智能充电架的数据收发模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及锂电矿灯的智能充电架的辅助装置，具体为智能充电架的数据收发模块，包括供电电路、主电路、485通讯电路和编程电路，供电电路包括开关电源，主电路中包括单片机、网络芯片和网络放大器T1，485通讯电路包括485通讯模块U2，编程电路中包括编程模块，本实用新型提供了智能充电架的数据收发模块，能够将矿灯充电的数据采集并传输到上位机，上位机的显示器上可任意显示每一盏矿灯的充电曲线及充电状态（充电、充满、取走、故障）各段时间的记录，再由上位机全面真实的将数据传输到集控中心，集控中心可以统计矿灯的充电数据，对矿灯充电的状况进行规范化管理，进而合理的利用锂电池，能延长锂电池的使用寿命。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及锂电矿灯的智能充电架的辅助装置，具体为智能充电架的数据收 发模块。 智能充电架的数据收发模块
【背景技术】
[0002] 智能充电架在给锂电矿灯充电时，充电的一些数据（电池充电、充满、取走、充电使 用控制、充电电压等）能够被采集板采集到，但是采集板采集到的数据无法传到上位机，因 此对矿灯充电的状况不能进行规范化管理，不能合理的利用锂电池，甚至会减少锂电池的 使用寿命，进而影响矿工的安全生产。
【发明内容】
[0003] 本实用新型为了解决锂电矿灯充电时的数据不能传输到上位机的问题，提供了智 能充电架的数据收发模块。
[0004] 本实用新型是采用如下的技术方案实现的：智能充电架的数据收发模块，包括供 电电路、主电路、485通讯电路和编程电路，
[0005] 供电电路包括开关电源，开关电源的负极接地，开关电源的正极通过依次并联的 第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4接地，第 五电容C5和第六电容C6的正极之间还连接有第三电感L3,第六电容C6和第七电容C7的 正极之间还连接有第四电感L4,第七电容C7的和第四电感L4连接的一端和型号为L1117T 的电源变换模块U1的第3管脚连接，电源变换模块U1的第1管脚接地，电源变换模块U1 的第2管脚通过并联的第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、 第八电容C8和第九电容C9接地；
[0006] 主电路中包括型号为STM32F103VCT6的单片机U2、型号为W5200的网络芯片U3和 型号为11FB-05NL的网络放大器T，单片机U2的第6管脚、第21管脚、第22管脚、第11管 脚、第50管脚、第75管脚、第100管脚和第28管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第 20管脚、第49管脚、第74管脚、第99管脚、第27管脚、第10管脚和第19管脚接地，第14 管脚通过第十电阻R10和电源变换模块U1的第2管脚连接，还通过第十二电容C12接地， 第37管脚通过第十四电阻R14接地，第12管脚和第13管脚之间连接有第十八电阻R18,第 十八电阻R18两端还并联有第一晶振Y1，第一晶振Y1两端分别通过第十电容C10和第十一 电容C11接地，第94管脚通过第十九电阻R19接地；
[0007] 网络芯片U3的第1管脚和第2管脚之间连接有第二十电阻R20,第二十电阻R20 两端并联有第二晶振Y2,第二晶振Y2的两端分别通过第十九电容C19和第二十电容C20 接地，第3管脚通过第十二电阻R12和电源变换模块U1的第2管脚连接，第4管脚通过第 二十二电阻R22和第一发光二极管LED1的负极连接，第一发光二极管LED1的正极和电源 变换模块U1的第2管脚连接，第5管脚通过第二i^一电阻R21和第二发光二极管LED2的负 极连接，第二发光二极管LED2的正极和电源变换模块U1的第2管脚连接，第6管脚通过第 十三电阻R13和电源变换模块U1的第2管脚连接，第12管脚通过第二十三电阻R23和第 十六电阻R16接地，第13管脚、第19管脚、第22管脚、第24管脚、第26管脚、第28管脚、 第48管脚、第9管脚和第10管脚都接地，第14管脚通过并联的第十三电容C13和第二十七 电容C27接地，还通过第二电感L2和并联的第十四电容C14和第二十三电容C23的一端连 接，并联的第十四电容C14和第二十三电容C23的另一端接地，第15管脚和第23管脚连 接，且通过并联的第三十电容C30和第二十二电容C22接地，还通过第一电感L1和并联的 