一种多工位独立控制的电源控制模块电路的制作方法

文档序号:16105680发布日期:2018-11-30 19:12阅读:416来源:国知局

本实用新型涉及电源控制领域,尤其是一种多工位独立控制的电源控制模块电路。



背景技术:

在生活节奏逐渐加快的现在,很多科研单位或者高校的办公室和研发部门的人员在经历一天的高强度的工作的后,在离开办公室的时候经常会忘记关闭自己工位的电源,这不仅造成了能源的极大的浪费还造成了严重的安全隐患,如果在办公室没有人员在场的情况下,电器设备或者其他的大功率设备一直运行就可能会引起火灾等其他险情。所以说研究出一套具有考勤门禁和电源管理的双系统就会大大减少这中情况的发生,并且减少了能源的浪费。



技术实现要素:

为了解决上述现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种多工位独立控制的电源控制模块电路,将多工位独立控制的电源控制模块电路与现有的考勤系统相互结合,实现刷卡上班、工位电源接通,刷卡下班、工位电源断开的功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种多工位独立控制的电源控制模块电路,包括有微控制器,微控制器的左侧引脚分别连接电源总开关控制模块,LED灯警示模块,门锁电源控制模块,USB通信接口转换模块;微控制器的右侧引脚连接于多工位电磁控制模块。

微控制器共设有40个引脚;1号引脚空接;2号引脚和3号引脚连接于电源总开关控制模块;4号引脚连接于LED灯警示模块;5号引脚连接于门锁电源控制模块;6号引脚-9号引脚空接;10号引脚-11号引脚连接于USB通信接口转换模块;12号引脚-19号引脚空接;20号引脚接地;21号引脚-28号引脚分别连接于多工位电磁控制模块;29号引脚-39号引脚空接;40号引脚连接于直流电源VCC5V。

电源总开关控制模块包括有2条支路;一支路上,电阻R1经由按键开关KEY1连接于微控制器的2号引脚;另一支路上,电阻R2经由按键开关KEY2连接于微控制器的3号引脚;电阻R1和电阻R2并联连接后接地GND。

LED灯警示模块中,电阻R3经由发光二极管D1连接于微控制器的4号引脚;电阻R3接地GND。

门锁电源控制模块中包括有LOCK1模块,LOCK1模块的1号引脚连接于直流电源VCC12V,2号引脚连接于微控制器的5号引脚。

USB通信接口转换模块的1号引脚接地GND,2号引脚RXD端连接于微控制器的11号引脚,3号引脚TXD端连接于微控制器的10号引脚,4号引脚空接,5号引脚连接于直流电源VCC5V。

多工位电磁控制模块设有若干组并联设置的工位电源控制模块,若干组工位电源控制模块结构相同;工位电源控制模块的1号引脚接地GND,2号引脚连接于直流电源VCC5V,3号引脚IN端分别独立连接于微控制器的21号引脚-28号引脚,NO端经由发光二极管后接地GND,COM端连接于直流电源VCC12V,NC端空接。

本实用新型还具有以下附加技术特征。

优化的,工位电源控制模块为电磁继电器,电磁继电器的型号为TONGLING-JQC-3FF-S-Z;电磁继电器的最大工作电压为5V,最大工作电流为10A,带光耦隔离且为低电平触发。

优化的,门锁电源控制模块还连接于电磁门锁的电流输入端,LOCK1模块控制电磁门锁的电流通断,进而控制电磁门锁的工作状态;电磁门锁的型号为MC300-150LL。

优化的,USB通信接口转换模块采用RX232通讯接口;USB通信接口转换模块通过USB数据线连接于电脑PC端;电脑PC端通过USB数据线连接于RFID读卡模块。

优化的,微控制器的型号为STC89C52处理器。

本实用新型和现有技术相比,其优点在于:

(1)电源总开关控制模块的作用是控制整个多工位电磁控制模块的电源通断。电源总开关控制模块中的LOCK1模块接通后,多工位电磁控制模块才会经由微控制器控制;电源总开关控制模块中的LOCK1模块断开后,微控制器控制不再控制多工位电磁控制模块。

