CN111031637A - 一种警情照明联动装置 - Google Patents

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吴翔
孙浩
王永生
马龙
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Abstract

本发明公开了一种警情照明联动装置，包括报警联动器、报警信号转换单元、报警信号处理单元、照明指令发送节点、照明指令接收节点、照明指令处理单元以及照明灯开关控制单元；报警联动器输出220V交流电压信号经报警信号转换单元至报警信号处理单元，报警信号处理单元将3.3V直流电压信号串口指令发送至照明指令发送节点，照明指令发送节点通过433Mhz无线传输将照明指令信号传输至照明指令接收节点，照明指令接收节点收到照明指令信号后通过串口传输至照明指令处理单元，照明指令处理单元通过控制照明灯开关控制单元中继电器线圈的开闭达到控制照明灯的开关效果。本发明电路部分连接简单，能够有效实现联动作用。

Description

一种警情照明联动装置
技术领域
本发明涉及一种警情照明联动装置，属于物联设备技术领域。
背景技术
消防战士夜间接警的时候，需要手动打开照明装置，而通过照明与警铃联动的物联设备，可实现消防战士在夜间接警的时候，宿舍内的照明装置会自动打开，从而实现警铃与照明装置联动。警情照明联动装置直接与室内控制照明开关相连，安装控制简单，且照明装置在白天是不会执行打开照明开关任务，只有在夜间才执行，同时也可配置警情照明联动装置的打开照明时间。
目前该装置存在结构尺寸稍偏大，电路整套系统欠缺优化，内部控制220V通断的继电器太大等问题，应选择能够满足需求偏小尺寸的继电器，整个系统的无线通信偶尔会出现连接不上，需要对无线传输的无线终端模块进行重新选型。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种警情照明联动装置，能够解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种警情照明联动装置，包括依次连接的报警联动器、报警信号转换单元、报警信号处理单元、照明指令发送节点、照明指令接收节点、照明指令处理单元以及照明灯开关控制单元；所述报警联动器输出220V交流电压信号至报警信号转换单元,所述报警信号转换单元将220V交流电压信号转换成3.3V直流电压信号至报警信号处理单元，所述报警信号处理单元将3.3V直流电压信号串口指令发送至照明指令发送节点，所述照明指令发送节点通过433Mhz无线传输将照明指令信号传输至照明指令接收节点，所述照明指令接收节点收到照明指令信号后通过串口传输至照明指令处理单元，照明指令处理单元通过控制照明灯开关控制单元中继电器线圈的开闭达到控制照明灯的开关效果。
作为发明的进一步改进，所述报警信号转换单元包括包括整流桥、光耦以及输出电源VCC,所述整流桥通过引脚1串联有限流电阻R1,所述整流桥与光耦之间串联有直流电指示灯LED，整流桥与直流电指示灯LED之间依次并联有稳压二极管D1和滤波电容C1。
作为发明的进一步改进，所述报警信号处理单元包括电源电路模块和单片机最小系统模块；所述电源电路模块包括LDO芯片LM39100S, 所述LDO芯片LM39100S分别通过引脚1连接有适配器、通过引脚2 接地、通过引脚3连接输出电源；所述单片机最小系统模块包括晶振电路、复位电路、STM32F103芯片、SWD下载调试电路以及滤波电路。
作为发明的进一步改进，所述照明指令发送节点包括MESH节点发送单元和警情信号检测单元；所述MESH节点发送单元包括MESH自组网模块以及连接在MESH自组网模块模块上的多个MESH节点。
作为发明的进一步改进，所述照明指令接收节点包括电源电路单元、单片机最小系统部分、MESH接收节点单元；所述电源电路单元包括MPQ4423直流转直流变压芯片，所述MPQ4423直流转直流变压芯片为输出电压可调式变压模块，所述MPQ4423直流转直流变压芯片的引脚1、引脚6对应连接有调压电阻R16、调压电阻R18。
作为发明的进一步改进，所述MPQ4423直流转直流变压芯片的调压范围为3.3V-24V。
作为发明的进一步改进，所述照明指令处理单元包括照明灯控制单元、wifi电路模块和服务器通信单元；所述照明灯控制单元包括用于驱动继电器线圈的A09T-MOS管和用于控制继电器线圈通断的 CTRL_JDQ；所述wifi电路模块包括USR-WIFI232-B2wifi模块，所述 USR-WIFI232-B2wifi模块的引脚8、引脚9对应连接有限流电阻R10、限流电阻R8，所述限流电阻R10、限流电阻R8对应连接有连接状态指示灯D3、状态指示灯D2。
