一种应急照明集中电源的控制总成的制作方法

本发明涉及消防设备领域，特别涉及一种应急照明集中电源的控制总成。

背景技术：

目前市场上现有的应急照明灯具的总线机制一般有二线制、三线制和四线制。而现在市场上的应急照明集中电源一般只支持一种总线机制的应急照明灯具，这就造成了在同一个工程中只能使用一种特定总线机制的局限性，尤其对一些分段设计施工的项目，设计单位必须使用前期设置的总线，对项目的整体把控产生了极大的困难。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种应急照明集中电源的控制总成，可以同时支持两线制、三线制和四线制的应急照明灯具，应急照明灯具的使用不再有局限性，并能降低项目的使用和设计难度及维护的复杂程度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应急照明集中电源的控制总成，包括应急照明控制器及若干应急照明集中电源，所述的应急照明控制器通过can总线与每一个所述的应急照明集中电源电连接并实现信息交互，每一个所述的应急照明集中电源均连接有若干应急照明灯具；所述的应急照明集中电源包括二线通用电路模块及三四线通用电路模块，所述的二线通用电路模块用于连接二线制的应急照明灯具，所述的三四线通用电路模块用于连接三线制及四线制的应急照明灯具，所述的二线通用电路模块与三四线通用电路模块通讯连接。

进一步设置为：所述的二线通用电路模块包括降压单元、单片机、控制单元、指示单元及can总线通讯单元；所述的降压单元的输入端由外接电源供电，用于对外接电源的电压进行降压，并为控制单元、指示单元、单片机、can总线通讯单元及应急照明灯具提供相应的工作电压；所述的单片机分别与降压单元、控制单元、指示单元、can总线通讯单元电连接，起到主控作用；所述的控制单元与二线制的应急照明灯具连接，用于控制二线制的应急照明灯具；所述的指示单元包括若干用于指示的led灯，所述的单片机通过can总线通讯单元与应急照明控制器连接。

进一步设置为：所述的降压单元包括用于连接外接电源的接线端子j1、稳压芯片u1、稳压芯片u2及稳压芯片u3,该接线端子j1的1脚连接外接电源的正极、3脚连接外接电源的负极并接地，所述的接线端子j1的1脚连接稳压芯片u1的输入端，稳压芯片u1的输出端输出12v电压至稳压芯片u2的输入端，稳压芯片u2的输出端输出5v电压至稳压芯片u3的输入端，稳压芯片u3的输出端输出3.3v电压。

进一步设置为：所述的控制单元分别与单片机及二线制的应急照明灯具电连接，单片机的至少一个使能端作为信号输入脚，并通过控制电路采集二线制的应急照明灯具的信号，单片机的至少三个使能端作为信号输出脚作为控制信号输出脚，用于控制二线制的应急照明灯具。

