无线数字瓦斯检测仪的制作方法

文档序号:14345605阅读:182来源:国知局
无线数字瓦斯检测仪的制作方法

本发明属于煤矿瓦斯检测设备领域,具体涉及一种用于煤矿中的无线数字瓦斯检测仪。



背景技术:

煤矿开采属于一个高危行业,众多事故发生与矿井的甲烷气体是分不开。甲烷气体检测主要是检测回采工作面、掘进巷道、回风巷道等极易产生甲烷气体的区域内风流中的甲烷气体的浓度及甲烷气体所占气体的体积比重,如果工作环境存在甲烷气体,如机电设备失爆,很有可能引起瓦斯爆炸;瓦斯爆炸会给煤矿带来灾难性、毁灭性的后果。因此检测瓦斯是煤矿工作中的一项重头戏,现有瓦斯检测是通过人工随身携带的瓦检仪近距离至甲烷检测区域检测瓦斯并进行记录,上述方式一方面会加大人工强度,降低瓦斯检测的效率,同时人工的疏忽而导致矿井发生各类甲烷气体超标的问题,若发现不及时,则会引起重大事故;另一方面因人工需要靠近甲烷气体,对于甲烷浓度较高的区域,则会人体产生很大的伤害。



技术实现要素:

本发明解决了现有技术的不足,提供了一种能够有效监测瓦斯,杜绝矿井发生各类甲烷气体引起的事故且能提前预防瓦斯的无线数字瓦斯检测仪。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案时:

一种无线数字瓦斯检测仪,包括瓦斯检测发射器及瓦斯检测接收器,所述瓦斯检测发射器与瓦斯检测接收器通过zigbee无线传输连接,所述瓦斯检测发射器包括单片机u1,所述单片机u1的1脚、2脚、3脚、4脚分别接地,单片机u1的5脚、6脚、37脚、38脚接jtag编程电路,单片机u1的6脚接发光二极管d8的一端,发光二极管d8的另一端接电阻r6一端,电阻r6另一端接电压电源电路vdd3v3端,单片机u1的17脚接发光二极管d5的一端,发光二极管d5的另一端接电阻r7一端,电阻r7另一端接电压电源电路vdd3v3端,单片机u1的16脚接发光二极管d6的一端,发光二极管d6的另一端接电阻r8一端,电阻r8另一端同时接电压电源电路vdd3v3端及电阻r9一端,电阻r9另一端接发光二极管d7一端,发光二极管d7另一端接地,电阻r9一端同时接电阻r10一端,电阻r10另一端接开关sw_pb一端,开关sw_pb另一端接地,单片机u1的16脚、17脚接usb接口转换器电路,单片机u1的19脚同时接温度传感器u5的1脚及电阻r30的一端,电阻r30的另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,温度传感器u5的4脚接地,单片机u1的20脚一端与电容c28一端连接,电容c28另一端接地,单片机u1的20脚另一端与电阻r15一端连接,电阻r15另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,单片机u1的22脚与电容c30一端连接,电容c30另一端接地,单片机u1的23脚接电容c31一端,电容c31另一端接地,在电容c30一端与电容c31一端之间连接晶振y3,单片机u1的33脚与电容c32一端连接,电容c32另一端接地,单片机u1的32脚与电容c34一端连接,电容c34另一端接地,在电容c32一端与电容c34一端之间连接晶振y4,单片机u1的25脚接电容c20一端,c20另一端同时接电感l3一端及电容c22一端,电感l3另一端接地,电容c22另一端同时接电容c36一端及电感l5一端,电容c36另一端接zigbee无线发射天线e1,电感l5另一端同时接电容c35一端及电容c33一端,电容c35另一端接地,电容c33另一端接26脚单片机u1的26脚,单片机u1的10脚一端接电容c13一端,电容c13另一端接地,单片机u1的10脚另一端与电感l2的一端连接,单片机u1的39脚一端接电容c4的一端,电容c4的另一端接地,单片机u1的39脚另一端与电感l2的一端连接,单片机u1的21脚一端接电容c15一端,电容c15另一端接地,单片机u1的21脚另一端与电感l2的一端连接,单片机u1的24脚一端接电容c16一端,电容c16另一端接地,单片机u1的24脚另一端与电感l2的一端连接,单片机u1的27脚、28脚、29脚串联后一端同时接电容c17一端及电容c18一端,电容c17另一端接地,电容c18另一端接地,单片机u1的27脚、28脚、29脚串联后另一端与电感l2的一端连接,单片机u1的31脚一端与电容c19一端连接,电容c19另一端接地,单片机u1的31脚另一端与电感l2的一端连接,电容c21一端与电感l2的一端连接,电容c21另一端接地,电感l2另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,单片机u1的35脚接激光甲烷探头j2的2脚,单片机u1的36脚接激光甲烷探头j2的3脚,激光甲烷探头j2的1脚接瓦斯检测发射器电源电路vdd5v端,激光甲烷探头j2的4脚接地,所述瓦斯检测接收器包括单片机u2,所述单片机u2的96脚接电阻r104一端,电阻r104另一端同时接开关b3的2脚一端及电阻r114一端,开关b3的2脚另一端接开关b3的3脚,开关b3的3脚接电阻r114一端,电阻r114另一端接瓦斯检测接收器电源电路+3v端,开关b3的1脚一端接开关b3的4脚一端,开关b3的1脚另一端及开关b3的4脚另一端接地,电阻r110一端接地,电阻r110另一端串联电容c57后接电阻r114一端,所述单片机u2的7脚接电阻r105一端,电阻r105另一端同时接开关b4的2脚一端及电阻r115一端,开关b4的2脚另一端接开关b4的3脚,开关b4的3脚接电阻r115一端,电阻r115另一端接电压+3v端,开关b4的1脚一端接开关b4的4脚一端,开关b4的1脚另一端及开关b4的4脚另一端接地,电阻r111一端接地,电阻r111另一端串联电容c58后接电阻r115一端,所述单片机u2的23脚接电阻r116一端,电阻r116另一端同时接开关b2的3脚一端及电容c59一端,电容c59另一端接电阻r109一端,电阻r109另一端同时接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端及开关b2的4脚一端,开关b2的4脚另一端接开关b2的1脚一端,开关b2的1脚另一端接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,开关b2的3脚一端与电阻r117一端连接,开关b2的3脚另一端与开关b2的2脚一端连接,开关b2的2脚另一端与电阻r117一端连接,电阻r117另一端接地,单片机u2的12脚与电容c18一端连接,电容c18另一端接地,单片机u2的9脚与电阻r590一端连接,电阻r590另一端与电容c17一端连接,电容c17另一端接地,单片机u2的8脚与电阻r1610一端连接,电阻r1610的另一端与电容c16一端连接,电容c16另一端接地,在电容c16一端与电容c17一端之间连接有晶振y1,单片机u2的13脚与电阻r63一端连接,电阻r63另一端与电容c19的一端连接,电容c19的另一端接地,在电容c19的一端与电容c18一端之间连接有晶振y2,单片机u2的14脚一端与重置按钮reset的2脚连接,重置按钮reset的2脚与3脚串联后同时与电阻r62的一端及电容c15的一端连接,电阻r62的另一端接瓦斯检测接收器电源电路3v3端,电容c15另一端接地,重置按钮reset的1脚与4脚串联后接地,单片机u2的14脚另一端同时与二极管d2的正极及重置端reset端连接,二极管d2的负极通过跳线jp19与bootloaderreset端连接,单片机u2的32脚同时接开关sb4一端及第二电缆连接器的4脚,开关sb4的另一端与电阻r113串联后接地,第二电缆连接器的1脚、2脚、3脚分别接地,单片机u2的35脚同时接开关sb3一端及第一电缆连接器的4脚,开关sb3的另一端与电阻r112串联后接地,第一电缆连接器的1脚、2脚、3脚分别接地,单片机u2的15脚一端与电阻r165一端连接,电阻r165另一端与mcheatsinktemperature端连接,单片机u2的15脚另一端接smartcard3/5v端,单片机u2的66脚、68脚、69脚、70脚、71脚、98脚连接usb通信接口电路,单片机u2的72脚、76脚、77脚、89脚、90脚接jtag下载调试口电路,单片机u2的53脚接组合按键电路,单片机u2的33脚接电阻r103一端,电阻r103另一端同时接电容c60一端及电阻r86一端,电容c60一端接地,电阻r86另一端接可调电阻rv1的滑头,可调电阻rv1的一端接地,另一端接瓦斯检测接收器电源电路3v3端,单片机u2的37脚同时接电阻r60一端及3.2寸可触摸彩屏cn14的1脚,电阻r60另一端接开关sw1的2脚,开关sw1的3脚接地,开关sw1的1脚接瓦斯检测接收器电源电路3v3端,单片机u2的78脚接3.2寸可触摸彩屏cn14的3脚,所述3.2寸可触摸彩屏的31脚、32脚、33脚、34脚接单片机u2的53脚,单片机u2的79脚接3.2寸可触摸彩屏cn14的29脚,单片机u2的80脚接3.2寸可触摸彩屏cn14的30脚,单片机u2的88脚接电阻r94一端,电阻r94另一端接发光二极管ld1green一端,发光二极管ld1green的另一端接地,单片机u2的60脚接电阻r95一端,电阻r95另一端接发光二极管ld2orange一端,发光二极管3ld2orange的另一端接地,单片机u2的84脚接电阻r96一端,电阻r96另一端接发光二极管ld3red一端,发光二极管ld3red的另一端接地,单片机u2的85脚接电阻r97一端,电阻r97另一端接发光二极管ld4blue一端,发光二极管ld4blue的另一端接地,单片机u2的86脚、87脚接zigbee无线接收电路,单片机u2的92脚、93脚接掉电存储单元电路。