与现有技术相比，本发明提供了一种警情照明联动装置，具备以下有益效果：本发明外观小巧轻量，整套电路的连接简单，保证了无线传输数据的稳定性，杜绝通讯断连，同时操作简单，无需繁琐操作配置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明报警信号转换单元的结构示意图；
图3为本发明报警信号处理单元和照明指令发送节点的结构示意图；
图4为本发明电源电路模块的结构示意图；
图5为本发明单片机最小系统模块的结构示意图；
图6为本发明单片机MESH节点发送单元的结构示意图；
图7为本发明照明指令接收节点和照明指令处理单元的结构示意图；
图8为本发明电源电路单元的结构示意图；
图9为本发明照明灯控制单元的结构示意图；
图10为本发明wifi电路模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供的一种警情照明联动装置，包括依次连接的报警联动器、报警信号转换单元、报警信号处理单元、照明指令发送节点、照明指令接收节点、照明指令处理单元以及照明灯开关控制单元，报警联动器输出220V交流电压信号至报警信号转换单元, 报警信号转换单元将220V交流电压信号转换成3.3V直流电压信号至报警信号处理单元，报警信号处理单元将3.3V直流电压信号串口指令发送至照明指令发送节点，照明指令发送节点通过433Mhz无线传输将照明指令信号传输至照明指令接收节点，照明指令接收节点收到照明指令信号后通过串口传输至照明指令处理单元，照明指令处理单元通过控制照明灯开关控制单元中继电器线圈的开闭达到控制照明灯的开关效果。
具体地，如图2所示，报警信号转换单元包括整流桥、光耦以及输出电源VCC,有报警后，报警信号转换单元的供电电压Uin由报警联动器输出，为220V交流电，整流桥通过引脚1串联有限流电阻R1, 整流桥为全桥整流的形式将交流电转换成直流电，输出5V直流电，整流桥与光耦之间串联有直流电指示灯LED，整流桥与直流电指示灯LED之间依次并联有稳压二极管D1和滤波电容C1，光耦起光电隔离和电平转换的作用，有报警时Uout输出3.3V直流电。
具体地，如图3所示，报警信号处理单元包括电源电路模块和单片机最小系统模块，其中，如图4所示，电源电路模块包括LDO芯片 LM39100S,LDO芯片LM39100S分别通过引脚1连接有适配器、通过引脚2接地、通过引脚3连接输出电源，并通过LDO芯片LM39100S实现将适配器5V电压转换成3.3V。如图5所示，单片机最小系统模块包括晶振电路、复位电路、STM32F103芯片、SWD下载调试电路以及滤波电路，STM32F103芯片是一款基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，最高工作频率可达72MHz，拥有64K字节的闪存程序存储器和高达20K字节的SRAM，拥有丰富的外接接口，SWD下载调试电路系统的作用是给单片机烧写固件程序，采用SWD模式jlink只需要 SWDIO/SWCLK/GND三根线就可以实现和目标单片机的通信，可实现程序下载、单步测试等功能,晶振电路结合单片机内部电路，产生单片机所必需的时钟频率，以提供稳定、精确地单频震荡,而上电瞬间，滤波电路中的C4相当于通路接地，STM32F103芯片自动复位，之后 VCC_3.3V稳定，C4相当于断路，复位脚一直为高电平。照明指令发送节点包括MESH节点发送单元和警情信号检测单元，如图6所示， MESH节点发送单元包括MESH自组网模块以及连接在MESH自组网模块模块上的多个MESH节点，MESH节点就是无线模块，本系统中用到多个从节点，一个主节点，采用MESH组网的形式进行无线信号通信，增强了无线系统稳定性，关联的部件是其它MESH节点，因此MESH节点发送单元的作用主要是负责将照明控制指令无线传输至探照灯控制单元。
