一种应急照明配电箱的控制装置的制作方法

文档序号:32893679发布日期:2023-01-12 23:50阅读:178来源:国知局
一种应急照明配电箱的控制装置的制作方法
dc电源芯片的电压输入端还设有与地连接的第一稳压电容,在所述dc-dc电源芯片的电压输出端设有与地连接的第二稳压电容,所述第一供电电路的电压小于所述第二供电电路的电压,且大于0v。
10.进一步的,所述dc-dc电源芯片的输出端与所述第二电容之间还设有电感元件,所述电感元件的第一端与所述dc-dc电源芯片的电压反馈端子电连接,所述电感元件的第二端与所述dc-dc电源芯片的输出端电连接,并经过反向二极管接地。
11.进一步的,所述微处理器电路电连接于所述印制电路板上,所述微处理器为单片机,所述单片机的芯片为n32g032c8l7芯片,所述单片机的供电引脚电连接于所述第一供电电路。
12.进一步的,所述显示屏模组包括:显示屏,所述显示屏具有fpc端子、控制引脚、供电引脚及背光控制引脚,所述显示屏通过fpc端子与所述印制电路板相连,所述显示屏的控制引脚与单片机的显示控制引脚电连接,所述显示屏的供电引脚与所述第一供电电路的输出端电连接,所述显示屏的背光控制引脚通过第一限流电阻接入所述第一供电电路。
13.进一步的,所述通讯芯片包括:第一通讯芯片与第二通讯芯片,所述第一通讯芯片与第二通讯芯片为支持不同通信协议的通信芯片,对应所述第一通讯芯片与第二通讯芯片分别设有相应的外围供电电路及外围通信单元电路。
14.进一步的,所述微处理器的输入端子上电连接有多个功能按键,所述功能按键的供电电路接入所述第一供电电路的输出端,在所述第一供电电路的输出端到所述功能按键的供电电路之间设有第二限流电阻。
15.进一步的,所述微处理器还具有指示灯控制端子,所述指示灯控制端子电连接有状态指示灯,所述状态指示灯分别包括:主电状态指示灯、备电状态指示灯、充电状态指示灯、应急状态指示灯及报警状态指示灯,所述状态指示灯的供电电路接入所述第一供电电路。
16.进一步的,所述微处理器还具有蜂鸣器控制端子,所述蜂鸣器控制端子上电连接有蜂鸣器驱动电路,所述蜂鸣器驱动电路的输出端设有有源电磁式蜂鸣器;
17.所述蜂鸣器驱动电路包含:第三限流电阻、下拉电阻、三极管、稳压电容、续流二极管及第四限流电阻,所述第三限流电阻的第一端所述下拉电阻与所述蜂鸣器控制端子电连接,所述所述第三限流电阻的第二端及所述下拉电阻分别电连接于所述三极管的基极,所述三极管的集电极电连接于所述有源电磁式蜂鸣器的第一接线端子;
18.所述第四限流电阻的第一端电连接于第一供电电路的输出端,所述第四限流电阻的第二端电连接于所述有源电磁式蜂鸣器的第二接线端子,在所述第一接线端子与第二接线端子之间连接有所述稳压电容,与所述稳压电容并联设有所述续流二极管。
19.进一步的,所述有源电磁式蜂鸣器的供电电路通过第三限流电阻接入第一供电电路,所述蜂鸣器控制端子到有源电磁式蜂鸣器之间分别还设有第三限流电阻。
20.进一步的,所述第一通讯芯片为rs485通讯芯片,对应所述rs485通讯芯片的外围通信单元电路具用于将信号收发端供电和通讯信号隔离的光耦隔离器;所述第二通讯芯片为can通讯芯片。
21.本实用新型实施例提供的应急照明配电箱的控制装置,包括微处理器电路及通讯电路,通过将所述微处理器电路的信号端子电连接于所述外围通信单元电路的信号接收端
与信号发送端,并在微处理器电路上电连接显示屏模组,便于将应急照明配电箱参数及通信等状态在显示屏幕组上显示,从而方便用户查看与管理。
附图说明
22.图1为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置电路拓扑示意框图;
23.图2为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的电源电路原理图;
24.图3为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的微处理器电路原理图;
25.图4为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的rs485隔离通讯电路原理图;