进一步地,所述jtag编程口电路包括jtag编程口jp1,所述jtag编程口jp1的1脚接地,2脚接电源电路vdd3v3端,3脚接电阻r4一端,电阻r4另一端接电源电路vdd3v3端,第5脚接单片机u1的6脚,6脚接单片机u1的5脚,8脚接单片机u1的38脚,10脚接单片机u1的37脚。

进一步地,所述usb接口转换器电路包括usb接口转换器c37(pl2303hx),所述usb接口转换器c37(pl2303hx)的1脚接单片机u1的16脚,4脚接电源电路vdd3v3端,5脚接单片机u1的17脚,7脚接地,8脚接电源电路vdd5v端,13脚接电阻r24一端,电阻r24另一端接电源电路vdd3v3端,14脚接电阻r25一端,电阻r25另一端接电源电路vdd3v3端,15脚接电阻r27一端,电阻r27另一端接usb接口的3脚,16脚接电阻r26一端,电阻r26另一端接usb接口的2脚,17脚接电源电路vdd3v3端,电阻r28一端接电源电路vdd3v3端,电阻r28另一端接usb接口的3脚,电容c44一端接电源电路vdd3v3端,电容c44另一端同时接地及usb接口的5脚,usb接口的s1、s2、s3、s4分别接地。