第三i^一电容C31和第二i^一电容C21的一端连接，并联的第三i^一电容C31和第二i^一 电容C21的和第一电感L1连接的一端还和电源变换模块U1的第2管脚，并联的第三^ 电容C31和第二^^一电容C21的另一端接地，第16管脚通过并联的第二十八电容C28和第 二十九电容C29接地，第8管脚和第25管脚都连接在第二电感L2和第二十三电容C23之 间，第27管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第29管脚、第30管脚和第31管脚分别 和排阻模块RP1的第8管脚、第7管脚和第6管脚连接，模块RP1的第1管脚、第2管脚、第 3管脚和第4管脚都和电源变换模块U1的第2管脚连接，第32管脚、第33管脚、第34管 脚、第35管脚、第36管脚、第37管脚、第38管脚和第39管脚都通过第十七电阻R17接地， 第45管脚通过第i^一电阻R11接地，第46管脚通过第三电阻R3和RST5200连接，第47管 脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第41管脚、第42管脚、第43管脚和第44管脚和单 片机的第29管脚、第30管脚、第31管脚和第32管脚连接；
[0008] 网络放大器T的第1管脚和网络芯片U3的第17管脚连接，且通过第六电阻R6和 第二十四电容C24的一端连接，第二十四电容C24的另一端接地，第2管脚和电源变换模块 U1的第2管脚连接，第3管脚和网络芯片U3的第18管脚连接，且通过第七电阻R7连接在 第六电阻R6和第二十四电容C24之间，第6管脚和网络芯片U3的第20管脚连接，且还通 过第九电阻R9和第二十六电容C26的一端连接，第二十六电容C26的另一端接地，第7管 脚和第2管脚连接，且通过第二十五电容C25接地，第8管脚和网络芯片U3的第21管脚连 接，且通过第八电阻R8连接在第九电阻R9和第二十六电容C26之间，第9管脚、第11管脚、 第14管脚和第16管脚分别和通信接口 J1的第6管脚、第3管脚、第2管脚和第1管脚连 接；
[0009] 485通讯电路中包括型号为TI75176B的RS485模块U4, RS485模块U4的第1管脚 和单片机U2的第69管脚连接，第2管脚和第3管脚都和单片机U2的第57管脚连接，第4 管脚和单片机U2的第68管脚连接，第5管脚接地，第6管脚通过第五电阻R5和电压变换 模块U1的第3管脚连接连接，还通过第二电阻R2和接口模块J3的第1管脚连接，第五电 阻R5和第二电阻R2两端还并联有第二压敏电阻CB2,第7管脚通过第一电阻R1和接口模 块J3的第2管脚连接，还通过第四电阻R4接地，第一电阻R1和第四电阻R4两端还并联有 第一压敏电阻CB1，第8管脚和和电压变换模块U1的第3管脚连接，且通过第一电容C1接 地；
[0010] 编程电路中包括编程接口 J2,编程接口 J2的第1管脚通过第十五电阻R15和单片 机的第94管脚连接，第2管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第3管脚和单片机的第 69管脚连接，第4管脚和单片机的第68管脚连接，第5管脚接地。
[0011] 485通讯模块U4上的接口模块J3通过数据线和充电架上的采充一体板的数据端 口连接，网络放大器T上的通信接口 J1通过数据线和上位机上的数据端口连接，485通讯模 块U4与充电架上的采充一体板形成通讯，收集到采充一体板的数据，如电池充电、充满、取 走、充电使用控制、充电电压、下井人员的有关数据(部门、姓名、架位码）等，然后通过和单 片机U2连接的第1管脚、第2管脚、第3管脚和第4管脚传输给单片机U2,单片机U2将数 据进行存储后，通过和网络芯片U3连接的第29管脚、30管脚、31管脚和32管脚将数据传 输给网络芯片U3,网络芯片U3然后将数据通过和其连接的网络放大器T传输到上位机，上 位机的显示器上可任意显示每一盏矿灯的充电曲线及充电状态(充电、充满、取走、故障）各 段时间的记录，再由上位机全面真实的将数据传输到集控中心，集控中心可以统计矿灯的 充电数据，对矿灯充电的状况进行规范化管理，进而合理的利用锂电池，能延长锂电池的使 用寿命，上位机也可以通过数据收发模块对采充一体板发出指令，如发出给充电架写架号 和编写矿灯编号指令，给充电架上的电子锁配钥匙指令等，方便于对充电架的管理；开关电 源通过电源变换模块U1给单片机U2、网络芯片U3、网络放大器T和485通讯模块U4供电， 特别地，电源变换模块输出端U1和六个并联的电容连接，六个并联的电容代替单个电容能 够降低电源变换模块输出端的电容的等效阻抗，增加电容的使用寿命；单片机U2的第12管 脚和第13管脚上连接有第一晶振Y1，第一晶振Y1由晶振电路能产生振荡频率，供给单片 机；网络芯片U3的第1管脚和第2管脚上连接有第二晶振Y2,第二晶振Y2由晶振电路产 生振荡频率，供给网络芯片；还可通过编程接口 J2在单片机U2内写入程序，来满足工作需 求；网络芯片U3的第4管脚和第5管脚上连接有工作指示灯LED1和LED2,用于指示网络 芯片正常工作，网络芯片U3的第46管脚连接有RST5200，表示该管脚输入低电平有效，可以 初始化芯片。
