申请/专利权人：昆明理工大学

申请日：2017-09-19

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN107643323B

主分类号：G01N27/00

分类号：G01N27/00;G01S19/42;G01R31/385

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2018.02.27#实质审查的生效;2018.01.30#公开

摘要：本发明涉及一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，包括垃圾收集装置、水质PH值检测电路、水质浊度检测电路、GPS定位电路、ZigBee通信模块和电压转换电路；垃圾收集装置，用于对水中的漂浮物进行回收；安装在垃圾收集装置上的水质PH值检测电路、水质浊度检测电路、GPS定位电路，用于分别将采集的水质PH信息、水质浊度信息、地理位置信息传输给ZigBee通信模块，通过ZigBee通信模块将信息传输至后台；电压转换电路，用于电压转换，输出稳定的电压为ZigBee通信模块供电。本发明结构简单，成本低廉，可以有效地清理河流中的漂浮垃圾，并可以对水域的水质实时监控。

主权项：1.一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于：包括垃圾收集装置（1）、水质PH值检测电路（2）、水质浊度检测电路（3）、GPS定位电路（4）、ZigBee通信模块（5）和电压转换电路（7）；垃圾收集装置（1），用于对水中的漂浮物进行回收；水质PH值检测电路（2）、水质浊度检测电路（3）、GPS定位电路（4），用于分别将采集的水质PH信息、水质浊度信息、地理位置信息传输给ZigBee通信模块（5），通过ZigBee通信模块（5）将信息传输至后台；电压转换电路（7），用于电压转换，输出稳定的电压为进行供电；所述水质PH值检测电路（2）包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C1、C2、C3，滑动变阻器RP1、RP2，四个放大器CA3140：放大器CA3140-A、放大器CA3140-B、放大器CA3140-C、放大器CA3140-D，PH检测探头（14）；其中，外置于垃圾收集装置（1）上的PH检测探头（14）作为整个电路的输入，PH检测探头（14）接电容C1的一端和放大器CA3140-A的3号管脚，电容C1的另一端接地，放大器CA3140-A的2号管脚反接放大器CA3140-A的5号管脚，放大器CA3140-A的1号管脚接5V电压，放大器CA3140-A的4号管脚接地，放大器CA3140-A的5号管脚接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电阻R2和电容C2的一端，电阻R2的另一端接电容C3的一端和放大器CA3140-B的3号管脚，放大器CA3140-B的2号管脚和5号管脚与电容C2的另一端一起接放大器CA3140-C的3号管脚，放大器CA3140-C的2号管脚接滑动变阻器RP1的滑动端，放大器CA3140-C的5号管脚接电阻R4和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接滑动变阻器RP1的一端，滑动变阻器RP1的另一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地，电阻R5的另一端接放大器CA3140-D的3号管脚和电阻R6的一端，放大器CA3140-D的2号管脚接滑动变阻器RP2的滑动端，滑动变阻器RP2的两端分别接电阻R7和电阻R8的一端，电阻R7的另一端接5V电压，电阻R8的另一端接地，放大器CA3140-D的5号管脚接电阻R6的另一端且同时作为信号输出口接ZigBee通信模块（5）；所述水质浊度检测电路（3）包括电阻R9、R10、R11、R12、R13，场效应管Q1，三极管Q2，滑动变阻器RP3，电容C4，LED灯，水质浊度检测探头（15）；其中，外置于垃圾收集装置（1）上的水质浊度检测探头（15）作为整个电路的输入，水质浊度检测探头（15）的1号接口接滑动变阻器RP3的一端，滑动变阻器RP3的滑动端接电阻R9和电阻R11的一端，滑动变阻器RP3的另一端接场效应管Q1的基极和电阻R10的一端，电阻R9的另一端接电阻R12一端、LED灯正极、电容C4的一端，同时接5V电压，电阻R12接场效应管Q1的集电极和电阻R13的一端，场效应管Q1的发射极接水质浊度检测探头（15）的2号管脚，电阻R13的另一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电阻R14的一端，电阻R10、电阻R11、电阻R14、电容C4