CN103292644A - 电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路及电子起爆系统 - Google Patents

电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路及电子起爆系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103292644A
CN103292644A CN2012100427101A CN201210042710A CN103292644A CN 103292644 A CN103292644 A CN 103292644A CN 2012100427101 A CN2012100427101 A CN 2012100427101A CN 201210042710 A CN201210042710 A CN 201210042710A CN 103292644 A CN103292644 A CN 103292644A
Authority
CN
China
Prior art keywords
communication interface
switching tube
switch pipe
electric detonator
links
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012100427101A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103292644B (zh
Inventor
李国宏
汤大勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUXI CHIPOWN MICROELECTRONICS CO Ltd
Original Assignee
WUXI CHIPOWN MICROELECTRONICS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUXI CHIPOWN MICROELECTRONICS CO Ltd filed Critical WUXI CHIPOWN MICROELECTRONICS CO Ltd
Priority to CN201210042710.1A priority Critical patent/CN103292644B/zh
Publication of CN103292644A publication Critical patent/CN103292644A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103292644B publication Critical patent/CN103292644B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开一种电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路以及电子起爆系统。所述通讯电路包括第一通讯接口和第二通讯接口。所述第一通讯接口包括第一开关管、第二开关管和电阻，第一开关管和第二开关管依次串联在电源和接地端之间，所述电阻串联在电源以及第一开关管和第二开关管的中间节点之间。所述第二通讯接口包括由四个二极管串联组成的全桥电路和第三开关管，第三开关管串联在所述全桥电路的一对相对的节点之间。通过两根连接线可以将第一通讯接口和第二通讯接口进行有线连接。这样，可以在不采用高频载波调制的情况下同样完成数据与能量的传输，从而避免了由于载波调制/解调引入的复杂电路。

Description

电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路及电子起爆系统
【技术领域】
本发明涉及一种爆破领域，尤其涉及电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路以及电子起爆系统。
【背景技术】
目前电子起爆系统已经得到了广泛的应用，并在很多应用中取代了传统的起爆系统。通常，所述电子起爆系统包括有电子雷管和电子雷管控制设备。所述电子雷管控制设备包括编程器和起爆器。所述电子雷管包括有电子雷管控制电路和雷管，所述电子雷管控制电路与所述电子雷管控制设备进行通讯，并控制所述雷管的爆炸。具体的，所述编程器可以对所述电子雷管进行各种编程，比如编程每个电子雷管的起爆延迟时间等。所述起爆器起爆器用于控制所述电子雷管的起爆。所述电子雷管控制电路可以为一块半导体芯片。
通常，所述电子雷管可以通过一对双绞线接收来自所述电子雷管控制设备的能量，并通过该双绞线完成与所述电子雷管控制设备之间的双向数据传输。一般方案是在双绞线上调制高频载波，这样所述电子雷管控制设备与所述电子雷管间可以通过分时复用该高频载波来完成数据的双向传输。同时，该双绞线也可以作为电源线来进行能量的传递。然而，这种方案会引入复杂的载波调制/解调电路，使得设计更为复杂，成本也较高。
因为，有必要提出一种改进的方案来克服上述问题。
【发明内容】
