引脚相连，另一端接地；所述电容C9 一端与MAX232芯片的2引脚相连，另一端与电容C10、电源相连；所述电容ClO—端与电容C9、电源相连，另一端接地；所述MAX232芯片的15引脚接地；所述串口 JP4的3引脚与MAX232芯片的14引脚相连，其6引脚与MAX232芯片的13引脚相连，其5引脚接地。3.根据权利要求1所述的基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:所述微处理器模块(7)包括ARM处理器电路、电源电路、按键电路、控制信号驱动电路； ARM处理器电路包括STM32芯片、二极管D3、值为1pF的电容C11、C12、C14和C15、型号为104的电容C13、值为1uF的电容C16、值为32.768K的晶体Y1、芯片P1、阻值为1K的电阻R7和R8、开关Kl ;所述二极管D3—端与STM32芯片的I引脚相连，另一端与电源相连；所述晶体Yl —端与STM32芯片的3引脚、电容Cll相连，另一端与STM32芯片的4引脚、电容C12相连；所述电容Cll 一端与STM32芯片的3引脚、晶体Yl相连，另一端与电容C12相连以及接地；所述电容C12 —端与电容Cll相连以及接地，另一端与STM32芯片的4引脚、晶体Yl相连；所述电容C14 一端与STM32芯片的5引脚、芯片Pl的I引脚相连，另一端与电容C15相连以及接地；所述电容C15 —端与STM32芯片的6引脚、芯片Pl的4引脚相连，另一端与电容C14相连以及接地；所述电容C13—端与STM32芯片的7引脚相连，另一端接地；所述电阻R7 —端与STM32芯片的28引脚相连，另一端接地；所述电阻R8 —端与STM32芯片的7引脚、电容C16、开关Kl相连，另一端接地；所述开关Kl 一端与电阻R8、STM32芯片的7引脚、电容C16相连，另一端接地；所述电容C16 —端与STM32芯片的7引脚、电阻R8、开关Kl相连，另一端接地； 电源电路包括稳压器AMSl 117、值为1uF的电容C17和C18、值为0.1uF的电容C19、值为10uH的电感L2、阻值为120 Ω的电阻丝R9、发光二极管D3 ;所述电容C17—端与稳压器AMS1117的IN脚、电源相连；另一端接地；所述稳压器AMS1117的GND脚接地；所述电感L2—端与稳压器AMSl 117的OUT脚相连，另一端与电容C18、C19、电阻丝R9、电源相连；所述电阻丝R9 —端与电感L2、电容C18和C19、电源相连，另一端与发光二极管D3相连；所述发光二极管D3 —端与电阻丝R9相连，另一端接地； 按键电路包括STM32芯片、阻值为IK的电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16、开关51、S1，、S2、S2，、S3、S3，、S4;所述电阻RlO 一端与STM32芯片的P0.6引脚、开关S4相连，另一端接电源；所述电阻Rll—端与STM32芯片的P0.5引脚、开关S3’相连，另一端接电源；所述电阻R12 —端与STM32芯片的P0.4引脚、开关S3相连，另一端接电源；所述电阻R13一端与STM32芯片的P0.3引脚、开关S2’相连，另一端接电源；所述电阻R14 —端与STM32芯片的P0.2引脚、开关S2相连，另一端接电源；所述电阻Rl5—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI’相连，另一端接电源；所述电阻R16—端与STM32芯片的P0.1引脚、开关SI相连，另一端接电源；所述电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16相互并联；所述开关S1、S1’、52、S2’、S3、S3，、S4并联接地； 控制信号驱动电路包括阻值为2K的电阻R17和R19、阻值为100K的电阻R18、二极管D4、发光二极管D5、光耦芯片AQW214、开关S5、继电器KA2 ;所述电阻R17 —端与光耦芯片的二极管D6相连，另一端接电源；所述电阻R18 —端与光耦芯片的三极管Q3连接，另一端与发光二极管D5、二极管D4相连；所述光親芯片AQW214中的二极管D6 —端与电阻R17相连，另一端与ARM处理器电路中的STM32芯片的PRO脚相连；所述光耦芯片AQW214中的三极管Q3的发射极接地；发光二极管D5 —端与电阻R18连接，另一端与电阻R19相连；所述电阻R19 —端与发光二极管D5相连，另一端与二极管D4以及电源相连；所述二极管D4 —端与电阻R19、电源相连，另一端与电阻R18相连；所述继电器KA2与电阻R19、二极管D4并联；开关S5 —端接电源，另一端与继电器相连。