的另一端共同接地，三极管Q2的集电极接LED灯的负极，同时作为信号输出口接ZigBee通信模块（5）；所述电压转换电路（7）包括变压器，整流桥，芯片LM7805，电容C14、C15，电感L1，二极管D2；其中，变压器入口接24V电压，通过变压器后变成5V电压，变压器的输出端上端接整流桥的3号接口，变压器的输出端下端接整流桥的4号接口，整流桥的2号接口接电容C14的一端及芯片LM7805的1号管脚，整流桥的1号接口接电容C14的另一端及芯片LM7805的2号管脚、二极管D2的正极、电容C15的一端，同时还接地，芯片LM7805的3号管脚接二极管D2的负极及电感L1的一端，电感L1另一端接电容C15的另一端，同时作为输出口，输出稳定的5V电压作为电压源。

全文数据：一种基于zigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置技术领域[0001]本发明涉及一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，属于水环境保护领域。背景技术[0002]随着社会的快速发张，人民越来越重视对环境的保护，尤其是水污染，这些受污染的水不但不能被人饮用，甚至无法进行生物活动。如何对受污染水域进行实时监测一直受技术制约，同时有效地缓解水污染也是一个难题。[0003]建立基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，同时还需要考虑基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置的构成及构成之间的连接问题。发明内容[0004]本发明提供了一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，以用于有效地清理河流中的漂浮垃圾，及通过该装置对PH、水质浊度、电量、地理位置信息进行实时监测。[0005]本发明的技术方案是:一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，包括垃圾收集装置1、水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、ZigBee通信模块5和电压转换电路7;垃圾收集装置1，用于对水中的漂浮物进行回收；水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4,用于分别将采集的水质PH信息、水质浊度信息、地理位置信息传输给ZigBee通信模块5,通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台；电压转换电路7,用于电压转换，输出稳定的电压进行供电。[0006]还包括位于垃圾收集装置1内的电池电量检测电路6,通过电池电量检测电路6将检测的电量信息传输给ZigBee通信模块5,通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台。[0007]所述垃圾收集装置1包括进水口8、卡槽9、可更换滤网10、滤水池11、水泵12、导线13、手提杆18;所述漏斗形的进水口8作为水和漂浮物的进口，在进水口8下方设有卡槽9,通过卡槽9卡置可更换滤网10,通过可更换滤网10分离水和漂浮物，滤水池11位于可更换滤网10的下方且包裹可更换滤网10,滤水池11中的水通过水栗12排出装置外，水泵12通过导线13连接电源供电，竖直设置的手提杆18与滤水池11连接，手提杆18内封装水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、ZigBee通信模块5、电压转换电路7,水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、电压转换电路7通过导线13连接ZigBee通信模块5。[0008]还包括水平设置的支撑连杆17,支撑连杆17—端与手提杆18连接，支撑连杆17另一端固定在外物上，用于固定垃圾收集装置1。[0009]所述水质PH值检测电路2包括电阻1?1、1?2、]^3、1?4、1?5、]^、1?7、1?8，电容：1、02、03，滑动变阻器RP1、RP2,四个放大器CA3140:放大器CA3140-A、放大器CA3140-B、放大器CA3140-C、放大器CA3140-D，PH检测探头14;其中，外置于垃圾收集装置1上的PH检测探头14作为整个电路的输入，pH检测探头14接电容C1的一端和放大器CA3140-A的3号管脚，电容C1的另一端接地，放大器CA：3140-A的2号管脚反接放大器CA：B140-A的5号管脚，放大器CA3140-A的1号管脚接5V电压，放大器CA3140-A的4号管脚接地，放大器CA3140-A的5号管脚接