[实用新型]一种具有预检测功能的智能电源控制系统

摘要

本实用新型涉及一种具有预检测功能的智能电源控制系统。本实用新型中实时通信模块采用MAX3232芯片，实现串口与PC机进行通信，实时发送和接收信息。预检测模块采用LM358芯片对预检测信号进行放大采集，实现未通电就能检测设备的运行情况。温控散热模块采用PT1000温度传感器，根据电源温度的高低通过继电器控制系统散热。电压测量模块采用维博WBV342D01测压模块完成对供电电压的测量。指示灯模块实时显示系统的散热情况和报警信息。显示模块实时显示供电电压值。主控模块采用STM32负责对监测到的信号进行分析、变换等操作。本实用新型通过温度测量控制电源箱的散热，具有成本低、操作简单、实时可靠的优点。

主权项

一种具有预检测功能的智能电源控制系统，包括主控模块、预检测模块、电压测量模块、温控散热模块、实时通信模块、显示模块、指示灯模块和电源模块，其特征在于：电源模块电路包括一个电源接口J1、一个电源转换芯片IC1、一个二极管D1、一个发光二极管D2、一个电阻R1、两个电解电容C1和C2、五个瓷片电容C3、C4、C5、C6和C7、两个电感L1和L2；电源接口J1的1脚作为12V电压输入端；电源接口J1的3脚作为预检测电压输入端；电源接口J1的4脚接地；二极管D2的阳极作为5V电压输入端与电源接口J1的2脚连接，二极管D1的阴极与瓷片电容C3的一端并联后与电感L1的一端连接；电感L1的另一端与瓷片电容C4的一端以及电解电容C1的阳极并联后与电源转换芯片IC1的3脚连接；电源转换芯片IC1的1脚接地；电源转换芯片IC1的2脚作为3.3V电压输出端，与瓷片电容C5的一端、电解电容C2的阳极以及电阻R1的一端并联后与电感L2的一端连接；电阻R1的另一端与发光二极管D2的阳极连接；电感L2的另一端为3.3V REF电压输出端，与瓷片电容C6的一端以及瓷片电容C7的一端并联；电解电容C1、C2的阴极、瓷片电容C3、C4、C5、C6、C7的另一端、发光二极管D2的阴极都接地,所述的电源转换芯片IC1型号为AMS1117‑3.3V；主控模块电路由主控芯片IC2、晶振XTAL、一个电阻R23、八个瓷片电容C22、C23、C24、C25、C26、C28、C29和C30组成；主控芯片IC2的6脚和电源模块电路中的3.3V电压输出端连接；主控芯片IC2的12脚和瓷片电容C29的一端并联后和晶振XTAL的一端连接，主控芯片IC2的13脚和瓷片电容C30的一端并联后和晶振XTAL的另一端连接，瓷片电容C29和C30的另一端都接地；主控芯片IC2的11脚、28脚、50脚、75脚和100脚并联后和瓷片电容C22、C23、C24、C25、C26的一端并联并和电源模块电路中的3.3V电压输出端连接；主控芯片IC3的10脚、27脚、49脚、74脚和99脚并联后和瓷片电容C22、C23、C24、C25、C26的另一端并联接地；主控芯片IC3的19脚、20脚和94脚接地；主控芯片IC2的21脚与电源模块电路中的3.3V REF电压输出端连接；主控芯片IC2的22脚与瓷片电容C28的一端并联后与电源模块电路中的3.3V电压输出端连接，瓷片电容C28的另一端接地；主控芯片IC2的37脚与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端接地，主控芯片IC2型号为STM32F103VCT6；预检测模块电路由一个运算放大器IC3、一个设备接口M1、一个继电器K7、一个三极管Q7、四个二极管D3、D4、D5和D6、七个电阻R13、R14、R15、R22、R58、R65和R66、一个电解电容C38组成；三极管Q7的1脚与电解电容C38的阳极并联后与电阻R65的一端连接；三极管Q7的2脚与电解电容C38的阴极并联后接地；三极管Q7的3脚与二极管D6的阳极并联后与继电器K7的5脚连接；电阻R65的另一端与电阻R66的一端并联后与主控模块电路中主控芯片的88管脚连接；电阻R66的另一端接地；二极管D6的阴极与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器K7的4脚相连；继电器K7的1脚与二极管D3的阴极连接，二极管D3的阳极与二极管D4的阴极连接，二极管D4的阳极与二极管D5的阴极连接，二极管D5的阳极与电源模块电路中的预检测电压输入端连接；继电器K7的3脚与设备接口M1的1脚相连；设备接口M1的2脚与电阻R58的一端并联后与电阻R22的一端连接，电阻R58的另一端接地；电阻R22的另一端与运算放大器的3脚连接；运算放大器的2脚与电阻R14的一端并联后与电阻R13的一端连接；运算放大器IC3的1脚与电阻R15的一端并联后与电阻R13的另一端连接；运算放大器的8脚与电源模块电路中的5