图3所示，INERR和INll端为反馈信号接入点，当INERR端正常时为+24V，U1的I脚与2脚均为高电平，Ul的3脚与4脚不导通，因此控制器1脚PE15为高电平，当INERR端跳变为低电平时，Ul的2脚被拉低为低电平，此时Ul的3脚与4脚导通，将控制器1脚PE15拉低为低电平，其中Ul为光耦。
[0044]3.档位输入模块
[0045]档位输入模块是档位开关和控制器的桥梁，档位模块包含自动、手动、停止3个档位的输入，在同一时刻只有可以档位生效。其电路原理与状态输入模块基本，不同的是光耦的4脚输出端是通过输入扩展芯片再到控制器1脚，输入扩展模块如图4所示，通过U55中的Q7脚可读取到U55中PO?P7，U55与U56采用了级联的方式，因此，通过U55的Q7脚即可读取到U55和U56的PO?P7的数据。
[0046]4.传感器检测模块
[0047]传感器模块用于模拟量或数字量传感器的数据采集，如水压传感器、温度传感器、湿度传感器等。该模块将传感器的数据进行一次处理后交由控制器采集。如图5所示，传感器信号由J47、J48、J49输入，ADO信号经过R198、R203及C62滤波后传送到U61运算放大器进行放大，然后再输出到控制器1脚进行采集，U60为基准芯片，作为控制衡量传感器信号的基准点。
[0048]5.按键与液晶显不1?块
[0049]按键与液晶显示模块用于人机交互的媒介，用户可根据液晶显示的情况，通过按键进行相应的操作。
[0050]6.模拟量控制模块
[0051]模拟量控制模块是模拟量控制装置接口，采用继电器输出方式实现兼容控制大功率和小功率的模拟量控制装置，控制器通过驱动继电器的开合来控制模拟量控制装置的工作状态。如图7所示，控制器通过U65进行控制U25的2脚电平状态，当U25的2脚为高电平时，U25的3、4脚不导通，因此Kl不动作，当U25的2脚为低电平时，U25的3、4脚导通，使得Kl动作(说明运行控制过程)。
[0052]7.报警输出模块
[0053]报警输出模块主要是展现向用户系统非正常情况的发生，并引起用户的关注。包括声音报警、光报警及外接报警器报警。如图8所示，PD3为控制器的一个1脚，当PD3为低电平时，Ql处于截止状态，此时蜂鸣器LSl静音，当PD3为高电平时，Ql饱和导通，驱使蜂鸣器LSl发出声音。
[0054]8.以太网通信模块
[0055]以太网通信模块是和外界设备进行通信的一种方式，通信内容包括系统状态查询、系统设置的更改及远程控制输出。
[0056]9.485通信模块
[0057]485通信模块也是和外界设备进行通信的一种方式，该方式更适合远距离通信，其通信内容包括系统状态查询、系统设置的更改及远程控制输出。如图10所示，U54为DC-DC隔离电源，将系统电源隔离后提供给485芯片工作，U51?U53为光耦，用于控制器与485芯片间信号线的隔离通讯。
[0058]10.实时时钟模块
[0059]实时时间模块主要作用包括为用户提供时刻表和为系统各项日志记录提供时间依据。
[0060]11.SD 卡模块
[0061 ] SD卡模块是提供双SD卡插槽，系统的所有日志均存储在SD卡上，数据自动加密并具有防篡改功能。
[0062]12.电源模块
[0063]电源模块为其他所有模块提供稳定的电源，是其他模块的工作基础。电源模块包含+24V、+5V和+3.3V。如图13所示，外部直流+24V由J41输入，KGl为拨码开关，D2可起到防反接保护作用，Tl为共模抑制电感，输入的+24V经过滤波之后分为两路，其中一路直接提供给继电器，另一路则通过U62降压至+5V后再利用U64降压至+3.3V。
[0064]13.电路原理图
[0065]电路原理图如图2?13所示，电路中Ul?U53均为光电耦合器。在本案例中，光电耦合器采用P817C与P627C。P627C是用于输出的设备驱动，其余的都作为输入的隔离采集，可实现3.3V的单片机采集到24V数字信号。