(2)LED灯警示模块的作用是电源总开关控制模块接通后,LED灯警示模块持续点亮,提示电源总开关已经接通,直至电源总开关断开后,LED灯警示模块熄灭。

(3)门锁电源控制模块的作用是工作人员通过考勤系统刷卡后,微控制器控制门锁电源控制模块,将门打开;一定时间之后,微控制器控制门锁电源控制模块,将门关闭;直至下一个工作人员通过考勤系统刷卡。

(4)多工位电磁控制模块设有若干组并联设置的工位电源控制模块,工作人员的座位信息与卡绑定。工作人员通过考勤系统刷卡进入后,微控制器控制多工位电磁控制模块,将工作人员所对应座位的工位电源控制模块接通,实现对应座位上的电源接通,供工作人员使用。工作人员通过考勤系统刷卡下班后,微控制器控制多工位电磁控制模块,将工作人员所对应座位的工位电源控制模块断开,实现对应座位上的电源断开,防止遗忘关闭电源造成电源浪费。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型多工位独立控制的电源控制模块电路结构示意图;

图2为本实用新型与考勤系统配合使用连接结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

一种多工位独立控制的电源控制模块电路,如图1所示,包括有微控制器,微控制器的左侧引脚分别连接电源总开关控制模块,LED灯警示模块,门锁电源控制模块,USB通信接口转换模块;微控制器的右侧引脚连接于多工位电磁控制模块。

微控制器共设有40个引脚;1号引脚空接;2号引脚和3号引脚连接于电源总开关控制模块;4号引脚连接于LED灯警示模块;5号引脚连接于门锁电源控制模块;6号引脚-9号引脚空接;10号引脚-11号引脚连接于USB通信接口转换模块;12号引脚-19号引脚空接;20号引脚接地;21号引脚-28号引脚分别连接于多工位电磁控制模块;29号引脚-39号引脚空接;40号引脚连接于直流电源VCC5V。

电源总开关控制模块包括有2条支路;一支路上,电阻R1经由按键开关KEY1连接于微控制器的2号引脚;另一支路上,电阻R2经由按键开关KEY2连接于微控制器的3号引脚;电阻R1和电阻R2并联连接后接地GND。

LED灯警示模块中,电阻R3经由发光二极管D1连接于微控制器的4号引脚;电阻R3接地GND。

门锁电源控制模块中包括有LOCK1模块,LOCK1模块的1号引脚连接于直流电源VCC12V,2号引脚连接于微控制器的5号引脚。

USB通信接口转换模块的1号引脚接地GND,2号引脚RXD端连接于微控制器的11号引脚,3号引脚TXD端连接于微控制器的10号引脚,4号引脚空接,5号引脚连接于直流电源VCC5V。

多工位电磁控制模块设有若干组并联设置的工位电源控制模块,若干组工位电源控制模块结构相同;工位电源控制模块的1号引脚接地GND,2号引脚连接于直流电源VCC5V,3号引脚IN端分别独立连接于微控制器的21号引脚-28号引脚,NO端经由发光二极管后接地GND,COM端连接于直流电源VCC12V,NC端空接。

实际使用中,工位电源控制模块为电磁继电器,电磁继电器的型号为TONGLING-JQC-3FF-S-Z;电磁继电器的最大工作电压为5V,最大工作电流为10A,带光耦隔离且为低电平触发。

电磁继电器利用输入电路内电路在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而进行工作,控制系统中电路的通断从而控制办公室的用电时间。

型号为TONGLING-JQC-3FF-S-Z的电磁继电器由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的接通、断开的目的。

实际使用中,门锁电源控制模块还连接于电磁门锁的电流输入端,LOCK1模块控制电磁门锁的电流通断,进而控制电磁门锁的工作状态;电磁门锁的型号为MC300-150LL。