V输入端连接；运算放大器的4脚、电阻R14的另一端接地；电阻R15的另一端与主控模块电路中主控芯片的15管脚连接，所述的运算放大器IC3型号为LM358；电压测量模块由一个接口J2、六个电压测量传感器IC4、IC5、IC6、IC7、IC8和IC9、二十个电阻R29、R30、R31、R32、R33、R34、R36、R38、R39、R40、R42、R44、R45、R46、R47、R48、R52、R53、R54和R55组成；电压测量传感器IC4的2脚与电阻R34的一端连接；电压测量传感器IC4的3脚与电阻R54的一端连接，电阻R54的另一端与电阻R55的一端并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的34脚连接；电压测量传感器IC4的5脚与电源模块电路中的12V输入端连接；电压测量传感器IC4的1脚、4脚和电阻R55的另一端都接地；电阻R34的另一端与接口J2的1脚连接；电压测量传感器IC5的2脚与电阻R33的一端连接；电压测量传感器IC5的3脚与电阻R52的一端连接，电阻R52的另一端与电阻R53的一端并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的33脚连接；电压测量传感器IC5的5脚与电源模块电路中的12V输入端连接；电压测量传感器IC5的1脚、4脚和电阻R53的另一端都接地；电阻R33的另一端与接口J2的2脚连接；电压测量传感器IC6的2脚与电阻R32的一端连接；电压测量传感器IC6的3脚与电阻R47的一端连接，电阻R47的另一端与电阻R48的一端并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的32脚连接；电压测量传感器IC6的5脚与电源模块电路中的12V输入端连接；电压测量传感器IC6的1脚、4脚和电阻R48的另一端都接地；电阻R32的另一端与接口J2的3脚连接；电压测量传感器IC7的2脚与电阻R31的一端连接；电压测量传感器IC7的3脚与电阻R45的一端连接，电阻R45的另一端与电阻R46的一端并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的31脚连接；电压测量传感器IC7的5脚与电源模块电路中的12V输入端连接；电压测量传感器IC7的1脚、4脚和电阻R46的另一端都接地；电阻R31的另一端与接口J2的4脚连接；电压测量传感器IC8的2脚与电阻R30的一端连接；电压测量传感器IC8的3脚与电阻R42的一端连接，电阻R42的另一端与电阻R44的一端并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的30脚连接；电压测量传感器IC8的5脚与电源模块电路中的12V输入端连接；电压测量传感器IC8的1脚、4脚和电阻R44的另一端都接地；电阻R30的另一端与接口J2的5脚连接；电压测量传感器IC9的2脚与电阻R29的一端连接；电压测量传感器IC9的3脚与电阻R39的一端连接，电阻R39的另一端与电阻R40的一端并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的35脚连接；电压测量传感器IC9的5脚与电源模块电路中的12V输入端连接；电压测量传感器IC9的1脚、4脚和电阻R40的另一端都接地；电阻R29的另一端与接口J2的6脚连接；接口J2的7脚与电阻R36的一端连接；电阻R36的另一端与电阻R38的一端并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的29脚连接；接口J2的8脚、电阻R38的另一端接地,所述的电压测量传感器IC4、IC5、IC6、IC7、IC8和IC9型号均为WBV342D01；温控散热模块电路由一个温度传感器接口J3、两个风扇接口J4和J5、六个继电器K1、K2、K3、K4、K5和K6、六个三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6、六个二极管D7、D8、D9、D10、D11和D12、十八个电阻R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R21、R25、R26、R27、R28、R35和R41、六个电解电容C8、C9、C10、C21、C27和C31组成；温度传感器接口J3的1脚与电阻R1并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的26脚连接；温度传感器接口J3的2脚与电阻R2并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