CN205405841U - 用于火灾报警系统的输入输出装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于火灾报警系统的输入输出装置，包括电路板，电路板上设有：电源电路，用于给电路板上各电路提供电压；CPU，发出检测脉冲；反馈信号检测电路，连接CPU与外部设备连接口，CPU发出的检测脉冲通过反馈信号检测电路后，进入外部设备连接口，然后再返回CPU进行AD检测；通讯电路，用于与火灾报警控制器进行通讯；输出控制电路，包括双稳态继电器电路部分、掉电复位继电器电路部分、控制电路启动电路部分、控制电路停止电路部分。本实用新型不需要连接电源二总线，简化布线，并且降低了控制器总的电源功耗，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种与火灾报警控制器连接的总线设备，尤其涉及一种用于火灾报警系统的输入输出装置。
背景技术
用于火灾报警系统的输入输出装置，是一种火灾报警控制器与外部设备进行控制的接口设备，接收到火灾报警控制器发来的启动命令后，启动与其连接的外部设备，同时可接收外部设备启动后的动作反馈信号，将信号上传给火灾报警控制器。
现有用于火灾报警系统的输入输出装置，一般包括给电路板上各部件供电的电源电路、通信电路、控制通信电路的CPU、CPU复位电路等部分。现有各个火灾报警控制器厂家生产的输入输出模块有两方面的技术缺点：一是工程布线为4线制，2根为信号线，2根为电源线，布线比较多，给工程布线带来困难；二是启动后需持续供电，模块功耗比较大，增加了火灾报警控制器的负担。
实用新型内容
针对上述缺点，本实用新型提供了一种用于火灾报警系统的输入输出装置。
本实用新型所提供的用于火灾报警系统的输入输出装置，包括电路板，电路板上设有：
——电源电路，用于给电路板上各电路提供电压；
——CPU，发出检测脉冲；
——反馈信号检测电路，连接CPU与外部设备连接口，CPU发出的检测脉冲通过反馈信号检测电路后，进入外部设备连接口，然后再返回CPU进行AD检测；
——通讯电路，用于与火灾报警控制器进行通讯；
——输出控制电路，包括双稳态继电器电路部分、掉电复位继电器电路部分、控制电路启动电路部分、控制电路停止电路部分；其中：
控制电路停止电路部分包括第一三极管、第一电阻、第二电阻和第一电容，第一电阻连接在CPU输出端与第一三极管的基极之间，第二电阻和第一电容并联在第一电阻和第一三极管发射级之间，第一三极管的集电极连接到双稳态继电器电路的输入端；同时，第一三极管为NPN三极管，并且发射极接地；
控制电路启动电路包括第二三极管、第三电阻、第四电阻和第二电容，第三电阻连接在CPU输出端与第二三极管的基极之间，第四电阻和第二电容并联在第三电阻与第二三极管发射极之间，第二三极管的集电极连接到双稳态继电器电路的另一输入端；同时，第二三极管为NPN三极管，并且发射极接地；第一三极管和第二三极管连接CPU的不同输出端；
掉电复位继电器电路包括第五至第八电阻、稳压二极管和第三三极管，第七电阻连接电源电路输出端，并与稳压二极管以及第八电阻依次串联后返回电源电路形成回路；并且第八电阻下游连接两个支电路，其中一个支电路连接至双稳态继电器电路的两个输出端，与上述输入端和另以输入端形成两个回路；另一个支电路连接第三三极管的发射极；第八电阻与稳压二极管之间具有连接点，该连接点一方面连接第三三极管基极，同时依次串联第六电阻和第五电阻后连接至第三三极管的集电极；第五和第六电阻之间设有第二连接点，第二连接点连接至双稳态继电器电路的所述另一输入端，第三三极管为PNP三极管。
在本实用新型一种优选实施例中，所述用于火灾报警系统的输入输出装置在CPU和电源电路之间CPU复位电路，用于在上电初始化和/或电源供电不正常时保证CPU复位。
在一种更优选实施例中，所述复位电路包括第四三极管、第一复位电路电阻、第二复位电路电阻、和第三复位电路电阻、复位电路电容，所述第四三极管为PNP三极管，其发射端接地；第四三极管基极与发射极之间连接第一复位电路电阻，基极与集电极之间依次串联有第二复位电路电阻和第三复位电路电阻，复位电路电容与所述第三复位电路电阻之间并联，第四三极管集电极连接电源电路输出端。
在本实用新型的一种优选实施例中，所述用于火灾报警系统的输入输出装置还包括指示灯、以及指示灯操控电路，指示灯操控电路包括NPN三极管，NPN三极管基极通过第一指示灯电阻连接CPU输出端，发射极接地，电源电路输出端依次串联第二指示灯电子后电子和发光二极管后连接至NPN三极管集电极。
