一种二总线消防应急控制电路的制作方法

本实用新型涉及消防火灾报警系统，特别涉及一种二总线消防应急控制电路。

背景技术：

应急指示标牌与照明是智能疏散与照明指示系统的组成部份，火灾发生时，引导人们尽快疏散指示与照明重要设备。传统消防应急指示标牌当发生灯源故障未能点亮应急照明指示，在造成火灾发生时，未能正常挥应有疏散指示作用。同时现有的消防应急控制电路需要设置与总线连接的信号线和电源线，结构较为复杂，成本高，同时存在应急指示牌与照明损坏时无法使用进而使得无法引导人们逃生指示的安全隐患。

技术实现要素：

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种结构简单、成本低、有效监测消防应急指示标牌和照明灯的故障、消除安全隐患的二总线消防应急控制电路。

为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案：一种二总线消防应急控制电路，包括单片机控制电路、二总线整流电路、载波通信电路、直流电源整流滤波稳压电路、灯源电路和功率放大电路，所述单片机控制电路由瑞萨R8C1B单片机U3及其外围电路构成，所述二总线整流电路输出分别与载波通信电路和直流电源整流滤波稳压电路相连接，所述载波通信电路与单片机控制电路通信连接，所述直流电源整流滤波稳压电路与单片机控制电路、载波通信电路、功率放大电路和灯源电路的电源端相连接为单片机控制电路、载波通信电路、功率放大电路和灯源电路供电，所述单片机控制电路接收载波通信电路的消防火灾信号后发送信号经功率放大电路点亮灯源电路，所述单片机控制电路还与灯源电路相连接检测灯源电路是否短路或开路。

进一步的改进，所述二总线整流电路包括DB6S整流桥堆D2及其外围元件组成。

进一步的改进，所述载波通信电路包括电阻R1、R2、R4、R5、三极管Q1和总线收发器U2，所述电阻R2一端分别与二总线整流电路输出端正极和三极管Q1集电极相连接，所述电阻R2另一端分别与电阻R4一端和总线收发器U2第六引脚相连接，所述电阻R4另一端分别与二总线整流电路输出端负极和电阻R5一端相连接，所述电阻R5另一端与三极管Q1发射极相连接，所述三极管Q1基极经电阻R1与总线收发器U2第五引脚相连接，所述总线收发器U2第四引脚和第七引脚放空，所述总线收发器U2第八引脚接地，所述总线收发器U2第一引脚接电源VCC，所述总线收发器U2第二引脚接瑞萨R8C1B单片机U3第十二引脚，所述总线收发器U2第三引脚接瑞萨R8C1B单片机U3第十三引脚。

进一步的改进，所述直流电源整流滤波稳压电路包括消特基二极管D1、XL4001稳压集成芯片U1、滤波电容E1、E2、电容C2、C3、二极管D3、电感L1和电阻R3、R6、R7，所述消特基二极管D1正极接二总线整流电路输出端正极，所述肖特基二极管D1负极分别与滤波电容E2一端、电容C3一端和XL4001稳压集成芯片U1第七引脚、第八引脚相连接，所述滤波电容E2另一端、电容C3另一端和XL4001稳压集成芯片U1第三引脚、第六引脚、二极管D3正极、滤波电容E1一端、电阻R6一端均和电阻R7一端相连接，所述电阻R7另一端接地，所述XL4001稳压集成芯片U1第五引脚接地，所述XL4001稳压集成芯片U1第四引脚分别与电容C2一端、电阻R3一端和电阻R6另一端相连接，所述XL4001稳压集成芯片U1第一引脚和第二引脚均与二极管D3负极和电感L1一端相连接，所述电感L1另一端分别接滤波电容E1另一端、电容C2另一端、电阻R3另一端和输出直流电源VCC。

进一步的改进，所述功率放大电路包括ULN2003L芯片U4、电阻R13和发光二极管D5，所述ULN2003L芯片U4第一引脚和第二引脚均与瑞萨R8C1B单片机U3第二十引脚相连接，所述ULN2003L芯片U4第三引脚和第四引脚均与瑞萨R8C1B单片机U3第十九引脚相连接，所述ULN2003L芯片U4第五引脚和第六引脚均与瑞萨R8C1B单片机U3第十八引脚相连接，所述ULN2003L芯片U4第七引脚与瑞萨R8C1B单片机U3第十一引脚相连接，所述ULN2003L芯片U4第十引脚与发光二极管D5负极相连接，所述发光二极管D5正极与电阻R13一端相连接，所述电阻R13另一端接电源VCC，所述ULN2003L芯片U4第九引脚放空，所述ULN2003L芯片U4第十一引脚和第十二引脚连接且与灯源电路相连接，所述ULN2003L芯片U4第十三引脚和第十四引脚连接且与灯源电路相连接，所述ULN2003L芯片U4第十五引脚和第十六引脚连接且与灯源电路相连接。