的25脚连接；温度传感器接口J3的3脚与电阻R3并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的24脚连接；温度传感器接口J3的4脚与电阻R4并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的18脚连接；温度传感器接口J3的5脚与电阻R7并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的17脚连接；温度传感器接口J3的6脚与电阻R21并联后与主控模块电路中主控芯片IC2的16脚连接；电阻R1、R2、R3、R4、R7和R21的另一端并联后与电源模块电路中的3.3V输出端连接；温度传感器接口J3的7脚和8脚接地；三极管Q1的1脚与电解电容C8的阳极并联后与电阻R6的一端连接；三极管Q1的2脚与电解电容C8的阴极并联后接地；三极管Q1的3脚与二极管D7的阳极并联后与继电器K1的5脚连接；电阻R6的另一端与电阻R10的一端并联后与主控模块电路中主控芯片的82管脚连接；电阻R10的另一端接地；二极管D7的阴极与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器K1的4脚相连；继电器K1的1脚与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器接口J4的1脚连接；继电器K1的3脚与继电器接口J4的2脚连接；三极管Q2的1脚与电解电容C9的阳极并联后与电阻R8的一端连接；三极管Q2的2脚与电解电容C9的阴极并联后接地；三极管Q2的3脚与二极管D8的阳极并联后与继电器K2的5脚连接；电阻R8的另一端与电阻R11的一端并联后与主控模块电路中主控芯片的83管脚连接；电阻R11的另一端接地；二极管D8的阴极与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器K2的4脚相连；继电器K2的1脚与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器接口J4的3脚连接；继电器K2的3脚与继电器接口J4的4脚连接；三极管Q3的1脚与电解电容C10的阳极并联后与电阻R9的一端连接；三极管Q3的2脚与电解电容C10的阴极并联后接地；三极管Q3的3脚与二极管D9的阳极并联后与继电器K3的5脚连接；电阻R9的另一端与电阻R12的一端并联后与主控模块电路中主控芯片的84管脚连接；电阻R12的另一端接地；二极管D9的阴极与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器K3的4脚相连；继电器K3的1脚与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器接口J4的5脚连接；继电器K3的3脚与继电器接口J4的6脚连接；三极管Q4的1脚与电解电容C21的阳极并联后与电阻R25的一端连接；三极管Q4的2脚与电解电容C21的阴极并联后接地；三极管Q4的3脚与二极管D10的阳极并联后与继电器K4的5脚连接；电阻R25的另一端与电阻R26的一端并联后与主控模块电路中主控芯片的85管脚连接；电阻R26的另一端接地；二极管D10的阴极与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器K4的4脚相连；继电器K4的1脚与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器接口J5的1脚连接；继电器K4的3脚与继电器接口J5的2脚连接；三极管Q5的1脚与电解电容C27的阳极并联后与电阻R27的一端连接；三极管Q5的2脚与电解电容C27的阴极并联后接地；三极管Q5的3脚与二极管D11的阳极并联后与继电器K5的5脚连接；电阻R27的另一端与电阻R28的一端并联后与主控模块电路中主控芯片的86管脚连接；电阻R28的另一端接地；二极管D11的阴极与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器K5的4脚相连；继电器K5的1脚与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器接口J5的3脚连接；继电器K5的3脚与继电器接口J5的4脚连接；三极管Q6的1脚与电解电容C31的阳极并联后与电阻R35的一端连接；三极管Q6的2脚与电解电容C31的阴极并联后接地；三极管Q6的3脚与二极管D12的阳极并联后与继电器K6的5脚连接；电阻R35的另一端与电阻R41的一端并联后与主控模块电路中主控芯片的87