进一步设置为：所述的can总线通讯单元包括有can收发器u5,所述的单片机具有can接口并与can收发器u5连接，该can收发器u5与应急照明控制器连接。

进一步设置为：所述的单片机的37引脚连接控制单元中的电阻r79的一端，电阻r79的另一端连接三极管q2的基极，三极管q2的发射极连接电阻r65的一端，电阻r65的另一端接地，三极管q2的集电极连接三极管q6的基极、三极管q5的基极和电阻r66的一端，电阻r66的另一端连接接线端子j1的1脚和三极管q5的集电极，三极管q5的发射极连接三极管q6的发射极、电容c38的一端和电阻r67的一端，三极管q6的集电极接地，电容c38的另一端与电阻r67的另一端相连，该端同时连接至电阻r9和电阻r8的一端；电阻r9的另一端连接场效应管m1的栅极，电阻r8的另一端连接场效应管m2的栅极，场效应管m2的源极连接场效应管m1的源极，该端同时连接接线端子j1的1脚，场效应管m2的漏极连接场效应管m1的漏极，该端同时连接三极管q3的发射极和电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接电阻r7的一端和三极管q4的发射极，电阻r7的另一端连接三极管q3的基极，三极管q3的集电极连接三极管q4的基极，三极管q4的集电极接地；场效应管m2的漏极还连接tvs二极管d6的负极、接线端子j3的1脚和开关二极管d18的1脚和电阻r76的一端，接线端子j3用于连接二线制的应急照明灯具，tvs二极管d6的正极接地，电阻r76的另一端连接电阻r78的一端和三极管q9的集电极，电阻r78的另一端连接三极管q3的集电极和开关二极管d19的1脚，三极管q9的发射极接地，三极管q9的基极连接电阻r77的一端，电阻r77的另一端连接单片机的39脚，开关二极管d18的3脚连接开关二极管d19的3脚，该端同时连接三极管q8的基极和电阻r74的一端，r74的另一端连接电容c42的一端和电阻r75的一端，该端同时连接比较器u4a的3脚，电容c42的另一端和电阻r75的另一端共同接地，三极管q8集电极的连接电阻r73的一端、电容c41的一端和比较器u4a2脚，电阻r73的另一端和电容c41的另一端共同接地，三极管q8的发射极连接电阻r72的一端，电阻r72的另一端连接电阻r71的一端、电阻r70的一端和稳压器u11的3脚，电阻r71的另一端连接开关二极管d18的2脚，电阻r70的另一端连接开关二极管d19的2脚、稳压器u11的2脚、电阻r69的一端和三极管q7的集电极，电阻r69的另一端接地，三极管q7的发射极接地，三极管q7的基极连接电阻r68的一端，电阻r68的另一端连接单片机的38脚，稳压器u11的1脚连接稳压芯片u1的输出端，该端同时连接电容c13的一端和电容c14的一端，电容c13的另一端和电容c14的另一端共同接地；比较器u4a的1脚连接电阻r80的一端和单片机的40脚，电阻r80的另一端连接比较器u4a的8脚，该端同时连接稳压芯片u3的输出端，比较器u4a的4脚接地。