进一步地,所述瓦斯检测发射器电源电路由锂电池充电管理电路连接专用锂电池3.7v升压5v电路一端,专用锂电池3.7v升压5v电路另一端连接稳压器电路,所述锂电池充电管理电路包括锂电池充电器r20,所述锂电池充电器的1脚同时接电容c43一端及接地,电容c43另一端同时接锂电池充电器r20的5脚及电池bt1的正极,电池bt1负极接地,电池bt1正极接开关s2的一端,开关s2的另一端接专用锂电池3.7v升压5v电路,锂电池充电器r20的2脚串联电阻r21后接地,3脚接地,4脚同时接vcc端、发光二极管d11一端及电容c42一端,发光二极管d11另一端串联电阻r19后接锂电池充电器r20的7脚,锂电池充电器r20的6脚串联电阻r17及发光二极管d10后接电容c42一端,电容c42另一端接地,所述专用锂电池芯片3.7升压5v电路包括升压型dc-dc转换器r12,所述升压型dc-dc转换器1脚接地,2脚串联电阻r11后接地,3脚接锂电池充电器r20的5脚,4脚与升压型dc-dc转换器r12的3脚连接,电容c23一端接锂电池充电器r20的5脚,电容c23另一端接地,电容c24一端接锂电池充电器r20的5脚,电容c24另一端接地,升压型dc-dc转换器r12的5脚接地,升压型dc-dc转换器r12的6脚同时接电阻r13一端及电阻r14一端,电阻r13另一端同时接vdd5v端及二极管d9的负极,电阻r14另一端接地,二极管d9的正极串联电感l4接锂电池充电器r20的5脚,电容c25一端接电压vdd5v端,电容c25另一端接地,电容c26一端接电压vdd5v端,电容c26另一端接地,电容c27一端接电压vdd5v端,电容c27另一端接地,所述稳压电路包括稳压器s3,所述稳压器s3的1脚接地,稳压器s3的2脚同时接电压vdd3v3端及电容c46一端,电容c46另一端接电容c45一端,电容c45另一端同时接稳压器s3的3脚及vdd5v端。

进一步地,所述组合按键电路包括按键开关u15,所述按键开关u15的1脚第一端接电阻r100一端,第二端接电阻r91一端,第三端接电容c54一端,所述按键开关u15的2脚第一端接电阻r98一端,第二端接电阻r89一端,第三端接电容c52一端,所述按键开关u15的3脚第一端接电阻r99一端,第二端接电阻r90一端,第三端接电容c53一端,所述按键开关u15的4脚第一端接电阻r101一端,第二端接电阻r92一端,第三端接电容c55一端,所述按键开关u15的6脚第一端接电阻r102一端,第二端接电阻r93一端,第三端接电容c56一端,所述按键开关u15的5脚串联电阻r108后接地,所述电阻r98、r99、r100、r101、r102的另一端分别接单片机u2的53脚,电阻r89、r90、r91、r92、r93的另一端分别接甲烷接收器电源电路+3v3端,电容c52、c53、c54、c55、c56的另一端分别接地。

进一步地,所述usb通信接口电路包括usb插口cn2,所述usb插口cn2的1脚第一端接配电开关的1脚,第二端接电容c12的一端,第三端接单片机u2的70脚,usb插口cn2的2脚串联电阻r42后接单片机u2的70接,usb插口cn2的3脚串联电阻r43后接单片机的71脚,usb插口cn2的4脚串联电阻r38后连接单片机u2的69脚,usb插口cn2的5脚及0脚分别接地,所述配电开关u3的2脚接地,配电开关u3的3脚第一端串联电阻r34后接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,配电开关u3的3脚第二端接发光二极管ld5的负极,发光二极管ld5的正极串联电阻r33后接甲烷监测接收器电源电路+3v3端,配电开关u3的3脚第三端串联电阻r35后接单片机u2的98脚,配电开关u3的4脚同时接电阻r40的一端及电阻r36的一端,电阻r40另一端接瓦斯检测接收器电源电路的+3v3端,电阻r36另一端接单片机u2的66脚。

进一步地,所述jtag下载调试口电路包括jtag接口cn13,所述jtag接口的1脚、2脚分别接瓦斯检测接收器电源电路+3v端,jtag接口的3脚第一端接单片机u2的90脚,第二端接跳线jp20一端,第三端接串联电阻r124后接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,jtag接口的4脚、6脚、8脚、10脚、12脚、14脚、16脚、18脚、20脚分别接地,jtag接口的5脚一端串联电阻r123后接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,另一端接单片机u2的77脚,jtag接口的7脚一端串联电阻r121后接接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,另一端接单片机u2的72脚,jtag接口的9脚一端串联电阻r125后接地,另一端接单片机u2的76脚,jtag接口的11脚一端串联电阻r118后接接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,另一端串联电阻r126后接地,jtag接口的13脚一端串联电阻r122后接接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,另一端接单片机u2的89脚,jtag接口的15脚一端接单片机u2的14脚,另一端接跳线jp20的另一端,jtag接口的17脚串联电阻r127后接地,jtag接口的19脚串联电阻r128后接地。

进一步地,所述瓦斯检测接收器电源电路由锂电池充电管理电路连接专用锂电池3.7v升压5v电路一端,专用锂电池3.7v升压5v电路另一端连接5v降压3.3v电路,所述锂电池充电管理电路包括锂电池充电器r4,所述锂电池充电器的1脚同时接电容c2一端及地线,电容c2另一端同时接锂电池充电器r4的5脚及电池bt的正极,电池bt负极接地,电池bt正极接专用锂电池3.7v升压5v电路,锂电池充电器r4的2脚串联电阻r7后接地,3脚接地,4脚同时接5v端、发光二极管d2一端及电容c201一端,发光二极管d3另一端串联电阻r6后接锂电池充电器r4的7脚,锂电池充电器r4的6脚串联电阻r5及发光二极管d2后接电容c201一端,电容c201另一端接地,所述专用锂电池芯片3.7升压5v电路包括升压型dc-dc转换器r9,所述升压型dc-dc转换器1脚接地,2脚串联电阻r11后接地,3脚接锂电池充电器r4的5脚,4脚与升压型dc-dc转换器r9的3脚连接,电容c5一端接锂电池充电器r4的5脚,电容c5另一端接地,电容c6一端接锂电池充电器r4的5脚,电容c6另一端接地,升压型dc-dc转换器r9的5脚接地,升压型dc-dc转换器r9的6脚同时接电阻r10一端及电阻r12一端,电阻r10另一端同时接vdd5v端及二极管d4的负极,电阻r12另一端接地,二极管d4的正极串联电感l2接锂电池充电器r4的5脚,电容c7一端接电压vdd5v端,电容c7另一端接地,电容c8一端接电压vdd5v端,电容c8另一端接地,电容c9一端接电压vdd5v端,电容c9另一端接地,所述5v降压3.3v电路包括dc电源,所述dc电源的1脚同时接电感l1的一端及二极管d1的正极,电感l1的另一端接电阻r2的一端,二极管d1的负极同时接电阻r3的一端及电压3.3v端,电阻r3另一端串联电阻r8后接地,电容c1一端与3.3v端连接,电容c1另一端接地,dc电源的2脚接地,dc电源的3脚串联电容c4后接地,dc电源的4脚接地,dc电源的5脚连接在电阻r3与电阻r8之间,dc电源的6脚同时接电容c3一端及专用锂电池芯片3.7升压5v的5v端,电容c3另一端接地,dc电源的7脚串联电阻r1后接5v端,dc电源的8脚串联电阻r2后同时接电感l1的另一端及电阻r1的一端。