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电阻以和电容C2的一端，电阻R2的另一端接电容C3的一端和放大器CA3140-B的3号管脚，放大器CA3140-B的2号管脚和5号管脚与电容C2的另一端一起接放大器CA3140-C的3号管脚，放大器CA3140-C的2号管脚接滑动变阻器RP1的滑动端，放大器CA：314〇-C的5号管脚接电阻R4和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接滑动变阻器RP1的一端，滑动变阻器Rp1的另一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地，电阻R5的另一端接放大器CA3140-D的3号管脚和电阻R6的一端，放大器CA3140-D的2号管脚接滑动变阻器RP2的滑动端，滑动变阻器RP2的两端分别接电阻R7和电阻R8的一端，电阻R7的另一端接5V电压，电阻R8的另一端接地，放大器CA3140-D的5号管脚接电阻R6的另一端且同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。[0010]所述水质浊度检测电路3包括电阻1?9、1?10、1?11、1?12、1?13，场效应管讥，三极管〇2，滑动变阻器RP3，电容C4，LED灯，水质浊度检测探头15;其中，外置于垃圾收集装置1上的水质浊度检测探头I5作为整个电路的输入，水质浊度检测探头I5的1号接口接滑动变阻器RP3的一端，滑动变阻器RP3的滑动端接电阻R9和电阻R11的一端，滑动变阻器RP3的另一端接场效应管Q1的基极和电阻Ri〇的一端，电阻R9的另一端接电阻R12—端、LED灯正极、电容C4的一端，同时接5V电压，电阻R12接场效应管Q1的集电极和电阻R13的一端，场效应管Q1的发射极接水质浊度检测探头15的2号管脚，电阻R13的另一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电阻R14的一端，电阻R10、电阻R11、电阻R14、电容C4的另一端共同接地，三极管Q2的集电极接LED灯的负极，同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。[0011]所述GPS定位电路4包括芯片EM411、两个反相器74LS04;其中，芯片EM411的3号管脚TX接反向器74LS04的输入端，反向器74LS04的输出端接另一个反相器74LS04，另一个反相器74LS04的输出端接ZigBee通信模块5，芯片EM411的4号管脚RX接ZigBee通信模块5，芯片EM411的1号管脚和5号管脚共同接地，芯片EM411的2号管脚接5V电压。[0012]所述218866通信模块5包括电容05、〇6、07、〇8、〇9、：10、：11、：12、：13，电阻1?17、尺18，晶振¥1、¥2，芯片〇：253016;其中，芯片CC253016管脚X0SC_Q1和XOSCJJ2分别接晶振Y2的一端，之后分别接电容C10和电容C11的一端，电容CIO和电容C11的另一端共同接地，芯片CC253016管脚P2.3和P2.4*别接晶振Y1的一端，之后分别接电容〇5和电容C?的一端，电容ce和电容^的另一端共同接地，芯片CC253〇16管脚RESET接电容C13和电阻R18的一端，电容C13的另一端接5V电压，电阻R18的另一端接地，芯片CC2S3016管脚RBLAS接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接地，芯片CC253016管脚AVDD6和DVDD1共同接电容C8的一端且与管脚AVDD1-AVDD5共同接的电路相连，相连电路接电容C9的一端和3_3V电压，电容C8及电容eg的另一端接地，芯片CC253016管脚DVDD2接电容C12的一端，电容C12的另一端接地，芯片CC253016管脚DC0UPL接电容C5的一立而，电容C5的另一端接地，CC2530的管脚PI•〇接水质PH值检测电路2的信号输出口，CC2530的管脚P1•1接水质池度检测电路3的信号输出口，芯片CC253〇l6的管脚P1.4接GPS定位电路4中反相器74LS04的输出端，芯片CC253016的管脚P1.5接GPS定位电路和4中芯片EM411的4号管脚RX。[0013]所述电池电量检测电路6包括电阻R15、R16,二极管D1，芯片LM232;其中，电压源的正极接电阻R15的一端和芯片LM232的4号管脚，电阻R15的另一端接芯片LM232的3号管脚，电压源的负极接电阻虹6的一端和二极管01的正极，之后接地，二极管〇的负极接芯片UG32的3号管脚，电阻R16的另一端接芯片LM232的2号管脚，芯片LM232的5号管脚接地，芯片LM232的1号管脚作为输出接ZigBee通信模块5中芯片CC253016的管脚P1.3。