一种智能烟道两端通信电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及烟道通信设备领域，尤其是无线传感器网络中用于智能烟道信号采集、无线通信及控制节点和基站的电路。
【背景技术】
[0002]21世纪以来，人们对智能化的追求越来越高，智能家居被人寄予厚望其发展状态趋于多元化，传统的家电抽油烟机简单的抽走油烟的功能已无法满足人们的生活需求，目前的发展方向是提供智能烟道系统，将无线控制及自组网技术引入家庭抽油烟机系统当中，通过对风道的检测、利用无线通信技术集中控制大楼所有抽油烟机，在最低能耗、最低工作噪音的条件下使排油烟达到最佳效果，提高家庭厨房的时代适应性。智能烟道系统要求在客户抽油烟机前端安装烟道探测和控制节点，实现油烟机工作状态、烟道风速等信息采集，并通过无线网络将数据传递到控制中心，并接收控制信号实现对抽油烟机的操作控制，从而实现抽油烟过程的优化并能检测故障和管理烟道设备。由于一栋大楼抽烟烟机数量过多，楼层高度过大，现在缺少类似应用和产品，现有技术难以满足长时低功耗工作要求，并缺乏可靠性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于设计一种小体积、低功耗的智能烟道两端通信电路。
[0004]本实用新型采用的技术方案包括一种智能烟道两端通信电路，包括设于智能烟道前端的若干无线网络节点电路和设于智能烟道后端的无线网络基站电路，
[0005]所述无线网络节点电路包括中央处理器11、传感器采集电路14、第一接口扩展模块17、第一无线通信模块18、止回阀检测电路19和开关控制电路10，传感器采集电路14、第一接口扩展模块17、止回阀检测电路19、开关控制电路10分别与中央处理器11连接，止回阀检测电路19和开关控制电路10连接，第一接口扩展模块17和第一无线通信模块18连接；
[0006]所述无线网络基站电路包括处理器模块21、第二接口扩展模块27、第二无线通信模块28、GPRS模块24，第二接口扩展模块27、GPRS模块24分别与处理器模块21连接，第二接口扩展模块27和第二无线通信模块28连接，
[0007]各无线网络节点电路的第一无线通信模块18和分别和无线网络基站电路的第二无线通信模块28建立通信连接。
[0008]而且，所述无线网络节点电路包括第一复位电路模块12、第一电源供电模块13、第一显不模块15、第一时钟模块16，第一复位电路模块12、第一电源供电模块13、第一显不模块15、第一时钟模块16分别与中央处理器11连接；所述无线网络基站电路包括第二复位电路模块22、第二电源供电模块23、第二显示模块25、第二时钟模块26，第二复位电路模块22、第二电源供电模块23、第二显示模块25、第二时钟模块26分别与处理器模块21连接。
[0009]而且，所述第一无线通信模块18和第二无线通信模块28采用无线传输芯片CCI100
[0010]而且，所述传感器采集电路14包括镇流器和比较器，镇流器和比较器连接，镇流器输出智能烟道前端处节点抽油烟机的抽风电机电流采集结果到比较器，比较器输出转换结果到中央处理器11。
[0011]而且，所述止回阀检测电路19包括继电器、光电开关、二极管、三极管、第一电阻和第二电阻，继电器连接智能烟道前端处节点抽油烟机的止回阀；第二电阻连接三级管的基极，第二电阻连接于三级管的基极和发射极之间，三级管的集电极连接二极管的正极，二极管的负极接电源；光电开关为检测止回阀打开或关闭状态的反射传感器，光电开关一端连接二极管的正极，另一端接电源。
[0012]而且，所述中央处理器11采用msp430g2553芯片。
[0013]而且，所述处理器模块21采用STM32F103芯片。
[0014]而且，所述GPRS模块24采用GTM900模块。
[0015]本实用新型提供的智能烟道两端通信电路，包括分布设置在各节点抽油烟机处的无线网络节点电路和设在总抽油烟机处的无线网络基站电路，支持通过传感器采集电路对节点抽油烟机的电流变化进行采集，获得其工作状态信息，利用止回阀检测电路对抽油烟过程的排风进行检测和控制。本实用新型具有低功耗、高可靠性、控制能力强、小型化易安装、通信抗干扰等性能优点。与现有烟道传感器节点相比，本实用新型有体积小，总量轻，通信距离远，通信控制可靠性高、功耗低等优势，便于在有油烟机处安装使用，并且不受传输电缆限制，采用无线通信方式，接入点数多，满足一栋大楼多台抽油烟机同时使用的通信需求。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构框图；
