CN206877445U - 一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及报警器领域，尤其涉及到一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器。一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器，其特征在于：包括以太网接口电路、WIFI接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CPU控制电路、声音报警电路、光报警电路、存储器电路、PoE受电电源电路、AC220V市电电源电路、多路电源稳压电路。所述PoE受电电源电路为：所述RJ45接口依次通过所述以太网和PoE的EMC防护电路、网络变压器、PoE电源控制器PD电路与多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接。本实用新型提供了包括以太网和WIFI通信接口在内的多种通信接口，并且支持带有PoE功能的设备的供电，通用性较强。

Description

一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器

技术领域

本实用新型涉及报警器领域，尤其涉及到一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器。

背景技术

声光报警器，又叫声光警号，是一种用在危险场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种报警信号装置。当检测系统检测到危险情况，例如火灾等，或紧急情况时，由系统中的报警控制器送来的控制信号启动声光报警电路，发出声和光报警信号，完成报警目的。

目前的声光报警器支持的供电方式单一，不能满足没有普通电源供电的环境场合；目前的声光报警器声音效果不逼真、使人感到声音失真的感觉；目前的声光报警器通信接口较为单一，一般作为专用设备的专用报警设备，通用性较差，不能满足日新月异猛速发展的物联网系统和电子电气系统的需要。

专利号为201620915381.0的专利公开了一种单芯片多通信接口的声光报警器，该声光报警器包括单芯片CPU电路、数据通讯接口、发光电路、DAC输出电路、音频放大电路、扬声器。该声光报警器使用单芯片CPU电路为STM32F103系列CPU，用该CPU来发出音频声源信号声音单一、声音效果不逼真、使人感到声音失真的感觉。该声光报警没有说明电源部分，不能满足没有普通电源供电的环境场合；该声光报警器所述通信接口为USB、RS232、RS485、CAN中的一种。该声光报警器虽然有四种通信接口，但这四种通信接口没有以太网和WIFI通信接口，故该声光报警器不支持在物联网系统中使用。

专利号为201420582864.4的专利公开了一种声光报警器，该声光报警没有说明电源部分，不能满足没有普通电源供电的环境场合；该声光报警器通用性较差只适用于防盗报警系统中，其且通信接口单一，不适用于其他的物联网系统和电子电气系统。

实用新型内容

本实用新型提供了一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器，提供了包括以太网和WIFI通信接口在内的多种通信接口，并且支持带有PoE功能的设备的供电，通用性较强。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器，其特征在于：包括以太网接口电路、WIFI接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CPU控制电路、声音报警电路、光报警电路、存储器电路、PoE受电电源电路、AC220V市电电源电路、多路电源稳压电路。

所述以太网接口电路为：RJ45接口依次通过以太网和PoE的EMC防护电路、网络变压器、TVS管、以太网芯片电路与所述CPU控制电路相连接；

所述WIFI接口电路为：WIFI天线通过WIFI芯片电路与所述CPU控制电路相连接；

所述RS485接口电路为：2PIN线缆接线柱依次通过RS485的EMC防护电路、RS485芯片电路与所述CPU控制电路相连接；

所述RS232接口电路为：DB9接口依次通过RS232的EMC防护电路、RS232芯片电路与所述CPU控制电路相连接；

所述声音报警电路为：所述CPU控制电路依次通过语音芯片电路、音频功率放大电路与扬声器相连接；

所述光报警电路为：所述CPU控制电路通过光报警驱动电路与发光元器件相连接。

所述PoE受电电源电路为：所述RJ45接口依次通过所述以太网和PoE的EMC防护电路、所述网络变压器、PoE电源控制器PD电路与多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接；

所述AC220V市电电源电路为：AC220V市电接口通过AC220V电源处理电路与所述多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接。

所述存储器电路为：所述CPU控制电路与存储器芯片电路相连接；

所述多路电源稳压电路分别与所述以太网芯片电路、所述RS485芯片电路、所述RS232芯片电路、所述WIFI芯片电路、所述CPU控制电路、所述存储器电路、所述语音芯片电路、所述光报警电路、所述音频功率放大电路相连接。

进一步，所述PoE电源控制器PD电路包括依次相连的整流桥、防护电路、输入滤波电路、PoE电源控制电路、输出滤波电路A。

进一步，所述DC48V输入开关电源稳压电路为开关电源芯片以及与其相连的二极管、LC滤波电路、采样反馈电路，所述LC滤波电路分别与所述二极管、所述采样反馈电路和输出滤波电路B相连接。

进一步，所述WIFI芯片电路包括分别与WIFI芯片连接的WIFI电源滤波电路、WIFI时钟电路、WIFI复位电路、串行通信电路、WIFI天线电路和闪存电路。

进一步，所述多路电源稳压电路包括一路DC48V输入开关电源稳压电路；一路DC-DC开关电源稳压电路给低压差线性稳压器提供到合适的输入电压；一路给语音芯片电路供电；一路给太网芯片电路、RS485芯片电路、RS232芯片电路、CPU控制电路、存储器电路供电；一路给WIFI芯片电路供电。

