CN102394691B - 一种矿用红外接收器 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子技术领域，提供了一种矿用接收器，包括电源转换电路、信号接收前级处理电路、逻辑处理电路、输出信号匹配电路以及信号输出电路，电源转换电路分别与信号接收前级处理电路、输出信号匹配电路、逻辑处理电路相电连接并用于提供电源，信号接收前级处理电路连接在逻辑处理电路的输入端与电源转换电路之间，输出信号匹配电路连接在逻辑处理电路的输出端，并经信号输出电路输出方波信号或低电平信号。本发明的优点在于只要安装在液压支架上，面对采煤机的红外发送器，当采煤机经过时就会接收到红外线信号，并通过内部电路对信号进行处理，传送给支架控制器，整个接收器电路适应性强，性能稳定可靠，保证了采煤机的工作效率。

Description

一种矿用红外接收器

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及一种接收器，具体涉及一种矿用接收器。

背景技术

矿用红外接收器是在瓦斯、煤尘爆炸危险环境中使用的电子设备，主要用于煤矿井下采煤过程中检测采煤机的位置，并把该位置转换成电信号，传送给液压支架电液控制系统中的支架控制器，在液压支架电液控制系统中，红外线信号用来反映煤机位置，是成组拉架、成组推溜、成组收护帮、成组喷雾及全自动推溜拉架控制过程中的重要参数，决定成组和全自动运行的过程，实现综合机械化自动采煤，现有的矿用红外接收器的缺点是内部电路在处理信号上不精确，运行稳定性差，不能很好的反映采煤机的位置，这样严重影响了采煤机的工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种适应性强，处理信号性能稳定可靠的矿用接收器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种矿用接收器，其特征在于，包括电源转换电路、信号接收前级处理电路、逻辑处理电路、输出信号匹配电路以及信号输出电路，所述的电源转换电路分别与信号接收前级处理电路、输出信号匹配电路、逻辑处理电路相电连接并用于提供电源，信号接收前级处理电路连接在逻辑处理电路的输入端与电源转换电路之间，输出信号匹配电路连接在逻辑处理电路的输出端，所述的信号接收前级处理电路接收红外信号并在内部进行放大整形，输出TTL兼容电平信号到逻辑处理电路，逻辑处理电路经逻辑处理、检测以及分析后判断是否为有效信号，则并通过输出信号匹配电路将TTL兼容电平信号转换成12V电平，并经信号输出电路输出方波信号或低电平信号。

为优化上述方案采取的措施具体包括：

在上述的一种矿用接收器中，所述的电源转换电路包括二极管D1、电阻R13、电阻R14、电容C1、电容C2、二极管D5以及直流稳压模块U1，所述的电阻R13和电阻R14并联后的一端与二极管D1串联，另一端与直流稳压模块U1的3脚的输入端相连接，所述的二极管D1是防止电源极性接反，电阻R13和电阻R14是用于起到限流电阻，直流稳压模块U1是使输出电压稳定并产生电路所需要的电压，电容C1连接在直流稳压模块U1的3脚输入端、1脚接地端以及电阻R13和电阻R14并联后输出端之间，电容C2连接在直流稳压模块U1的1脚接地端、和4脚输出端之间，电容C1和电容C2是起到滤波作用，二极管D5与直流稳压模块U1相并联连接，用于防止冲击电压。

在上述的一种矿用接收器中，所述的信号接收前级处理电路包括芯片U5、电阻R10、电容C4以及电容C6，所述的电容C4和电容C6并联后的一端与芯片U5连接，另一端与电阻R10连接，电阻R10的一端连接到VCC，所述的电容C4和电容C6主要对电源信号进行滤波，芯片U5接收红外信号进行放大处理，然后输出TTL兼容电平信号到逻辑处理电路中。

在上述的一种矿用接收器中，所述的逻辑处理电路主要包括单片机U3以及与单片机U3相连接控制的逻辑处理器U4A、逻辑处理器U4B和逻辑处理器U4D，逻辑处理器U4A、逻辑处理器U4B以及逻辑处理器U4D对TTL兼容电平信号进行逻辑处理后输入到单片机U3，单片机U3进行信号逻辑检测和分析，若判断为有效信号，则输出信号匹配电路输出方波信号，否则输出低电平。