[0017]图2是本实用新型实施例的传感器采集电路图；
[0018]图3是本实用新型实施例的止回阀检测电路图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0020]参见图1，本实用新型实施例提供一种智能烟道两端通信电路，包括智能烟道前端的无线网络节点电路和后端的无线网络基站电路，实际应用场景一般是在一栋楼内，每层楼都有多台抽烟机(节点油烟机，一般就是客户油烟机)，每个抽油烟机处作为智能烟道前端设置一个无线网络节点电路；在楼顶有一个无线网络基站电路，放在楼顶的烟囱最大的抽风机(总抽风机)处。所述智能烟道前端的无线网络节点电路包括中央处理器11、复位电路模块12 (记为第一复位电路模块)、电源供电模块13 (记为第一电源供电模块)、传感器采集电路14、显示模块15 (记为第一显示模块)、时钟模块16 (记为第一时钟模块)、接口扩展模块17 (记为第一接口扩展模块)、无线通信模块18 (记为第一无线通信模块)、止回阀检测电路19、开关控制电路10 ;智能烟道的无线网络基站电路包括处理器模块21、复位电路模块22 (记为第二复位电路模块)、电源供电模块23 (记为第二电源供电模块)、显示模块25 (记为第二显示模块)、时钟模块26 (记为第二时钟模块)、接口扩展模块27 (记为第二接口扩展模块)、无线通信模块28 (记为第二无线通信模块),GPRS模块24。无线网络节点电路和无线网络基站电路通过无线通信模块基于433MHZ频段进行通信，无线网络节点电路负责前端数据采集和开关阀门控制，无线网络基站电路搜集所有节点电路的采集数据集中管理，并可通过GPRS模块将数据汇集到远程的服务器处存储。
[0021]复位电路模块12、电源供电模块13、传感器采集电路14、显示模块15、时钟模块16、接口扩展模块17、止回阀检测电路19、开关控制电路10分别与中央处理器11连接，止回阀检测电路19和开关控制电路10连接，接口扩展模块17和无线通信模块18连接；复位电路模块22、电源供电模块23、GPRS模块24、显示模块25、时钟模块26、接口扩展模块27、分别与处理器模块21连接，接口扩展模块27和无线通信模块28连接，各无线网络节点电路的第一无线通信模块18和分别和无线网络基站电路的第二无线通信模块28建立通信连接。
[0022]具体实施时，各部分可采用市场上所售的现有芯片产品，具体连接可参考产品说明书。例如:各无线网络节点电路内中央处理器11采用TI的16位超低功耗高速处理器MSP430G2553，具有低功耗并且控制能力强等优点；无线网络基站电路的处理器模块21中，处理器采用72MHz的高时钟频率的“增强型”系列STM32F103，内部集成嵌入式Flash和SRAM存储器的ARM Cortex-M3内核；GPRS模块24可采用华为公司的GTM900模块；无线通信模块18和28采用无线传输芯片CCl 100。
[0023]本实用新型实施例的智能烟道两端通信电路各部分详细说明如下:
[0024]分别以无线网络节点电路内中央处理器11和无线网络基站电路的处理器模块21为中心，设置的常见外围电路如下:
[0025]1、复位电路模块，负责节点电路和基站电路的中央处理器复位功能，产生系统复位信号；
[0026]2、电源供电模块:电源供电模块为各电路提供12V、5V、3.3V共3种供电电压工作电压；
[0027]3、显示模块:提供IXD显示功能，显示系统运行状态、主要参数值等信息；
[0028]4、时钟模块:提供系统所需的时钟信号；
[0029]5、接口扩展模块:SPI接口资源扩展，作为与无线射频通信模块的通信接口 ；
[0030]传感器采集电路14如图2所示，包括镇流器和比较器，家庭厨房的抽油烟机在工作时产生信号，采集到抽油烟机的信号交给节点部分中央处理器11进行处理，控制止回阀检测电路19使止回阀的状态做出相应的变化。实施例中，镇流器采用小型精密电流互感器ZMCT10,比较器采用双电压比较器集成电路LM393(工作电压为3.3)，镇流器和比较器连接，采集电路由镇流器ZMCT103采集到电流信号(在4-20MA的范围)交给比较器LM393将电流信号转换为电压信号(State)，这种电压是控制电路可以直接处理的信号。这样，传感器采集电路通过电流互感器采集到抽油烟机中抽风电机处电流的变化，将抽油烟机输出的大电流转化为小电流信号，并且将电流信号转换为电压信号作为LM393比较器的正