本发明的目的之一在于提供一种电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路，其可以在不采用高频载波调制的情况下同样完成数据与能量的传输，从而避免了由于载波调制/解调引入的复杂电路。
本发明的目的之二在于提供一种电子起爆系统，其可以在不采用高频载波调制的情况下同样完成数据与能量的传输，从而避免了由于载波调制/解调引入的复杂电路。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供一种电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路，其包括：设置于电子雷管控制设备上的第一通讯接口，其包括第一开关管、第二开关管和电阻，第一开关管和第二开关管依次串联在电源和接地端之间，所述电阻串联在电源以及第一开关管和第二开关管的中间节点之间，第一开关管和第二开关管的中间节点和接地端为所述第一通讯接口的两个连接端；设置于电子雷管的控制电路上的第二通讯接口，其包括由四个二极管串联组成的全桥电路和第三开关管，第三开关管串联在所述全桥电路的一对相对的节点之间，所述全桥电路的另一对相对的节点为所述第二通讯接口的两个连接端；将第一通讯接口的两个连接端与第二通讯接口的两个连接端连接在一起的两根连接线。
在一个进一步的实施例中，连接第一通讯接口的第一开关管和第二开关管的中间节点的连接线为数据线，连接第一通讯接口的接地端的连接线为地线。
在一个更进一步的实施例中，每个开关管都包括有可控制自身导通和截止的控制端，通过控制第一开关管的导通和截止以及第二开关管的导通和截止来控制所述数据线上的状态。
在一个再进一步的实施例中，在第一开关管导通而第二开关管截止时，所述数据线上的状态为强1态，第一通讯接口通过该数据线将能量传递给第二通讯接口，在第一开关管截止而第二开关管导通时，所述数据线上的状态为强0态，通过强1态和强0态的组合可将数据从第一通讯接口传输至第二通讯接口，在第一开关管和第二开关管都截止时，所述数据线上的状态为弱1态，通过控制第三开关管的控制端的导通和关闭可将数据从第二通讯接口传输至第一通讯接口。
在一个进一步的实施例中，所述第二通讯接口还包括第五二极管，第三开关管的一个连接端通过该第五二极管与电容的一端相连，第三开关管的另一个连接端与电容的另一端相连。
在一个进一步的实施例中，所述电子雷管控制设备包括编程器和起爆器。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种电子起爆系统，其包括电子雷管控制设备和电子雷管，所述电子雷管包括电子雷管控制电路，所述电子雷管控制设备包括具有两个连接端的第一通讯接口，所述电子雷管控制电路包括具有两个连接端的第二通讯接口，第一通讯接口的两个连接端与第二通讯接口的两个连接端通过两根连接线连接。所述第一通讯接口包括第一开关管、第二开关管和电阻，第一开关管和第二开关管依次串联在电源和接地端之间，所述电阻串联在电源以及第一开关管和第二开关管的中间节点之间，第一开关管和第二开关管的中间节点和接地端为所述第一通讯接口的两个连接端；所述第二通讯接口包括由四个二极管串联组成的全桥电路和第三开关管，第三开关管串联在所述全桥电路的一对相对的节点之间，所述全桥电路的另一对相对的节点为所述第二通讯接口的两个连接端。
在一个进一步的实施例中，连接第一通讯接口的第一开关管和第二开关管的中间节点的连接线为数据线，连接第一通讯接口的接地端的连接线为地线，每个开关管都包括有可控制自身导通和截止的控制端，通过控制第一开关管的导通和截止以及第二开关管的导通和截止来控制所述数据线上的状态。
在一个更进一步的实施例中，在第一开关管导通而第二开关管截止时，所述数据线上的状态为强1态，第一通讯接口通过该数据线将能量传递给第二通讯接口。在第一开关管截止而第二开关管导通时，所述数据线上的状态为强0态，通过强1态和强0态的组合可将数据从第一通讯接口传输至第二通讯接口。在第一开关管和第二开关管都截止时，所述数据线上的状态为弱1态，通过控制第三开关管的控制端的导通和关闭可将数据从第二通讯接口传输至第一通讯接口。
与现有技术相比，本发明中的通讯电路和方法通过对电子雷管控制设备的通讯接口和所述电子雷管的控制电路上的接口电路的修改来实现在不采用高频载波调制的情况下同样完成数据与能量的传输，避免了由于载波调制/解调引入的复杂电路。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明中的电子起爆系统在一个实施例中的结构方框示意图；和
图2为本发明中的电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路在一个实施例中的结构示意图。
【具体实施方式】
本发明的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接或间接地模拟本发明技术方案的运作。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中陈述了很多特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换句话说，为避免混淆本发明的目的，由于熟知的方法和程序已经容易理解，因此它们并未被详细描述。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