更进一步的改进，所述灯源电路包括分别与应急指示标牌和两个应急灯连接的第一CON2连接器J1、第二CON2连接器J2、第三CON2连接器J3和电阻R8、R9、R10、R11、R12、R14，所述第一CON2连接器J1第一引脚接电源VCC和应急指示标牌正极端，所述第一CON2连接器J1第二引脚接应急指示标牌负极端、瑞萨R8C1B单片机U3第十七引脚、电阻R8一端和电阻R9一端，所述电阻R8另一端接功率放大电路的ULN2003L芯片U4第十五引脚和第十六引脚，所述电阻R9另一端接地，所述第二CON2连接器J2第一引脚接电源VCC和应急灯正极端，所述第二CON2连接器J2第二引脚接应急灯负极端、瑞萨R8C1B单片机U3第十五引脚、电阻R10一端和电阻R11一端，所述电阻R10另一端接功率放大电路的ULN2003L芯片U4第十三引脚和第十四引脚，所述电阻R11另一端接地，所述第三CON2连接器J3第一引脚接电源VCC和第二个应急灯正极端，所述第三CON2连接器J3第二引脚接第二个应急灯负极端、瑞萨R8C1B单片机U3第十四引脚、电阻R12一端和电阻R14一端，所述电阻R12另一端接功率放大电路的ULN2003L芯片U4第十一引脚和第十二引脚，所述电阻R14另一端接地。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：通过采用单片机控制电路、二总线整流电路、载波通信电路、直流电源整流滤波稳压电路、灯源电路和功率放大电路组成，解决了传统消防应急指示标牌当发生灯源故障未能及时检测处理进而造成火灾发生时未能正常挥应有疏散指示作用的问题，同时采用载波二总线技术解决了信号与电源共用总线二总线的技术难题，对应急指示标牌和应急灯进行灯源故障运行监测、报警，电路简化节约线材与施工成本，确保发生火灾时，应急指示标牌和应急灯发挥作用引导人们逃生，可广泛推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参考图1，优选的本实用新型的二总线消防应急控制电路，包括单片机控制电路1、二总线整流电路2、载波通信电路3、直流电源整流滤波稳压电路4、灯源电路5和功率放大电路6，所述单片机控制电路1由瑞萨R8C1B单片机U3及其外围电路构成，所述二总线整流电路2包括DB6S整流桥堆D2及其外围元件组成，所述二总线整流电路2输出分别与载波通信电路3和直流电源整流滤波稳压电路4相连接，所述载波通信电路3与单片机控制电路1通信连接，所述直流电源整流滤波稳压电路4与单片机控制电路1、载波通信电路3、功率放大电路6和灯源电路5的电源端相连接为单片机控制电路1、载波通信电路3、功率放大电路6和灯源电路5供电，所述单片机控制电路1接收载波通信电路3的消防火灾信号后发送信号经功率放大电路6点亮灯源电路5，所述单片机控制电路1还与灯源电路5相连接检测灯源电路是否短路或开路。

所述载波通信电路3包括电阻R1、R2、R4、R5、三极管Q1和总线收发器U2，所述电阻R2一端分别与二总线整流电路输出端正极和三极管Q1集电极相连接，所述电阻R2另一端分别与电阻R4一端和总线收发器U2第六引脚相连接，所述电阻R4另一端分别与二总线整流电路输出端负极和电阻R5一端相连接，所述电阻R5另一端与三极管Q1发射极相连接，所述三极管Q1基极经电阻R1与总线收发器U2第五引脚相连接，所述总线收发器U2第四引脚和第七引脚放空，所述总线收发器U2第八引脚接地，所述总线收发器U2第一引脚接电源VCC，所述总线收发器U2第二引脚接瑞萨R8C1B单片机U3第十二引脚，所述总线收发器U2第三引脚接瑞萨R8C1B单片机U3第十三引脚。

所述直流电源整流滤波稳压电路4包括消特基二极管D1、XL4001稳压集成芯片U1、滤波电容E1、E2、电容C2、C3、二极管D3、电感L1和电阻R3、R6、R7，所述消特基二极管D1正极接二总线整流电路输出端正极，所述肖特基二极管D1负极分别与滤波电容E2一端、电容C3一端和XL4001稳压集成芯片U1第七引脚、第八引脚相连接，所述滤波电容E2另一端、电容C3另一端和XL4001稳压集成芯片U1第三引脚、第六引脚、二极管D3正极、滤波电容E1一端、电阻R6一端均和电阻R7一端相连接，所述电阻R7另一端接地，所述XL4001稳压集成芯片U1第五引脚接地，所述XL4001稳压集成芯片U1第四引脚分别与电容C2一端、电阻R3一端和电阻R6另一端相连接，所述XL4001稳压集成芯片U1第一引脚和第二引脚均与二极管D3负极和电感L1一端相连接，所述电感L1另一端分别接滤波电容E1另一端、电容C2另一端、电阻R3另一端和输出直流电源VCC。