进一步设置为：所述的三四线通用电路模块包括接线端子xl1,该接线端xl1的2脚连接单片机的26脚、3脚连接单片机的27脚、4脚连接单片机的57脚、5脚连接单片机的58脚、6脚接地；接线端xl1的1脚连接电容cx2的正极、电容c84的一端、三极管t2的发射极和电阻r101的一端，电容cx2的负极和电容c84的另一端均接地，电阻r101的另一端连接电阻r102的一端、电阻r105的一端和场效应管t1的源极，电阻r102的另一端连接三极管t2的基极，电阻r105的另一端连接三极管t2集电极、场效应管t1的栅极和电阻r104的一端，电阻r104的另一端连接三极管t3的集电极，三极管t3的基极连接电阻r103的一端，电阻r103的另一端连接接线端xl1的3脚，三极管t3的发射极接地，场效应管t1的漏极连接三极管t11的发射极、二极管d31的负极、电容c82的一端和tvs二极管zt1的负极，电容c82的另一端和tvs二极管zt1的正极均接地，三极管t11的集电极连接电阻r119的一端，电阻r119另一端接地，三极管t11基极连接电阻r118的一端，电阻r118的另一端连接三极管t10的集电极，三极管t10的基极连接电阻r124的一端和二极管d35的负极，电阻r124的另一端连接三极管t10的发射极，二极管d35的正极连接电阻r117的一端和三极管t9的集电极，电阻r117的另一端连接接线端xl1的1脚，三极管t9的发射极接地，三极管t9的基极连接电阻r116的一端，电阻r116的另一端连接接线端xl1的3脚；接线端子xl1的1脚连接电阻r106的一端、电阻r107的一端、电阻r108的一端和电阻r110的一端，电阻r106的另一端连接电阻r107的另一端和电阻r108的另一端，该端同时稳压器t4的3脚，电阻r110的另一端三极管t5的集电极和三极管t6的基极，三极管t5的基极连接电阻r109的一端，电阻r109的另一端连接接线端xl1的2脚，三极管t5的发射极和三极管t6的发射极均接地，三极管t6的集电极连接稳压器t4的1脚、电阻r111的一端和电阻r112的一端，电阻r111的另一端连接压器t4的2脚和电容c85的一端、电阻r113的一端、电阻r114的一端和三极管t10的发射极，电阻r112的另一端连接三极管t8的集电极，电容c85的另一端接地，电阻r113的另一端连接三极管t7的发射极，电阻r114的另一端连接三极管t8的发射极，三极管t7的基极连接三极管t7的集电极和三极管t8的基极；三极管t7的集电极连接二极管d31的正极和电阻r115的一端，二极管d31的负极连接三极管t11的发射极，电阻r115的另一端连接二极管d32的正极、电容c83的一端、tvs二极管zt2的负极、热敏电阻ptc1的一端和场效应管t12的漏极，电容c83的另一端和tvs二极管zt2的负极均接地，热敏电阻ptc1的另一端连接接线端子em1的4脚，接线端子em1的3脚连接tvs二极管zt1的负极，接线端子em1用于连接三线制及四线制的应急照明灯具，二极管d32的负极连接二极管d33的正极，二极管d33的负极连接二极管d34的正极，二极管d34的负极接地，场效应管t12的源极接地，场效应管t12的栅极连接接线端子xl1的3脚，二极管d32的正极还连接电阻r121的一端和电阻r120的一端，电阻r120的另一端接地，电阻r121的另一端连接电容c86的一端和三极管t13的基极，电容c86的另一端和三极管t13的发射极均接地，三极管t13的集电极连接接线端子xl1的5脚；接线端子xl1的4脚连接三极管t14的集电极，三极管t14的发射极接地，三极管t14的基极连接电容c87的一端、电阻r122的一端和电阻r123的一端，电容c87的另一端和电阻r123的另一端均接地，电阻r122的另一端连接稳压二极管z1的正极，稳压二极管z1的负极连接led的负极，led的正极连接接线端子em1的3脚。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明可同时使用两线制、三线制和四线制的灯具，使用应急照明灯具的使用不再有局限性。同时，降低项目的使用和设计难度和维护的复杂程度，可用于工厂、学校、医院、商场、宾馆、剧院、展厅、办公楼等人员密集的场所，使用多种总线机制的应急照明灯具，使疏散功能更方便，减少人员伤亡和财务损失。

2、本发明中应急照明集中电源采用使用分段式设计，分别设计出支持二线制、三线制和四线制的功能电路；同时，利用单片机作为主控芯片，对二线制、三线制和四线制的功能电路进行统一管理，来实现应急照明集中电源的各项管理和控制功能。

3、本发明通过应急照明控制器来统一管理各应急照明集中电源，达到统筹兼顾的目的，利用应急照明控制器不仅方便检查各应急照明集中电源的工作运行情况，更可达到快速控制的目的，实现动态调控，根据实际使用情况，利用应急照明控制器来管理，非常方便。

4、本发明中，应急照明控制器与各应急照明集中电源之间通过can通讯连接，不仅简化了系统结构，也大大减少了连线线的数目，便于故障诊断和维修，同时can总线传输距离远，传输速率快，能快速采集并传输大量数据，保持数据更新的实时性，通过can总线的配合，能实现更加精确的数据采集功能，保证数据的可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的原理框图；

图3为本发明中降压单元的电路图；

图4为本发明中控制单元的电路图；

图5为本发明中单片机的外围电路图；

图6为本发明中指示单元的电路图；

图7为本发明中can总线通讯单元的电路图；

图8为本发明中测试部分的电路图；

图9为本发明中三四线通用电路模块的电路图。

图中：1、应急照明控制器；2、应急照明集中电源；3、应急照明灯具；4、外接电源；21、降压单元；22、单片机；23、控制单元；24、指示单元；25、can总线通讯单元；31、二线制的应急照明灯具；32、三线制及四线制的应急照明灯具。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种应急照明集中电源2的控制总成，包括应急照明控制器1及若干应急照明集中电源2，应急照明控制器1通过can总线与每一个应急照明集中电源2电连接并实现信息交互，每一个应急照明集中电源2均连接有若干应急照明灯具3，应急照明灯具3包括有二线制的应急照明灯具31和三线制及四线制的应急照明灯具32；应急照明集中电源2包括二线通用电路模块及三四线通用电路模块，二线通用电路模块用于连接二线制的应急照明灯具31，三四线通用电路模块用于连接三线制及四线制的应急照明灯具32，二线通用电路模块与三四线通用电路模块通讯连接。