[00M]所述电压转换电路7包括变压器，整流桥，芯片LM7805,电容C14、C15,电感L1，二极管D2;其中，变压器入口接24V电压，通过变压器后变成5V电压，变压器的输出端上端接整流桥的3号接口，变压器的输出端下端接整流桥的4号接口，整流桥的2号接口接电容C14的一端及芯片LM7805的1号管脚，整流桥的1号接口接电容C14的另一端及芯片LM7805的2号管脚、二极管D2的正极、电容C15的一端，同时还接地，芯片LM7S05的3号管脚接二极管D2的负极及电感L1的一端，电感L1另一端接电容C15的另一端，同时作为输出口，输出稳定的5V电压作为电压源。[0015]本发明的有益效果是:结构简单，成本低廉，可以有效地清理河流中的漂浮垃圾，并可以对水域的水质实时监控。附图说明[0016]图1是本发明的系统结构框图；图2是本发明的垃圾收集装置设计图；图3是本发明的水质PH值检测电路图；图4是本发明的水质浊度检测电路图；图5是本发明的GPS定位电路图；图6是本发明的ZigBee通信模块电路图；图7是本发明的电池电量检测电路图；图8是本发明的24V电压转5V电压转换电路图；图中各标号为：1一垃圾收集装置、2—水质PH值检测电路、3—水质浊度检测电路、4—GPS定位电路、5—ZigBee通信模块、6—电池电量检测电路、7—电压转换电路、8—进水口、9一卡槽、10—可更换滤网、11一滤水池、I2—水泵、I3—导线、14一PH检测探头、15_水质池度检测探头、16—芯片CC2530、17—支撑连杆、18—手提杆。具体实施方式[0017]实施例1:如图1-8所示，一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，包括垃圾收集装置1、水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、ZigBee通信模块5和电压转换电路7;垃圾收集装置1，用于对水中的漂浮物进行回收；水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4，用于分别将采集的水质PH信息、水质浊度信息、地理位置信息传输给ZigBee通信模块5，通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台；电压转换电路7,用于电压转换，输出稳定的电压进行供电。[0018]进一步地，可以设置还包括位于垃圾收集装置1内的电池电量检测电路6,通过电池电量检测电路6将检测的电量信息传输给ZigBee通信模块5,通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台。[0019]进一步地，可以设置所述垃圾收集装置1包括进水口S、卡槽9、可更换滤网10、滤水池11、水泵12、导线13、手提杆18;所述漏斗形的进水口8作为水和漂浮物的进口，在进水口8下方设有卡槽9,通过卡槽9卡置可更换滤网10,通过可更换滤网10分离水和漂浮物，滤水池11位于可更换滤网10的下方且包裹可更换滤网10,滤水池11中的水通过水栗12排出装置夕卜，水泵12通过导线13连接电源供电，竖直设置的手提杆18与滤水池11连接，手提杆18内封装水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、ZigBee通信模块5、电压转换电路7,水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、电压转换电路7通过导线13连接ZigBee通信模块5。进一步地，还可以设置进水口8为漏斗形，在进水口部分采用弧形设计。[0020]进一步地，可以设置所述垃圾收集装置1还包括水平设置的支撑连杆17,支撑连杆17—端与手提杆I8连接，支撑连杆I7另一端固定在外物上，用于固定垃圾收集装置]_。[0021]进一步地，可以设置所述水质PH值检测电路2包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、1?8，电容：1、〇2、〇3，滑动变阻器1^1、1^2，四个放大器〇八3140:放大器〇八3140-4、放大器CA3140-B、放大器CA3140-C、放大器CA3140-D，PH检测探头14;其中，外置于垃圾收集装置！