[0012] 本实用新型提供了智能充电架的数据收发模块，能够将矿灯充电的数据采集并传 输到上位机，上位机的显示器上可任意显示每一盏矿灯的充电曲线及充电状态(充电、充 满、取走、故障)各段时间的记录，再由上位机全面真实的将数据传输到集控中心，集控中心 可以统计矿灯的充电数据，对矿灯充电的状况进行规范化管理，进而合理的利用锂电池，能 延长锂电池的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为供电电路的电路图。
[0014] 图2为单片机的接线图。
[0015] 图3为网络芯片的接线图。
[0016] 图4为网络放大器的接线图。
[0017] 图5为485通讯电路的接线图。
[0018] 图6为编程接口 J2的接线图。
[0019] 图7为接口模块J3的接线图。
【具体实施方式】
[0020] 智能充电架的数据收发模块，包括供电电路、主电路、485通讯电路和编程电路，
[0021] 供电电路包括开关电源，开关电源的负极接地，开关电源的正极通过依次并联的 第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4接地，第 五电容C5和第六电容C6的正极之间还连接有第三电感L3,第六电容C6和第七电容C7的 正极之间还连接有第四电感L4,第七电容C7的和第四电感L4连接的一端和型号为L1117T 的电源变换模块U1的第3管脚连接，电源变换模块U1的第1管脚接地，电源变换模块U1 的第2管脚通过并联的第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、 第八电容C8和第九电容C9接地；
[0022] 主电路中包括型号为STM32F103VCT6的单片机U2、型号为W5200的网络芯片U3和 型号为11FB-05NL的网络放大器T，单片机U2的第6管脚、第21管脚、第22管脚、第11管 脚、第50管脚、第75管脚、第100管脚和第28管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第 20管脚、第49管脚、第74管脚、第99管脚、第27管脚、第10管脚和第19管脚接地，第14 管脚通过第十电阻R10和电源变换模块U1的第2管脚连接，还通过第十二电容C12接地， 第37管脚通过第十四电阻R14接地，第12管脚和第13管脚之间连接有第十八电阻R18,第 十八电阻R18两端还并联有第一晶振Y1，第一晶振Y1两端分别通过第十电容C10和第十一 电容C11接地，第94管脚通过第十九电阻R19接地；
[0023] 网络芯片U3的第1管脚和第2管脚之间连接有第二十电阻R20,第二十电阻R20 两端并联有第二晶振Y2,第二晶振Y2的两端分别通过第十九电容C19和第二十电容C20 接地，第3管脚通过第十二电阻R12和电源变换模块U1的第2管脚连接，第4管脚通过第 二十二电阻R22和第一发光二极管LED1的负极连接，第一发光二极管LED1的正极和电源 变换模块U1的第2管脚连接，第5管脚通过第二i^一电阻R21和第二发光二极管LED2的 负极连接，第二发光二极管LED2的正极和电源变换模块U1的第2管脚连接，第6管脚通过 第十三电阻R13和电源变换模块U1的第2管脚连接，第12管脚通过第二十三电阻R23和 第十六电阻R16接地，第13管脚、第19管脚、第22管脚、第24管脚、第26管脚、第28管 脚、第48管脚、第9管脚和第10管脚都接地，第14管脚通过并联的第十三电容C13和第 二十七电容C27接地，还通过第二电感L2和并联的第十四电容C14和第二十三电容C23 的一端连接，并联的第十四电容C14和第二十三电容C23的另一端接地，第15管脚和第23 管脚连接，且通过并联的第三十电容C30和第二十二电容C22接地，还通过第一电感L1和 并联的第三i^一电容C31和第二i^一电容C21的一端连接，并联的第三i^一电容C31和第 二i^一电容C21的和第一电感L1连接的一端还和电源变换模块U1的第2管脚连接，并联 