进一步地,所述zigbee无线接收电路包括zigbee射频芯片ic3,所述zigbee射频芯片ic3的1脚、2脚、3脚、4脚分别接地,zigbee射频芯片ic3的20脚一端与电容c28一端连接,电容c28另一端接地,zigbee射频芯片ic3的20脚另一端与电阻r15一端连接,电阻r15另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,zigbee射频芯片ic3的22脚与电容c30一端连接,电容c30另一端接地,单片机u1的23脚接电容c31一端,电容c31另一端接地,在电容c30一端与电容c31一端之间连接晶振y3,zigbee射频芯片ic3的33脚与电容c32一端连接,电容c32另一端接地,zigbee射频芯片ic3的32脚与电容c34一端连接,电容c34另一端接地,在电容c32一端与电容c34一端之间连接晶振y4,zigbee射频芯片ic3的25脚接电容c20一端,c20另一端同时接电感l3一端及电容c22一端,电感l3另一端接地,电容c22另一端同时接电容c36一端及电感l5一端,电容c36另一端接zigbee无线发射天线e2,电感l5另一端同时接电容c35一端及电容c33一端,电容c35另一端接地,电容c33另一端接26脚单片机u1的26脚,zigbee射频芯片ic3的10脚一端接电容c13一端,电容c13另一端接地,zigbee射频芯片ic3的10脚另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3的39脚一端接电容c4的一端,电容c4的另一端接地,zigbee射频芯片ic3的39脚另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3的21脚一端接电容c15一端,电容c15另一端接地,zigbee射频芯片ic3的21脚另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3的24脚一端接电容c16一端,电容c16另一端接地,zigbee射频芯片ic3的24脚另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3的27脚、28脚、29脚串联后一端同时接电容c17一端及电容c18一端,电容c17另一端接地,电容c18另一端接地,zigbee射频芯片ic3的27脚、28脚、29脚串联后另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3的31脚一端与电容c19一端连接,电容c19另一端接地,zigbee射频芯片ic3的31脚另一端与电感l2的一端连接,电容c21一端与电感l2的一端连接,电容c21另一端接地,电感l2另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,zigbee射频芯片ic3的35脚接单片机u2的87脚,zigbee射频芯片ic3的36脚接单片机u2的86脚。

进一步地,所述掉电存储单元电路包括掉电存储单元u17,所述掉电存储单元u17的6脚接单片机u2的92脚,掉电存储单元u17的5脚接单片机u2的93脚,掉电存储单元u17的1脚、2脚、3脚、4脚分别接地,掉电存储单元u17的8脚同时接电容c91的一端及电源电路3v3端,掉电存储单元u17的7脚同时接电阻r107一端及跳线jp17一端,电阻r107另一端接电源电路3v3端,跳线jp17另一端接地。

本发明在使用时,检测人员仅需手持甲烷气体无线数字检测仪的无线接收装置,在无线发送装置发送范围内,打开无线接收装置,即可接收到当前无线数字甲烷气体检测仪安装位置的甲烷气体在巷道风流中的浓度数据。

本发明通过无线数据传输,直接将数据显示在手持无线数字接收装置led液晶屏上,这样既能提高检测效率,又能使检测人员远离甲烷气体的危害,有效的保护了检测人员的身心健康,同时也能降低检测人员的劳动强度,可以实现任何时间段的甲烷气体的快速检测。

在煤矿井下安全状况和防范安全隐患方面起着重要作用。本设计用传感器采集甲烷变成电流信号,将电流信号进行放大,再传到单片机进行处理,瓦斯浓度监测结果通过显示器显示出来,当甲烷浓度超过规定的浓度,就进行声光报警,同时能够及时提醒人们开启通风装置。它适合各类煤矿瓦斯的监控,可以大大降低煤矿事故的发生,降低企业成本,提高煤炭开采率,为我国煤炭事业做出贡献。

附图说明

现在参考附图对本发明作进一步描述,其中:

图1为瓦斯检测发射器单片机u1的电路图;

图2为usb接口转换器电路图;

图3为锂电池充电管理电路图;

图4为瓦斯检测发射器专用锂电池芯片3.7v升压5v的电路图;

图5为jtag编程口电路图;

图6为指示灯电路图;

图7为稳压器电路图;

图8为温度传感器电路图;

图9为激光甲烷探头电路图;

图10为瓦斯检测接收器单片机u2的电路图;

图11为usb充电管理电路图;

图12为瓦斯检测接收器专用锂电池芯片3.7v升压5v的电路图;

图13为5v降压3.3v电路图;

图14为jtag下载调试口电路图;

图15为可调参考电压电路图;

图16为3.2寸可触摸彩屏电路图;

图17为电缆连接电路图;