上的PH检测探头14作为整个电路的输入，PH检测探头14接电容C1的一端和放大器CA3140-A的官脚，电谷C1的另一端接地，放大器CA3140-A的2号管脚反接放大器CA3140-A的5号管脚，放大器CA3140-A的1号管脚接5V电压，放大器CA3140-A的4号管脚接地，放大器CA3140-A的5号管脚接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电阻R2和电容C2的一端，电阻R2的另一端接电容C3的一端和放大器CA3140-B的3号管脚，放大器CA3140-B的2号管脚和5号管脚与电容C2的另一端一起接放大器CA3140-C的3号管脚，放大器CA3140-C的2号管脚接滑动变阻器RP1的滑动端，放大器CA3140-C的5号管脚接电阻R4和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接滑动变阻器RP1的一端，滑动变阻器RP1的另一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地，电阻R5的另一端接放大器CA3140-D的3号管脚和电阻R6的一端，放大器CA3140-D的2号管脚接滑动变阻器RP2的滑动端，滑动变阻器RP2的两端分别接电阻R7和电阻R8的一端，电阻R7的另一端接5V电压，电阻R8的另一端接地，放大器CA3140-D的5号管脚接电阻R6的另一端且同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。[00^2]—步地，可以设置所述水质浊度检测电路3包括电阻的、R1〇、R1丨、R12、Ri3，场效应管Q1，二极管Q2，滑动变阻器RP3，电容C4，LED灯，水质浊度检测探头15;其中，外置于垃圾收集装置1上的水质浊度检测探头15作为整个电路的输入，水质浊度检测探头号接口接滑动变阻器RP3的一端，滑动变阻器RP3的滑动端接电阻的和电阻RU的一端，滑动变阻器RP3的另一^接场效应管Q1的基极和电阻R1〇的一端，电阻Rg的另一端接电阻R12一端、LED灯正极、电容C4的一端，同时接5V电压，电阻R12接场效应管q1的集电极和电阻Ri3的一端，场效应管Q1的发射极接水质浊度检测探头15的2号管脚，电阻R13的另一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电阻R14的一端，电阻R10、电阻R11、电阻R14、电容C4的另一端共同接地，三极管Q2的集电极接LED灯的负极，同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。[0023]进一步地，可以设置所述GPS定位电路4包括芯片EM411、两个反相器74LS04;其中，芯片EM411的3号管脚TX接反向器74LS04的输入端，反向器74LS04的输出端接另一个反相器74LS04,另一个反相器74LS04的输出端接ZigBee通信模块5,芯片EM411的4号管脚RX接ZigBee通信模块5,芯片EM411的1号管脚和5号管脚共同接地，芯片现411的2号管脚接5V电压。[0024]进一步地，可以设置所述ZigBee通信模块5包括电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、：12、013，电阻1?17、1?18，晶振¥1、¥2，芯片〇：253016;其中，芯片〇：253016管脚乂05：_01和XOSC_Q2分别接晶振Y2的一端，之后分别接电容CIO和电容C11的一端，电容CIO和电容C11的另一端共同接地，芯片CC2530ie管脚P2.3和P2.4分别接晶振Y1的一端，之后分别接电容C6和电容C7的一端，电容C6和电容C7的另一端共同接地，芯片CC253016管脚RESET接电容C13和电阻R18的一端，电容C13的另一端接5V电压，电阻R18的另一端接地，芯片CC253016管脚RBLAS接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接地，芯片CC253016管脚AVDD6和DVDD1共同接电容C8的一端且与管脚AVDD1-AVDD5共同接的电路相连，相连电路接电容C9的一端和3.3V电压，电容C8及电容C9的另一端接地，芯片CC253016管脚DVDD2接电容C12的一端，电容C12的另一端接地，芯片CC253016管脚DC0UPL接电容C5的一端，电容C5的另一端接地，CC2530的管脚P1•0接水质PH值检测电路2的信号输出口，CC2530的管脚PI.1接水质浊度检测电路3的信号输出口，芯片CC253016的管脚P1.4接GPS定位电路4中反相器74LS04的输出端，芯片CC253016的管脚P1.5接GPS定位电路和4中芯片EM411的4号管脚RX。[0025]进一步地，可以设置所述电池电量检测电路6包括电阻R15、R16,二极管D1，芯片LM232;其中，电压源的正极接电阻R15的一端和芯片LM232的4号管脚，电阻R15的另一端接芯片LMM2的3号管脚，电压源的负极接电阻R16的一端和二极管D1的正极，之后接地，二极管D的负极接芯片LM232的3号管脚，电阻Rie的另一端接芯片LM232的2号管脚，芯片LM232的5号管脚接地，芯片LM2：32的1号管脚作为输出接ZigBee通信模块5中芯片CC253016的管脚P1.3。