建筑工地作业人员安全报警电路的制作方法

本技术属于安全，具体涉及一种建筑工地作业人员安全报警电路。

背景技术：

1、随着经济技术的发展，人们对于建筑工地的安全性要求越来越高。因此，对于建筑工地上作业人员的安全进行报警，就显得尤为重要。

2、目前，研究人员已经开发出了较多类型的建筑工地作业人员的安全报警设备。比如申请号为“202211162081.6”的智能安全帽，其主要通过控制器和lora网关通信模块实现数据的无线传输，并报警。但是，在实际的建筑工地上，大量建筑机械的工作，以及建筑工地上的恶劣环境，均极大地影响了上述无线报警装置的正常工作。因此，虽然现今已经存在了以上所述的智能安全报警装置，但是现有技术的可靠性较差，因此实用性也较差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种可靠性高且实用性好的建筑工地作业人员安全报警电路。

2、本实用新型提供的这种建筑工地作业人员安全报警电路，包括电源模块、控制模块、时钟模块、存储模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块和报警模块；时钟模块、存储模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块和报警模块均与控制模块连接；电源模块给所述报警电路供电；控制模块用于控制所述报警电路工作；时钟模块给控制模块提供外接的时钟信号；存储模块用于存储所述报警电路的数据；第一无线通信模块用于以第一无线通信的方式接收外部发送给所述报警电路的信号，并将信号上传控制模块；同时也用于将所述报警电路的数据以第一无线通信的方式对外发送；第二无线通信模块用于以第二无线通信的方式接收外部发送给所述报警电路的信号，并将信号上传控制模块；同时也用于将所述报警电路的数据以第二无线通信的方式对外发送；第三无线通信模块用于以第二无线通信的方式接收外部发送给所述报警电路的信号，并将信号上传控制模块；同时也用于将所述报警电路的数据以第三无线通信的方式对外发送；报警模块用于接收控制模块下发的报警信号，并报警。

3、所述的电源模块包括12v-5v转换电路、5v-3.8v转换电路、5v-3.3v第一转换电路、5v-3.3v第二转换电路和5v-3.3v第三转换电路；12v-5v转换电路的输出端同时连接5v-3.8v转换电路、5v-3.3v第一转换电路、5v-3.3v第二转换电路和5v-3.3v第三转换电路；12v-5v转换电路用于将外部输入的直流12v电源转换为直流5v电源，并对其他电路供电；5v-3.8v转换电路用于将直流5v电源转换为直流3.8v电源，并对第一无线通信模块供电；5v-3.3v第一转换电路用于将直流5v电源转换为直流3.3v电源，并对控制模块供电；5v-3.3v第二转换电路用于将直流5v电源转换为直流3.3v电源，并对第二无线通信模块供电；5v-3.3v第三转换电路用于将直流5v电源转换为直流3.3v电源，并对第三无线通信模块供电。

