CN102999990A - 火灾显示盘 - Google Patents

Abstract

本发明属于现场总线技术应用领域，涉及一种使用两线制、无极性、可供电总线技术的火灾报警显示装置——火灾显示盘。本发明包括总线通信模块、开关电源模块、声音驱动模块、主控制器模块、显示模块、按键模块；采用大规模集成电路，体积小，功耗低；与控制器之间连接采用两线制、无极性、可供电标准总线，可以9.6kbps的速率稳定传输；底座采用免剥线技术，安装方便。

Description

火灾显示盘

技术领域

本发明属于现场总线技术应用领域，通过总线与火灾报警控制器相连，处理并显示控制器传送过来的数据。具体涉及一种使用两线制、无极性、可供电总线技术的火灾报警显示装置。

背景技术

火灾显示盘可以安装在楼层或独立防火区内，当建筑物内发生火灾时，火灾显示盘将收到的火警信息显示出来同时发出声光报警信号，以通知失火区域的人员。火灾显示盘设有报警信息显示窗，能用数字或者汉字的形式直观和清晰地显示出失火区域相关信息。

目前，市面上很多火灾显示盘都会存在以下几点不足之处：

1)集成度低，体积大，功耗大；

2)显示信息单一，报警声单一强度不可调；

3)火灾显示盘与主控制器之间连线复杂，多为4线制。

本火灾显示盘，采用的声音驱动电路可通过PWM调制的方式输出声强可调的声音；只需2根线即可实现总线通信和取电两个功能。总之，本发明就是为了解决目前市面上火灾显示盘存在的问题而设计的。

发明内容

本发明的特征在于，该设备硬件电路包括总线通信模块(1)、开关电源模块(2)、声音驱动模块(3)、主控制器模块(4)、显示模块(5)、按键模块(6)其中：

总线通信模块(1)，该电路输入端与两根无极性、可供电总线(BUS1、BUS2)相连，接收数据端(RXD)和发送数据端(TXD)与主控制器模块(4)相连，DC24V电源输出分别与开关电源模块(2)、声音驱动模块(3)相连；

开关电源模块(2)，该电路与总线通信模块(1)的电源端24V相连，通过DC-DC转换电路，将24V转换为3.3V，为主控制器模块(4)和显示模块(5)供电；

声音驱动模块(3)，该电路与主控制器模块(4)的PWM相连，可输出强度可调的报警声；

显示模块(5)，由开关电源模块(2)提供3.3V电源，并由主控制器模块(4)提供行列扫描信号，控制显示模块(5)数码管的显示。

按键模块(6)，与主控制器模块(2)相连，提供消音/自检键、上翻键、下翻键和首警键。

本发明采用如下技术方案：

1)总线通信模块(1)采用XY001芯片。XY001芯片自身功耗低，工作电压宽，抗干扰能力强，通讯速率高。

2)总线报文信息经外部桥式整流器后直接输入XY001芯片，由XY001芯片完成数字通讯的调制解调功能。

3)开关电源模块(2)采用MP2451集成芯片构成的典型降压型电路，将总线输入的24V电源转换为直流稳压3.3V电源。

4)声音驱动模块(3)，利用主控制器模块(4)的PWM调制方式控制MOS管的打开与关闭，驱动电感与蜂鸣片(电容)构成的LC谐振回路，实现升压提高蜂鸣器发声强度，同时降低了功耗。

5)主控制器模块(4)主要提供时钟、复位、在线编程以及行列扫描信号、PWM驱动控制。

6)显示模块(5)完成火灾报警信息在数码管上的显示输出。

7)通过上翻、下翻按键查看火警信息；消音键和自检键复用，通过消音键关掉声音，无火警信息时通过自检键检查火灾显示盘功能及声光器件工作是否正常；通过首警键，可快速显示第一条火警信息。