具体地，如图7所示，照明指令接收节点包括电源电路单元、单片机最小系统部分、MESH接收节点单元；如图8所示，电源电路单元包括MPQ4423直流转直流变压芯片，MPQ4423直流转直流变压芯片为输出电压可调式变压模块，MPQ4423直流转直流变压芯片的引脚1、引脚6对应连接有调压电阻R16、调压电阻R18，MPQ4423直流转直流变压芯片通过调整R16和R18的阻值可以达到调压的目的，调压范围3.3V-24V，本发明中使用33K和6.2K达到输出直流5V的作用。照明指令处理单元包括照明灯控制单元、wifi电路模块和服务器通信单元，如图9所示，照明灯控制单元包括用于驱动继电器线圈的 A09T-MOS管和用于控制继电器线圈通断的CTRL_JDQ，CTRL_JDQ为MOS 管的源极引脚，该引脚电平为高电平时VCC_12V导通，继电器线圈吸合，照明灯亮，当该引脚电平为低电平时VCC_12V闭合，继电器线圈释放，照明灯灭，如图10所示，wifi电路模块包括 USR-WIFI232-B2wifi模块，USR-WIFI232-B2wifi模块的引脚8、引脚9对应连接有限流电阻R10、限流电阻R8，限流电阻R10、限流电阻R8对应连接有连接状态指示灯D3、状态指示灯D2，R8、R10主要是控制LED的电流，wifi模块正常运行时状态指示灯D2为常亮，联网以后连接状态指示灯D3为常亮。
工作原理：119指挥中心接警后，内部系统联动设备即报警联动器会输出220V交流电压信号，将220V电压信号经过报警信号转换单元转换成可供单片机检测的3.3V直流信号，经过报警信号处理单元处理成串口指令，发送给照明指令发送MESH节点，发送MESH节点通过433Mhz无线传输将信号传输至照明指令接收节点，接收节点收到照明指令后通过串口传输至照明指令处理单元，照明指令处理单元通过控制继电器线圈的开闭达到控制照明灯的开关效果。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种警情照明联动装置，其特征在于，包括依次连接的报警联动器、报警信号转换单元、报警信号处理单元、照明指令发送节点、照明指令接收节点、照明指令处理单元以及照明灯开关控制单元；所述报警联动器输出220V交流电压信号至报警信号转换单元,所述报警信号转换单元将220V交流电压信号转换成3.3V直流电压信号至报警信号处理单元，所述报警信号处理单元将3.3V直流电压信号串口指令发送至照明指令发送节点，所述照明指令发送节点通过433Mhz无线传输将照明指令信号传输至照明指令接收节点，所述照明指令接收节点收到照明指令信号后通过串口传输至照明指令处理单元，照明指令处理单元通过控制照明灯开关控制单元中继电器线圈的开闭达到控制照明灯的开关效果。
2.根据权利要求1所述的一种警情照明联动装置，其特征在于，所述报警信号转换单元包括整流桥、光耦以及输出电源VCC,所述整流桥通过引脚1串联有限流电阻R1,所述整流桥与光耦之间串联有直流电指示灯LED，整流桥与直流电指示灯LED之间依次并联有稳压二极管D1和滤波电容C1。
3.根据权利要求2所述的一种警情照明联动装置，其特征在于，所述报警信号处理单元包括电源电路模块和单片机最小系统模块；所述电源电路模块包括LDO芯片LM39100S,所述LDO芯片LM39100S分别通过引脚1连接有适配器、通过引脚2接地、通过引脚3连接输出电源；所述单片机最小系统模块包括晶振电路、复位电路、STM32F103芯片、SWD下载调试电路以及滤波电路。
4.根据权利要求3所述的一种警情照明联动装置，其特征在于，所述照明指令发送节点包括MESH节点发送单元和警情信号检测单元；所述MESH节点发送单元包括MESH自组网模块以及连接在MESH自组网模块模块上的多个MESH节点。
5.根据权利要求4所述的一种警情照明联动装置，其特征在于，所述照明指令接收节点包括电源电路单元、单片机最小系统部分、MESH接收节点单元；所述电源电路单元包括MPQ4423直流转直流变压芯片，所述MPQ4423直流转直流变压芯片为输出电压可调式变压模块，所述MPQ4423直流转直流变压芯片的引脚1、引脚6对应连接有调压电阻R16、调压电阻R18。
6.根据权利要求5所述的一种警情照明联动装置，其特征在于，所述MPQ4423直流转直流变压芯片的调压范围为3.3V-24V。
7.根据权利要求6所述的一种警情照明联动装置，其特征在于，所述照明指令处理单元包括照明灯控制单元、wifi电路模块和服务器通信单元；所述照明灯控制单元包括用于驱动继电器线圈的A09T-MOS管和用于控制继电器线圈通断的CTRL_JDQ；所述wifi电路模块包括USR-WIFI 232-B2wifi模块，所述USR-WIFI 232-B2wifi模块的引脚8、引脚9对应连接有限流电阻R10、限流电阻R8，所述限流电阻R10、限流电阻R8对应连接有连接状态指示灯D3、状态指示灯D2。
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