4、所述的12v-5v转换电路为由型号为sy8120i的稳压芯片构成的电路。

5、所述的5v-3.8v转换电路为由型号为mic29302的稳压芯片构成的电路。

6、所述的5v-3.3v第一转换电路为由型号为me6217c33m5g的稳压芯片构成的电路。

7、所述的5v-3.3v第二转换电路为由型号为me6217c33m5g的稳压芯片构成的电路。

8、所述的5v-3.3v第三转换电路为由型号为me6217c33m5g的稳压芯片构成的电路。

9、所述的时钟模块为由型号为bm8563esa的时钟芯片构成的电路。

10、所述的存储模块为由型号为at45db161d的存储芯片构成的电路。

11、所述的第一无线通信模块为由型号为ec600n-cn的4g模组构成的电路。

12、所述的第二无线通信模块为由型号为esp-07s的wifi芯片构成的电路。

13、所述的第三无线通信模块为由型号为jdy-25m的蓝牙芯片构成的电路。

14、所述的控制模块为由型号为stm32f429的控制芯片构成的电路。

15、本实用新型提供的这种建筑工地作业人员安全报警电路，通过创新的电路设计和多路无线通信模块的使用，不仅保证了报警电路工作的可靠性，而且实用性更好。

技术特征：

1.一种建筑工地作业人员安全报警电路，其特征在于包括电源模块、控制模块、时钟模块、存储模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块和报警模块；时钟模块、存储模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块和报警模块均与控制模块连接；电源模块给所述报警电路供电；控制模块用于控制所述报警电路工作；时钟模块给控制模块提供外接的时钟信号；存储模块用于存储所述报警电路的数据；第一无线通信模块用于以第一无线通信的方式接收外部发送给所述报警电路的信号，并将信号上传控制模块；同时也用于将所述报警电路的数据以第一无线通信的方式对外发送；第二无线通信模块用于以第二无线通信的方式接收外部发送给所述报警电路的信号，并将信号上传控制模块；同时也用于将所述报警电路的数据以第二无线通信的方式对外发送；第三无线通信模块用于以第二无线通信的方式接收外部发送给所述报警电路的信号，并将信号上传控制模块；同时也用于将所述报警电路的数据以第三无线通信的方式对外发送；报警模块用于接收控制模块下发的报警信号，并报警。

2.根据权利要求1所述的建筑工地作业人员安全报警电路，其特征在于所述的电源模块包括12v-5v转换电路、5v-3.8v转换电路、5v-3.3v第一转换电路、5v-3.3v第二转换电路和5v-3.3v第三转换电路；12v-5v转换电路的输出端同时连接5v-3.8v转换电路、5v-3.3v第一转换电路、5v-3.3v第二转换电路和5v-3.3v第三转换电路；12v-5v转换电路用于将外部输入的直流12v电源转换为直流5v电源，并对其他电路供电；5v-3.8v转换电路用于将直流5v电源转换为直流3.8v电源，并对第一无线通信模块供电；5v-3.3v第一转换电路用于将直流5v电源转换为直流3.3v电源，并对控制模块供电；5v-3.3v第二转换电路用于将直流5v电源转换为直流3.3v电源，并对第二无线通信模块供电；5v-3.3v第三转换电路用于将直流5v电源转换为直流3.3v电源，并对第三无线通信模块供电。

3.根据权利要求2所述的建筑工地作业人员安全报警电路，其特征在于所述的12v-5v转换电路为由型号为sy8120i的稳压芯片构成的电路；外部输入的直流12v电源信号通过j102端口接入电路；输入正极通过二极管d100进行反向保护后，得到+12v信号，同时也通过电容c102接地滤波；+12v信号直接输入到芯片u100的5脚；此外，芯片u100的使能引脚4脚通过上拉电阻r101连接+12v信号，从而保证引脚电平的稳定性，进而保证芯片u100始终保持在工作状态；芯片u100的6脚为输出引脚，其输出+5v电源信号，并通过滤波电容c100滤波和电容c101接地滤波后，得到稳定的+5v电源信号vcc5v；芯片u100的1脚通过电容c103连接6脚；芯片u100的2脚为接地引脚，并直接接地；芯片u100的的输出电源信号，通过串接的采样电阻r100和r103接地并采样后，将采样的电压信号反馈到芯片u100的反馈引脚，从而保证芯片u100输出的电压的稳定性；此外，+5v电源信号vcc5v还通过指示二极管d101和电容r106接地，当+5v电源信号vcc5v正常工作时，指示灯d101点亮并发光，从而指示+5v电源信号vcc5v的工作状态；

4.根据权利要求1~3之一所述的建筑工地作业人员安全报警电路，其特征在于所述的时钟模块为由型号为bm8563esa的时钟芯片构成的电路；芯片u201的1脚和2脚为晶振引脚，其连接外部晶振y200和y202并获取对应的晶振信号，同时其也通过各自的电容c201和c209接地，从而获取完整且稳定的晶振信号；芯片u201的3脚直接悬空；芯片u201的4脚为接地引脚，并直接接地；芯片u201的5脚和6脚为时钟信号输出引脚，其连接控制模块并输出对应的时钟信号到控制模块；芯片u201的7脚悬空；芯片u201的8脚为电源引脚，其直接连接电源信号vddbat并取电。