其中，二线通用电路模块包括降压单元21、单片机22、控制单元23、指示单元24及can总线通讯单元25；降压单元21的输入端由外接电源4供电，用于对外接电源4的电压进行降压，并为控制单元23、指示单元24、单片机22、can总线通讯单元25及应急照明灯具3提供相应的工作电压；单片机22分别与降压单元21、控制单元23、指示单元24、can总线通讯单元25电连接，起到主控作用；控制单元23与二线制的应急照明灯具31连接，用于控制二线制的应急照明灯具31；指示单元24包括若干用于指示的led灯，单片机22通过can总线通讯单元25与应急照明控制器1连接。

如图3至图9所示，降压单元21包括用于连接外接电源4的接线端子j1、稳压芯片u1、稳压芯片u2及稳压芯片u3,该接线端子j1的1脚连接外接电源4的正极、3脚连接外接电源4的负极并接地，接线端子j1的1脚连接稳压芯片u1的输入端，稳压芯片u1的输出端输出12v电压至稳压芯片u2的输入端，稳压芯片u2的输出端输出5v电压至稳压芯片u3的输入端，稳压芯片u3的输出端输出3.3v电压。在本实施例中，稳压芯片u1的型号为lm2578hvs,稳压芯片u2的型号为ax3007esa,稳压芯片u3的型号为lm2937,均为市场上常见的芯片型号，可直接采购。降压单元21中稳压芯片u1、稳压芯片u2及稳压芯片u3的外围可参考数据手册，外接电源4的电压为dc24-36v，其具体电路可参考附图3。

其中，can总线通讯单元25包括有can收发器u5,单片机22具有can接口并与can收发器u5连接，该can收发器u5与应急照明控制器1连接。在实施例中，can收发器5的型号为pca82c251t,其具体的外围电路可参考附图7，通过can总线通讯单元25可实现应急照明控制器1与每一个应急照明集中电源2间的信息交互。

其中，控制单元23分别与单片机22及二线制的应急照明灯具31电连接，单片机22的至少一个使能端作为信号输入脚，并通过控制电路采集二线制的应急照明灯具31的信号，单片机22的至少三个使能端作为信号输出脚作为控制信号输出脚，用于控制二线制的应急照明灯具31。

具体地，如图4和图5所示，单片机22的37引脚连接控制单元中的电阻r79的一端，电阻r79的另一端连接三极管q2的基极，三极管q2的发射极连接电阻r65的一端，电阻r65的另一端接地，三极管q2的集电极连接三极管q6的基极、三极管q5的基极和电阻r66的一端，电阻r66的另一端连接接线端子j1的1脚和三极管q5的集电极，三极管q5的发射极连接三极管q6的发射极、电容c38的一端和电阻r67的一端，三极管q6的集电极接地，电容c38的另一端与电阻r67的另一端相连，该端同时连接至电阻r9和电阻r8的一端；

电阻r9的另一端连接场效应管m1的栅极，电阻r8的另一端连接场效应管m2的栅极，场效应管m2的源极连接场效应管m1的源极，该端同时连接接线端子j1的1脚，场效应管m2的漏极连接场效应管m1的漏极，该端同时连接三极管q3的发射极和电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接电阻r7的一端和三极管q4的发射极，电阻r7的另一端连接三极管q3的基极，三极管q3的集电极连接三极管q4的基极，三极管q4的集电极接地；