[0026]进一步地，可以设置所述电压转换电路7包括变压器，整流桥，芯片LM7805,电容C14、C15，电感L1，二极管D2;其中，变压器入口接24V电压，通过变压器后变成5V电压，变压器的输出端上端接整流桥的3号接口，变压器的输出端下端接整流桥的4号接口，整流桥的2号接口接电容C14的一端及芯片LM7805的1号管脚，整流桥的1号接口接电容C14的另一端及芯片LM78〇5的2号管脚、二极管D2的正极、电容C15的一端，同时还接地，芯片LM7805的3号管脚接二极管D2的负极及电感L1的一端，电感L1另一端接电容C15的另一端，同时作为输出口，输出稳定的5V电压作为电压源。[0027]本发明的工作过程是：将垃圾收集装置置入水中，然后通过支撑连杆17进行固定，使整个装置进水口部分与水平面平齐，通过装置底部的水泵12进行抽水，将水排出，让装置形成一定的漩涡通过漩涡可以将装置周边的物体吸引过来，同时因为不停地在排水吸水，可以给水面达到换氧的功能，调节水质的同时好增加水内活性），装置内的水位低于水平面，使得周边的漂浮物能够吸入装置内，然后通可更换滤网10进行水物分离，并且该网兜随时可以更换。为了检测垃圾回收装置的工作效果，在装置的手提杆18上的PH检测探头14、水质浊度检测探头15分别检测水质PH信息、水质浊度信息，所检测数据将通过连接的芯片CC2530进行发送，同时在所发送的信号里加入通过GPS定位电路采集的位置信息，通过位置信息可以知道相应区域的水质情况，实现区域的水质动态检测。当装置的电能不够时，电池电量检测电路6中电压比较器LM232可以对电池的实时电压进行比较，电压值即可以判定电池的电量多少，同时在比较器的输出口，将电压信号传至芯片CC2530,通过进行设定值比较，判定是否需要跟换电池，同时将信息传至后台。[0028]其中，关于水质PH值检测电路2用以检测水质的PH值。以PH检测探头14作为整个电路的输入，探头深入水中，接触到水质颗粒浊度信号时会产生一个电势差，通过电路，能够将水质PH酸碱值转变成电压信号，对应的电压值即为PH值，g卩:L.0V-10.0V对于PH值1-10H检测探头14接电容Cl之后接地形成滤波电路，同时PH检测探头14和放大器CA3140-A的3号管脚组成信号比较电路，之后放大器CA3140-A的5号管脚作为输出端接放大器CA3140-A的2号管脚反向输入端，此时3号正向输入端和反向输入端进行误差比较，保证装置在使用过程中可以进行校准。误差为零时是最佳状态。放大器CA3140-A的1号管脚接5V电压作为供能立而，放大器CA3140-A的4号管脚直接接地，当误差为零后，放大器CA3140-A的5号管脚输出有效电压，此时接电阻R1作为保护，之后电阻R1与电阻R2和电容C2组成的低频滤波电路进行连接，电阻R2的另一端接电容C3之后形成滤波电路，同时信号经过传输传至放大器CA314〇-B的3号信号输入端管脚，放大器CA3140-B的5号信号输出口接CA3140-B的2号反向输入口，再次通过信号比较器进行比较，CA3140-B的5号管脚接放大器CA3140-C的3号信号输入端管脚，放大器CA3140-C的5号彳目号输出端官脚接电阻R4,与放大器CA3140-C的2号反向输入端管脚接的滑动变阻器RP1组成信号调节电路，用户可以根据需求进行调节，滑动变阻器RP1接电阻R3,电阻R3作为保护电阻。放大器CA3140-C的5号信号输出端管脚接电阻R5,通过电阻R5传输的信号传至另一放大器CA3140-D的3号信号输入管脚，放大器CA3140-D的2号管脚接滑动变阻器RP2的一端，滑动变阻器RP2的两端分别接电阻R7和电阻R8的一端，电阻R7的另一端接5V电压，电阻R8的另一端接地，此时组成调零电路，可以对!^检测电路进行归零。放大器CA3140-D的5号信号输出端管脚接保护电阻R6,同时作为输出接核心控制器CC2530的IO口P1.0。[0029]所述水质浊度检测电路3中水质浊度检测探头15作为整个电路的输入，当水质浊度检测探头没有插入水中时，场效应管Q1呈高阻态，回路不同，此时没有信号输出，当水质浊度检测探头插入水中时，会产生一个电势差，不同水质的水，其颗粒含量不同，因此检测的时候，电导率不同，所产生电压不同，当水中的颗粒含量未超标时，产生的电压通过放大比较电路，电压值代表其水质浊度，所得电压信号之后传输到核心控制器口Pj.1。当浊度超过预设值时，会激发一个触发信号，LED灯会亮起，同时CC253〇也会将该警报信号上传。用户每次使用装置之前可以通过滑动变阻器RP3和电阻R9组成的调节电路进行校准，因为在不同环境下的初始值不一样。[0030]所述ZigBee通信模块5作为装置的核心控制器，控制各电路的工作和信号发发送与接收，并与其他模块组成ZigBee网络，信号通过天线进行传输至后台（如：云端服务器）；其中电路中包括两个晶振电路，一个复位电路及保护电路。[0031]上面结合图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