管脚连接；电阻R41的另一端接地；二极管D12的阴极与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器K6的4脚相连；继电器K6的1脚与电源模块电路中的12V输入端并联后与继电器接口J5的5脚连接；继电器K6的3脚与继电器接口J5的6脚连接；实时通信模块电路由一个电平转换芯片MAX、四个瓷片电容C17、C18、C19和C20组成；电平转换芯片MAX的1脚和瓷片电容C17的一端连接；瓷片电容C17的另一端和电平转换芯片MAX的3脚连接；电平转换芯片MAX的2脚和瓷片电容18的一端连接；瓷片电容C18的另一端和电平转换芯片MAX的16脚以及电源模块电路中的3.3V电压输出端并联；电平转换芯片MAX的4脚和瓷片电容C20的一端连接；瓷片电容C20的另一端和电平转换芯片MAX的5脚连接；电平转换芯片MAX的6脚和瓷片电容C19的一端连接；瓷片电容C19的另一端和电平转换芯片MAX的15脚并联后接地；电平转换芯片MAX的11脚和主控模块电路中主控芯片IC2的68脚连接；电平转换芯片MAX的12脚和主控模块电路中主控芯片IC2的69脚连接；电平转换芯片MAX的13脚为串口数据接收端；电平转换芯片MAX的14脚为串口数据发送端，所述的电平转换芯片MAX的型号为MAX3232；指示灯模块电路由七个指示灯接口P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7、七个三极管Q8、Q9、Q10、Q11、Q12、Q13和Q14、十四个电阻R37、R49、R50、R51、R56、R57、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R67和R68、七个电解电容C32、C33、C34、C35、C36、C37和C39组成；三极管Q8的1脚与电解电容C32的阳极并联后与电阻R49的一端连接；电阻R49的另一端与主控模块电路中主控芯片的3脚连接；三极管Q8的3脚与指示灯接口P1的2脚连接；指示灯接口P1的1脚与电阻R37的一端连接；电阻R37的另一端与电源模块电路中的3.3V电压输出端连接；电解电容C32的阴极、三极管Q8的2脚接地；三极管Q9的1脚与电解电容C33的阳极并联后与电阻R51的一端连接；电阻R51的另一端与主控模块电路中主控芯片的4脚连接；三极管Q9的3脚与指示灯接口P2的2脚连接；指示灯接口P2的1脚与电阻R50的一端连接；电阻R50的另一端与电源模块电路中的3.3V电压输出端连接；电解电容C33的阴极、三极管Q9的2脚接地；三极管Q10的1脚与电解电容C34的阳极并联后与电阻R57的一端连接；电阻R57的另一端与主控模块电路中主控芯片的5脚连接；三极管Q10的3脚与指示灯接口P3的2脚连接；指示灯接口P3的1脚与电阻R56的一端连接；电阻R56的另一端与电源模块电路中的3.3V电压输出端连接；电解电容C34的阴极、三极管Q10的2脚接地；三极管Q11的1脚与电解电容C35的阳极并联后与电阻R60的一端连接；电阻R60的另一端与主控模块电路中主控芯片的39脚连接；三极管Q11的3脚与指示灯接口P4的2脚连接；指示灯接口P4的1脚与电阻R59的一端连接；电阻R59的另一端与电源模块电路中的3.3V电压输出端连接；电解电容C35的阴极、三极管Q11的2脚接地；三极管Q12的1脚与电解电容C36的阳极并联后与电阻R62的一端连接；电阻R62的另一端与主控模块电路中主控芯片的40脚连接；三极管Q12的3脚与指示灯接口P5的2脚连接；指示灯接口P5的1脚与电阻R61的一端连接；电阻R61的另一端与电源模块电路中的3.3V电压输出端连接；电解电容C36的阴极、三极管Q12的2脚接地；三极管Q13的1脚与电解电容C37的阳极并联后与电阻R64的一端连接；电阻R64的另一端与主控模块电路中主控芯片的41脚连接；三极管Q13的3脚与指示灯接口P6的2脚连接；指示灯接口P6的1脚与电阻R63的一端连接；电阻R63的另一端与电源模块电路中的3.3V电压输出端连接；电解电容C37的阴极、三极管Q13的2脚接地；三极管Q14的1脚与电解电容C39的阳极并联后与电阻R68的一端连接；电阻R68的另一端与主控模块电路中主控芯片的44脚连接；三极管Q14的3脚与指示灯接口P7的2脚连接；指示灯接口P7的1脚与电阻R67的一端连接；电阻R67的另一端与电源模块电路中的3.3V电压输出端连接；电解电容C39的阴极、三极管Q14的2脚接地；显示模块电路由一个数码管接口J6组成；数码管接口J6的1脚接地；数码管接口J6的2脚与主控模块电路中主控芯片的43脚连接；数码管接口J6的3脚与主控模块电路中主控芯片的42脚连接；数码管接口J6的4脚与电源模块电路中的5V输入端连接。