场效应管m2的漏极还连接tvs二极管d6的负极、接线端子j3的1脚和开关二极管d18的1脚和电阻r76的一端，接线端子j3用于连接二线制的应急照明灯具31，tvs二极管d6的正极接地，电阻r76的另一端连接电阻r78的一端和三极管q9的集电极，电阻r78的另一端连接三极管q3的集电极和开关二极管d19的1脚，三极管q9的发射极接地，三极管q9的基极连接电阻r77的一端，电阻r77的另一端连接单片机22的39脚，开关二极管d18的3脚连接开关二极管d19的3脚，该端同时连接三极管q8的基极和电阻r74的一端，r74的另一端连接电容c42的一端和电阻r75的一端，该端同时连接比较器u4a的3脚，电容c42的另一端和电阻r75的另一端共同接地，三极管q8集电极的连接电阻r73的一端、电容c41的一端和比较器u4a2脚，电阻r73的另一端和电容c41的另一端共同接地，三极管q8的发射极连接电阻r72的一端，电阻r72的另一端连接电阻r71的一端、电阻r70的一端和稳压器u11的3脚，电阻r71的另一端连接开关二极管d18的2脚，电阻r70的另一端连接开关二极管d19的2脚、稳压器u11的2脚、电阻r69的一端和三极管q7的集电极，电阻r69的另一端接地，三极管q7的发射极接地，三极管q7的基极连接电阻r68的一端，电阻r68的另一端连接单片机22的38脚，稳压器u11的1脚连接稳压芯片u1的输出端，该端同时连接电容c13的一端和电容c14的一端，电容c13的另一端和电容c14的另一端共同接地；

比较器u4a的1脚连接电阻r80的一端和单片机22的40脚，电阻r80的另一端连接比较器u4a的8脚，该端同时连接稳压芯片u3的输出端，比较器u4a的4脚接地。

在本实施例中，二线制的应急照明灯具31连接在接线端子j3上，该接线端子j3上的1、2、3和4中任意一个引脚与二线制的应急照明灯具31的其中一极相连，二线制的应急照明灯具31的另一极接地。单片机22的40脚为信号输入脚，比如单片机22应急照明灯具3闪亮的命令，应急照明灯具3收到命令后进行闪亮操作，同时向单片机22反馈闪亮状态的信号；单片机22的37脚、38脚和39脚为控制信号输出脚，用于向应急照明灯具3发送各种命令。单片机22的型号为stm32，接线端子j9为程序下载端，方便用户烧录程序。

另外，本实施例的指示单元的具体电路如图6所示，其中，sw1按键为单片机22的复位按键，sw2为停止按键，使应急照明灯具3停止闪烁24小时，d4为电源指示灯，d5为回路输出指示灯，d7和d8为与路由器的通讯指示灯，d9为can总线输出故障指示灯，d10为主状态指示灯，工作正常3hz，未编地址亮100ms灭2s，d12和d13为与应急照明控制器通讯时的指示灯。

另外，本实施例还设有测试部分，参考附图8，引脚pc3_tru-l与单片机22的11脚相连，用于调向测试，按下先亮左向后亮右向（适用于方向标志灯）；引脚pc4_dis-en与单片机22的24脚相连，用于应急关断，发应急关断指令（适用于自带电源标志灯），在按下够断开灯具电源，5秒后灯具关闭熄灭。

如图9所示，三四线通用电路模块包括接线端子xl1,该接线端xl1的2脚连接单片机22的26脚、3脚连接单片机22的27脚、4脚连接单片机22的57脚、5脚连接单片机22的58脚、6脚接地；