的第三十一电容C31和第二十一电容C21的另一端接地，第16管脚通过并联的第二十八电 容C28和第二十九电容C29接地，第8管脚和第25管脚都连接在第二电感L2和第二十三 电容C23之间，第27管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第29管脚、第30管脚和第 31管脚分别和排阻模块RP1的第8管脚、第7管脚和第6管脚连接，模块RP1的第1管脚、 第2管脚、第3管脚和第4管脚都和电源变换模块U1的第2管脚连接，第32管脚、第33管 脚、第34管脚、第35管脚、第36管脚、第37管脚、第38管脚和第39管脚都通过第十七电 阻R17接地，第45管脚通过第i^一电阻R11接地，第46管脚通过第三电阻R3和RST5200 连接，第47管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第41管脚、第42管脚、第43管脚和 第44管脚和单片机的第29管脚、第30管脚、第31管脚和第32管脚连接；
[0024] 网络放大器T的第1管脚和网络芯片U3的第17管脚连接，且通过第六电阻R6和 第二十四电容C24的一端连接，第二十四电容C24的另一端接地，第2管脚和电源变换模块 U1的第2管脚连接，第3管脚和网络芯片U3的第18管脚连接，且通过第七电阻R7连接在 第六电阻R6和第二十四电容C24之间，第6管脚和网络芯片U3的第20管脚连接，且还通 过第九电阻R9和第二十六电容C26的一端连接，第二十六电容C26的另一端接地，第7管 脚和第2管脚连接，且通过第二十五电容C25接地，第8管脚和网络芯片U3的第21管脚连 接，且通过第八电阻R8连接在第九电阻R9和第二十六电容C26之间，第9管脚、第11管脚、 第14管脚和第16管脚分别和通信接口 J1的第6管脚、第3管脚、第2管脚和第1管脚连 接；
[0025] 485通讯电路中包括型号为TI75176B的RS485模块U4, RS485模块U4的第1管脚 和单片机U2的第69管脚连接，第2管脚和第3管脚都和单片机U2的第57管脚连接，第4 管脚和单片机U2的第68管脚连接，第5管脚接地，第6管脚通过第五电阻R5和电压变换 模块U1的第3管脚连接连接，还通过第二电阻R2和接口模块J3的第1管脚连接，第五电 阻R5和第二电阻R2两端还并联有第二压敏电阻CB2,第7管脚通过第一电阻R1和接口模 块J3的第2管脚连接，还通过第四电阻R4接地，第一电阻R1和第四电阻R4两端还并联有 第一压敏电阻CB1，第8管脚和和电压变换模块U1的第3管脚连接，且通过第一电容C1接 地；
[0026] 编程电路中包括编程接口 J2,编程接口 J2的第1管脚通过第十五电阻R15和单片 机的第94管脚连接，第2管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第3管脚和单片机的第 69管脚连接，第4管脚和单片机的第68管脚连接，第5管脚接地。
【权利要求】
1.智能充电架的数据收发模块，其特征在于包括供电电路、主电路、485通讯电路和编 程电路； 供电电路包括开关电源，开关电源的负极接地，开关电源的正极通过依次并联的第五 电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第三电容C3、第二电容C2和第四电容C4接地，第五电 容C5和第六电容C6的正极之间还连接有第三电感L3,第六电容C6和第七电容C7的正极 之间还连接有第四电感L4,第七电容C7的和第四电感L4连接的一端和型号为U1117T电 源变换模块U1的第3管脚连接，电源变换模块U1的第1管脚接地，电源变换模块U1的第 2管脚通过并联的第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第八 电容C8和第九电容C9接地； 主电路中包括型号为STM32F103VCT6的单片机U2、型号为W5200的网络芯片U3和型号 为11FB-05NL的网络放大器T，单片机U2的第6管脚、第21管脚、第22管脚、第11管脚、第 50管脚、第75管脚、第100管脚和第28管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第20管 脚、第49管脚、第74管脚、第99管脚、第27管脚、第10管脚和第19管脚接地，第14管脚 通过第十电阻R10和电源变换模块U1的第2管脚连接，还通过第十二电容C12接地，第37 管脚通过第十四电阻R14接地，第12管脚和第13管脚之间连接有第十八电阻R18,第十八 