专利名称：一种免插件弹针通讯装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种免插件弹针通讯装置。
背景技术：
免插件弹针通讯装置以新型的通讯连接方式已广泛应用于智能控制系统模块中， 为工程安装人员提供了安装的便利同时也保障了数据传输的稳定性。原先智能系统控制模块通过繁琐的布线，包括电源线、信号线多，以区分不同的颜色来区分信号线，在大多数情况下会造成信号线的布线混乱，甚至接错出现工程上的一系列问题。本实用新型为解决布线上的多种不便，同时也不会因搭错线而出现问题，因为这种总线式的通讯方法不分极性，且只需两根总线就可以实现相应的功能。
实用新型内容本实用新型旨在克服使用插件弹针给工程设计带来的不便，从而采用这种免插件弹针式的通讯方法，既能有效实现数据的通讯又能在系统设计减少不必要的失误与问题。 为达到上述目的，本实用新型免插件弹针通讯装置主要体现于电源和技术接口这两大主要特色。本实用新型一种免插件弹针通讯装置通过专有弹针实现数据信息的传送，包括强电继电器控制电路和弱电数据信息控制电路；所述的强电继电器控制电路通过小型变压器与整流桥将220V市电降压整流后转化为12V直流电给继电器供电，并通过稳压芯片将12V 电压稳至5V给上层板电路供电；并利用光耦实现输出信号与输入信号的隔离，12V电压输出端通过电容稳定其输出电流，最后由5V稳压芯片将其电压稳至5V。所述的弱电数据信息控制电路包括按键控制电路、LED灯指示电路、蜂鸣器报警电路和在线下载电路，并结合总线技术接收由本模块输出高低电平信号再由强电电路的放大电路对信号进行放大保护， 从而控制继电器的开断；核心是通过弹针实现数据之间的通讯，无需采用接插件连接方式； 其弱电数据信息控制电路通过在线下载电路实现系统在线实时更新与升级，结合LED灯与蜂鸣器指示相应的按键控制状态；利用弹针，实现弱电与强电之间的数据通讯。本实用新型免插件弹针通讯装置的电源电路主要采用效率高、质量轻、体积小的开关电源供电给整个系统，这个电源设计具有两个低压输出12V和5V，最大功率处理能力是10W，输出电压12V;第一个输出的峰值电流是900mA，第二个输出(5V)的实现方法是在第一个输出上通过电容和5V稳压芯片将其电压稳至5V ；这个解决方案让5V输出电压具有很高的精确度，因此该方案给逻辑电路、LCD和蜂鸣器供电，其电路由保险丝、小型变压器、 光电耦合器等器件组合而成，具有功耗低等优点，因此5V电压主要为单片机、LED灯、蜂鸣器供电，12V电压则单独为继电器供电。本实用新型免插件弹针通讯装置的通讯电路采用总线通讯电路，实现数据接收解码与发送解码，其主要包括发送模块和接收模块，其特征在于，所述的发送模块设有前端信号缓冲取反、耦合电路和放大电路；所述的接收模块设有前端信号区分、电平转换和信号缓冲取反。进一步所述的前端信号取反是由74HC14集成芯片实现的；进一步，所述的耦合放大电路是由两个并联电容、放大三极管、限流电阻组成的；进一步，所述的前端信号区分是由四个二极管实现的；进一步，所述的电平转换是由三极管、电容、电阻实现的；进一步，所述的信号缓冲取反是由74HC14集成芯片实现的；进一步，驱动单片机工作的5V电源未独立供电，则可以从总线系统里进行“窃电”取电。本实用新型的特征还在于其外围电路，包括继电器控制电路、按键扫描电路、LED 灯指示电路、系统在线升级电路；进一步，继电器控制电路采用12V电压供电，输出强电控制；进一步，按键扫描电路采用矩阵键盘扫描设计方法，程序每隔一段时间，对键盘进行扫描一次，即定时扫描；进一步，LED灯指示电路主要通过红绿两种颜色的LED灯指示按键的状态以及判断是正常模式还是编程模式，总共五个按键相应的就有5组LED灯；进一步，系统在线升级电路主要是实现程序的实时在线更新，在线下载以及测试程序功能，方便产品的升级与功能上问题的解决。本实用新型的突出特性在于直接采用弹针进行数据时间的通讯，无需接插件进行连接，简单方便。
[0010]图1为本实用新型的强电控制电路原理图。[0011]图2为本实用新型的12V稳压电路原理图。[0012]图3为本实用新型的5V稳压电路电路原理图。[0013]图4为本实用新型继电器控制电路原理图。[0014]图5为本实用新型的上层弱电控制电路原理图。[0015]图6为本实用新型总线通讯电路原理图。[0016]图7为本实用新型LED灯指示电路原理图。[0017]图8为本实用新型按键扫描电路原理图。[0018]图9为本实用新型系统在线升级电路原理图。[0019]图10为本实用新型的单片机主控电路原理图。