型号为MC300-150LL的电磁门锁主要由锁头、安装支架、锁扣板三部分组成。利用电生磁的原理,当电流通过硅钢片时,电磁锁会产生强大的吸力紧紧的吸住吸附铁板达到锁门的效果。只要小小的电流电磁锁就会产生很大的磁力,控制电磁锁电源的微控制器识别工作人员正确后即断电,电磁锁失去吸力即可开门。

实际使用中,USB通信接口转换模块采用RX232通讯接口;USB通信接口转换模块通过USB数据线连接于电脑PC端。

RS232通讯接口应用范围广泛、价格便宜、编程容易并且可以比其它接口使用更长的导线。RS232通讯接口具有即插即用,灵活供电,数据传输可靠等优点。通过USB数据线传输数据,即电脑PC端的应用软件依然是针对RS232通讯接口的串行端口编程的,电源控制模块电路也是以RS232通讯接口为数据通信通道,但从电脑PC端到电源控制模块电路之间的物理连接却是USB数据线,其上的数据通信也是USB数据格式。

采用这种传输方式的好处在于:一方面保护原有的软件开发投入,已开发成功的考勤系统可以不加修改的与电源控制模块电路连接配合继续使用;另一方面充分利用了USB数据线的优点,通过USB接口可连接更多的RS232通讯接口,不仅可获得更高的传输速度,实现真正的即插即用,同时解决了USB接口不能远距离传输的缺点(USB通讯距离在5米内)。

电脑PC端通过USB数据线连接于RFID读卡模块。RFID读卡模块一种能阅读电子标签数据的自动识别设备,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,操作快捷方便,目前生活中RFID读卡模块已经应用十分普及。电脑PC端和RFID读卡模块组成考勤系统。

实际使用中,微控制器的型号为STC89C52处理器。STC89C52处理器是STC公司生产的低功耗、高性能CMOS的8位微控制器,具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52处理器使用经典的MCS-51内核。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52处理器为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。

STC89C52处理器具有以下标准功能:8K字节flash,256字节RAM,32位I/O口引脚,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量二级中断结构,全双工串行口,片内晶振以及时钟电路。另外,STC89C52处理器可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或者硬件复位为止。

实施例1

如图2所示,本实用新型的多工位独立控制的电源控制模块电路与考勤系统配合使用。

多工位独立控制的电源控制模块电路的USB通信接口转换模块连接于考勤系统,考勤系统基于目前市场上主流的控制系统,非接触式IC卡通过读卡器进行信息读取,将读取的信息输送至电脑PC端;电脑PC端通过USB通信接口转换模块将信号输送至微控制器。

电源总开关控制模块的作用是控制整个多工位电磁控制模块的电源通断。电源总开关控制模块中的LOCK1模块接通后,多工位电磁控制模块才会经由微控制器控制;电源总开关控制模块中的LOCK1模块断开后,微控制器控制不再控制多工位电磁控制模块。

LED灯警示模块的作用是电源总开关控制模块接通后,LED灯警示模块持续点亮,提示电源总开关已经接通,直至电源总开关断开后,LED灯警示模块熄灭。

门锁电源控制模块的作用是工作人员通过考勤系统刷卡后,微控制器控制门锁电源控制模块,将门打开;一定时间之后,微控制器控制门锁电源控制模块,将门关闭;直至下一个工作人员通过考勤系统刷卡。

多工位电磁控制模块设有若干组并联设置的工位电源控制模块,图1中给出8组工位电源控制模块的连接示意图,工作人员的座位信息与卡绑定。工作人员通过考勤系统刷卡进入后,微控制器控制多工位电磁控制模块,将工作人员所对应座位的工位电源控制模块接通,实现对应座位上的电源接通,供工作人员使用。工作人员通过考勤系统刷卡下班后,微控制器控制多工位电磁控制模块,将工作人员所对应座位的工位电源控制模块断开,实现对应座位上的电源断开,防止遗忘关闭电源造成电源浪费。

尽管已经对上述各实施例进行了描述,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改,所以以上仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利保护范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

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