图1为本发明中的电子起爆系统100在一个实施例中的结构方框示意图。所述电子起爆系统100包括电子雷管控制设备110和电子雷管120。所述电子雷管控制设备110可以为编程器和/或起爆器，所述电子雷管120包括有电子雷管控制电路121，该控制电路121可以实现为一个芯片。所述电子雷管控制设备110通过一对双绞线(也可以说是两根连接线)与所述电子雷管120的控制电路121进行双向数据通讯，也可以将能量传递给所述电子雷管120的控制电路121。
图2为本发明中的电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路200在一个实施例中的结构示意图。所述通讯电路200包括电子雷管控制设备110的第一通讯接口210、电子雷管120的控制电路121的第二通讯接口220和连接两个通讯接口的一对双绞线231和232。
所述第一通讯接口210包括第一开关管M1、第二开关管M2和电阻R1。每个开关管包括两个连接端和一个控制端，第一开关管M1和第二开关管M2依次串联在电源VDD和接地端之间，所述电阻R1串联在电源VDD以及第一开关管M1和第二开关管M2的中间节点N1之间。接地端和所述中间节点N1为第一通讯接口210的两个连接端。
第二通讯接口220包括由四个二极管D1至D4串联组成的全桥电路、第三开关管M3和二级管D5。第三开关管M3串联在所述全桥电路的一对相对的节点N2和N4之间，该第三开关管M3的一个连接端通过二极管D5与一电容C1的一端相连，另一个连接端与所述电容C1的另一端相连。所述全桥电路的另一对相对的节点为第二通讯接口的两个连接端。
第一通讯接口210的一个连接端(节点N1)通过数据线232与第二通讯接口220的一个连接端(所述全桥电路的另一对相对的节点中的一个)相连接。第二通讯接口220的另一个连接端(接地端)通过地线231与第二通讯接口220的另一个连接端(所述全桥电路的另一对相对的节点中的另一个)相连接。所述全桥电路可以实现无极性连接，也就是说，第一通讯接口210的节点N1和接地端可以通过两根线与第二通讯接口220的两个连接端(全桥电路的另一对相对的节点)任意连接都可以实现正常通讯。此外，一对双绞线中的任一跟线都可以作为数据线和地线。
在使用时，电子雷管控制设备可以通过第一开关管M1的控制端C1和第二开关管M2的控制端C2来控制数据线BUS上的状态，从而实现数据双向传递以及能量传递。
在第一开关管M1导通而第二开关管M2截止时，数据线BUS上的状态为强1态，此时电源VDD通过第一开关管M1、数据线232、二极管D3和D5给所述电容C1充电，这样电子雷管控制电路121就可以通过数据线从控制设备处获得能量。在强1态时，数据线上的信号可以表示1，在第一开关管M1截止而第二开关管M2导通时，数据线BUS上的状态为强0态，此时数据线上的信号可以表示0。因此，通过在强1态和强0态之间切换可以从所述电子雷管控制设备110传输数据至所述电子雷管控制电路120，此时第二通讯接口220在节点N4处接收数据。在第一开关管M1和第二开关管M2都截止时，所述电源VDD通过电阻R1与数据线BUS相连，此时数据线BUS上的状态为弱1态，此时所述电子雷管控制电路121可以通过下拉处于弱1态的数据线来将数据传送至所述电子雷管控制设备110，此时所述第二通讯接口210通过节点N1来接收数据。
本发明的核心在于将原有的数据线的2种状态(强0，强1)修改为现在的三种状态(强0，强1和弱1)。在强1状态时，所述电子雷管控制电路121从数据线BUS上获得能量。通过强0与强1的组合可以发送数据至电子雷管控制电路121。在弱1状态下，所述电子雷管控制电路121通过下拉处于弱1的数据线返回数据。
在一个实施例中，第一开关管M1为PMOS(P-type Metal OxideSemiconductor)晶体管，第二开关管M2为NMOS(N-type Metal OxideSemiconductor)晶体管，第三开关管M3为NMOS晶体管。在控制端C1为高时，所述开关管M1截止，在控制端C1为低时，所述开关管M1导通。在控制端C2为高时，所述开关管M2导通，在控制端C2为低时，所述开关管M2截止。在控制端C3为高时，所述开关管M3导通，在控制端C3为低时，所述开关管M3截止。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (9)

1.一种电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路，其特征在于，其包括：
设置于电子雷管控制设备上的第一通讯接口，其包括第一开关管、第二开关管和电阻，第一开关管和第二开关管依次串联在电源和接地端之间，所述电阻串联在电源以及第一开关管和第二开关管的中间节点之间，第一开关管和第二开关管的中间节点和接地端为所述第一通讯接口的两个连接端；
设置于电子雷管的控制电路上的第二通讯接口，其包括由四个二极管串联组成的全桥电路和第三开关管，第三开关管串联在所述全桥电路的一对相对的节点之间，所述全桥电路的另一对相对的节点为所述第二通讯接口的两个连接端；和