具体实施方式本实施例的免插件弹针通讯装置包括强电控制电路1和弱电控制电路5。强电控制电路包括电源电路2、3和继电器控制电路4。弱电控制电路包括总线通讯电路6，LED灯指示电路7，按键扫描电路8，系统在线升级电路9和单片机主控电路10。 在电源电路中包括12V稳压电路和5V稳压电路，设有一个整流桥DB107、一个电阻保险丝、一个小型变压器、一个快速阶跃恢复二极管BYW6C、一个光耦EL817、一个精密稳压集成块TL431等。在总线接口电路中包括发送电路和接收电路，在发送电路中设有74HC14非门芯片、两个电容、四个BAV99 二极管、五个电阻；在接收电路2中设有74HC14非门芯片、一个电容、三个BAV99 二极管、一个三极管、四个电阻。本实用新型免插件弹针通讯装置的电源电路，主要是将220V市电通过保险丝短路保护后经过整流桥DB107进行整流送入变压器进行变压，同时通过精密稳压集成块进行反馈稳压；在这个应用中，反馈回路的实现方法是通过一个光耦合器利用输出电压驱动这个FB引脚，以保证输入出输出之间的绝缘，监视VDD电压的是一个磁滞比较器，它能够管理启动电流生成器；事实上，只要VDD电压值大于VDDON的电压值，比较器就会导通，并给VDD 电容器充电；一旦达到这个条件，功率场效应MOS晶体管就立即开始开关操作；突发模式工作原理是跳过相同的开关周期，以便在负载减弱时降低功耗。本实用新型免插件弹针通讯装置的总线发送端，发送的前端通过一个非门，这非门对数据的发送起到了一个数据延缓的作用，再通过一对耦合电容，将所要发送的TTL电平波形方式载入到传输数据线上，这种方式的作用是使信息放大后再在双绞线上传输，不仅使传输的距离更远而且不易受到外界的干扰，消除乱码的情况。本实用新型免插件弹针通讯装置的总线接收端，接收的前端通过一个电容滤波， 再经过PNP管对进行波转换，转换成TTL电平供给非门，后端非门的作用是一是，起到了数据缓冲，二是是将数据转化，高电平变成低电平，低电平变成高电平，这样数据的起始就是一个下降沿，正好供51单片的外部下降沿中断处理方式，便于处理器更及时地对数据进行接收处理。本实用新型免插件弹针通讯装置的按键扫描电路采用五按键定时扫描方式，即通过总线可编程实现本身模块与其他模块之间的联动控制；LED灯指示电路设有三极管驱动 (3904)电路，为避免单片机的IO端口电流过小而造成LED灯的亮度无法满足要求；系统在线升级电路，主要是利用AVR单片机的几个下载引脚外接方便程序的实时更新；继电器控制电路则通过上层板的弱电信息经由驱动芯片ULN2003驱动后控制继电器的开断状态，从而控制强电灯光等其他设备的开或关。本实用新型免插件弹针通讯装置的弹针实现上层电路与下层电路进行数据通讯， 直接将上层电路板对应位置扣入到下层电路上，则每个弹针对应一个通讯数据，实现数据的对应稳定传输。本实用新型具有专有的具有保护功能的电源设计不需另外提供相应的电源，同时新型的通讯方为工程布线提供了便利，采用本实用新型进行设备之间的数据通讯不仅数据稳定可靠，同时能编程预置入相应预编程信息，可以满足用户的不同需求。
权利要求1.一种免插件弹针通讯装置，其特征是通过专有弹针实现数据信息的传送，主要包括强电继电器控制电路和弱电数据信息控制电路；强电继电器控制电路通过小型变压器与整流桥将220V市电降压整流后转化为12V直流电给继电器供电，并通过稳压芯片将12V电压稳至5V给上层板电路供电；弱电数据信息控制电路包括按键控制电路、LED灯指示电路、蜂鸣器报警电路和在线下载电路，并结合总线技术接收由本模块输出高低电平信号再由强电电路的放大电路对信号进行放大保护，从而控制继电器的开断；核心是通过弹针实现数据之间的通讯，无需采用接插件连接方式。
2.如权利要求1所述的一种免插件弹针通讯装置，其特征在于强电继电器控制电路利用光耦实现输出信号与输入信号的隔离，12V电压输出端通过电容稳定其输出电流，最后由5V稳压芯片将其电压稳至5V。
3.如权利要求1所述的一种免插件弹针通讯装置，其特征在于弱电数据信息控制电路通过在线下载电路实现系统在线实时更新与升级，结合LED灯与蜂鸣器指示相应的按键控制状态。
4.如权利要求1所述的一种免插件弹针通讯装置，其特征在于通过弹针实现弱电与强电之间的数据通讯。
专利摘要本实用新型提供一种免插件弹针通讯装置，其特征是通过专有弹针实现数据信息的传送，主要包括强电继电器控制电路和弱电数据信息控制电路；强电控制电路通过小型变压器与整流桥将220V市电降压整流后转化为12V直流电给继电器供电，并通过稳压芯片将12V电压稳至5V给上层板电路供电；弱电数据信息控制电路包括按键控制电路、LED灯指示电路、蜂鸣器报警电路和在线下载电路，并结合总线技术接收由本模块输出高低电平信号再由强电电路的放大电路对信号进行放大保护，从而控制继电器的开断；核心是通过弹针实现数据之间的通讯，无需采用接插件连接方式。
文档编号H02M7/04GK201976010SQ20102024822
公开日2011年9月14日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者林熙明 申请人:林熙明