26.图5为本实用新型另一实施例的应急照明配电箱的控制装置的can通讯电路原理图。
27.图6为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的显示屏模组电路原理图;
28.图7为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的状态指示灯电路原理图;
29.图8为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的蜂鸣器电路原理图;
30.图9为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的功能按键电路原理图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
32.应当明确,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。
33.图1为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置电路拓扑示意框图;图2为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的电源电路原理图;图3为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的微处理器电路原理图;图4为本实用新型一实施例的应急照明配电箱的控制装置的rs485隔离通讯电路原理图;图5为本实用新型另一实施例的应急照明配电箱的控制装置的can通讯电路原理图。
34.请参看图1至图5所示,本实用新型提供的应急照明配电箱的控制装置,适用于消防应急照明及疏散指示控制场景中,所述应急照明配电箱是为自带电源型消防应急灯具进行主电源配电的装置,所述控制装置包括:电源电路,所述电源电路包含:电压转换电路11、第一供电电路12以及第二供电电路13,所述电压转换电路11的输入端用于接入前置电源输出电路,所述前置电源输出电路为由应急照明配电箱中的ac/dc模块输出18-45v的直流电压供电,经过电压转换电路11之后,可将电压降至5v,用于向微处理器及其它电子元件供电。所述电压转换电路11的输出端分别接入所述第一供电电路12的输入端及第二供电电路13的输入端,所述第一供电电路12的电压与第二供电电路13的电压不同;
35.微处理器电路,所述微处理器电路包含:微处理器mcu,所述微处理器mcu电路的供
电端子vdd_1接入所述第一供电电路12,所述微处理器mcu的第一输出端子电连接有显示屏模组;
36.通讯电路,所述通讯电路包括:通讯芯片、外围供电单元电路及外围通信单元电路,所述外围通信单元电路与所述外围供电电路分别电连接于所述通讯芯片上,所述微处理器mcu电路的信号端子电连接于所述外围通信单元电路的信号接收端与信号发送端,所述外围通信单元电路的信号接收端与信号发送端分别连接上拉电阻,所述上拉电阻接入所述第一供电电路12,所述外围供电电路的输入端接入所述第二供电电路13,用于为所述通讯芯片供电。
37.本实用新型实施例提供的应急照明配电箱的控制装置,包括微处理器电路及通讯电路,通过将所述微处理器电路的信号端子电连接于所述外围通信单元电路的信号接收端与信号发送端,并在微处理器电路上电连接显示屏模组,便于将应急照明配电箱参数及通信等状态在显示屏幕组上显示,从而方便用户查看与管理。
38.进一步的,所述电压转换电路11包括:电力线接线端及dc-dc电源芯片,所述电力线接线端的输出端与所述dc-dc电源芯片的电压输入端之间电连接有第一二极管d101,在所述dc-dc电源芯片的电压输入端还设有与地连接的第一稳压电容c101,在所述dc-dc电源芯片的电压输出端设有与地连接的第二稳压电容c102,所述第一供电电路12的电压小于所述第二供电电路13的电压,且大于0v。