图18为掉电存储器电路图;

图19a、19b、19c为独立按键部分电路图;

图20为组合按键部分电路图;

图21为led显示灯电路图;

图22为usb通信接口电路图;

图23为zigbee无线接收器电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述:

如图1至23所示,一种无线数字瓦斯检测仪,包括瓦斯检测发射器及瓦斯检测接收器,所述瓦斯检测发射器与瓦斯检测接收器通过zigbee无线传输连接,所述瓦斯检测发射器包括单片机u1(cc2530f256rhar),所述单片机u1(cc2530f256rhar)的1脚、2脚、3脚、4脚分别接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的5脚、6脚、37脚、38脚接jtag编程电路,单片机u1(cc2530f256rhar)的6脚接发光二极管d8的一端,发光二极管d8的另一端接电阻r6一端,电阻r6另一端接电压电源电路vdd3v3端,单片机u1(cc2530f256rhar)的17脚接发光二极管d5的一端,发光二极管d5的另一端接电阻r7一端,电阻r7另一端接电压电源电路vdd3v3端,单片机u1(cc2530f256rhar)的16脚接发光二极管d6的一端,发光二极管d6的另一端接电阻r8一端,电阻r8另一端同时接电压电源电路vdd3v3端及电阻r9一端,电阻r9另一端接发光二极管d7一端,发光二极管d7另一端接地,电阻r9一端同时接电阻r10一端,电阻r10另一端接开关sw_pb一端,开关sw_pb另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的16脚、17脚接usb接口(475900001)转换器电路,单片机u1(cc2530f256rhar)的19脚同时接温度传感器u5(ds18b20u)的1脚及电阻r30的一端,电阻r30的另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,温度传感器u5(ds18b20u)的4脚接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的20脚一端与电容c28一端连接,电容c28另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的20脚另一端与电阻r15一端连接,电阻r15另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,单片机u1(cc2530f256rhar)的22脚与电容c30一端连接,电容c30另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的23脚接电容c31一端,电容c31另一端接地,在电容c30一端与电容c31一端之间连接晶振y3,单片机u1(cc2530f256rhar)的33脚与电容c32一端连接,电容c32另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的32脚与电容c34一端连接,电容c34另一端接地,在电容c32一端与电容c34一端之间连接晶振y4,单片机u1(cc2530f256rhar)的25脚接电容c20一端,c20另一端同时接电感l3一端及电容c22一端,电感l3另一端接地,电容c22另一端同时接电容c36一端及电感l5一端,电容c36另一端接zigbee无线发射天线e2,电感l5另一端同时接电容c35一端及电容c33一端,电容c35另一端接地,电容c33另一端接26脚单片机u1(cc2530f256rhar)的26脚,单片机u1(cc2530f256rhar)的10脚一端接电容c13一端,电容c13另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的10脚另一端与电感l2的一端连接,单片机u1(cc2530f256rhar)的39脚一端接电容c4的一端,电容c4的另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的39脚另一端与电感l2的一端连接,单片机u1(cc2530f256rhar)的21脚一端接电容c15一端,电容c15另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的21脚另一端与电感l2的一端连接,单片机u1(cc2530f256rhar)的24脚一端接电容c16一端,电容c16另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的24脚另一端与电感l2的一端连接,单片机u1(cc2530f256rhar)的27脚、28脚、29脚串联后一端同时接电容c17一端及电容c18一端,电容c17另一端接地,电容c18另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的27脚、28脚、29脚串联后另一端与电感l2的一端连接,单片机u1(cc2530f256rhar)的31脚一端与电容c19一端连接,电容c19另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的31脚另一端与电感l2的一端连接,电容c21一端与电感l2的一端连接,电容c21另一端接地,电感l2另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,单片机u1(cc2530f256rhar)的35脚接激光甲烷探头j2的2脚,单片机u1(cc2530f256rhar)的36脚接激光甲烷探头j2的3脚,激光甲烷探头j2的1脚接瓦斯检测发射器电源电路vdd5v端,激光甲烷探头j2的4脚接地,所述瓦斯检测接收器包括单片机u2(stm32f107vct),所述单片机u2(stm32f107vct)的96脚接电阻r104一端,电阻r104另一端同时接开关b3的2脚一端及电阻r114一端,开关b3的2脚另一端接开关b3的3脚,开关b3的3脚接电阻r114一端,电阻r114另一端接瓦斯检测接收器电源电路+3v端,开关b3的1脚一端接开关b3的4脚一端,开关b3的1脚另一端及开关b3的4脚另一端接地,电阻r110一端接地,电阻r110另一端串联电容c57后接电阻r114一端,所述单片机u2(stm32f107vct)的7脚接电阻r105一端,电阻r105另一端同时接开关b4的2脚一端及电阻r115一端,开关b4的2脚另一端接开关b4的3脚,开关b4的3脚接电阻r115一端,电阻r115另一端接电压+3v端,开关b4的1脚一端接开关b4的4脚一端,开关b4的1脚另一端及开关b4的4脚另一端接地,电阻r111一端接地,电阻r111另一端串联电容c58后接电阻r115一端,所述单片机u2(stm32f107vct)的23脚接电阻r116一端,电阻r116另一端同时接开关b2的3脚一端及电容c59一端,电容c59另一端接电阻r109一端,电阻r109另一端同时接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端及开关b2的4脚一端,开关b2的4脚另一端接开关b2的1脚一端,开关b2的1脚另一端接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,开关b2的3脚一端与电阻r117一端连接,开关b2的3脚另一端与开关b2的2脚一端连接,开关b2的2脚另一端与电阻r117一端连接,电阻r117另一端接地,单片机u2(stm32f107vct)的12脚与电容c18一端连接,电容c18另一端接地,单片机u2(stm32f107vct)的9脚与电阻r590一端连接,电阻r590另一端与电容c17一端连接,电容c17另一端接地,单片机u2(stm32f107vct)的8脚与电阻r1610一端连接,电阻r1610的另一端与电容c16一端连接,电容c16另一端接地,在电容c16一端与电容c17一端之间连接有晶振y1,单片机u2(stm32f107vct)的13脚与电阻r63一端连接,电阻r63另一端与电容c19的一端连接,电容c19的另一端接地,在电容c19的一端与电容c18一端之间连接有晶振y2,单片机u2(stm32f107vct)的14脚一端与重置按钮reset的2脚连接,重置按钮reset的2脚与3脚串联后同时与电阻r62的一端及电容c15的一端连接,电阻r62的另一端接瓦斯检测接收器电源电路3v3端,电容c15另一端接地,重置按钮reset的1脚与4脚串联后接地,单片机u2(stm32f107vct)的14脚另一端同时与二极管d2的正极及重置端reset端连接,二极管d2的负极通过跳线jp19与bootloaderreset端连接,单片机u2(stm32f107vct)的32脚同时接开关sb4一端及第二电缆连接器的4脚,开关sb4的另一端与电阻r113串联后接地,第二电缆连接器的1脚、2脚、3脚分别接地,单片机u2(stm32f107vct)的35脚同时接开关sb3一端及第一电缆连接器的4脚,开关sb3的另一端与电阻r112串联后接地,第一电缆连接器的1脚、2脚、3脚分别接地,单片机u2(stm32f107vct)的15脚一端与电阻r165一端连接,电阻r165另一端与mcheatsinktemperature端连接,单片机u2(stm32f107vct)的15脚另一端接smartcard3/5v端,单片机u2(stm32f107vct)的66脚、68脚、69脚、70脚、71脚、98脚连接usb通信接口电路,单片机u2(stm32f107vct)的72脚、76脚、77脚、89脚、90脚接jtag下载调试口电路,单片机u2(stm32f107vct)的53脚接组合按键电路,单片机u2(stm32f107vct)的33脚接电阻r103一端,电阻r103另一端同时接电容c60一端及电阻r86一端,电容c60一端接地,电阻r86另一端接可调电阻rv1的滑头,可调电阻rv1的一端接地,另一端接瓦斯检测接收器电源电路3v3端,单片机u2(stm32f107vct)的37脚同时接电阻r60一端及3.2寸可触摸彩屏cn14的1脚,电阻r60另一端接开关sw1的2脚,开关sw1的3脚接地,开关sw1的1脚接瓦斯检测接收器电源电路3v3端,单片机u2(stm32f107vct)的78脚接3.2寸可触摸彩屏cn14的3脚,所述3.2寸可触摸彩屏的31脚、32脚、33脚、34脚接单片机u2(stm32f107vct)的53脚,单片机u2(stm32f107vct)的79脚接3.2寸可触摸彩屏cn14的29脚,单片机u2(stm32f107vct)的80脚接3.2寸可触摸彩屏cn14的30脚,单片机u2(stm32f107vct)的88脚接电阻r94一端,电阻r94另一端接发光二极管ld1green一端,发光二极管ld1green的另一端接地,单片机u2(stm32f107vct)的60脚接电阻r95一端,电阻r95另一端接发光二极管ld2orange一端,发光二极管3ld2orange的另一端接地,单片机u2(stm32f107vct)的84脚接电阻r96一端,电阻r96另一端接发光二极管ld3red一端,发光二极管ld3red的另一端接地,单片机u2(stm32f107vct)的85脚接电阻r97一端,电阻r97另一端接发光二极管ld4blue一端,发光二极管ld4blue的另一端接地,单片机u2(stm32f107vct)的86脚、87脚接zigbee无线接收电路,单片机u2(stm32f107vct)的92脚、93脚接掉电存储单元电路。

