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原文传递一种室内可燃气体浓度检测报警与显示装置

专利名称：	一种室内可燃气体浓度检测报警与显示装置
摘要：	本发明公开了一种室内可燃气体浓度检测报警与显示装置，它由电源模块，继电器电路模块，串口通信电路模块，电源状态信号监测电路模块，通道屏蔽电路模块，蜂鸣器声音报警模块，灯带指示电路模块，报警指示灯电路模块，复位，确认\消音按键电路模块九部分组成。左侧板基于单片机设计，采用STM32F103VET6作为两个板的主控芯片，用于控制指示灯，灯带和蜂鸣器，并可与上位机通信，右侧板上有按键和灯带，两个板之间通过板间连接器相连。同时为了适用于模拟电路等对噪声及EMC测试比较敏感的场合，本发明将静电保护三极管，共模电感应用到该装置中，提高了该装置的工作效率和灵活性以及抗干扰性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京工业大学
发明人：	刘杰;孙光民;施翀;马潘;林朋飞;王皓
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910839545.4
公开号：	CN110470801A
代理机构：	北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：	沈波
分类号：	G01N33/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	100124 北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	1.一种室内可燃气体浓度检测报警与显示装置，其特征在于：该装置由电源模块、继电器电路模块、串口通信电路模块、电源状态信号监测电路模块、通道屏蔽电路模块、蜂鸣器声音报警模块、灯带指示电路模块、报警指示灯电路模块和复位\确认\消音按键电路模块九部分组成；所述的电源模块包括模拟电源部分：模拟电源部分由PESD24VL2BT静电保护模块，输入滤波网络、AMS1117-3.3稳压模块、FL2D-10-222EMC滤波模块、+24V转+12V DC模块电源、+12V转+5V DC模块电源、输出滤波网络构成；该模块中板外+24V电源作为输入滤波网络的输入，且与PESD24VL2BT静电保护模块相连，输入滤波网络的输出作为EMC滤波模块的输入，EMC滤波模块的输出作为+24V转+12V DC模块电源的输入，+24V转+12V DC模块电源的输出端连接到输出滤波网络的输入端，最后输出滤波网络的输出电压为模拟电路部分提供+12V电压供给；+12V电压信号输入作为输入滤波网络的输入，输入滤波网络的输出作为+12V转+5V DC模块电源的输入，+12V转+5V DC模块电源的输出端连接到输出滤波网络的输入端，最后输出滤波网络的输出电压为模拟电路部分提供+5V电压供给；+5V电压信号输入作为输入滤波网络的输入，输入滤波网络的输出作为稳压模块的输入，稳压模块的输出端连接到输出滤波网络的输入端，最后输出滤波网络的输出电压为+3.3V电压，其经过滤波模块后为其它模块提供+3.3V和-3.3V电压供给，分别与STM32F103VET6的VREF+和VREF-相连；从而完成为其它八个模块提供工作所需的电压的工作；所述的继电器电路模块包含继电器故障接口电路模块和+5V转+3.3V电平转换电路模块，由PESD5V0L2BT静电保护模块、SN74LV1T34DBVR电平转换模块和连接器构成；该继电器电路模块将+5V电压信号与连接器和PESD5V0L2BT静电保护模块相连，并通过SN74LV1T34DBVR电平转换模块将+5V电压信号转换为+3.3V电压信号，并分别作为四个电平输出端SFR1-SFR4与STM32F103VET6的PA1口-PA4口相连；通过读取PA1口-PA4口的状态即可完成继电器的信号检测以及TTL电平转换工作；所述的串口通信电路模块由PESD12VL2BT静电保护模块，MAX232CWE+RS232收发器和RS232连接器构成；该串口通信电路模块通过MAX232CWE+RS232收发器的T1 