5.根据权利要求1~3之一所述的建筑工地作业人员安全报警电路，其特征在于所述的存储模块为由型号为at45db161d的存储芯片构成的电路；芯片u202的3脚为复位信号引脚，其通过上拉电阻r208连接电源信号vcc3v3，并保证芯片复位引脚的电平为高电平，从而保证芯片u202的正常工作；芯片u202的7脚为接地引脚，并直接接地；芯片u202的5脚通过上拉电阻r209连接3.3v电源，并保证引脚电平的稳定性；芯片u202的6脚为电源信号引脚，其直接连接3.3v电源信号并取电，同时也通过滤波电容c210接地并滤波；芯片u202的1脚和8脚为数据引脚，其连接控制模块并进行通信和数据交互；芯片u202的2脚为时钟引脚，其连接控制模块并获取对应的时钟信号；芯片u202的4脚为控制引脚，其连接控制模块并获取对应的控制信号。

6.根据权利要求1~3之一所述的建筑工地作业人员安全报警电路，其特征在于所述的第一无线通信模块为由型号为ec600n-cn的4g模组构成的电路；此外，与该模组配合工作的还有对应的sim卡和对应的卡座；模组u400的1脚和2脚为电源引脚，其直接连接3.8v电源信号vcc3v8_4g并取电；模组u400的3脚和4脚为接地引脚，并直接接地；模组u400的5脚为控制引脚，其连接控制模块并获取对应的控制信号4g_pwrkey；模组u400的6脚为复位引脚，其连接控制模块并获取对应的复位信号4g_reset；模组u400的7脚和8脚为通信引脚，其连接控制模块进行通信和数据交互；模组u4009脚sim卡复位信号输出引脚，其输出sim卡复位信号usim_rst，并通过限流电阻r401到sim卡u410的7脚；模组u400的10脚为sim卡时钟信号引脚，模组输出时钟信号usim_clk并通过限流电阻r420输入到sim卡u410的6脚；模组u400的11脚为sim卡数据引脚，其连接数据信号usim_io，并通过限流电阻r403连接到sim卡u401的3脚，从而实现数据的交互；模组u400的12脚为电源信号，其连接sim卡电源信号vcc_sim；

7.根据权利要求1~3之一所述的建筑工地作业人员安全报警电路，其特征在于所述的第二无线通信模块为由型号为esp-07s的wifi芯片构成的电路；芯片u301的0脚直接接地；芯片u301的1脚为复位引脚，其连接控制模块并获取对应的复位信号wifi_rst；芯片的3脚为使能信号引脚，其直接通过上拉电阻r300连接电源信号vcc3v3_wifi，从而保证引脚电平为高电平，进而使得芯片u301一直保持工作状态；芯片u301的8脚为电源引脚，其直接连接电源信号vcc3v3_wifi并取电，同时该引脚也通过电容c301接地并滤波；芯片u301的9脚为接地引脚，其直接接地滤波；芯片u301的15脚和16脚为通信引脚，其直接连接控制模块并进行通信和对应的数据交互。

8.根据权利要求1~3之一所述的建筑工地作业人员安全报警电路，其特征在于所述的第三无线通信模块为由型号为jdy-25m的蓝牙芯片构成的电路；芯片u303的1脚为电源引脚，其直接连接电源信号vcc3v3_ble并取电，同时也通过电容c306接地并滤波；芯片的6脚为控制引脚，其直接连接控制模块并获取对应的控制信号；芯片u30319脚和20脚为通信引脚，其直接连接控制模块的通信引脚，并进行通信和数据交互；芯片u303的22脚为控制引脚，其直接连接控制模块并获取对应的控制信号；芯片u303的23脚为复位信号引脚，其通过限流电阻r314连接控制模块并获取对应的复位信号；芯片u303的24脚为接地引脚，其直接接地；同时，为了保证引脚电平的稳定性，芯片u303的22脚、19脚、20脚和6脚均通过各自的上拉电阻连接电源信号vcc3v3_ble，从而保证引脚电平的稳定性。

