[发明专利]一种单通道自动充放气系统与气压稳定控制方法

权利要求书

1.一种单通道自动充放气系统，其特征在于，包括：供电模块(110)、气压检测模块(120)、数据处理模块(130)和气压驱动模块(140)；

所述供电模块(110)包括干电池(111)、电压调节电路(112)和系统电源开关(113)，输出第一电压给气压检测模块(120)、气压驱动模块(140)，输出第二电压给数据处理模块(130)；

所述气压检测模块(120)包括高精度气压检测传感器(121)、信号调理电路(122)，高精度气压检测传感器(121)用来检测受控对象(230)内部气压值，产生的电压信号经信号调理电路(122)处理后输出供数据处理模块(130)采集；

所述数据处理模块(130)包括中央处理单元(131)、增大按钮(132)、减小按钮(133)和显示屏(134)，中央处理单元(131)采集气压检测模块(120)的反馈气压值，将反馈气压值和预设气压值进行比较，自动控制系统的充放气，实现稳定气压控制，增大按钮(132)用来加大预设气压值，减小按钮(133)用来减小预设气压值，配合显示屏(134)显示来调整预设气压；

所述气压驱动模块(140)包括气泵信号驱动模块(141)和电磁阀信号驱动模块(142)，气泵信号驱动模块(141)输出模拟电压控制气泵(210)运行，电磁阀信号驱动模块(142)输出模拟电压控制电磁阀(220)通断，其中，当需要对所述受控对象(230)充气时，控制所述气泵(210)工作，并使所述电磁阀(220)的阀门关闭；当需要对所述受控对象(230)放气时，控制所述气泵(210)停机，并使所述电磁阀(220)的阀门开启；当需要保持所述受控对象(230)的气压时，控制所述气泵(210)停机，并使所述电磁阀(220)的阀门关闭；

所述供电模块(110)内部，干电池(111)、系统电源开关(113)与电压调节电路(112)连接；所述电压调节电路(112)输出的第一电压与高精度气压检测传感器(121)、信号调理电路(122)、气泵信号驱动模块(141)、电磁阀信号驱动模块(142)连接；所述电压调节电路(112)输出的第二电压与中央处理单元(131)、显示屏(134)连接；

所述气压检测模块(120)内部，高精度气压检测传感器(121)与信号调理电路(122)连接；所述信号调理电路(122)的模拟电压输出与中央处理单元(131)连接；所述数据处理模块(130)内部，增大按钮(132)、减小按钮(133)、显示屏(134)与中央处理单元(131)连接；所述中央处理单元(131)输出的气泵启停使能信号与气泵信号驱动模块(141)连接；所述中央处理单元(131)输出的电磁阀开闭使能信号与电磁阀信号驱动模块(142)连接。

2.根据权利要求1所述的单通道自动充放气系统，其特征在于，所述电压调节电路(112)以AMS1117芯片为核心，将干电池输出的9V电压转化为电压值为5V的第一电压和电压值为3.3V的第二电压。

3.根据权利要求1所述的单通道自动充放气系统，其特征在于，所述高精度气压检测传感器(121)为压阻式压力敏感元件，型号为XGZP040DB1R，具有一个气压感应接口，气压工作范围从0kPa到40kPa，采用DC5V供电，相对应的输出模拟电压值范围从0mV到70mV；所述信号调理电路(122)将高精度气压检测传感器(121)输出的模拟电压调理为范围从0.5V到4.5V的电压信号。

4.根据权利要求1所述的单通道自动充放气系统，其特征在于，所述气泵信号驱动模块(141)将中央处理单元(131)的气泵启停使能信号通过三极管S8050放大后输出模拟电压，用来控制气泵(210)运行；所述电磁阀信号驱动模块(142)将中央处理单元(131)的电磁阀开闭使能信号通过三极管S8050放大后输出模拟电压，用来控制电磁阀(220)通断。

5.一种使用权利要求1所述的单通道自动充放气系统的气压稳控制方法，其特征在于，所述数据处理模块(130)从气压检测模块(120)采集反馈气压值，通过算法处理将反馈气压值和预设气压值进行比较，向气压驱动模块(140)输出气泵启停使能信号和电磁阀开闭使能信号，自动控制系统的充放气，实现气压稳定控制，算法包括手动模式和自动模式两部分，具体步骤为：

步骤301；开始；

步骤302：判断是否进入手动模式，如果是，则跳到步骤303进入手动模式，否则跳到步骤313进入自动模式；

手动模式：

步骤303：通过数据处理模块的增大按钮、减小按钮、显示屏来设置预设气压值；

步骤304：判断设置完成的预设气压值是否小于安全阈值，如果是，则跳到步骤305，否则跳到步骤306；

步骤305：保存设置完成的预设气压值；

步骤306：重新通过数据处理模块的增大按钮、减小按钮、显示屏设置预设气压值，并返回步骤304；

步骤307：读取反馈气压值；

步骤308：判断预设气压值是否大于反馈气压值，如果是，则跳到步骤309，否则跳到步骤310；

步骤309：输出气泵启动使能信号和电磁阀关闭使能信号，气泵工作，电磁阀阀门关闭，对受控对象充气，并返回步骤307；

步骤310：判断预设气压值是否小于反馈气压值，如果是，则跳到步骤311否则跳到步骤312；

步骤311：输出气泵停止使能信号和电磁阀开启使能信号，气泵停机，电磁阀阀门开启，对受控对象放气，并返回步骤307；

步骤312：输出气泵停止使能信号和电磁阀关闭使能信号，气泵停机，电磁阀阀门关闭，保持受控对象的气压，并返回步骤307；

自动模式：

步骤313：判断预存气压值是否存在，如果是，则跳到步骤314，否则跳到步骤321；

步骤314：读取预存气压值；

步骤315：读取反馈气压值；

步骤316：判断预存气压值是否大于反馈气压值，如果是，则跳到步骤317，否则跳到步骤318：

步骤317：输出气泵启动使能信号和电磁阀关闭使能信号，气泵工作，电磁阀阀门关闭，对受控对象充气，并返回步骤315；

步骤318：判断预存气压值是否小于反馈气压值，如果是，则跳到步骤319，否则跳到步骤320；

步骤319：输出气泵停止使能信号和电磁阀开启使能信号，气泵停机，电磁阀阀门开启，对受控对象放气，并返回步骤315；

步骤320：输出气泵停止使能信号和电磁阀关闭使能信号，气泵停机，电磁阀阀门关闭，保持受控对象的气压，并返回步骤315；

步骤321：通过数据处理模块的增大按钮、减小按钮、显示屏来设置预存气压值；

步骤322：判断重新设置完成的预存气压值是否小于安全阈值，如果是，则跳到步骤323，否则跳到步骤324；

步骤323：保存设置完成的预存气压值，并返回步骤313；

步骤324：通过数据处理模块的增大按钮、减小按钮、显示屏来重新设置预存气压值，并返回步骤322。