在本实用新型的一种优选实施例中，所述用于火灾报警系统的输入输出装置包括壳体，所述壳体内部形成空腔，所述电路板位于空腔内。
在一种更优选实施例中，所述壳体上设有透光窗口，所述指示灯位于透光窗口下方。
在一种优选实施例中，所述用于火灾报警系统的输入输出装置包括电路板固定座，所述电路板固定座包括一个槽体，槽体边缘设有窗口，所述电路板位于槽体上方，槽体内形成空腔容纳电路板上凸起的部件，电路板连接端子通过窗口伸出。
在一种更优选实施例中，所述壳体设有出线口，用于将连接线从外部接入所述连接端子。
本实用新型中，所述CPU可以是HT45F23A型号的8位高速、高性能、低功耗的CPU，它内部嵌有2K字节高速FLASH高性能存储器和128字节随机存储器，内嵌12位AD和PWM输出。
本实用新型中，电源电路提供3.6V电压。其中，更优选地，电源电路包括第一双向二极管和第二双向二极管、以及电源电路三极管、电源电路稳压二极管和电源电路稳压块，其中，外部电源经过所述第一和第二双向二极管整流、经过电源电路三极管和电源电路稳压二极管稳压至12V、再经过电源电路稳压块后达到所需3.6V电压。
本实用新型的输入输出装置具有与火灾报警控制器通讯，实时检测与其连接外部设备线路状态，启动和停止外部设备，反馈外部设备的动作状态。与控制器之间的连线为信号二总线，不需要连接电源二总线，简化了布线。
本实用新型的输入输出装置能在火灾报警控制器上操作启动和停止外部设备，正常监视和动作后输入输出模块的功耗低，两种状态下的功耗没有什么差别，大大降低了控制器总的电源功耗，降低了成本，性能完全符合设计要求，同时满足GB16806-2006《消防联动控制系统》标准的要求。
附图说明
图1为本实用新型用于火灾报警系统的输入输出装置原理图；
图2为本实用新型用于火灾报警系统的输入输出装置逻辑框图；
图3为本实用新型用于火灾报警系统的输入输出装置剖视结构示意图。
具体实施方式
参照图1-3，本实用新型用于火灾报警系统的输入输出装置，包括电源电路10、CPU20、反馈信号检测电路30、CPU复位电路40、通讯电路50、指示灯电路60和输出控制电路70，所有电路均集中在一块电路板1上。
电源电路10是为了给CPU20等其它电路提供稳定的3.6V电压，外部信号总线提供的电源经过两个双向二极管101和102整流、再经三极管103、稳压二极管104第一级稳压到12V，再经电源稳压块105最后稳压需要用的3.6V电压。
本实施例中，CPU20采用HT45F23A型号的8位高速、高性能、低功耗的CPU，它内部嵌有2K字节高速FLASH高性能存储器和128字节随机存储器，内嵌12位AD和PWM输出。但是应当理解的是，本实用新型并不限制CPU为该型号。
CPU复位电路40是为了上电初始化和电源供电不正常时，保证CPU能可靠复位而设计的，包括三个电阻401-403、电容404、PNP型三极管405。PNP型三极管405发射极连接电源电路，基极与发射极之间连接电阻401；电阻403和电容404并联后，与电阻402串联在基极与集电极之间，集电极连接CPU20的RST引脚。另外，CPU复位电路40还包括第二电路部分，第二电路包括两个串联电阻，两个串联电阻连接在CPU20的P2和P6引脚。
反馈信号检测电路30是输入输出模块检测与其连接外部设备的线路状态。它由CPU20的A7输出端发出检测脉冲经三极管、二极管等元器件及外部连接口CS，再通过TEST引脚进入CPU20进行AD检测，达到对外部设备的线路状态检测目的。根据检测情况，CPU20操作输出控制电路70部分、以及指示灯电路705和通讯电路703的工作。
通讯电路50为了输入输出模块能与火灾报警控制器通讯而设计的，它与电源电路10共一个整流电路(如图1所示)，并包括5个电阻501-505、电容506、NPN型三极管507。NPN型三极管507的基极通过电阻505后连接CPU20的TX引脚，发射极通过电阻504和503后连接CPU20的CLX引脚，集电极通过电阻502后连接CPU20的CLX引脚，CLX引脚与PLX引脚之间连接电阻501。电阻501串联电容506后连接电源电路VO输出端，电阻503和504之间存在一个连接点，该连接点与上述电容506连接至电源电路的VO输出端，集电极连接至电源电路的VL+输出端。