将第一通讯接口的两个连接端与第二通讯接口的两个连接端连接在一起的两根连接线。
2.根据权利要求1所述的通讯电路，其特征在于：连接第一通讯接口的第一开关管和第二开关管的中间节点的连接线为数据线，连接第一通讯接口的接地端的连接线为地线。
3.根据权利要求2所述的通讯电路，其特征在于：每个开关管都包括有可控制自身导通和截止的控制端，通过控制第一开关管的导通和截止以及第二开关管的导通和截止来控制所述数据线上的状态。
4.根据权利要求3所述的通讯电路，其特征在于：
在第一开关管导通而第二开关管截止时，所述数据线上的状态为强1态，第一通讯接口通过该数据线将能量传递给第二通讯接口，
在第一开关管截止而第二开关管导通时，所述数据线上的状态为强0态，通过强1态和强0态的组合可将数据从第一通讯接口传输至第二通讯接口，
在第一开关管和第二开关管都截止时，所述数据线上的状态为弱1态，通过控制第三开关管的控制端的导通和关闭可将数据从第二通讯接口传输至第一通讯接口。
5.根据权利要求1所述的通讯电路，其特征在于：所述第二通讯接口还包括第五二极管，第三开关管的一个连接端通过该第五二极管与电容的一端相连，第三开关管的另一个连接端与电容的另一端相连。
6.根据权利要求1所述的通讯电路，其特征在于：所述电子雷管控制设备包括编程器和起爆器。
7.一种电子起爆系统，其包括电子雷管控制设备和电子雷管，所述电子雷管包括电子雷管控制电路，所述电子雷管控制设备包括具有两个连接端的第一通讯接口，所述电子雷管控制电路包括具有两个连接端的第二通讯接口，第一通讯接口的两个连接端与第二通讯接口的两个连接端通过两根连接线连接，其特征在于：
所述第一通讯接口包括第一开关管、第二开关管和电阻，第一开关管和第二开关管依次串联在电源和接地端之间，所述电阻串联在电源以及第一开关管和第二开关管的中间节点之间，第一开关管和第二开关管的中间节点和接地端为所述第一通讯接口的两个连接端；所述第二通讯接口包括由四个二极管串联组成的全桥电路和第三开关管，第三开关管串联在所述全桥电路的一对相对的节点之间，所述全桥电路的另一对相对的节点为所述第二通讯接口的两个连接端。
8.根据权利要求7所述的电子起爆系统，其特征在于：连接第一通讯接口的第一开关管和第二开关管的中间节点的连接线为数据线，连接第一通讯接口的接地端的连接线为地线，每个开关管都包括有可控制自身导通和截止的控制端，通过控制第一开关管的导通和截止以及第二开关管的导通和截止来控制所述数据线上的状态。
9.根据权利要求8所述的电子起爆系统，其特征在于：
在第一开关管导通而第二开关管截止时，所述数据线上的状态为强1态，第一通讯接口通过该数据线将能量传递给第二通讯接口，
在第一开关管截止而第二开关管导通时，所述数据线上的状态为强0态，通过强1态和强0态的组合可将数据从第一通讯接口传输至第二通讯接口，
在第一开关管和第二开关管都截止时，所述数据线上的状态为弱1态，通过控制第三开关管的控制端的导通和关闭可将数据从第二通讯接口传输至第一通讯接口。
CN201210042710.1A 2012-02-23 2012-02-23 电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路及电子起爆系统 Active CN103292644B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210042710.1A CN103292644B (zh) 2012-02-23 2012-02-23 电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路及电子起爆系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210042710.1A CN103292644B (zh) 2012-02-23 2012-02-23 电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路及电子起爆系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103292644A true CN103292644A (zh) 2013-09-11
CN103292644B CN103292644B (zh) 2015-04-15

Family

ID=49093915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210042710.1A Active CN103292644B (zh) 2012-02-23 2012-02-23 电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路及电子起爆系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103292644B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105509581A (zh) * 2015-12-04 2016-04-20 无锡力芯微电子股份有限公司 电子雷管、编程器以及电子雷管的延期时间设定方法