接线端xl1的1脚连接电容cx2的正极、电容c84的一端、三极管t2的发射极和电阻r101的一端，电容cx2的负极和电容c84的另一端均接地，电阻r101的另一端连接电阻r102的一端、电阻r105的一端和场效应管t1的源极，电阻r102的另一端连接三极管t2的基极，电阻r105的另一端连接三极管t2集电极、场效应管t1的栅极和电阻r104的一端，电阻r104的另一端连接三极管t3的集电极，三极管t3的基极连接电阻r103的一端，电阻r103的另一端连接接线端xl1的3脚，三极管t3的发射极接地，场效应管t1的漏极连接三极管t11的发射极、二极管d31的负极、电容c82的一端和tvs二极管zt1的负极，电容c82的另一端和tvs二极管zt1的正极均接地，三极管t11的集电极连接电阻r119的一端，电阻r119另一端接地，三极管t11基极连接电阻r118的一端，电阻r118的另一端连接三极管t10的集电极，三极管t10的基极连接电阻r124的一端和二极管d35的负极，电阻r124的另一端连接三极管t10的发射极，二极管d35的正极连接电阻r117的一端和三极管t9的集电极，电阻r117的另一端连接接线端xl1的1脚，三极管t9的发射极接地，三极管t9的基极连接电阻r116的一端，电阻r116的另一端连接接线端xl1的3脚；

接线端子xl1的1脚连接电阻r106的一端、电阻r107的一端、电阻r108的一端和电阻r110的一端，电阻r106的另一端连接电阻r107的另一端和电阻r108的另一端，该端同时稳压器t4的3脚，电阻r110的另一端三极管t5的集电极和三极管t6的基极，三极管t5的基极连接电阻r109的一端，电阻r109的另一端连接接线端xl1的2脚，三极管t5的发射极和三极管t6的发射极均接地，三极管t6的集电极连接稳压器t4的1脚、电阻r111的一端和电阻r112的一端，电阻r111的另一端连接压器t4的2脚和电容c85的一端、电阻r113的一端、电阻r114的一端和三极管t10的发射极，电阻r112的另一端连接三极管t8的集电极，电容c85的另一端接地，电阻r113的另一端连接三极管t7的发射极，电阻r114的另一端连接三极管t8的发射极，三极管t7的基极连接三极管t7的集电极和三极管t8的基极；

三极管t7的集电极连接二极管d31的正极和电阻r115的一端，二极管d31的负极连接三极管t11的发射极，电阻r115的另一端连接二极管d32的正极、电容c83的一端、tvs二极管zt2的负极、热敏电阻ptc1的一端和场效应管t12的漏极，电容c83的另一端和tvs二极管zt2的负极均接地，热敏电阻ptc1的另一端连接接线端子em1的4脚，接线端子em1的3脚连接tvs二极管zt1的负极，接线端子em1用于连接三线制及四线制的应急照明灯具32，二极管d32的负极连接二极管d33的正极，二极管d33的负极连接二极管d34的正极，二极管d34的负极接地，场效应管t12的源极接地，场效应管t12的栅极连接接线端子xl1的3脚，二极管d32的正极还连接电阻r121的一端和电阻r120的一端，电阻r120的另一端接地，电阻r121的另一端连接电容c86的一端和三极管t13的基极，电容c86的另一端和三极管t13的发射极均接地，三极管t13的集电极连接接线端子xl1的5脚；

接线端子xl1的4脚连接三极管t14的集电极，三极管t14的发射极接地，三极管t14的基极连接电容c87的一端、电阻r122的一端和电阻r123的一端，电容c87的另一端和电阻r123的另一端均接地，电阻r122的另一端连接稳压二极管z1的正极，稳压二极管z1的负极连接led的负极，led的正极连接接线端子em1的3脚。

在本实施中，稳压器t4的型号为lm317t,接线端子xl1与图5中的接线端子xl对应相连，接线端子xl1的1脚至6脚与接线端子xl的1脚至6脚均逐一相连。接线端子em1和dz1用于连接三线制及四线制的应急照明灯具32。其中，接线端子xl1的1脚即iv+端为dc24v电压的正极、iv-为dc24v电压的负极，1lt和1ls为接收信号，1lp0和1lp1为发送信号，1l+’和1l-’为控制信号加载到bus总线上的信号。通过三四线通用电路模块的电路，起到通讯作用，可将单片机22的ttl电平加载到bus总线上，提高系统的抗干扰能力，以及远距离传输的能力。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如rom/ram、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。