指示灯电路60是为了指示输入输出模块工作状态而设计的，本实施例中为3组指示灯，但是也可以是1组、2组或更多组。每组指示灯电路60由2个电阻601和602、NPN型三极管603、发光二极管604组成，NPN型三极管603基极通过电阻602后连接CPU20的L引脚，发射极接地，集电极通过发光二极管604和电阻601后连接电源。
输出控制电路70包括双稳态的继电器701、掉电复位继电器电路702、控制电路启动电路703、控制电路停止电路704。
控制电路停止电路704部分包括NPN三极管7044、第一电阻7041、第二电阻7042和电容7043，第一电阻7041连接在CPU20的C1引脚与三极管7044的基极之间，第二电阻7042和电容7043并联在第一电阻7041和三极管7044发射极之间，三极管7044的集电极连接到双稳态继电器电路701的输入端，同时三极管7044发射极接地。
控制电路启动电路703包括NPN三极管7034、第三电阻7031、第四电阻7032和电容7033，第三电阻7031连接在CPU20的C2引脚与三极管7034的基极之间，第四电阻7032和电容7033并联在第三电阻7031与三极管7034发射极之间，三极管7034的集电极连接到双稳态继电器电路701的另一输入端；同时，三极管7034发射极接地。
掉电复位继电器电路702包括第五至第八电阻7021-7024、稳压二极管7025和PNP三极管7026，第七电阻7025连接电源电路输出端，并与稳压二极管7025以及第八电阻7024依次串联后返回电源电路形成回路。并且第八电阻7024下游连接两个支电路，其中一个支电路连接至双稳态继电器电路701的两个输出端，与上述输入端和另以输入端形成两个回路；另一个支电路连接三极管7026的发射极；第八电阻7024与稳压二极管7025之间具有连接点，该连接点一方面连接三极管7026基极，同时依次串联第六电阻7021和第五电阻7022后连接至三极管7026的集电极；第五电阻7022和第六电阻7021之间设有第二连接点，第二连接点连接至双稳态继电器电路701的所述另一输入端。当总线电压掉到一定电压值时无论继电器处在什么状态，此电路保证将继电器恢复到初始状态。
电源电路10连接在电阻7023和7024两端，为输出控制电路70供电。双稳态继电器电路701的CS端与反馈信号检测电路30的CS端连接。
双稳态继电器有两个稳定状态，一旦继电器动作后，就不需要再给动作线圈供电，继电器能继续保持在动作状态。
因此，本实用新型的输入输出模块具有与火灾报警控制器通讯，实时检测与其连接外部设备线路状态，启动和停止外部设备，反馈外部设备的动作状态。与控制器之间的连线为信号二总线，不需要连接电源二总线，简化了布线。同时，能在火灾报警控制器上操作启动和停止外部设备，正常监视和动作后输入输出模块的功耗低，两种状态下的功耗没有什么差别，大大降低了控制器总的电源功耗，降低了成本。
如图3所示，本实用新型还包括壳体3、电路板固定座2。电路板固定座2形成一个槽体22，槽体的旁边形成一个窗口21，电路板1位于电路板固定座2的顶部，电路板1上的双稳态继电器1等凸起部件容纳于槽体22内，电路板1的连接端子10置于窗口21内。
壳体3内部中空形成一个空腔，电路板1和电路板固定座2位于空腔内。壳体3的顶部设有透明的孔或者窗口31，发光二极管位于透明的孔或者窗口31下方。壳体3底部还设有连接线出入孔32，外部连接线通过连接线出入孔32与电路板1的连接端子10连接。
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。
Claims (11)
1.一种用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，包括电路板，电路板上设有：
——电源电路，用于给电路板上各电路提供电压；
——CPU，发出检测脉冲；
——反馈信号检测电路，连接CPU与外部设备连接口，CPU发出的检测脉冲通过反馈信号检测电路后，进入外部设备连接口，然后再返回CPU进行AD检测；
——通讯电路，用于与火灾报警控制器进行通讯；
——输出控制电路，包括双稳态继电器电路部分、掉电复位继电器电路部分、控制电路启动电路部分、控制电路停止电路部分；其中：
控制电路停止电路部分包括第一三极管、第一电阻、第二电阻和第一电容，第一电阻连接在CPU输出端与第一三极管的基极之间，第二电阻和第一电容并联在第一电阻和第一三极管发射级之间，第一三极管的集电极连接到双稳态继电器电路的输入端；同时，第一三极管为NPN三极管，并且发射极接地；