进一步地,所述jtag编程口电路包括jtag编程口jp1(header5x2),所述jtag编程口jp1(header5x2)的1脚接地,2脚接电源电路vdd3v3端,3脚接电阻r4一端,电阻r4另一端接电源电路vdd3v3端,第5脚接单片机u1(cc2530f256rhar)的6脚,6脚接单片机u1(cc2530f256rhar)的5脚,8脚接单片机u1(cc2530f256rhar)的38脚,10脚接单片机u1(cc2530f256rhar)的37脚。

进一步地,所述usb接口转换器电路包括usb接口转换器c37(475900001),所述usb接口转换器c37(475900001)的1脚接单片机u1(cc2530f256rhar)的16脚,4脚接电源电路vdd3v3端,5脚接单片机u1(cc2530f256rhar)的17脚,7脚接地,8脚接电源电路vdd5v端,13脚接电阻r24一端,电阻r24另一端接电源电路vdd3v3端,14脚接电阻r25一端,电阻r25另一端接电源电路vdd3v3端,15脚接电阻r27一端,电阻r27另一端接usb接口(475900001)的3脚,16脚接电阻r26一端,电阻r26另一端接usb接口(475900001)的2脚,17脚接电源电路vdd3v3端,电阻r28一端接电源电路vdd3v3端,电阻r28另一端接usb接口的3脚,电容c44一端接电源电路vdd3v3端,电容c44另一端同时接地及usb接口的5脚,usb接口的s1、s2、s3、s4分别接地。