权利要求：1.一种基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于:包括垃圾收集装置1、水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4、ZigBee通信模块5和电压转换电路7;垃圾收集装置1，用于对水中的漂浮物进行回收；水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路3、GPS定位电路4，用于分别将采集的水质PH信息、水质浊度信息、地理位置信息传输给ZigBee通信模块5，通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台；电压转换电路7，用于电压转换，输出稳定的电压为进行供电。2.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于:还包括位于垃圾收集装置（1内的电池电量检测电路6，通过电池电量检测电路6将检测的电量信息传输给ZigBee通信模块5，通过ZigBee通信模块5将信息传输至后台。3.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于：所述垃圾收集装置（1包括进水口（8、卡槽9、可更换滤网（10、滤水池（11、水泵12、导线（13、手提杆18;所述漏斗形的进水口（8作为水和漂浮物的进口，在进水口（8下方设有卡槽9，通过卡槽9卡置可更换滤网（10，通过可更换滤网（10分离水和漂浮物，滤水池（11位于可更换滤网（10的下方且包裹可更换滤网（10，滤水池（11中的水通过水栗（12排出装置外，水泵（I2通过导线（I3连接电源供电，竖直设置的手提杆（18与滤水池（11连接，手提杆18内封装水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路⑶、GPS定位电路⑷、ZigBee通信模块⑸、电压转换电路⑺，水质PH值检测电路2、水质浊度检测电路⑶、GPS定位电路⑷、电压转换电路7通过导线（13连接ZigBee通信模块5。4.根据权利要求3所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于:还包括水平设置的支撑连杆I7，支撑连杆（I7—端与手提杆18连接，支撑连杆17另一端固定在外物上，用于固定垃圾收集装置1。5.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于:所述水质PH值检测电路2包括电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容Cl、C2、C3，滑动变阻器RP1、RP2,四个放大器CA：3140:放大器CA：314〇-A、放大器CA3140-B、放大器CA3140-C、放大器CA3140-D，PH检测探头（14;其中，外置于垃圾收集装置1上的PH检测探头（14作为整个电路的输入，PH检测探头14接电容C1的一端和放大器CA：3140-A的3号管脚，电容C1的另一端接地，放大器CA3140-A的2号管脚反接放大器CA3140-A的5号管脚，放大器CA：314〇-A的1号管脚接5V电压，放大器CA3140-A的4号管脚接地，放大器CA3140-A的5号管脚接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电阻R2和电容C2的一端，电阻R2的另一端接电容C3的一端和放大器CA3140-B的3号管脚，放大器CA3140-B的2号管脚和5号管脚与电容C2的另一端一起接放大器CA3140-C的3号管脚，放大器CA3140-C的2号管脚接滑动变阻器RP1的滑动端，放大器CA：B140-C的5号管脚接电阻R4和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接滑动变阻器RP1的一端，滑动变阻器RP1的另一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地，电阻R5的另一端接放大器CA3140-D的3号管脚和电阻R6的一端，放大器CA3140-D的2号管脚接滑动变阻器RP2的滑动端，滑动变阻器RP2的两端分别接电阻R7和电阻R8的一端，电阻R7的另一端接5V电压，电阻R8的另一端接地，放大器CA3140-D的5号管脚接电阻R6的另一端且同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。6.