專利名稱：二總線可編碼控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種二總線可編碼控制模塊，它屬于一般的控制系統(tǒng)及其功能單元領(lǐng)域，特別是涉及利用脈沖寬度調(diào)制。它由極性轉(zhuǎn)換電路、編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路和驅(qū)動(dòng)電路所組成。
現(xiàn)有的較高檔次的樓、堂、館、所為對(duì)建筑物內(nèi)的火情進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便當(dāng)探測(cè)到火災(zāi)險(xiǎn)情后能及時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)設(shè)備自動(dòng)地進(jìn)行撲救，均在室內(nèi)安裝有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在需要控制相應(yīng)救火設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)均設(shè)有控制模塊，這些模塊一般通過(guò)四根線與主控制器相連接，以接收其發(fā)來(lái)的啟動(dòng)或停止救火設(shè)備的信號(hào)，這四根線分別為①載有編碼(地址)信息的編碼信號(hào)線，②載有啟動(dòng)或停止外控設(shè)備信息的控制信號(hào)線，③給模塊供電的電源線，④地線。與其相對(duì)應(yīng)的控制模塊的構(gòu)成有極性轉(zhuǎn)換電路、編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路和驅(qū)動(dòng)電路。它的不足之處是由于線制較多，使得其安裝、調(diào)試均不易，使用、維修也不方便。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種只需二線制的二總線可編碼控制模塊。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到采用多種信息復(fù)合的技術(shù)，在二總線上疊加編碼信息、啟動(dòng)或停止信息，并截取該二信息的脈沖幅度來(lái)獲得控制模塊所需的工作電源。其中，采用上升沿觸發(fā)方式進(jìn)行編碼的識(shí)別，而對(duì)啟動(dòng)或停止信息的鑒別則采用脈寬鑒別。主控制器發(fā)出的波形如

圖1所示，其中T1脈沖用于對(duì)可編碼控制模塊中的編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路進(jìn)行清零復(fù)位，其脈寬約150毫秒。其后的脈沖為計(jì)數(shù)脈沖和啟動(dòng)、停止脈沖的復(fù)合，T2和T4為同脈寬，均約2毫秒，T3＝3×T5，約為3毫秒；T3為啟動(dòng)脈沖，T5為停止脈沖。二總線可掛接N個(gè)(個(gè)數(shù)由撥碼開關(guān)的上限值定)相同的可編碼控制模塊，每個(gè)控制模塊通過(guò)其上的撥碼開關(guān)可預(yù)置一個(gè)編碼(地址)，當(dāng)二總線傳來(lái)的脈沖(T3或T5)的個(gè)數(shù)與撥碼開關(guān)預(yù)置的值相等時(shí)，控制模塊中的編碼識(shí)別電路就發(fā)出一選通信號(hào)以便將該脈沖(T3或T5)送啟停鑒別電路，由該電路再對(duì)此脈沖進(jìn)行鑒別，來(lái)辨別是T3還是T5。在整個(gè)控制過(guò)程中，主控制器不停地循環(huán)發(fā)送T1和T2、T4及T3或T5脈沖，每一循環(huán)周期中只發(fā)送一個(gè)T1脈沖和若干個(gè)T2～T5脈沖，T2～T5脈沖的個(gè)數(shù)與二總線掛接的控制模塊的個(gè)數(shù)相同，至于發(fā)送的是T3還是T5則取決于主控制器根據(jù)控制模塊所處現(xiàn)場(chǎng)中的傳感器發(fā)回的監(jiān)測(cè)信號(hào)確定。與此技術(shù)方案相對(duì)應(yīng)的具體構(gòu)成是在控制模塊中還置有充電蓄能電路和啟停鑒別電路。所說(shuō)的充電蓄能電路中的電阻R4、二極管V5、電阻R12、二極管V14、電阻R5與三極管V1的基極相串接，其中R4接極性轉(zhuǎn)換電路的輸出正端，V5、V14和V1的基極與極性轉(zhuǎn)換電路的地端間分別連接有電容C11、C7和穩(wěn)壓管V6；V1的集電極接V14與R5的接點(diǎn)以獲供驅(qū)動(dòng)電路工作的V0輸出；V1的發(fā)射極經(jīng)電容C6接地，其發(fā)射極輸出的VCC供控制模塊中的各電路使用。該電路利用了二總線傳來(lái)的脈沖信號(hào)電壓對(duì)兩級(jí)電容C11、C7的充電蓄能而獲得了V0和VCC的輸出。所說(shuō)的啟停鑒別電路由選通塊HC4052、鑒別啟或停信號(hào)塊HC4098與HC4013所組成；其中編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路輸出的地址選通信號(hào)接HC4052的⑨、⑩腳，極性轉(zhuǎn)換電路輸出的脈沖信號(hào)接HC4052的腳；在選通信號(hào)與脈沖信號(hào)的共同作用下該HC4052的腳輸出的啟停信號(hào)分別送HC4098腳與HC4013⑤腳去進(jìn)行鑒別，其中HC4098的④腳與⑨腳相接、⑦腳接HC4013的③腳，HC4013的①腳輸出啟動(dòng)或停止的信號(hào)接驅(qū)動(dòng)電路以控制電路中繼電器J1的通斷。