进一步地,所述瓦斯检测发射器电源电路由锂电池充电管理电路连接专用锂电池3.7v升压5v电路一端,专用锂电池3.7v升压5v电路另一端连接稳压器电路,所述锂电池充电管理电路包括锂电池充电器r20(tp4056),所述锂电池充电器的1脚同时接电容c43一端及接地,电容c43另一端同时接锂电池充电器r20(tp4056)的5脚及电池bt1的正极,电池bt1负极接地,电池bt1正极接开关s2的一端,开关s2的另一端接专用锂电池3.7v升压5v电路,锂电池充电器r20(tp4056)的2脚串联电阻r21后接地,3脚接地,4脚同时接vcc端、发光二极管d11一端及电容c42一端,发光二极管d11另一端串联电阻r19后接锂电池充电器r20(tp4056)的7脚,锂电池充电器r20(tp4056)的6脚串联电阻r17及发光二极管d10后接电容c42一端,电容c42另一端接地,所述专用锂电池芯片3.7升压5v电路包括升压型dc-dc转换器r12(fp6293),所述升压型dc-dc转换器1脚接地,2脚串联电阻r11后接地,3脚接锂电池充电器r20(tp4056)的5脚,4脚与升压型dc-dc转换器r12(fp6293)的3脚连接,电容c23一端接锂电池充电器r20(tp4056)的5脚,电容c23另一端接地,电容c24一端接锂电池充电器r20(tp4056)的5脚,电容c24另一端接地,升压型dc-dc转换器r12(fp6293)的5脚接地,升压型dc-dc转换器r12(fp6293)的6脚同时接电阻r13一端及电阻r14一端,电阻r13另一端同时接vdd5v端及二极管d9的负极,电阻r14另一端接地,二极管d9的正极串联电感l4接锂电池充电器r20(tp4056)的5脚,电容c25一端接电压vdd5v端,电容c25另一端接地,电容c26一端接电压vdd5v端,电容c26另一端接地,电容c27一端接电压vdd5v端,电容c27另一端接地,所述稳压电路包括稳压器s3(ams1117-303v),所述稳压器s3(ams1117-303v)的1脚接地,稳压器s3(ams1117-303v)的2脚同时接电压vdd3v3端及电容c46一端,电容c46另一端接电容c45一端,电容c45另一端同时接稳压器s3(ams1117-303v)的3脚及vdd5v端。

进一步地,所述组合按键电路包括按键开关u15(mt008-a),所述按键开关u15(mt008-a)的1脚第一端接电阻r100一端,第二端接电阻r91一端,第三端接电容c54一端,所述按键开关u15(mt008-a)的2脚第一端接电阻r98一端,第二端接电阻r89一端,第三端接电容c52一端,所述按键开关u15(mt008-a)的3脚第一端接电阻r99一端,第二端接电阻r90一端,第三端接电容c53一端,所述按键开关u15(mt008-a)的4脚第一端接电阻r101一端,第二端接电阻r92一端,第三端接电容c55一端,所述按键开关u15(mt008-a)的6脚第一端接电阻r102一端,第二端接电阻r93一端,第三端接电容c56一端,所述按键开关u15(mt008-a)的5脚串联电阻r108后接地,所述电阻r98、r99、r100、r101、r102的另一端分别接单片机u2(stm32f107vct)的53脚,电阻r89、r90、r91、r92、r93的另一端分别接甲烷接收器电源电路+3v3端,电容c52、c53、c54、c55、c56的另一端分别接地。

进一步地,所述usb通信接口电路包括usb插口cn2(475900001),所述usb插口cn2(475900001)的1脚第一端接配电开关的1脚,第二端接电容c12的一端,第三端接单片机u2(stm32f107vct)的70脚,usb插口cn2(475900001)的2脚串联电阻r42后接单片机u2(stm32f107vct)的70接,usb插口cn2(475900001)的3脚串联电阻r43后接单片机的71脚,usb插口cn2(475900001)的4脚串联电阻r38后连接单片机u2(stm32f107vct)的69脚,usb插口cn2(475900001)的5脚及0脚分别接地,所述配电开关u3(tps2041bdbv)的2脚接地,配电开关u3(tps2041bdbv)的3脚第一端串联电阻r34后接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,配电开关u3(tps2041bdbv)的3脚第二端接发光二极管ld5的负极,发光二极管ld5的正极串联电阻r33后接甲烷监测接收器电源电路+3v3端,配电开关u3(tps2041bdbv)的3脚第三端串联电阻r35后接单片机u2(stm32f107vct)的98脚,配电开关u3(tps2041bdbv)的4脚同时接电阻r40的一端及电阻r36的一端,电阻r40另一端接瓦斯检测接收器电源电路的+3v3端,电阻r36另一端接单片机u2(stm32f107vct)的66脚。

进一步地,所述jtag下载调试口电路包括jtag接口cn13,所述jtag接口的1脚、2脚分别接瓦斯检测接收器电源电路+3v端,jtag接口的3脚第一端接单片机u2(stm32f107vct)的90脚,第二端接跳线jp20一端,第三端接串联电阻r124后接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,jtag接口的4脚、6脚、8脚、10脚、12脚、14脚、16脚、18脚、20脚分别接地,jtag接口的5脚一端串联电阻r123后接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,另一端接单片机u2(stm32f107vct)的77脚,jtag接口的7脚一端串联电阻r121后接接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,另一端接单片机u2(stm32f107vct)的72脚,jtag接口的9脚一端串联电阻r125后接地,另一端接单片机u2(stm32f107vct)的76脚,jtag接口的11脚一端串联电阻r118后接接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,另一端串联电阻r126后接地,jtag接口的13脚一端串联电阻r122后接接瓦斯检测接收器电源电路+3v3端,另一端接单片机u2(stm32f107vct)的89脚,jtag接口的15脚一端接单片机u2(stm32f107vct)的14脚,另一端接跳线jp20的另一端,jtag接口的17脚串联电阻r127后接地,jtag接口的19脚串联电阻r128后接地。

