一种新型矿用搜救器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型矿用搜救器，其特征在于：包括主控制器和与主控制器、红外通信单元、FLASH存储模块、2.4G无线通信单元、电源单元、显示器和触摸按键单元连接，主控制器通过SPI总线与FLASH存储模块、2.4G无线通信单元连接，主控制器通过USART总线与红外通信单元和触摸按键单元连接。本实用新型结构简单，设计合理，易于操作，灵活性好，实用性强，成本较低，运行稳定，使用效果好，在井下没有安装定位分站的巷道中进行的模拟营救中，营救距离达到规定的60米，便于推广使用。
【专利说明】一种新型矿用搜救器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿井安防【技术领域】，尤其是涉及一种新型矿用搜救器。
【背景技术】
[0002]在煤矿生产自动化中，人员定位系统发挥了越来越大的作用。现在国内外大多数煤矿使用的人员定位系统都是基于2.4GHz工业无线通信标准设计的，该定位系统主要由装在矿井巷道的定位分站和配戴在工人身上的目标识别卡协同工作来完成人员定位。然而定位分站并不是在每一个巷道都安装，在没有安装定位分站的巷道就不能实现人员定位；而且由于事故原因引起的定位分站不能正常工作导致的被困人员不能正常定位，以致营救困难等现象也屡见不鲜。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种新型矿用搜救器，其结构简单，设计合理，易于操作，灵活性好，实用性强，成本较低，运行稳定，使用效果好，在井下没有安装定位分站的巷道中进行的模拟营救中，营救距离达到规定的60米，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种新型矿用搜救器，其特征在于:包括主控制器和与主控制器、红外通信单元、FLASH存储模块、2.4G无线通信单元、电源单元、显示器和触摸按键单元连接，所述主控制器通过SPI总线与FLASH存储模块、2.4G无线通信单元连接，所述主控制器通过USART总线与红外通信单元和触摸按键单元连接。
[0005]上述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述主控制器选用型号STM32F103VE的单片机。
[0006]上述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述FLASH存储模块选用型号M25P64的8MX8串行FLASH存储器。
[0007]上述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述红外通信单元选用Vishay的红外芯片 TFDU4300。
[0008]上述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述2.4G无线通信单元采用的是工作在2.4GHzISM频段的nRF24L01芯片。
[0009]上述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述电源单元采用锂电池做为系统电源，且电池充电管理芯片选用CN3083。
[0010]上述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述显示器选用奇晶光电的OLED显示模块 C0283QGLC-T。
[0011]上述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述触摸按键单元选用PIC基于mTouch技术的电容触摸专用单片机PIC16F724。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0013]本实用新型结构简单，设计合理，易于操作，灵活性好，实用性强，成本较低，运行稳定，使用效果好，在井下没有安装定位分站的巷道中进行的模拟营救中，营救距离达到规定的60米,便于推广使用。
[0014]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的系统总体结构框图；
[0016]图2为本实用新型的电源单元电路原理图；
[0017]图3为本实用新型的无线通信单元原理框图。
[0018]附图标记说明:
[0019]1、主控制器；2、红外通信单元；3、FLASH存储模块；
[0020]4、无线通信单元；5、电源单元；6、显示器；7、触摸按键单元。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，一种新型矿用搜救器，其特征在于:包括主控制器I和与主控制器1、红外通信单元2、FLASH存储模块3、无线通信单元4、电源单元5、显示器6和触摸按键单元7连接，所述主控制器I通过SPI总线与FLASH存储模块3、无线通信单元4连接，所述主控制器I通过USART总线与红外通信单元2和触摸按键单元7连接。
[0022]本实施例中，所述主控制器I选用型号STM32F103VE的单片机。STM32F103VE增强型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核，内置高速存储器(高达512k字节的闪存和64k字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。器件包含3个12位的ADC、4个通用16位定时器和2个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口:
2个 I2C、3 个 SPI,2 个 I2S、1 个 SD10、5 个 USART、一个 USB 和一个 CAN。
[0023]本实施例中，所述FLASH存储模块3选用型号M25P64的8MX8串行FLASH存储器。搜救器要存储大量的人员信息，所以在主控制器外部扩展了 8M字节的FLASH。M25P64是一个8MX8的串行FLASH存储器，具有写保护机制，通过高速SPI兼容总线应用。存储器由128个块组成，每个块包含256页，每页256个字节。M25P64具有高性能的编程功能，用页编程指令每次可编程I至256字节。整个存储器可以通过块擦写指令擦除，也可以由块擦除指令一次一块的擦除。
[0024]本实施例中，所述红外通信单元2选用Vishay的红外芯片TFDU4300。出于方便应用考虑，搜救器在与上位机进行数据交换时使用红外通信技术。由于STM32F103VE的USART可以设置成IrDA模式，所以本设计选用Vishay的红外芯片TFDU4300。TFDU4300是一个对于低电压1接口有独立逻辑参考电压的红外收发模块，它与快速红外数据通信的最新IrDA物理层标准完全兼容，IrDA的速度最高支持115.2kbit/s并且支持基带远程控制。收发模块由PIN 二极管，一个红外发送器和一个低功耗控制IC构成，提供一个完全的单芯片前端到后端的解决方案。器件覆盖扩展的近于I米IrDA范围，通过一外部限流控制电阻可以调到更近的范围。
[0025]本实施例中，所述2.4G无线通信单元4采用的是工作在2.4GHzISM频段的nRF24L01芯片。整个模块的结构简单，采用单芯片进行数据的处理。nRF24L01只要用很少的外围元件就可以进行正常的工作。无线通信模块电路主要是由nRF24L01、数字衰减器(HMC274)、天线、晶振电路组成，框图如图3所示。在功能上，主要用于搜救器和目标识别卡之间的数据收发。
[0026]如图2所示，本实施例中，所述电源单元5采用锂电池做为系统电源，且电池充电管理芯片选用CN3083。图2所示是以500mA电流4.2V电压进行恒压充电的电路图。图2中发光二极管D5发光时表明充电正在进行，D6发光时表明充电已经结束。锂电池通过LDO芯片MD73R30向系统提供稳定的3.3V电压，该芯片有使能控制引脚CE，可以通过将图中P0WER_EN置为低电平关闭MD73R30以节省电能。
[0027]本实施例中，所述显示器6选用奇晶光电的OLED显示模块C0283QGLC-T。该显示模块带有2.8英寸OLED显示屏并且集成OLED显示屏驱动芯片S6E63D6，S6E63D6支持intel 8080总线模式。S6E63D6与STM32F103VE的FSMC接口相连，通过将FSMC设置成16位的PSRAM控制器，结合FSMC提供的时钟信号、控制信号以及数据总线可以把S6E63D6看成外部存储器来操作。
[0028]本实施例中,所述触摸按键单元7选用PIC基于mTouch技术的电容触摸专用单片机PIC16F724。该单片机最多提供8个触摸按键输入。与PIC16F724相连的6个触摸按键定义为所需要的功能键。
[0029]本实用新型采用STM32F103VE作为主控制器，成本低，系统运行稳定，各项指标达到了技术要求。在井下没有安装定位分站的巷道中进行的模拟营救中，营救距离达到规定的60米。
[0030]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种新型矿用搜救器，其特征在于:包括主控制器(I)和与主控制器(I)、红外通信单元(2)、FLASH存储模块(3)、2.4G无线通信单元(4)、电源单元(5)、显示器(6)和触摸按键单元(7)连接，所述主控制器(I)通过SPI总线与FLASH存储模块(3)、2.4G无线通信单元(4)连接，所述主控制器(I)通过USART总线与红外通信单元(2)和触摸按键单元(7)连接。
2.按照权利要求1所述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述主控制器(I)选用型号STM32F103VE的单片机。
3.按照权利要求1所述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述FLASH存储模块(3)选用型号M25P64的8MX8串行FLASH存储器。
4.按照权利要求1所述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述红外通信单元(2)选用Vishay的红外芯片TFDU4300。
5.按照权利要求1所述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述2.4G无线通信单元(4)采用的是工作在2.4GHzISM频段的nRF24L01芯片。
6.按照权利要求1所述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述电源单元(5)采用锂电池做为系统电源，且电池充电管理芯片选用CN3083。
7.按照权利要求1所述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述显示器(6)选用奇晶光电的OLED显示模块C0283QGLC-T。
8.按照权利要求1所述的一种新型矿用搜救器，其特征在于:所述触摸按键单元(7)选用PIC基于mTouch技术的电容触摸专用单片机PIC16F724。
【文档编号】E21F11/00GK204140134SQ201420595277
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】袁烨, 张涛 申请人:银川华盛新科技术有限公司, 袁烨, 张涛