in引脚和R1out引脚与STM32F103VET6的PA9口和PA10口对应相连，T1 out引脚和R1 in引脚与PESD12VL2BT静电保护模块相连，同时RS232连接器对应引脚与上位机对应串口相连；完成上位机与下位机间的数据收发工作；所述的电源状态信号监测电路模块由两路采集DB9电源状态信号的接口，TCMT4100光电耦合器构成；两路采集DB9电源状态信号的接口分别与四个光电耦合器对应引脚相连，并由主板外电源供电，再与STM32F103VET6的PB9口-PB15口、PD9口-PD15口相连；通过读取PB9口-PB15口,PD9口-PD15口的状态即可完成电源状态信号监测和采集的工作；所述的通道屏蔽电路模块由A6S-4104-PH拨码开关构成，该通道屏蔽电路模块中拨码开关其中一侧对应引脚与STM32F103VET6的PA5口和PA6口相连，另一侧分别与+3.3V和地相连；通过读取PA5口和PA6口的状态即可完成判断去检测哪一路采集DB9电源状态信号的接口和检测电源状态信号的哪几位信息的工作；所述的蜂鸣器声音报警模块由蜂鸣器和BC817-40Q-7-F放大模块构成；该蜂鸣器声音报警模块中的蜂鸣器由+12V电压信号供电，并与BC817-40Q-7-F放大模块相连，再与STM32F103VET6的PB5口相连；通过使用定时器和给PB5口高低电平即可完成故障声音、气体和监管声音报警的工作；所述的灯带指示电路模块由指示灯、ULN2003ADR电流驱动模块和板间连接器构成；该灯带指示电路模块中主板上的灯带与ULN2003ADR电流驱动模块对应相连，再与STM32F103VET6的PC0口-PC2口相连，按键板上的灯带与ULN2003ADR电流驱动模块对应相连，并通过板间连接器再与STM32F103VET6的PE0口-PE2口相连；通过使用定时器和给PC0口-PC2口和PE0-PE2口高低电平即可完成故障、气体和监管灯带常亮显示报警的工作；所述的报警指示灯电路模块由指示灯和ULN2803ADW电流驱动模块构成；该报警指示灯电路模块中主板上的系统工作指示灯直接由+5V供电，而其它报警指示灯与ULN2803ADW电流驱动模块对应相连，再与STM32F103VET6的PD0-PD3口,PD5-PD8口相连；通过使用定时器并分别给PD0口-PD3口和PD5-PD8口高低电平即可完成故障、气体、监管的报警指示灯闪烁显示报警的工作；所述的复位\确认\消音按键电路模块由两个按键和板间连接器构成；该复位\确认\消音按键电路模块中的两个按键分别通过板间连接器与主板上的STM32F103VET6的PA7口和PA8口相连；通过外部中断的方式给PA7口和PA8口高低电平即可完成复位和消音的工作。 2.根据权利要求1所述的一种室内可燃气体浓度检测报警与显示装置，其特征在于：该装置采用低功耗处理器STM32F103VET6，它包括一个主频为72MHz的Codex-M3内核，采用ARM7架构。 3.根据权利要求1所述的一种室内可燃气体浓度检测报警与显示装置，其特征在于：当下位机检测是否有电源故障时，若无故障则执行其他程序；若检测出任何电源故障时，对应的电源故障指示灯以定时器设置的1Hz的频率闪烁，对应电源故障灯带长亮黄色，蜂鸣器以定时器设置的0.5Hz的频率发声警报，并向上位机发送电源故障指令；当下位机接收到上位机发送的故障报警指令时，蜂鸣器以0.5Hz的频率发声警报，对应的故障指示灯闪烁；当下位机接收到上位机发送的气报警指令时，蜂鸣器以1Hz的频率发声警报，对应的故障指示灯闪烁，对应报警灯带常亮显红色；当按下确认\消音按键后，蜂鸣器静音，报警指示灯维持闪烁，灯带保持常亮，并向上位机发送确认\消音指令；当按下复位按键后，蜂鸣器静音，所有灯关闭，并向上位机发送复位指令。
所属类别：	发明专利