該電路根據(jù)編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路送來(lái)的本控制模塊已被選中(地址相同)的選通信號(hào)對(duì)極性轉(zhuǎn)換電路送來(lái)的脈沖信號(hào)進(jìn)行鑒別，以便將啟動(dòng)或停止的控制信息鑒別出并輸出送至驅(qū)動(dòng)電路。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到在極性轉(zhuǎn)換電路與編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路、啟停鑒別電路間串接有二極管V7、電阻R1、穩(wěn)壓管V8以及與非門HC40106，以對(duì)極性轉(zhuǎn)換電路輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行整形濾波，從而獲得所需電平的信號(hào)電壓。為使二總線與主控制器進(jìn)行無(wú)極性地連接，并對(duì)信號(hào)的衰減較小，極性轉(zhuǎn)換電路為由二極管V2、V3、V9和V13連接成橋式整流器所構(gòu)成。編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路采用清零塊HC4098、計(jì)數(shù)塊HC40103和編碼預(yù)置塊撥碼開關(guān)所組成，其中由極性轉(zhuǎn)換電路輸出的脈沖信號(hào)接HC4098的腳和HC40103的①腳，HC4098⑩腳輸出的清零信號(hào)接HC40103的⑨腳，HC40103的④、⑤、⑥、⑦、⑩、、、腳分別與撥碼開關(guān)的①～⑧腳相接，當(dāng)HC40103所計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)與撥碼開關(guān)所預(yù)置的值相等時(shí)，由HC40103的腳輸出的本控制模塊被選中的地址選通信號(hào)送啟停鑒別電路。驅(qū)動(dòng)電路V4的發(fā)射極接地、集電極經(jīng)電阻R9接V0、基極與啟停鑒別電路的輸出端相接，繼電器線圈L并接于R9的兩端。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.由原四條線上并接若干個(gè)可編碼控制模塊，改為二條線上無(wú)極性并接若干個(gè)可編碼控制模塊，可大大減輕安裝調(diào)試的工作量，提高工作效率、降低安裝成本；2.編碼信息與控制信息合二為一，由單線傳送，減低了生產(chǎn)成本；3.控制模塊的工作電源巧妙地利用了編碼與控制信息的脈沖序列獲得，省去了電源專用線。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作情況。
圖1是主控制器發(fā)出的波形圖示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的一種基本結(jié)構(gòu)電路原理圖。
參照?qǐng)D1和圖2，二極管V2、V3、V9和V13相連接成整流橋以組成極性轉(zhuǎn)換電路1，它輸出的正端分送充電蓄能電路2和經(jīng)V7、R1、V8、HC40106送編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路3和啟停鑒別電路4，負(fù)端為整個(gè)控制模塊的公共地。充電蓄能電路2由電阻R4、R12、R5、二極管V5、V14、穩(wěn)壓管V6、三極管V1、電容器C11、C7、C6所構(gòu)成，它的R5與V14、C7的接點(diǎn)輸出V0、V1的發(fā)射極輸出VCC。編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路3由清零塊HC4098、計(jì)數(shù)塊IIC40103、編碼預(yù)置塊撥碼開關(guān)K和與其相配的電阻排所構(gòu)成。啟停鑒別電路4由選通塊HC4052、鑒別啟或停信號(hào)塊HC4098與HC4013所組成。驅(qū)動(dòng)電路5由三極管V4和繼電器線圈L等構(gòu)成。繼電器J1的常開觸點(diǎn)串接在外控設(shè)備的回路中。