电阻R18两端还并联有第一晶振Y1，第一晶振Y1两端分别通过第十电容C10和第十一电容 C11接地，第94管脚通过第十九电阻R19接地； 网络芯片U3的第1管脚和第2管脚之间连接有第二十电阻R20,第二十电阻R20两端 并联有第二晶振Y2,第二晶振Y2的两端分别通过第十九电容C19和第二十电容C20接地， 第3管脚通过第十二电阻R12和电源变换模块U1的第2管脚连接，第4管脚通过第二十二 电阻R22和第一发光二极管LED1的负极连接，第一发光二极管LED1的正极和电源变换模 块U1的第2管脚连接，第5管脚通过第二i^一电阻R21和第二发光二极管LED2的负极连 接，第二发光二极管LED2的正极和电源变换模块U1的第2管脚连接，第6管脚通过第十三 电阻R13和电源变换模块U1的第2管脚连接，第12管脚通过第二十三电阻R23和第十六 电阻R16接地，第13管脚、第19管脚、第22管脚、第24管脚、第26管脚、第28管脚、第48 管脚、第9管脚和第10管脚都接地，第14管脚通过并联的第十三电容C13和第二十七电容 C27接地，还通过第二电感L2和并联的第十四电容C14和第二十三电容C23的一端连接，并 联的第十四电容C14和第二十三电容C23的另一端接地，第15管脚和第23管脚连接，且通 过并联的第三十电容C30和第二十二电容C22接地，还通过第一电感L1和并联的第三i^一 电容C31和第二i^一电容C21的一端连接，并联的第三i^一电容C31和第二i^一电容C21的 和第一电感L1连接的一端还和电源变换模块U1的第2管脚连接，并联的第三^^一电容C31 和第二十一电容C21的另一端接地，第16管脚通过并联的第二十八电容C28和第二十九电 容C29接地，第8管脚和第25管脚都连接在第二电感L2和第二十三电容C23之间，第27 管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第29管脚、第30管脚和第31管脚分别和排阻模 块RP1的第8管脚、第7管脚和第6管脚连接，模块RP1的第1管脚、第2管脚、第3管脚和 第4管脚都和电源变换模块U1的第2管脚连接，第32管脚、第33管脚、第34管脚、第35 管脚、第36管脚、第37管脚、第38管脚和第39管脚都通过第十七电阻R17接地，第45管 脚通过第i^一电阻R11接地，第46管脚通过第三电阻R3和RST5200连接，第47管脚和电 源变换模块U1的第2管脚连接，第41管脚、第42管脚、第43管脚和第44管脚和单片机的 第29管脚、第30管脚、第31管脚和第32管脚连接； 网络放大器T的第1管脚和网络芯片U3的第17管脚连接，且通过第六电阻R6和第 二十四电容C24的一端连接，第二十四电容C24的另一端接地，第2管脚和电源变换模块U1 的第2管脚连接，第3管脚和网络芯片U3的第18管脚连接，且通过第七电阻R7连接在第六 电阻R6和第二十四电容C24之间，第6管脚和网络芯片U3的第20管脚连接，且还通过第 九电阻R9和第二十六电容C26的一端连接，第二十六电容C26的另一端接地，第7管脚和 第2管脚连接，且通过第二十五电容C25接地，第8管脚和网络芯片U3的第21管脚连接， 且通过第八电阻R8连接在第九电阻R9和第二十六电容C26之间，第9管脚、第11管脚、第 14管脚和第16管脚分别和通信接口 J1的第6管脚、第3管脚、第2管脚和第1管脚连接； 485通讯电路中包括型号为TI75176B的RS485模块U4, RS485模块U4的第1管脚和单 片机U2的第69管脚连接，第2管脚和第3管脚都和单片机U2的第57管脚连接，第4管脚 和单片机U2的第68管脚连接，第5管脚接地，第6管脚通过第五电阻R5和电压变换模块 U1的第3管脚连接连接，还通过第二电阻R2和接口模块J3的第1管脚连接，第五电阻R5 和第二电阻R2两端还并联有第二压敏电阻CB2,第7管脚通过第一电阻R1和接口模块J3 的第2管脚连接，还通过第四电阻R4接地，第一电阻R1和第四电阻R4两端还并联有第一 压敏电阻CB1，第8管脚和和电压变换模块U1的第3管脚连接，且通过第一电容C1接地； 编程电路中包括编程接口 J2,编程接口 J2的第1管脚通过第十五电阻R15和单片机 的第94管脚连接，第2管脚和电源变换模块U1的第2管脚连接，第3管脚和单片机的第69 管脚连接，第4管脚和单片机的第68管脚连接，第5管脚接地。
【文档编号】H04B1/40GK203911917SQ201320846870
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】彭云, 彭建成, 王官升, 罗丽娜 申请人:大同裕隆环保有限责任公司