9.根据权利要求1~3之一所述的建筑工地作业人员安全报警电路，其特征在于所述的控制模块为由型号为stm32f429的控制芯片构成的电路；芯片u200的25脚为4g模块复位信号输出引脚，其连接4g模组的6脚并输出4g复位信号4g_reset；芯片u200的29脚为存储模块的控制信号引脚，其连接存储模块的4脚并输出控制信号；芯片u200的30脚为存储模块的时钟信号引脚，其连接存储模块的2脚并输出时钟信号；芯片u200的31脚和32脚为数据引脚，其连接存储模块的8脚和1脚，并进行通信和数据交互；芯片u200的17脚为wifi芯片复位信号输出引脚，其连接第二无线通信模块的1脚并输出对应的复位信号；芯片u200的63脚和64脚通信引脚，其连接第三无线通信模块的20脚和19脚，并进行通信和数据交互；芯片u200的97脚和98脚为通信引脚，其连接第一无线通信模块的7脚和8脚，并进行通信和数据交互；芯片u200的11脚、19脚、28脚、50脚、75脚、100脚和22脚均为电源引脚，其均连接电源信号vcc3v3并取电；芯片的20脚、99脚、74脚、27脚和10脚均为接地引脚，并直接接地；芯片的21脚为电源引脚，并连接电源信号vcc3v3；芯片的49脚和73脚则通过各自的电容c213、c214接地；芯片u200的14脚为复位信号引脚，其连接外接的复位芯片的2脚并获取对应的复位信号，复位芯片u203的1脚直接接地，复位芯片u203的3脚则连接电源信号vcc3v3并取电；芯片u200的12脚和13脚为晶振信号引脚，其连接由晶振y201、电阻r210、电容c211和c212构成的晶振电路，并获取对应的晶振信号；芯片u200的62脚为电源控制引脚，其输出电源控制信号ble_pw_sw到5v-3.3v第三转换电路中芯片u104的3脚，并控制对应的电源电路工作；芯片u200的61脚为蓝牙芯片复位信号引脚，其输出蓝牙复位信号ble_rst并输出到第三无线通信模块中芯片u303的23脚；芯片u200的60脚为控制引脚，其输出控制信号ble_stat并输出到第三无线通信模块中芯片u303的6脚；芯片u200的59脚为控制引脚，其输出控制信号ble_pwrc并输出到第三无线通信模块中芯片u303的22脚；芯片u200的57脚为电源控制引脚，其输出控制信号wifi_pwsw并输出到5v-3.3v第二转换电路中芯片u101的3脚；芯片u200的56脚和55脚为通信引脚，其连接第二无线通信模块中芯片u301的16脚和15脚，并进行通信和数据交互；芯片u200的88脚为电源控制引脚，其输出控制信号4g_pwsw并输出到5v-3.8v转换电路中芯片u102的1脚；芯片u200的47脚和48脚为通信引脚，其直接连接时钟模块中芯片u201的6脚和5脚，并进行通信和数据交互，同时为了保证引脚电平的稳定性，该两脚还通过下拉电阻连接电源信号vcc3v3；芯片u200的96脚为指示信号引脚，其通过发光二极管d200和电阻r204接地，并输出对应的信号，通过点亮二极管d200，从而指示芯片的工作状态。

技术总结
本技术公开了一种建筑工地作业人员安全报警电路，包括电源模块、控制模块、时钟模块、存储模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块和报警模块；电源模块供电；控制模块控制电路工作；时钟模块提供时钟信号；存储模块存储数据；第一～第三无线通信模块用于接收外部发送的信号并上传控制模块，也用于将数据对外发送；报警模块用于报警。本技术提供的这种建筑工地作业人员安全报警电路，通过创新的电路设计和多路无线通信模块的使用，不仅保证了报警电路工作的可靠性，而且实用性更好。

技术研发人员：张志斌,文章英,肖玲
受保护的技术使用者：湖南省建设工程质量安全监督管理总站
技术研发日：20230306
技术公布日：2024/1/15