在使用中，主控制器不斷地發(fā)出一串T1和T2、T4及T3或T5的脈沖，當(dāng)S線高電平時(shí)，對(duì)電容C7和C11充電；當(dāng)S線為低電平時(shí)，C7和C11進(jìn)行放電，由于放電的時(shí)間常數(shù)較大，故在C7上可獲得20V左右的穩(wěn)定電源V0的輸出以供繼電器線圈L工作。因V6為一穩(wěn)壓管，將其穩(wěn)壓點(diǎn)選定在6.5V左右，通過(guò)V1的基極、發(fā)射極送出一穩(wěn)定電源VCC供給各集成電路芯片工作。主控制器每次發(fā)T1脈沖時(shí)，都由編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路3中的HC4098的⑩腳輸出一清零信號(hào)送HC40103的⑨腳，以將其基數(shù)清成零。當(dāng)主控制器發(fā)出的第N個(gè)脈沖是T3或T5時(shí)，而控制模塊上撥碼開關(guān)K設(shè)定的編碼數(shù)也是N時(shí)，則HC40103的腳輸出一選通信號(hào)送啟停鑒別電路4的HC4052。以便讓送至該塊腳處的T3或T5通過(guò)本HC4052送往鑒別啟或停信號(hào)塊HC4098與HC4013，經(jīng)過(guò)HC4098與HC4013對(duì)T3或T5進(jìn)行鑒別后，由HC4013的①腳輸出，若是T3則輸出高電平，使三極管V4導(dǎo)通，此時(shí)繼電器J1吸合，外控設(shè)備動(dòng)作；若是T5則輸出低電平，外控設(shè)備不動(dòng)作。
權(quán)利要求1.一種二總線可編碼控制模塊，它由極性轉(zhuǎn)換電路(1)、編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路(3)和驅(qū)動(dòng)電路(5)所組成，其特征是還有充電蓄能電路(2)和啟停鑒別電路(4)，所說(shuō)的充電蓄能電路(2)中的電阻R4、二極管V5、電阻R12、二極管V14、電阻R5與三級(jí)管V1的基極相串接，其中R4接電路(1)的正端，V5、V14和V1的基極與電路(1)的地端間分別連接有電容C11、C7和穩(wěn)壓管V6，V1的集電極接V14與R5的接點(diǎn)以獲供驅(qū)動(dòng)電路(5)工作的V0輸出，V1的發(fā)射極經(jīng)電容C6接地，其發(fā)射極輸出的VCC供各電路使用；所說(shuō)的啟停鑒別電路(4)由選通塊HC4052、鑒別啟或停信號(hào)塊HC4098與IIC4013所組成，其中電路(3)輸出的地址選通信號(hào)接HC4052的⑨與⑩腳，電路(1)輸出的脈沖信號(hào)接HC4052的腳，在信號(hào)與脈沖的共同作用下該HC4052腳輸出的啟停信號(hào)分別送HC4098的腳與HC4013的⑤腳去進(jìn)行鑒別，其中HC4098的④腳與⑨腳相接、⑦腳接HC4013的③腳，HC4013的①腳輸出啟動(dòng)或停止的信號(hào)接驅(qū)動(dòng)電路(5)以控制該電路(5)中繼電器J1的通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制模塊，其特征是在極性轉(zhuǎn)換電路(1)與編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路(3)、啟停鑒別電路(4)間串接有二極管V7、電阻R1、穩(wěn)壓管V8以及與非門HC40106，以對(duì)電路(1)的輸出進(jìn)行整形濾波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制模塊，其特征是極性轉(zhuǎn)換電路(1)為由二極管V2、V3、V9和V13連接成橋式整流器所構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制模塊，其特征是編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路(3)由清零塊HC4098、計(jì)數(shù)塊HC40103、編碼預(yù)置塊撥碼開關(guān)K所組成，其中由電路(1)輸出的脈沖信號(hào)接HC4098的腳和HC40103的①腳，HC4098⑩腳輸出的清零信號(hào)接HC40103的⑨腳，HC40103的④、⑤、⑥、⑦、⑩、、、腳分別與撥碼開關(guān)K的①～⑧腳相接，當(dāng)計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)與編碼預(yù)置的值相等時(shí)，其腳輸出的地址選通信號(hào)送啟停鑒別電路(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制模塊，其特征是驅(qū)動(dòng)電路(5)的V4的發(fā)射極接地集電極經(jīng)電阻R9接V0、基極與電路(4)的輸出相接，繼電器線圈L并接于R9兩端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種二總線可編碼控制模塊。它克服了現(xiàn)有技術(shù)中的線制較多、安裝調(diào)試不易和使用維修不便的不足。它是在控制模塊原有的極性轉(zhuǎn)換電路、編碼計(jì)數(shù)識(shí)別電路和驅(qū)動(dòng)電路的基礎(chǔ)上增設(shè)充電蓄能電路和啟停鑒別電路所構(gòu)成。它可將原四線制減為二線制,使編碼信息、控制信息和電源巧妙地復(fù)合在一起,從而節(jié)省了兩根線,大大減輕了安裝調(diào)試的工作量,提高了效率,降低了生產(chǎn)和安裝成本。
文檔編號(hào)G08B17/00GK2278975SQ9624725
公開日1998年4月15日 申請(qǐng)日期1996年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月19日
發(fā)明者孔令成, 梁華為, 徐倞 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所