4.根据权利要求1所述的基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:所述Zigbee收发模块(8)包括CC2430射频电路；CC2430射频电路包括值为0.39uF的电容C20、C2UC23 和 C24、值为 0.43uF 的电容 C22 和 C25、电阻 R20、R21、R22 和 R23、外部晶振 XTALl和XTAL2、电感L3、L4和L5、天线ANT ;所述电容C20 —端与CC2430芯片的P2_3脚相连，另一端接地；所述电容C21 —端与CC2430芯片的P2_4脚、外部晶振XTALl相连，另一端接地；所述电容C22 —端与CC2430芯片的DCOUPL脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTALl —端与电容C20相连，另一端与电容C21相连；所述电容C23 —端与CC2430芯片的X0SC_02脚相连，另一端接地；所述电容C24 —端与CC2430芯片的X0SC_Q1脚、外部晶振XTAL2相连，另一端接地；所述电容C25 —端与CC2430芯片的RREG_0UT脚相连，另一端接地；所述外部晶振XTAL2 一端与电容C23相连，另一端与电容C24相连；所述电阻R20 —端与电感L3、CC2430芯片的RF_P脚相连，另一端与电感L4、电阻R21相连；所述电阻R21 —端与电阻R20、电感L4相连，另一端与电感L5相连；所述电容C26 —端与电感L5相连，一端与天线ANT相连；所述电阻R22 —端与CC2430芯片的RBL_AS2脚相连，另一端接地。5.根据权利要求1所述的基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，其特征在于:所述无线超声波液位变送器(9)包括胶棒天线(11 )、Zigbee射频模块(12)、导线(13)、电池组(14)、金属片(15)、谐振器(16)、压电陶瓷片(17)、防水外壳(18);所述胶棒天线(11)和Zigbee射频模块(12)相连；所述Zigbee射频模块(12)通过导线(13)和电池组(14)相连；所述电池组(14)通过导线(13)和金属片(15)、谐振器(16)、压电陶瓷片(17)相连；胶棒天线(11)外置在防水外壳(18)上，Zigbee射频模块(12)、导线(13)、电池组(14)、金属片(15)、谐振器(16)、压电陶瓷片(17)均内置于防水外壳(18)中。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于Zigbee的液位实时监测与控制装置，属于电子产品技术领域。本实用新型包括手机、主控制器、LED屏、指示灯、控制按钮、无线超声波液位变送器、水泵；所述主控制器包括GSM通讯模块、微处理器模块、Zigbee收发模块；其中LED屏、指示灯、控制按钮安装在主控制器机壳的外部，手机与主控制器中的GSM通讯模块相连，GSM通讯模块与微处理器模块连接，微处理器模块中的ARM处理器电路与LED屏相连，微处理器模块与Zigbee收发模块相连，Zigbee收发模块与无线超声波液位变送器以及水泵连接。本实用新型更加智能灵活，实时性更高，精度更高，开发成本相对较低，具有很高的应用价值。
【IPC分类】G05D9/12
【公开号】CN204650295
【申请号】CN201520218174
【发明人】张晶, 薛冷, 容会, 肖智斌, 杨晓多, 范洪博, 汤守国, 崔毅, 张果, 王剑平
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月13日
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