控制电路启动电路包括第二三极管、第三电阻、第四电阻和第二电容，第三电阻连接在CPU输出端与第二三极管的基极之间，第四电阻和第二电容并联在第三电阻与第二三极管发射极之间，第二三极管的集电极连接到双稳态继电器电路的另一输入端；同时，第二三极管为NPN三极管，并且发射极接地；第一三极管和第二三极管连接CPU的不同输出端；
掉电复位继电器电路包括第五至第八电阻、稳压二极管和第三三极管，第七电阻连接电源电路输出端，并与稳压二极管以及第八电阻依次串联后返回电源电路形成回路；并且第八电阻下游连接两个支电路，其中一个支电路连接至双稳态继电器电路的两个输出端，与上述输入端和另以输入端形成两个回路；另一个支电路连接第三三极管的发射极；第八电阻与稳压二极管之间具有连接点，该连接点一方面连接第三三极管基极，同时依次串联第六电阻和第五电阻后连接至第三三极管的集电极；第五和第六电阻之间设有第二连接点，第二连接点连接至双稳态继电器电路的所述另一输入端，第三三极管为PNP三极管。
2.根据权利要求1所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，所述用于火灾报警系统的输入输出装置在CPU和电源电路之间CPU复位电路，用于在上电初始化和/或电源供电不正常时保证CPU复位。
3.根据权利要求2所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，所述复位电路包括第四三极管、第一复位电路电阻、第二复位电路电阻、和第三复位电路电阻、复位电路电容，所述第四三极管为PNP三极管，其发射端接地；第四三极管基极与发射极之间连接第一复位电路电阻，基极与集电极之间依次串联有第二复位电路电阻和第三复位电路电阻，复位电路电容与所述第三复位电路电阻之间并联，第四三极管集电极连接电源电路输出端。
4.根据权利要求1所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，所述用于火灾报警系统的输入输出装置还包括指示灯、以及指示灯操控电路，指示灯操控电路包括NPN三极管，NPN三极管基极通过第一指示灯电阻连接CPU输出端，发射极接地，电源电路输出端依次串联第二指示灯电子后电子和发光二极管后连接至NPN三极管集电极。
5.根据权利要求1所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，所述用于火灾报警系统的输入输出装置包括电路板固定座，所述电路板固定座包括一个槽体，槽体边缘设有窗口，所述电路板位于槽体上方，槽体内形成空腔容纳电路板上凸起的部件，电路板连接端子通过窗口伸出。
6.根据权利要求1所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，所述用于火灾报警系统的输入输出装置包括壳体，所述壳体内部形成空腔，所述电路板位于空腔内。
7.根据权利要求4所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，所述用于火灾报警系统的输入输出装置包括壳体，所述壳体内部形成空腔，所述电路板位于空腔内。
8.根据权利要求5所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，所述用于火灾报警系统的输入输出装置包括壳体，所述壳体内部形成空腔，所述电路板位于空腔内。
9.根据权利要求7所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，所述壳体上设有透光窗口，所述指示灯位于透光窗口下方。
10.根据权利要求8所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，所述壳体设有出线口，用于将连接线从外部接入所述连接端子。
11.根据权利要求1所述的用于火灾报警系统的输入输出装置，其特征在于，电源电路包括第一双向二极管和第二双向二极管、以及电源电路三极管、电源电路稳压二极管和电源电路稳压块，其中，外部电源经过所述第一和第二双向二极管整流、经过电源电路三极管和电源电路稳压二极管稳压至12V、再经过电源电路稳压块后达到所需3.6V电压。
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