在上述的一种矿用接收器中，所述的输出信号匹配电路包括芯片U2A、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电阻R15，所述的电阻R5连接在芯片U2A的A-端与单片机U3的RA0端之间，电阻R15的一端连接在芯片U2A的A-端，另一端接地，电阻R6连接在芯片U2A的A+端，电阻R7的一端连接在芯片U2A的A+端，另一端接地，电阻R8连接在U2A的Aout端，电阻R9的一端连接在芯片U2A的Aout端，另一端连接在Vin端，所述的芯片U2A、电阻R8以及电阻R9将单片机U3输出的TTL电平兼容信号转换成12V电平，并通过信号输出电路输出。

在上述的一种矿用接收器中，本接收器当接收到红外发送器发出信号时，输出35Hz频率信号，其高电平不低于10V，低电平不大于0.5V，当没有接收红外发送器发出信号时，输出低电平不大于0.5V。

与现有技术相比，本发明的优点在于结构新颖、安装使用方便，只要安装在液压支架上，面对采煤机的红外发送器，当采煤机经过时就会接收到红外线信号，并通过内部电路对信号进行处理，传送给支架控制器，整个接收器电路适应性强，性能稳定可靠，保证了采煤机的工作效率。

附图说明

图1是本矿用接收器的电路原理方框图；

图2是本矿用接收器的电源转换电路的原理方框图；

图3是本矿用接收器的电路图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

图中，电源转换电路1；信号接收前级处理电路2；逻辑处理电路3；输出信号匹配电路4；信号输出电路5。

如图1所示，本矿用接收器是和发送器配合使用的，主要是用来接收采煤机上红外线发送器发出的红外线信号的，经内部电路的处理变换，完成对信号的检测、分析、判断以及各种电压的匹配，然后输出脉冲电压信号到支架控制器上，实现综合机械化自动采煤，在接收器上只要将四芯的电源和信号电缆插头直接插入插座即可，在插座上配有U形卡孔，这样当外部电缆插入后可以增加连接强度，保证连接的可靠性；而接收器最主要的是内部的电路组成，主要包括电源转换电路1、信号接收前级处理电路2、逻辑处理电路3、输出信号匹配电路4以及信号输出电路5，电源转换电路1分别与信号接收前级处理电路2、输出信号匹配电路4、逻辑处理电路3相电连接并用于提供电源，信号接收前级处理电路2连接在逻辑处理电路3的输入端与电源转换电路1之间，输出信号匹配电路4连接在逻辑处理电路3的输出端。

具体来说，如图2和图3所示，电源转换电路1包括二极管D1、电阻R13、电阻R14、电容C1、电容C2、二极管D5以及直流稳压模块U1，电阻R13和电阻R14并联后的一端与二极管D1串联，另一端与直流稳压模块U1的3脚的输入端相连接，二极管D1是防止电源极性接反，电阻R13和电阻R14是用于起到限流电阻，直流稳压模块U1是使输出电压稳定并产生电路所需要的电压，电容C1连接在直流稳压模块U1的3脚输入端、1脚接地端以及电阻R13和电阻R14并联后输出端之间，电容C2连接在直流稳压模块U1的1脚接地端、和4脚输出端之间，电容C1和电容C2是起到滤波作用，二极管D5与直流稳压模块U1相并联连接，用于防止冲击电压。

信号接收前级处理电路2包括芯片U5、电阻R10、电容C4以及电容C6，电容C4和电容C6并联后的一端与芯片U5连接，另一端与电阻R10连接，电阻R10的一端连接到VCC，电容C4和电容C6主要对电源信号进行滤波，芯片U5接收红外信号进行放大处理，然后输出TTL兼容电平信号到逻辑处理电路3中；逻辑处理电路3接收红外信号并在内部进行放大整形，输出TTL兼容电平信号到逻辑处理电路3，主要包括单片机U3以及与单片机U3相连接控制的逻辑处理器U4A、逻辑处理器U4B和逻辑处理器U4D，逻辑处理器U4A、逻辑处理器U4B以及逻辑处理器U4D对TTL兼容电平信号进行逻辑处理后输入到单片机U3，单片机U3进行信号逻辑检测和分析，若判断为有效信号，则输出信号匹配电路4输出方波信号，否则输出低电平；输出信号匹配电路4包括芯片U2A、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电阻R15，电阻R5连接在芯片U2A的A-端与单片机U3的RA0端之间，电阻R15的一端连接在芯片U2A的A-端，另一端接地，电阻R6连接在芯片U2A的A+端，电阻R7的一端连接在芯片U2A的A+端，另一端接地，电阻R8连接在U2A的Aout端，电阻R9的一端连接在芯片U2A的Aout端，另一端连接在Vin端，芯片U2A、电阻R8以及电阻R9将单片机U3输出的TTL电平兼容信号转换成12V电平，并通过信号输出电路5输出传送给支架控制器，实现综合机械化自动采煤，本接收器当接收到红外发送器发出信号时，输出35Hz频率信号，其高电平不低于10V，低电平不大于0.5V，当没有接收红外发送器发出信号时，输出低电平不大于0.5V，整个接收器电路适应性强，性能稳定可靠，保证了采煤机的工作效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。