39.进一步的,所述dc-dc电源芯片的输出端与所述第二电容之间还设有电感l101,所述电感l101的第一端与所述dc-dc电源芯片的电压反馈端子电连接,所述电感l101的第二端与所述dc-dc电源芯片的输出端电连接,并经过反向二极管d102接地。
40.进一步的,所述微处理器mcu电路电连接于印制电路板上,所述微处理器mcu为单片机,所述单片机的芯片为n32g032c8l7芯片,所述单片机的供电引脚电连接于所述第一供电电路12;
41.进一步的,所述显示屏模组包括:显示屏,所述显示屏具有fpc端子、控制引脚、供电引脚及背光控制引脚,所述显示屏通过fpc端子与所述印制电路板相连,所述显示屏的控制引脚与单片机的显示控制引脚电连接,所述显示屏的供电引脚与所述第一供电电路12的输出端电连接,所述显示屏的背光控制引脚通过第一限流电阻接入所述第一供电电路12。
42.进一步的,所述通讯芯片包括:第一通讯芯片与第二通讯芯片,所述第一通讯芯片与第二通讯芯片为支持不同通信协议的通信芯片,对应所述第一通讯芯片与第二通讯芯片分别设有相应的外围供电电路及外围通信单元电路。
43.进一步的,所述微处理器mcu的输入端子上电连接有多个功能按键,所述功能按键的供电电路接入所述第一供电电路12的输出端,在所述第一供电电路12的输出端到所述功能按键的供电电路之间设有第二限流电阻。
44.在一些实施例中,如图2所示,电源电路由第一电力线和第二电力线连接。所述第一电力线连接第一二极管d101的阳极端,第一二极管d101的阴极端连接第一稳压电容c101的上侧一端,再连接dc-dc电源芯片的vin端口。
45.所述第二电力线连接gnd,所述第一稳压电容c101的下侧一端与地gnd连接,再连接dc-dc电源芯片的gnd端口和on/off端口,再连接二极管d102的阳极端,再连接第二稳压电容c102的下侧一端。
46.所述dc-dc电源芯片的vin输入端口连接第一个总线。
47.所述dc-dc电源芯片的输出端output连接二极管d102的阴极端,再连接电感l101的左侧一端。
48.所述dc-dc电源芯片的fb端口连接电感l101的右侧一端,再连接电容c102的上侧一端,再连接5v的vcc端口。
49.所述5v的vcc端口连接电容c107的上侧一端,再连接电阻r101的上侧一端,再连接dc-dc电源芯片u103的vcc端口,再连接变压器t101的左侧2、3端口。
50.所述电容c107的下侧一端连接gnd,再连接电容c108的下侧一端。
51.所述电阻r101的下侧一端连接芯片u103的en端口。
52.所述dc-dc电源芯片u103的vd1端口连接变压器t101的左侧1端口。
53.所述dc-dc电源芯片u103的vd2端口连接变压器t101的左侧4端口。
54.所述变压器t101的右侧8端口连接二极管d103的阳极;6、7端口连接电容c103的下侧一端,再连接电阻r103的下侧一端,再连接gnd;5端口连接二极管d105的阳极一端。
55.所述二极管d103的阴极一端连接二极管d105的阴极一端,再连接电容c103的上侧一端,再连接电阻r103的上侧一端,再连接5v的vcom。
56.所述5v的vcc端口连接电容c104的上侧一端,再连接dc-dc电源芯片u102的vin端口。
57.所述dc-dc电源芯片u102的gnd端口连接gnd,再连接电容c104的下侧一端,再连接电容c105的下侧一端,再连接电容c106的下侧一端。
58.所述dc-dc电源芯片u102的vout端口连接电容c105的上侧一端,再连接电容c106的上侧一端,再连接3.3v的vcc端口。
59.所述如图2所示,3.3v的vcc端口连接电阻r102的上侧一端。
60.所述电阻r102的下侧一端连接二极管d104的阳极端。
61.所述二极管d104的阴极端连接gnd。
62.如图3所示,所述3.3v的vcc端口连接二极管d201的端口3,3.3v的vcc端口连接电阻r206的上侧一端,再连接电容c202的上侧一端。
63.所述二极管d201的1端口连接电池bt201的上侧一端,所述电池bt201为mcu备用电源,所述电池bt201可以为3v纽扣电池。
64.所述电池bt201的下侧一端连接gnd。