8)火灾显示盘底座接线端子采用免剥线技术，安装方便。

9)采用两线制、无极性、可供电总线技术，简化系统布线，便于工程安装、维修，降低了工程造价。

附图说明

图1为本发明实施例已有技术的电原理图；

图2为本发明实施例的硬件原理框图；

图3为本发明实施例总线通信模块(1)的电原理图；

图4为本发明实施例开关电源模块(2)的电原理图；

图5为本发明实施例声音驱动模块(3)的电原理图。

具体实施方式

本火灾显示盘采用壁挂式安装方式，通过底座上的两免剥线端子连接总线，便于施工。6组指示灯分别指示火警状态、消音状态、首警状态、通讯状态、工作状态、故障状态，可直观反映火灾显示盘的当前情况。

图1为本发明实施例已有技术的电原理图，火灾显示盘直接与无极性两总线相连，从总线直接取电，并通过总线与控制器进行通信。

图2为本发明实施例的硬件原理框图，火灾显示盘接收总线信号(BUS1或BUS2)，经过总线通信模块(1)的调制，转换发送信号TXD、接收信号RXD，最终进入主控制器模块(4)，完成主控制器模块与总线的通讯。主控制器模块(4)提供PWM调制信号和行列扫描信号，分别控制声音驱动模块(3)和显示模块(5)工作。另外，按键模块(6)的电平信号输入主控制器模块(4)，可实现不同按键操作功能。

图3为本发明实施例的总线通信模块(1)的电路原理图，该电路以XY001芯片为核心，总线报文信息经外部桥式整流器由BUS1或者BUS2直接输入芯片，芯片RXD、TXD信号可直接输入单片机。接收时，总线信号经外部桥式整流器变换极性，经过XY001芯片内部解调，开漏极输出RXD信号，最终输出到主控制器模块(4)的RXD脚上。发送时，主控制器模块(4)的TXD脚连接到XY001芯片的TXD脚上，TXD信号经过XY001芯片内部调制将TXD的TTL电平信号调制到总线上。另外，由于总线无极性，故在两总线入口处各接一压降非常小的二极管即可取得24V电压。

图4为本发明实施例的开关电源模块(2)硬件原理图。开关电源模块(2)采用MP2451集成芯片构成的典型降压型电路，将总线输入的24V电转换为直流稳压3.3V电源，为主控制器模块(4)和显示模块(5)供电。

图5为本发明实施例的声音驱动电路(3)的硬件原理图。利用主控制器模块(4)的PWM调制方式控制MOS管的打开与关闭，驱动电感与蜂鸣片(电容)构成的LC谐振回路，实现升压提高蜂鸣器发声强度，同时降低了功耗。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种使用两线制、无极性、可供电总线技术的火灾报警显示装置——火灾显示盘，包括壳体及内部硬件电路，其特征是：所述硬件电路包括总线通信模块(1)、开关电源模块(2)、声音驱动模块(3)、主控制器模块(4)、显示模块(5)、按键模块(6)其中：

总线通信模块(1)，该电路输入端与两根无极性、可供电总线(BUS1、BUS2)相连，接收数据端(RXD)和发送数据端(TXD)与主控制器模块(4)相连，DC24V电源输出分别与开关电源模块(2)、声音驱动模块(3)相连；

开关电源模块(2)，该电路与总线通信模块(1)的电源端24V相连，通过DC-DC转换电路，将24V转换为3.3V，为主控制器模块(4)和显示模块(5)供电；

声音驱动模块(3)，该电路与主控制器模块(4)的PWM口相连，可输出强度可调的报警声；

显示模块(5)，由开关电源模块(2)提供3.3V电源，并由主控制器模块(4)提供行列扫描信号，控制显示模块(5)数码管的显示。

按键模块(6)，与主控制器模块(2)相连，提供消音/自检键、上翻键、下翻键和首警键。

2.根据权利要求1所述的火灾显示盘，其特征是：所述总线通信模块(1)采用XY001芯片。

3.根据权利要求1所述的火灾显示盘，其特征是：所述总线通信模块(1)只需2根线即可实现总线通信和取电两个功能。

4.根据权利要求1所述的火灾显示盘，其特征是：声音驱动模块(3)可通过主控制器模块(4)对PWM波形的调制，实现声强的可调。

5.根据权利要求1所述的火灾显示盘，其特征是：火灾显示盘底座采用免剥线端子，安装方便。

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