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于:所述水质浊度检测电路3包括电阻1?9、則〇、1?11、1?12、1?13，场效应管〇1，三极管收，滑动变阻器RP3，电容C4,LED灯，水质浊度检测探头15;其中，外置于垃圾收集装置1上的水质浊度检测探头（15作为整个电路的输入，水质浊度检测探头（15的1号接口接滑动变阻器RP3的一端，滑动变阻器RP3的滑动端接电阻的和电阻R11的一端，滑动变阻器RP3的另一端接场效应管Q1的基极和电阻R10的一端，电阻R9的另一端接电阻R12—端、LED灯正极、电容C4的一端，同时接5V电压，电阻R12接场效应管Q1的集电极和电阻R13的一端，场效应管Q1的发射极接水质浊度检测探头（15的2号管脚，电阻R13的另一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电阻R14的一端，电阻R10、电阻R11、电阻R14、电容C4的另一端共同接地，三极管Q2的集电极接LED灯的负极，同时作为信号输出口接ZigBee通信模块5。7.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于:所述GPS定位电路4包括芯片EM411、两个反相器74LS04;其中，芯片EM411的3号管脚TX接反向器74LS04的输入端，反向器74LS04的输出端接另一个反相器74LS04,另一个反相器74LS04的输出端接ZigBee通信模块5，芯片EM411的4号管脚RX接ZigBee通信模块⑸，芯片EM411的1号管脚和5号管脚共同接地，芯片EM4ii的2号管脚接5V电压。8.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于:所述ZigBee通信模块5包括电容056、07、08、09、：10、：11、：12、：13，电阻1?17、1?18，晶振Y1、Y2,芯片CC253016;其中，芯片CC253〇l6管脚XOSC—Q1和X0SC_Q2分别接晶振Y2的一端，之后分别接电容CIO和电容C11的一端，电容CIO和电容C11的另一端共同接地，芯片CC253016管脚P2.3和P2.4分别接晶振Y1的一端，之后分别接电容C6和电容C7的一端，电容C6和电容C7的另一端共同接地，芯片CC25301©管脚RESET接电容C13和电阻R18的一端，电容C13的另一端接5V电压，电阻R18的另一端接地，芯片CC2S3016管脚RBLAS接电阻R17的一端，电阻R17的另一端接地，芯片CC2530CL6管脚AVDD6和DVDD1共同接电容⑶的一端且与管脚AVDD1-AVDD5共同接的电路相连，相连电路接电容C9的一端和3•3V电压，电容C8及电容C9的另一端接地，芯片CC253〇16管脚DVDD2接电容C12的一端，电容C12的另一端接地，芯片CC253〇16管脚DC0UPL接电容C5的一端，电容C5的另一端接地，CC2530的管脚P1.0接水质PH值检测电路2的信号输出口，CC2530的管脚P1•1接水质浊度检测电路¾的信号输出口，芯片CC253016的管脚P1.4接GPS定位电路⑷中反相器74LS04的输出端，芯片CC2530ie的管脚P1.5接GPS定位电路和4中芯片EM411的4号管脚RX。9.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于:所述电池电量检测电路6包括电阻R15、R16,二极管D1，芯片LM232;其中，电压源的正极接电阻R15的一端和芯片LM232的4号管脚，电阻R15的另一端接芯片LM232的3号管脚，电压源的负极接电阻R16的一端和二极管D1的正极，之后接地，二极管D的负极接芯片LM232的3号管脚，电阻Rie的另一端接芯片LM232的2号管脚，芯片LM232的5号管脚接地，芯片LM232的1号管脚作为输出接ZigBee通信模块⑸中芯片CC253016的管脚P1.3〇10.根据权利要求1所述的基于ZigBee实时水质监测的嵌入式垃圾回收装置，其特征在于:所述电压转换电路7包括变压器，整流桥，芯片LM78〇5,电容C14、C15,电感L1，二极管D2；其中，变压器入口接24V电压，通过变压器后变成5V电压，变压器的输出端上端接整流桥的3号接口，变压器的输出端下端接整流桥的4号接口，整流桥的2号接口接电容C14的一端及芯片LM78〇5的1号管脚，整流桥的1号接口接电容C14的另一端及芯片yy[7805的2号管脚、二极管D2的正极、电容C15的一端，同时还接地，芯片LM78〇5的3号管脚接二极管D2的负极及电感L1的一端，电感L1另一端接电容C15的另一端，同时作为输出口，输出稃定的研电压作为电压源。~

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