65.所述电阻r206的下侧一端连接电容c205的上侧一端,再连接电阻r208的上侧一端。
66.所述电容c205的下侧一端连接gnd,再连接电阻r208的下侧一端。
67.本实施例中,在给芯片提供3.3v的第一供电电路供电时,还增加了3v纽扣电池的备用电源来为芯片供电,以保证n32g032c8l7芯片内部定时时钟的正常工作。其中,电池安装在电池座上,通过与电池连接的反向二极管d201,主要是为了防止电源部分的3.3v给电池充电。
68.对于芯片n32g032c8l7,其是由3.3v第一供电电路通过一个贴片电容滤波给该芯片供电,芯片的2-6管脚为按键功能的i/o管脚,14-15管脚为can通讯部分管脚,16管脚为蜂鸣器功能管脚,17-19及21-22管脚为led灯控制脚,25-29管脚为屏幕功能控制管脚,30-32
为第三路rs485通讯管脚,34及37管脚为程序烧写功能管脚,38-40管脚为第二路rs485通讯管脚,43、45-46为第一路rs485通讯管脚。
69.如图6中上方电路图所示,显示屏模组通过fpc接线端子p301与印制电路板相连,1-5脚与单片机连接,6脚为供电脚,7脚连接gnd。如图6中下方两个电路图所示,显示屏模组还有两个背光控制管脚led-a及led-k,需要与印制电路板直接相连,这部分需要3v供电,所以由3.3v接入电阻r309后限流降压后连接至led-a,led-k后直接连至地gnd。此两管脚的作用为控制屏幕的背光。
70.请参看图3及图7所示,进一步的,所述微处理器mcu还具有指示灯控制端子,所述指示灯控制端子电连接有状态指示灯,所述状态指示灯分别包括:主电状态指示灯、备电状态指示灯、充电状态指示灯、应急状态指示灯及报警状态指示灯d302~d306,所述状态指示灯的供电电路接入所述第一供电电路12。
71.请继续参看图1、图3和图7所示,进一步的,所述微处理器mcu还具有蜂鸣器控制端子(图3中的16管脚),所述蜂鸣器控制端子上电连接有蜂鸣器驱动电路,所述蜂鸣器驱动电路的输出端设有有源电磁式蜂鸣器;
72.所述蜂鸣器驱动电路包含:第三限流电阻r301、第四限流电阻r307、下拉电阻r308、三极管q301、稳压电容c301、续流二极管d301,所述第三限流电阻r301的第一端所述下拉电阻与所述蜂鸣器控制端子电连接,所述第四限流电阻r307的第二端及所述下拉电阻分别电连接于所述三极管q301的基极,所述三极管q301的集电极电连接于所述有源电磁式蜂鸣器的第一接线端子;
73.所述第三限流电阻r301的第一端电连接于第一供电电路11的输出端,所述第三限流电阻r301的第二端电连接于所述有源电磁式蜂鸣器的第二接线端子,在所述第一接线端子与第二接线端子之间连接有所述稳压电容c301,与所述稳压电容c301并联设有所述续流二极管。
74.本实施例中,蜂鸣器部分:选用5v供电的有源电磁式蜂鸣器.有源蜂鸣器是一个感性元件,其电流不能瞬变,因此必须有一个续流二极管提供续流。否则,在蜂鸣器两端会有反向感应电动势,产生几十伏的尖峰电压,可能损坏驱动三极管,并干扰整个电路系统的其它部分。而如果电路中工作电压较大,要使用耐压值较大的二极管,而如果电路工作频率高,则要选用高速的二极管。电阻r307为限流电阻,而r308相当于基极的下拉电阻。如果a端被悬空则由于电阻r308的存在能够使三极管保持在可靠的关断状态,如果去掉r308,则当beep输入端悬空时则易受到干扰而可能导致三极管状态发生意外翻转或进入不期望的放大状态,造成蜂鸣器意外发声。
75.进一步的,所述第一通讯芯片为rs485通讯芯片,对应所述rs485通讯芯片的外围通信单元电路具用于将信号收发端供电和通讯信号隔离的光耦隔离器u401、u405和u407;所述第二通讯芯片为can通讯芯片。
76.如图4所示,为rs485隔离通讯电路原理图,该电路部分主要是通过485芯片来完成,应用光耦(具体是指图中u401、u405和u407)来做通讯隔离,实现与应急照明配电箱内其他板卡的通讯。
77.can通讯,为标准can通讯电路,亦为完成于应急照明配电箱中其他板卡的通讯,根据实际情况与rs485通讯可以二选一或均使用。