CN105937863A (zh) * 2016-06-07 2016-09-14 深圳炎泰丰华科技有限公司 一种电子雷管的通讯电路及通讯方法
CN108709466A (zh) * 2018-05-23 2018-10-26 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种电子雷管信号接收电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0604694A1 (en) * 1992-12-31 1994-07-06 Union Espanola De Explosivos S.A. Electronic system for sequential blasting
CN1598475A (zh) * 2003-09-15 2005-03-23 中国兵器工业系统总体部 数码电子雷管控制器
CN101324413A (zh) * 2008-07-28 2008-12-17 颜景龙 起爆装置及其主控流程
CN101666595A (zh) * 2009-09-08 2010-03-10 北京维深数码科技有限公司 一种数码电子雷管控制芯片

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0604694A1 (en) * 1992-12-31 1994-07-06 Union Espanola De Explosivos S.A. Electronic system for sequential blasting
CN1598475A (zh) * 2003-09-15 2005-03-23 中国兵器工业系统总体部 数码电子雷管控制器
CN101324413A (zh) * 2008-07-28 2008-12-17 颜景龙 起爆装置及其主控流程
CN101666595A (zh) * 2009-09-08 2010-03-10 北京维深数码科技有限公司 一种数码电子雷管控制芯片

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105509581A (zh) * 2015-12-04 2016-04-20 无锡力芯微电子股份有限公司 电子雷管、编程器以及电子雷管的延期时间设定方法
CN105937863A (zh) * 2016-06-07 2016-09-14 深圳炎泰丰华科技有限公司 一种电子雷管的通讯电路及通讯方法
CN108709466A (zh) * 2018-05-23 2018-10-26 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种电子雷管信号接收电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN103292644B (zh) 2015-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202372976U (zh) 一种分时复用串口的切换电路
CN103292644B (zh) 电子雷管控制设备和电子雷管的通讯电路及电子起爆系统
CN101594171B (zh) 一种电源线斩波通讯收发电路
CN105446930A (zh) 一种单选择端spi主从式多机双向通信方法
CN102098467B (zh) 实现电视终端双向控制的方法及装置
CN104885569B (zh) 用于信号传输的接口电路、操作装置及控制分析电路
CN104052462A (zh) 一种隔离通信电路
CN104572556B (zh) 多级串口扩展电路
CN203847102U (zh) Can总线与485总线节点电路
CN206546627U (zh) 一种用于电力仪表中的LoRa无线通讯模块
CN204290960U (zh) 基于rs-232c协议的一对多点全双工通信装置
CN103473206A (zh) 一种数据传输方法及i2c接口扩展器
CN104865938A (zh) 应用于评估人体受伤情况的节点连接芯片及其节点网络
CN205051128U (zh) 单输入多输出的快速充电线缆及快速充电器
CN205105240U (zh) 通信电路
CN105532075A (zh) 具有改善的发送分支的接口
CN105553504A (zh) 一种隔离收发模块及其制作方法
CN205017297U (zh) 串口通讯的电平转换电路
CN106941408A (zh) 用于rs‑232接口的扩展电路及一对多通信器件
CN102545953A (zh) Uart功能扩展电路及其控制方法
CN209842613U (zh) 一种数据传输装置
CN103346894B (zh) 芯片间接口转换电路和网络设备
CN104506208A (zh) 一种基于rs-232c协议的一对多点全双工通信装置
CN103471201B (zh) 空调通讯电路
CN201985886U (zh) 一种二线制从机电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant