一种无线智能矿灯充电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线智能矿灯充电系统，包括用于给矿灯充电的前端充电模块；与前端充电模块连接，用于采集前端充电模块的充电信息的充电信号采集传输模块，接收前端充电模块的充电信号；与充电信号采集传输模块连接，用于设定每台矿灯充电架的地址，并对采集到的数据进行处理的主控电路模块，接收充电信号采集传输模块的充电信息；与主控电路模块连接，用于将处理后的信息通过无线传输传给PC的无线传输模块；与主控电路模块连接，用于系统中出现过压或过流现象时进行报警操作的报警装置模块。通过无线传输模块的设置，有效地避免了布线困难的问题，矿灯架传输间干扰性小。通过报警装置模块的设置，使系统具有过电压过电流报警保护功能。
【专利说明】一种无线智能矿灯充电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于矿井设备【技术领域】，尤其涉及一种无线智能矿灯充电系统及电路。
【背景技术】
[0002]近些年国家对煤矿行业的安全性越来越重视，对矿用设备的安全性也是越来越高。矿灯充电架作为对矿灯的充电装置，其功能的多样化，智能化已经越来越被广泛使用。目前，国内的智能矿灯架采用的都是采用的有线行RS485总线通信协议模式，MAX485进行电平转换，将采集到的数据通过双绞电缆线传到计算机终端。
[0003]现有技术所采用的有线行RS485总线布线复杂而困难，矿灯架间干扰性大，容易受到环境影响，当有多个矿灯充电架相连时，一旦一台矿灯充电架出现故障，就会导致多台的数据都无法传到计算机终端，产生乱码，需要逐台的检查，增加了维护难度。双绞电缆线使用时间久了就有可能出现露线，短路，断路，容易造成危险，需要更换，这些都使得成本提高，效率下降。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施例的目的在于提供一种无线智能矿灯充电系统及电路，旨在解决现有技术中存在的有线传输的布线困难，矿灯架间干扰性大，容易受到环境影响的问题。
[0005]本实用新型实施例是这样实现的，一种无线智能矿灯充电系统，该无线智能矿灯充电系统包括:前端充电模块、充电信号采集电路模块、主控电路模块、无线传输模块、报警装置模块；
[0006]用于给矿灯充电的前端充电模块；
[0007]与前端充电模块连接，用于采集前端充电模块的充电信息的充电信号采集传输模块，接收前端充电模块的充电信号；
[0008]与充电信号采集传输模块连接，用于设定每台矿灯充电架的地址，并对采集到的数据进行处理的主控电路模块，接收充电信号采集传输模块的充电信息；
[0009]与主控电路模块连接，用于将处理后的信息通过无线传输传给PC的无线传输模块；
[0010]与主控电路模块连接，用于系统中出现过压或过流现象时进行报警操作的报警装置模块。
[0011]进一步，充电信号采集传输模块电路连接为:
[0012]充电信号采集传输模块采集部分具体的电路连接为:LM324是四运放放大电路，由A，B, C，D四个LM324N组成，A的2管脚接B的5管脚，同时经电阻R6接地，3管脚接B的6管脚和D的12管脚，I管脚经电阻R3接D1，再经电容C4接地；B的7管脚经电阻R2接D2，再经电容C4接地；C的管脚9，10接地；D的13管脚经电阻R8接地，14管脚经电阻R13接传输部分M74HC166B1R的16管脚，同时经电阻R14接I管脚，R5, R6, R7，R8为电压比较器的基准电阻，提供基准电压值；A的I和B的7管脚输出电压比较值O或1，分别控制LED灯Dl和D2的亮灭，Dl和D2分别为红色和绿色的LED指示灯，红色为充电状态，绿色为取下或者充满状态；
[0013]充电信号采集传输模块传输部分具体的电路连接为:管脚2、3、4、5、6、7、8、10、11接地，7、15、9管脚分别接JPl和JP2的2、4、6管脚，I管脚接JPl的8管脚，13接JP2的8管脚。
[0014]进一步，电阻Rl为10ΚΩ、电阻R2为510Ω、电阻R3为510Ω、电阻R6为1ΚΩ、电容C4为0.luF、电阻R8为100 Ω、电阻R13为IOK Ω。
[0015]进一步，王控电路|旲块电路连接为；
[0016]AT89s52单片机电路具体的连接为:
[0017]1-8管脚接R2的2-9管脚，R2的I管脚接Vcc ；9管脚通过经电阻Rl接U9的I管脚，U9的2管脚接Vcc，3管脚接地；10-17管脚接R4的2_9管脚，R4的I管脚接Vcc ；18管脚经电容C4接地，19管脚经电容C5接地，18,19管脚间接晶振电容，与C4/C5构成振荡电路；20管脚接地;21-28管脚接R6的2-9管脚，R6的I管脚接Vcc ;31、40管脚接Vcc ;32-39管脚接R5的2-9管脚，R5的I管脚接Vcc ；
[0018]拔码开关电路具体的连接为:IC6的13管脚接AT89s52的37管脚；2、3、4、5、10、
11、12、14 依次接 R7 的 2-9 管脚和 SI 的 16、15、14、13、12、11、10、9 管脚;6、8、R7 的 I 管脚接地，9，16、SI的1-8管脚接Vcc。
[0019]进一步，电阻Rl为101^、电容04为30pF、电容C5为30pF。
[0020]进一步，无线传输模块具体的电路连接为:Vcc经D6、电阻R16接MAX487CPA的4管脚，经D7，电阻R17接MAX487CPA的I管脚，MAX487CPA的2管脚和3管脚相连，8管脚接Vcc, 6管脚通过电阻R20接RS485的2管脚，并经D5接地，7管脚通过电阻R19接RS485的3管脚，并经D4接地，RS485的2管脚通过D3接2管脚。
[0021]进一步，电阻R16为2ΚΩ、电阻R17为2ΚΩ、电阻R20为820Ω、电阻R19为820Ω。
[0022]进一步，报警装置模块具体电路连接为:Vcc经蜂鸣器Fl接G2发射极，集电极接JP9的2管脚，Vcc经IOOuF的电容Cl接JP9的2管脚，JP9的I管脚接AT89s52的38管脚，G2基极接AT89s52的39管脚。
[0023]本实用新型提供的无线智能矿灯充电系统及电路，通过无线传输模块的设置，有效地避免了因使用有线而造成的布线困难的问题，矿灯架传输间干扰性小，且不易受环境影响；通过报警装置模块的设置，使系统具有过电压过电流报警保护功能，及时提醒了故障的发生。此外，本实用新型结构简单，操作方便，有着很好的实际应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型实施例提供的无线智能矿灯充电系统的结构框图；
[0025]图2是本实用新型实施例提供的充电信号采集传输模块采集部分的电路示意图；
[0026]图3是本实用新型实施例提供的充电信号采集传输模块传输部分的电路示意图；
[0027]图4是本实用新型实施例提供的主控电路模块中AT89s52单片机的电路示意图；
[0028]图5是本实用新型实施例提供的主控电路模块中拨码开关电路的电路示意图；
[0029]图6是本实用新型实施例提供的无线传输模块的电路示意图；[0030]图7是本实用新型实施例提供的报警装置模块的电路示意图；
[0031]图中:1、前端充电模块；2、充电信号采集电路模块；3、主控电路模块；4、无线传输模块；5、报警装置模块。
【具体实施方式】
[0032]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0033]图1示出了本实用新型提供的无线智能矿灯充电系统结构。为了便于说明，仅仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0034]本实用新型的无线智能矿灯充电系统，该无线智能矿灯充电系统包括:前端充电模块、充电信号采集电路模块、主控电路模块、无线传输模块、报警装置模块；
[0035]用于给矿灯充电的前端充电模块；
[0036]与前端充电模块连接，用于采集前端充电模块的充电信息的充电信号采集传输模块，接收前端充电模块的充电信号；
[0037]与充电信号采集传输模块连接，用于设定每台矿灯充电架的地址，并对采集到的数据进行处理的主控电路模块，接收充电信号采集传输模块的充电信息；
[0038]与主控电路模块连接，用于将处理后的信息通过无线传输传给PC的无线传输模块；
[0039]与主控电路模块连接，用于系统中出现过压或过流现象时进行报警操作的报警装置模块。
[0040]作为本实用新型实施例的一优化方案，充电信号采集传输模块电路连接为:
[0041]充电信号采集传输模块采集部分具体的电路连接为:LM324是四运放放大电路，由A，B, C，D四个LM324N组成，A的2管脚接B的5管脚，同时经电阻R6接地，3管脚接B的6管脚和D的12管脚，I管脚经电阻R3接D1，再经电容C4接地；B的7管脚经电阻R2接D2，再经电容C4接地；C的管脚9，10接地；D的13管脚经电阻R8接地，14管脚经电阻R13接传输部分M74HC166B1R的16管脚，同时经电阻R14接I管脚，R5, R6, R7，R8为电压比较器的基准电阻，提供基准电压值；A的I和B的7管脚输出电压比较值O或1，分别控制LED灯Dl和D2的亮灭，Dl和D2分别为红色和绿色的LED指示灯，红色为充电状态，绿色为取下或者充满状态；
[0042]充电信号采集传输模块传输部分具体的电路连接为:管脚2、3、4、5、6、7、8、10、11接地，7、15、9管脚分别接JPl和JP2的2、4、6管脚，I管脚接JPl的8管脚，13接JP2的8管脚。
[0043]作为本实用新型实施例的一优化方案，电阻Rl为IOK Ω、电阻R2为510 Ω、电阻R3为510 Ω、电阻R6为IK Ω、电容C4为0.luF、电阻R8为100 Ω、电阻R13为IOK Ω。
[0044]作为本实用新型实施例的一优化方案，主控电路模块电路连接为；
[0045]AT89s52单片机电路具体的连接为:
[0046]1-8管脚接R2的2-9管脚，R2的I管脚接Vcc ；9管脚通过经电阻Rl接U9的I管脚，U9的2管脚接Vcc，3管脚接地；10-17管脚接R4的2_9管脚，R4的I管脚接Vcc ；18管脚经电容C4接地，19管脚经电容C5接地，18、19管脚间接晶振电容，与C4/C5构成振荡电路；20管脚接地；21-28管脚接R6的2-9管脚，R6的I管脚接Vcc ;31、40管脚接Vcc ;32_39管脚接R5的2-9管脚，R5的I管脚接Vcc ；
[0047]拨码开关电路具体的连接为:IC6的13管脚接AT89s52的37管脚；2、3、4、5、10、
11、12、14 依次接 R7 的 2-9 管脚和 SI 的 16、15、14、13、12、11、10、9 管脚;6、8、R7 的 I 管脚接地，9，16、SI的1-8管脚接Vcc。
[0048]作为本实用新型实施例的一优化方案，电阻Rl为10ΚΩ、电容C4为30pF、电容C5为 30pF。
[0049]作为本实用新型实施例的一优化方案，无线传输模块具体的电路连接为:Vcc经D6、电阻 R16 接 MAX487CPA 的 4 管脚，经 D7，电阻 R17 接 MAX487CPA 的 I 管脚，MAX487CPA 的2管脚和3管脚相连，8管脚接Vcc，6管脚通过电阻R20接RS485的2管脚，并经D5接地，7管脚通过电阻R19接RS485的3管脚，并经D4接地，RS485的2管脚通过D3接2管脚。
[0050]作为本实用新型实施例的一优化方案，电阻R16为2ΚΩ、电阻R17为2ΚΩ、电阻R20 为 820 Ω、电阻 R19 为 820 Ω。
[0051]作为本实用新型实施例的一优化方案，报警装置模块具体电路连接为:Vcc经蜂鸣器Fl接G2发射极，集电极接JP9的2管脚，Vcc经IOOuF的电容Cl接JP9的2管脚，JP9的I管脚接AT89s52的38管脚，G2基极接AT89s52的39管脚。
[0052]下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
[0053]如图1所示，本实用新型实施例的无线智能矿灯充电系统主要由前端充电模块1、充电信号采集电路模块2、主控电路模块3、无线传输模块4、报警装置模块5组成；前端充电模块I连接充电信号采集传输模块2，用于给矿灯充电，同时将充电信号传递给充电信号米集传输模块2 ；
[0054]充电信号采集传输模块2，连接主控电路模块3，采集前端充电模块I的充电信息并传递给主控电路模块3 ；
[0055]主控电路模块3，连接无线传输模块4，用于设定每台矿灯充电架的地址，并对采集到的数据进行处理；
[0056]无线传输模块4，用于将处理后的信息通过无线传输传给PC ；
[0057]报警装置模块5，连接主控电路模块3，用于系统中出现过压或过流现象时进行报警操作，
[0058]充电信号米集传输模块2由米集部分和传输部分组成:
[0059]采集部分，连接前端充电模块I，电路如图2所示:
[0060]LM324是四运放放大电路，由A，B, C，D四个LM324N组成，A的2管脚接B的5管脚，同时经IK Ω的电阻R6接地，3管脚接B的6管脚和D的12管脚，I管脚经510 Ω的电阻R3接D1，再经0.1uF的电容C4接地；B的7管脚经510 Ω的电阻R2接D2，再经0.1uF的电容C4接地；C的管脚9，10接地；D的13管脚经100 Ω的电阻R8接地，14管脚经IOK Ω的电阻R13接传输部分M74HC166B1R的16管脚，同时经IOK Ω的电阻R14接I管脚，
[0061]R5, R6，R7, R8为电压比较器的基准电阻，提供基准电压值；A的I和B的7管脚输出电压比较值O或1，分别控制LED灯Dl和D2的亮灭，Dl和D2分别为红色和绿色的LED指示灯，红色为充电状态，绿色为取下或者充满状态，[0062]传输部分，由一个移位寄存器M74HC166构成，将采集部分采集的到的信息传递给AT89s52单片机，电路图如图3所示:
[0063]管脚2、3、4、5、6、7、8、10、11 接地，7、15、9 管脚分别接 JPl 和 JP2 的 2、4、6 管脚，I
管脚接JPl的8管脚，13接JP2的8管脚，
[0064]主控电路模块3由AT89s52单片机和拔码开关电路构成:
[0065]AT89s52单片机电路如图4所示:
[0066]1-8管脚接R2的2-9管脚，R2的I管脚接Vcc ；9管脚通过经IOK Ω的电阻Rl接U9的I管脚，U9的2管脚接Vcc, 3管脚接地;10-17管脚接R4的2-9管脚，R4的I管脚接Vcc ；18管脚经30pF的电容C4接地，19管脚经30pF的电容C5接地，18、19管脚间接晶振电容，与C4/C5构成振荡电路；20管脚接地；21-28管脚接R6的2_9管脚，R6的I管脚接Vcc ;31、40管脚接Vcc ;32-39管脚接R5的2-9管脚，R5的I管脚接Vcc，
[0067]拨码开关电路用于提供每台矿灯充电架的地址，用拔码开关电路设置好地址后，通过M74HC166移位寄存器传递给AT89s52单片机，如图5所示:
[0068]IC6 的 13 管脚接 AT89s52 的 37 管脚;2、3、4、5、10、11、12、14 依次接 R7 的 2-9 管脚和 SI 的 16、15、14、13、12、11、10、9 管脚；6、8、R7 的 I 管脚接地，9，16、SI 的 1-8 管脚接Vcc,
[0069]无线传输模块4由MAX487和RS485无线单元构成，电路如图6所示:
[0070]MAX487是电平转换单元用于为不同的传输模式提供所需的电平；RS485无线单元将数据无线传输给PC，
[0071]Vcc经D6、2K Ω的电阻R16接MAX487CPA的4管脚，经D7，2ΚΩ的电阻R17接MAX487CPA的I管脚，MAX487CPA的2管脚和3管脚相连，8管脚接Vcc，6管脚通过820 Ω的电阻R20接RS485的2管脚，并经D5接地，7管脚通过820 Ω的电阻R19接RS485的3管脚，并经D4接地，RS485的2管脚通过D3接2管脚，
[0072]报警装置模块5的电路如图7所示:
[0073]Vcc经蜂鸣器Fl接G2发射极，集电极接JP9的2管脚，Vcc经IOOuF的电容Cl接JP9的2管脚，JP9的I管脚接AT89s52的38管脚，G2基极接AT89s52的39管脚。
[0074]本实用新型的工作原理:接通充电架电源，调整电压为标准电压，打开计算机上位机监控软件，矿灯需要充电时，只需要把矿灯放进小箱子里的前端充电模块1，矿灯灯头旋转180°即可充电，如图1所示，同时充电信号采集传输模块2采集充电信号给主控电路模块3，并通过该模块中的LED实时显示充电状态，主控电路模块3中的拔码开关电路提供每台矿灯充电架的地址，用拨码开关电路设置好地址后，通过M74HC166移位寄存器传递给AT89s52单片机，AT89s52单片机用于对每个移位寄存器和锁存器及其他可编程硬件写入控制命令程序，同时对采集到的数据进行处理，通过无线传输模块4将处理后的信号传输给PC实现终端控制，报警装置模块5当系统中出现过压或者过流现象时，会导致给AT89s52单片机供电不稳定，报警装置模块5的蜂鸣器就会发出声响，发出警告。
[0075]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种无线智能矿灯充电系统，其特征在于，该无线智能矿灯充电系统包括:前端充电模块、充电信号采集电路模块、主控电路模块、无线传输模块、报警装置模块； 用于给矿灯充电的前端充电模块； 与前端充电模块连接，用于采集前端充电模块的充电信息的充电信号采集传输模块，接收前端充电模块的充电信号； 与充电信号采集传输模块连接，用于设定每台矿灯充电架的地址，并对采集到的数据进行处理的主控电路模块，接收充电信号采集传输模块的充电信息； 与主控电路模块连接，用于将处理后的信息通过无线传输传给PC的无线传输模块； 与主控电路模块连接，用于系统中出现过压或过流现象时进行报警操作的报警装置模块。
2.如权利要求1所述的无线智能矿灯充电系统，其特征在于，充电信号采集传输模块电路连接为: 充电信号采集传输模块采集部分具体的电路连接为:LM324是四运放放大电路，由A，B，C，D四个LM324N组成，A的2管脚接B的5管脚，同时经电阻R6接地，3管脚接B的6管脚和D的12管脚，I管脚经电阻R3接D1，再经电容C4接地；B的7管脚经电阻R2接D2，再经电容C4接地；C的管脚9，10接地；D的13管脚经电阻R8接地，14管脚经电阻R13接传输部分M74HC166B1R的16管脚，同时经电阻R14接I管脚，R5, R6，R7, R8为电压比较器的基准电阻，提供基准电压值；A的I和B的7管脚输出电压比较值O或1，分别控制LED灯Dl和D2的亮灭,Dl和D2分别为红色和绿色的LED指示灯,红色为充电状态,绿色为取下或者充满状态； 充电信号采集传输模块传输部分具体的电路连接为:管脚2、3、4、5、6、7、8、10、11接地，7、15、9管脚分别接JPl和JP2的2、4、6管脚，I管脚接JPl的8管脚，13接JP2的8管脚。
3.如权利要求2所述的无线智能矿灯充电系统，其特征在于，电阻Rl为IOKΩ、电阻R2为510Ω、电阻R3为510Ω、电阻R6为1ΚΩ、电容C4为0.luF、电阻R8为100Ω、电阻R13为 10ΚΩ。
4.如权利要求1所述的无线智能矿灯充电系统，其特征在于，主控电路模块电路连接为； AT89s52单片机电路具体的连接为: 1-8管脚接R2的2-9管脚，R2的I管脚接Vcc ；9管脚通过经电阻Rl接U9的I管脚，U9的2管脚接Vcc，3管脚接地；10-17管脚接R4的2_9管脚，R4的I管脚接Vcc ；18管脚经电容C4接地，19管脚经电容C5接地，18、19管脚间接晶振电容，与C4 / C5构成振荡电路；20管脚接地;21-28管脚接R6的2-9管脚，R6的I管脚接Vcc ;31、40管脚接Vcc ;32-39管脚接R5的2-9管脚，R5的I管脚接Vcc ； 拨码开关电路具体的连接为:IC6的13管脚接AT89s52的37管脚；2、3、4、5、10、11、12、14依次接R7的2-9管脚和SI的16、15、14、13、12、11、10、9管脚;6、8、R7的I管脚接地，9，16、SI的 1-8管脚接Vcc。
5.如权利要求4所述的无线智能矿灯充电系统，其特征在于，电阻Rl为10ΚΩ、电容C4为30pF、电容C5为30pF。
6.如权利要求1所述的无线智能矿灯充电系统，其特征在于，无线传输模块具体的电路连接为:Vcc经D6、电阻R16接MAX487CPA的4管脚，经D7，电阻R17接MAX487CPA的I管脚，MAX487CPA的2管脚和3管脚相连，8管脚接Vcc，6管脚通过电阻R20接RS485的2管脚，并经D5接地，7管脚通过电阻R19接RS485的3管脚，并经D4接地，RS485的2管脚通过D3接2管脚。
7.如权利要求6所述的无线智能矿灯充电系统，其特征在于，电阻R16为2KΩ、电阻R17 为 2K Ω、电阻 R20 为 820 Ω、电阻 R19 为 820 Ω。
8.如权利要求1所述的无线智能矿灯充电系统，其特征在于，报警装置模块具体电路连接为=Vcc经蜂鸣器Fl接G2发射极，集电极接JP9的2管脚，Vcc经IOOuF的电容Cl接JP9的2管脚，JP9的1管脚接AT89s52的38管脚，G2基极接AT89s52的39管脚。
【文档编号】G08C17/02GK203690951SQ201320677813
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】杨光, 毛泽伟 申请人:毛泽伟