78.请参看图4所示,示例性地,3.3v的vcc端口连接电阻r401的上侧一端,再连接电阻r403的右端一侧,再连接芯片u401的4端口,再连接电阻r413的上侧一端,再连接电阻r419的上侧一端,再连接电阻r421的上端一侧,再连接二极管d408的上侧一端,再连接芯片u411的vcc1端口,再连接电容c404的上侧一端,再连接电容c405的上侧一端。所述电阻r401下侧一端连接二极管d401的阳极端。
79.所述二极管d401的阴极端连接电阻r403的左侧一端,再连接三极管q401的集电极。
80.所述三极管q401的基极连接芯片u401的端口3,再连接电阻r411的右侧一端;三极管q401的发射极连接电阻r411的左侧一端,再连接gnd。
81.所述芯片u401的1端口连接电阻r405的下侧一端,芯片u401的2端口连接芯片u403的1端口。
82.所述5v的端口vcom连接电阻r405的上侧一端,再连接电阻r406的上侧一端,再连接电阻r423的左侧一端,再连接芯片u407的4端口,再连接电容c401的左侧一端,再连接芯片403的vcc端口,再连接电阻r417的下侧一端,再连接电阻r423的左侧一端,再连接芯片u407的端口4,再连接芯片u411的vcc2端口,再连接电容c406的上侧一端,再连接电容c407的上侧一端。
83.所述电阻r413的下侧一端连接芯片u405的1端口。
84.所述光耦隔离芯片u405的3端口连接gnd,芯片u405的4端口连接电阻r406的下侧端口,再连接芯片403的re端口和de端口。
85.所述芯片u403的4端口连接电阻r423的右侧一端,再连接三极管q403的集电极;芯片u403的7端口连接电阻r409的下侧一端,再连接二极管d403的阴极端,再连接电阻r415的上侧一端;芯片u403的6端口连接电阻r417的上侧一端,再连接电阻r415的下侧一端。
86.所述电阻r419的下侧一端连接二极管d405的阳极端。
87.所述二极管d405的阴极端连接光耦隔离芯片u407的2端口。
88.所述电阻r421连接芯片u407的1端口。
89.所述芯片u407的3端口连接三极管q403的基极,再连接电阻r425的左侧一端。
90.所述三极管q403的发射极连接电阻r425的右侧一端,再连接gnd。
91.所述电容c401的右侧一端连接gnd_com。
92.所述电阻r409的上侧一端连接gnd_com。
93.请参看图5所示,5v第二供电电路输出端经过发光二极管d408连接电阻r437的上侧一端。
94.所述芯片u411的3端口连接电阻r437的下侧一端,芯片u411的5端口连接电容c406的下侧一端,再连接电容c407的下侧一端,再连接电容c408的上侧一端,再连接gnd_com;芯片u411的6端口连接变压器l401的4端口;芯片u411的7端口连接变压器l401的1端口;
95.所述变压器l401的2端口连接电阻r435的左侧端口;变压器l401的3端口连接电阻r439的左侧端口。
96.本实施例中,采用两路供电电路对装置进行供电,达到装置内各个模块有效运作的目的。通过稳压器对输入电压进行稳压调整,实现了5v电源的供电;通过变压器对5v电源的变压处理,实现了3.3v电源的供电,使得装置内各个元器件都得到有效供电。再通过微处
理器mcu的各个端口连接,实现对装置内相关元器件的有效控制,达到了线路系统中板卡之间的相连和信息采集效果。
97.本实用新型施例提供的技术方案中,通过设置限流电阻、续流二极管及微处理器等,可以解决应急照明集中电源及应急照明配电箱分路的过载、短路保护,及各分路故障信息采集等问题。
98.需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。另外,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
99.以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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