[0066]U55、U56是8位并行输入串行输出移位寄存器。在本案例中，是74HC165芯片，电路中采用级联的方式，组合成16位的并行转串行移位寄存器作为16路的输入扩展。
[0067]U65它是8位串行输入并行输出以为寄存器。在本案例中，是74HC595芯片，在电路中可应用于输出扩展。J44是按键与点阵液晶屏的接口。
[0068]SDK SD2为microSD卡座，最大可以支持128G的SD卡，在本发明中采用双SD卡的结构，一张SD卡作为主存储器，不可移除，另一张SD卡则作为备份与拷贝的存储器，支持热插拔操作，可拷贝主存储器的内容。U63是一种时钟芯片，其内部自带备用电池，理论上可以维持十年时间正常运行。
[0069]U61为运算放大器，将传感器的模拟量进行放大后传送给单片机。U60是AD采集的基准芯片，为单片机的AD采集提供高精度、稳定的基准电压。
[0070]J41为直流电源24V输入，D2可以起到防止电源反接而烧毁元件的作用，C78、C79、Tl组成共模抑制电路。
[0071]本发明的实施例1:应用于消防栗的控制，包括主控制器、状态输入模块、档位输入模块、传感器检测模块、按键与液晶显示模块、模拟量控制模块、报警输出模块、以太网通信模块、485通信模块、实时时间模块、SD卡模块与电源模块。
[0072]主控制器:主控制器作为设备控制核心，实现与各个模块之间的连接和控制；
[0073]状态输入模块:实时检测栗的运行与停止状态；
[0074]档位输入模块:检测当前用户设置的档位状态；
[0075]传感器检测模块:模拟量或数字量传感器测量输入接口 ；
[0076]按键与液晶显示模块:人机交互界面实现；
[0077]模拟量控制模块:实现消防管道的系统的状态维持在正常需求范围内；
[0078]报警输出模块:当系统发生错误时发出警报；
[0079]以太网通信模块:实现基于以太网的通信；
[0080]485通信模块:实现485网络通信；
[0081 ] 实时时间模块:为设备提供RTC时钟服务；
[0082]SD卡模块:存储设备的操作及系统运行日志；
[0083]电源模块:输入24V直流电源，输出24V、5V和3.3V。
【主权项】
1.一种电气设备黑匣子运行记录控制器，其特征在于，包括结构和电路，所述结构包括记录仪机壳、壳体内的线路板和线路板模块的输入输出接口。2.根据权利要求1所述的一种电气设备黑匣子运行记录控制器，其特征在于，所述电路包括STM32系统电路、输入输出1模块、直流电源滤波及稳压电路、输入扩展电路，数字量隔离采集电路、模拟量采集电路、输出扩展电路、继电器及驱动电路、按键与液晶显示驱动电路、状态指示灯驱动电路、485通信电路、网络通信电路和SD卡通信电路。3.根据权利要求1所述的一种电气设备黑匣子运行记录控制器，其特征在于，所述电路还包括状态输入模块、档位输入模块、传感器检测模块、报警输出模块、模拟量控制模块、485通信模块和以太网通信模块。
【专利摘要】本发明公开了一种电气设备黑匣子运行记录控制器，包括结构和电路，所述结构包括记录仪机壳、壳体内的线路板和线路板模块的输入输出接口。本发明电气设备黑匣子运行记录控制器具有以下优点：1.支持串口和网络通信，适合多种不同的工作环境；2.支持128G以或更大的microSD卡储存，且SD卡可热插热拔，即插即用；3.采用双SD卡数据存储，自动同步SD卡数据；4.输入、输出及通信全隔离连接，有效保护设备的安全。5.数字信号与模拟信号地线分离，防止数字量和模拟量彼此干扰；6.模拟采集输入采用低通滤波器，增强抗干扰性能，提高采集精度；7.可能灵活设置自动、手动控制模式；8.本发明可设置自动巡检，自动报警。
【IPC分类】G05B19/048
【公开号】CN105045193
【申请号】CN201510512647
【发明人】钟漍标, 徐连英, 徐国华, 梁文桢, 陈自强, 廖运岳
【申请人】广州市宏大欣电子科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月19日