进一步地,所述瓦斯检测接收器电源电路由锂电池充电管理电路连接专用锂电池3.7v升压5v电路一端,专用锂电池3.7v升压5v电路另一端连接5v降压3.3v电路,所述锂电池充电管理电路包括锂电池充电器r4,所述锂电池充电器的1脚同时接电容c2一端及地线,电容c2另一端同时接锂电池充电器r4的5脚及电池bt的正极,电池bt负极接地,电池bt正极接专用锂电池3.7v升压5v电路,锂电池充电器r4的2脚串联电阻r7后接地,3脚接地,4脚同时接5v端、发光二极管d2一端及电容c201一端,发光二极管d3另一端串联电阻r6后接锂电池充电器r4的7脚,锂电池充电器r4的6脚串联电阻r5及发光二极管d2后接电容c201一端,电容c201另一端接地,所述专用锂电池芯片3.7升压5v电路包括升压型dc-dc转换器r9(fp6293),所述升压型dc-dc转换器1脚接地,2脚串联电阻r11后接地,3脚接锂电池充电器r4的5脚,4脚与升压型dc-dc转换器r9(fp6293)的3脚连接,电容c5一端接锂电池充电器r4的5脚,电容c5另一端接地,电容c6一端接锂电池充电器r4的5脚,电容c6另一端接地,升压型dc-dc转换器r9(fp6293)的5脚接地,升压型dc-dc转换器r9(fp6293)的6脚同时接电阻r10一端及电阻r12一端,电阻r10另一端同时接vdd5v端及二极管d4的负极,电阻r12另一端接地,二极管d4的正极串联电感l2接锂电池充电器r4的5脚,电容c7一端接电压vdd5v端,电容c7另一端接地,电容c8一端接电压vdd5v端,电容c8另一端接地,电容c9一端接电压vdd5v端,电容c9另一端接地,所述5v降压3.3v电路包括dc电源(mc34063),所述dc电源(mc34063)的1脚同时接电感l1的一端及二极管d1的正极,电感l1的另一端接电阻r2的一端,二极管d1的负极同时接电阻r3的一端及电压3.3v端,电阻r3另一端串联电阻r8后接地,电容c1一端与3.3v端连接,电容c1另一端接地,dc电源(mc34063)的2脚接地,dc电源(mc34063)的3脚串联电容c4后接地,dc电源(mc34063)的4脚接地,dc电源(mc34063)的5脚连接在电阻r3与电阻r8之间,dc电源(mc34063)的6脚同时接电容c3一端及专用锂电池芯片3.7升压5v的5v端,电容c3另一端接地,dc电源(mc34063)的7脚串联电阻r1后接5v端,dc电源(mc34063)的8脚串联电阻r2后同时接电感l1的另一端及电阻r1的一端。

进一步地,所述zigbee无线接收电路包括zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar),所述zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的1脚、2脚、3脚、4脚分别接地,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的20脚一端与电容c28一端连接,电容c28另一端接地,单片机u1(cc2530f256rhar)的20脚另一端与电阻r15一端连接,电阻r15另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的22脚与电容c30一端连接,电容c30另一端接地,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的23脚接电容c31一端,电容c31另一端接地,在电容c30一端与电容c31一端之间连接晶振y3,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的33脚与电容c32一端连接,电容c32另一端接地,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的32脚与电容c34一端连接,电容c34另一端接地,在电容c32一端与电容c34一端之间连接晶振y4,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的25脚接电容c20一端,c20另一端同时接电感l3一端及电容c22一端,电感l3另一端接地,电容c22另一端同时接电容c36一端及电感l5一端,电容c36另一端接zigbee无线发射天线e1,电感l5另一端同时接电容c35一端及电容c33一端,电容c35另一端接地,电容c33另一端接26脚单片机u1(cc2530f256rhar)的26脚,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的10脚一端接电容c13一端,电容c13另一端接地,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的10脚另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的39脚一端接电容c4的一端,电容c4的另一端接地,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的39脚另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的21脚一端接电容c15一端,电容c15另一端接地,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的21脚另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的24脚一端接电容c16一端,电容c16另一端接地,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的24脚另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的27脚、28脚、29脚串联后一端同时接电容c17一端及电容c18一端,电容c17另一端接地,电容c18另一端接地,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的27脚、28脚、29脚串联后另一端与电感l2的一端连接,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的31脚一端与电容c19一端连接,电容c19另一端接地,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的31脚另一端与电感l2的一端连接,电容c21一端与电感l2的一端连接,电容c21另一端接地,电感l2另一端接瓦斯检测发射器电源电路vdd3v3端,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的35脚接单片机u2(stm32f107vct)的87脚,zigbee射频芯片ic3(cc2530f256rhar)的36脚接单片机u2(stm32f107vct)的86脚。

进一步地,所述掉电存储单元电路包括掉电存储单元u17(m24c64-wmn6),所述掉电存储单元u17(m24c64-wmn6)的6脚接单片机u2(stm32f107vct)的92脚,掉电存储单元u17(m24c64-wmn6)的5脚接单片机u2(stm32f107vct)的93脚,掉电存储单元u17(m24c64-wmn6)的1脚、2脚、3脚、4脚分别接地,掉电存储单元u17(m24c64-wmn6)的8脚同时接电容c91的一端及电源电路3v3端,掉电存储单元u17(m24c64-wmn6)的7脚同时接电阻r107一端及跳线jp17一端,电阻r107另一端接电源电路3v3端,跳线jp17另一端接地。

本发明的瓦斯检测接收器包括stm32f107单片机为核心,液晶显示为3.2寸可触摸彩屏,一个组合按键和三个独立按键,zigbee无线传输模块,数据存储模块,锂电池充电管理模块,用来手持接收附近发送端发送过来的甲烷、气体的参数,记录,查阅,存储,并可通过usb口导出数据。瓦斯检测发射器包括cc2530作为主芯片,红外激光采集传感器采集部分,锂电池充电管理模块,通过采集红外激光传感器数据,并将数据通过zigbee无线传输至瓦斯检测接收器上。

本发明在瓦斯检测发射器工作时,采集的甲烷气体数据,平时不发送,当检测到附近有手持设备进入时,可主动发送目前采集的数据,即当甲烷气体超限报警时,数据为主动发送,当甲烷气体数据正常时,为被动传输,需要瓦斯检测接收器发送查询命令后,可发送甲烷气体的数据。

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