Claims (4)

1.一种矿用接收器，其特征在于，包括电源转换电路(1)、信号接收前级处理电路(2)、逻辑处理电路(3)、输出信号匹配电路(4)以及信号输出电路(5)，所述的电源转换电路(1)分别与信号接收前级处理电路(2)、输出信号匹配电路(4)、逻辑处理电路(3)相电连接并用于提供电源，信号接收前级处理电路(2)连接在逻辑处理电路(3)的输入端与电源转换电路(1)之间，输出信号匹配电路(4)连接在逻辑处理电路(3)的输出端，所述的信号接收前级处理电路(2)接收红外信号并在内部进行放大整形，输出TTL兼容电平信号到逻辑处理电路(3)，逻辑处理电路(3)经逻辑处理、检测以及分析后判断是否为有效信号，则并通过输出信号匹配电路(4)将TTL兼容电平信号转换成12V电平，并经信号输出电路(5)输出方波信号或低电平信号；所述的逻辑处理电路(3)包括单片机U3以及与单片机U3相连接控制的逻辑处理器U4A、逻辑处理器U4B、逻辑处理器U4C和逻辑处理器U4D，逻辑处理器U4A、逻辑处理器U4B、逻辑处理器U4C以及逻辑处理器U4D对TTL兼容电平信号进行逻辑处理后输入到单片机U3，单片机U3进行信号逻辑检测和分析，若判断为有效信号，则输出信号匹配电路(4)输出方波信号，否则输出低电平；所述的输出信号匹配电路(4)包括芯片U2A、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电阻R15，所述的电阻R5连接在芯片U2A的A-端与单片机U3的RA0端之间，电阻R15的一端连接在芯片U2A的A-端，另一端接地，电阻R6连接在芯片U2A的A+端，电阻R7的一端连接在芯片U2A的A+端，另一端接地，电阻R8连接在U2A的Aout端，电阻R9的一端连接在芯片U2A的Aout端，另一端连接在Vin端，所述的芯片U2A、电阻R8以及电阻R9将单片机U3输出的TTL电平兼容信号转换成12V电平，并通过信号输出电路(5)输出。

2.根据权利要求1所述的一种矿用接收器，其特征在于，所述的电源转换电路(1)包括二极管D1、电阻R13、电阻R14、电容C1、电容C2、二极管D5以及直流稳压模块U1，所述的电阻R13和电阻R14并联后的一端与二极管D1串联，另一端与直流稳压模块U1的3脚的输入端相连接，所述的二极管D1用于防止电源极性接反，电阻R13和电阻R14是作为限流电阻，直流稳压模块U1是使输入电压稳定并产生电路所需要的电压，电容C1连接在直流稳压模块U1的3脚输入端、1脚接地端以及电阻R13和电阻R14并联后输出端之间，电容C2连接在直流稳压模块U1的1脚接地端和4脚输出端之间，电容C1和电容C2是起到滤波作用，二极管D5与直流稳压模块U1相并联连接，用于防止冲击电压。

3.根据权利要求1所述的一种矿用接收器，其特征在于，所述的信号接收前级处理电路(2)包括芯片U5、电阻R10、电容C4以及电容C6，所述的电容C4和电容C6并联后的一端与芯片U5连接，另一端与电阻R10连接，电阻R10的一端连接到VCC，所述的电容C4和电容C6对信号进行整形滤波，芯片U5对信号进行放大，然后输出TTL兼容电平信号到逻辑处理电路(3)中。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种矿用接收器，其特征在于，所述接收器当接收到红外发送器发出信号时，输出35Hz频率信号，其高电平不低于10V，低电平不大于0.5V，当没有接收红外发送器发出信号时，输出低电平不大于0.5V。