所述功率放大电路6包括ULN2003L芯片U4、电阻R13和发光二极管D5，所述ULN2003L芯片U4第一引脚和第二引脚均与瑞萨R8C1B单片机U3第二十引脚相连接，所述ULN2003L芯片U4第三引脚和第四引脚均与瑞萨R8C1B单片机U3第十九引脚相连接，所述ULN2003L芯片U4第五引脚和第六引脚均与瑞萨R8C1B单片机U3第十八引脚相连接，所述ULN2003L芯片U4第七引脚与瑞萨R8C1B单片机U3第十一引脚相连接，所述ULN2003L芯片U4第十引脚与发光二极管D5负极相连接，所述发光二极管D5正极与电阻R13一端相连接，所述电阻R13另一端接电源VCC，所述ULN2003L芯片U4第九引脚放空，所述ULN2003L芯片U4第十一引脚和第十二引脚连接且与灯源电路5的电阻R12一端相连接，所述ULN2003L芯片U4第十三引脚和第十四引脚连接且与灯源电路5的电阻R10一端相连接，所述ULN2003L芯片U4第十五引脚和第十六引脚连接且与灯源电路5的电阻R8一端相连接。

所述灯源电路5包括分别与应急指示标牌和两个应急灯连接的第一CON2连接器J1、第二CON2连接器J2、第三CON2连接器J3和电阻R8、R9、R10、R11、R12、R14，所述第一CON2连接器J1第一引脚接电源VCC和应急指示标牌正极端，所述第一CON2连接器J1第二引脚接应急指示标牌负极端、瑞萨R8C1B单片机U3第十七引脚、电阻R8一端和电阻R9一端，所述电阻R8另一端接功率放大电路6的ULN2003L芯片U4第十五引脚和第十六引脚，所述电阻R9另一端接地，所述第二CON2连接器J2第一引脚接电源VCC和应急灯正极端，所述第二CON2连接器J2第二引脚接应急灯负极端、瑞萨R8C1B单片机U3第十五引脚、电阻R10一端和电阻R11一端，所述电阻R10另一端接功率放大电路6的ULN2003L芯片U4第十三引脚和第十四引脚，所述电阻R11另一端接地，所述第三CON2连接器J3第一引脚接电源VCC和第二个应急灯正极端，所述第三CON2连接器J3第二引脚接第二个应急灯负极端、瑞萨R8C1B单片机U3第十四引脚、电阻R12一端和电阻R14一端，所述电阻R12另一端接功率放大电路6的ULN2003L芯片U4第十一引脚和第十二引脚，所述电阻R14另一端接地。

工作原理：由二总线整流电路的DB6S整流桥堆D2接收载波总线信号整流后分两路提取电源供电和总线的通信指令，第一路经D1消特基二极管US1M信号隔离后提取纯直流电，经由E2电容滤波、U1稳压集成XL4001等电路降压后为本机提供VCC直流电源供电，另一路由R2,R4,R1,R5,Q1，U2组成的通信电路提取总线的通信指令或向总线发送通信指令，单片机控制电路的核心元件瑞萨R8C1B单片机U3第十三、十四引脚用于接收、读取与解析总线指令或向总线发送通信指令，当接收到消防火灾指令时，由瑞萨R8C1B单片机U3的第18、19 、20脚分别输出高到功率放大电路的ULN2003L芯片U4的第1-6引脚，该信号经功率放大电路的ULN2003L芯片U4功率放大电路内部进行功率放大后由功率放大电路6的ULN2003L芯片U4第11-16引脚对应输出低电平，应急指示标牌和两个应急灯的灯源负极分别经电阻R8、 R10、 R12及功率放大电路6的ULN2003L芯片U4的11-16脚构成回路从而点亮灯源，由应急指示标牌和两个应急灯的灯源内阻（约2.5M）与R9、 R11、 R14分压构成灯源检测电路,当灯源正常时，VCC电压经灯源内阻与R9分压后A端电压约1.4V；当灯源发生短路故障其时内阻等0R,则图中A端点的电压接近VCC电压，当灯源发生开路时内阻等无穷大则图中A端点电压接近0V,由瑞萨R8C1B单片机U3第14，15，17脚分别检测A端、B端、C端的电压 ,当检测到A端或B端或C端的电压接近VCC电压时则为应急指示标牌和两个应急灯对应灯源短路故障，当检测到A端或B端或C端的电压接近0V时则应急指示标牌和两个应急灯对应灯源开路故障，瑞萨R8C1B单片机U3检测到灯源电路存在故障后发送故障报警经载波通信电路传送至消防报警系统，进而及时安排维护处理。

本实用新型通过采用单片机控制电路、二总线整流电路、载波通信电路、直流电源整流滤波稳压电路、灯源电路和功率放大电路组成，解决了传统消防应急指示标牌当发生灯源故障未能及时检测处理进而造成火灾发生时未能正常挥应有疏散指示作用的问题，同时采用载波二总线技术解决了信号与电源共用总线二总线的技术难题，对应急指示标牌和应急灯进行灯源故障运行监测、报警，电路简化节约线材与施工成本，确保发生火灾时，应急指示标牌和应急灯发挥作用引导人们逃生，可广泛推广应用。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。