本实用新型所能产生的有益效果如下：

1、本实用新型支持以太网、WIFI、RS485、RS232四种通信接口与外界物联网系统或电子电气系统互相通信。外界物联网系统或电子电气系统可以使用以太网、WIFI、RS485、RS232四种通信接口中任一种向本实用新型发出控制操作命令，本实用新型接收到控制命令后发出相应的声光报警信号，具有较强的通用性。

2、本实用新型供电方式不仅支持220V交流电供电并且还支持带有PoE功能设备的供电，尤其在工作场地没有220V交流电电源的情况下，无需连接AC220V市电电网，仅通过网线与带有PoE功能的设备相连，带有PoE功能的设备就可以给本实用新型提供正常工作的直流电。本实用新型支持带有PoE功能设备的供电，兼容IEEE 802.3af和IEEE 802.3at两个标准。本实用新型和带有PoE功能设备之间连接的网线即传输了以太网信号又传输了本实用新型正常工作所需的电能，使得本实用新型工作现场布线灵活，节省成本。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型CPU控制电路框图；

图3为本实用新型的以太网接口电路的RJ45接口及以太网和PoE的EMC防护电路原理图；

图4为本实用新型的WIFI芯片电路框图；

图5为本实用新型的WIFI天线电路原理图；

图6为本实用新型的RS485接口电路原理图；

图7为本实用新型的RS232接口电路原理图；

图8为本实用新型的语音芯片电路原理图；

图9为本实用新型的光报警电路原理图；

图10为本实用新型的PoE电源电路原理框图；

图11为本实用新型的PoE电源电路原理图；

图12为本实用新型的AC220V市电处理电路原理图；

图13为本实用新型的多路电源稳压电路中的一路给低压差线性稳压器提供合适的输入电压DC-DC开关电源稳压电路原理图；

图14为本实用新型的多路电源稳压电路中的一路给以太网芯片电路、RS485芯片电路、RS232芯片电路、CPU控制电路、存储器电路供电电源原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式来进一步详细的说明本实用新型，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器，包括以太网接口电路、WIFI接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CPU控制电路、声音报警电路、光报警电路、存储器电路、PoE受电电源电路、AC220V市电电源电路、多路电源稳压电路。

所述以太网接口电路为：RJ45接口依次通过以太网和PoE的EMC防护电路、网络变压器、TVS管、以太网芯片电路与所述CPU控制电路相连接；

所述WIFI接口电路为：WIFI天线通过WIFI芯片电路与CPU控制电路相连接；

所述WIFI芯片电路包括分别与WIFI芯片连接的WIFI电源滤波电路、WIFI时钟电路、WIFI复位电路、串行通信电路、WIFI天线电路和闪存电路。

所述RS485接口电路为：2PIN线缆接线柱依次通过 RS485的EMC防护电路、RS485芯片电路与CPU控制电路相连接；

所述RS232接口电路为：DB9接口依次通过 RS232的EMC防护电路、RS232芯片电路与CPU控制电路相连接；

所述声音报警电路为：所述CPU控制电路依次通过语音芯片电路、音频功率放大电路与扬声器相连接；

所述光报警电路为：所述CPU控制电路通过光报警驱动电路与发光元器件相连接。

所述PoE受电电源电路为：RJ45接口依次通过以太网和PoE的EMC防护电路、网络变压器、PoE电源控制器PD电路与多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接；

所述PoE电源控制器PD电路包括依次相连的整流桥、防护电路、输入滤波电路、PoE电源控制电路、输出滤波电路A。

所述DC48V输入开关电源稳压电路为常见的DC-DC降压型buck电路，所述DC48V输入开关电源稳压电路为开关电源芯片以及与其相连的二极管、LC滤波电路、采样反馈电路，所述LC滤波电路分别与所述二极管、所述采样反馈电路和输出滤波电路B相连。

所述AC220V市电电源电路为：AC220V市电接口通过AC220V电源处理电路与所述多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接。

所述存储器电路为：CPU控制电路与存储器芯片电路相连接；

所述多路电源稳压电路分别与以太网芯片电路、RS485芯片电路、RS232芯片电路、WIFI芯片电路、CPU控制电路、存储器电路、语音芯片电路、光报警电路、音频功率放大电路相连接。

所述多路电源稳压电路包括一路DC48V输入开关电源稳压电路；一路DC-DC开关电源稳压电路给低压差线性稳压器提供到合适的输入电压；一路给语音芯片电路供电；一路给太网芯片电路、RS485芯片电路、RS232芯片电路、CPU控制电路、存储器电路供电；一路给WIFI芯片电路供电。

如图2所示，图2为 CPU控制电路原理框图，CPU控制电路是由嵌入式可编程微处理器及其外围电路组成，所述外围电路包括通过OSC接口连接的时钟电路、通过NRST接口连接的复位电路、通过BOOT接口连接的BOOT启动选择电路、通过I/O口连接的J-Link调试接口电路。并利用多路电源稳压电路输出3.3V给CPU供电。CPU通过SPI1总线接口与以太网接口电路相连接；CPU通过SPI2总线接口与WIFI接口电路相连接；CPU通过USART2接口与RS485接口电路相连接； CPU通过USART1接口与RS232接口电路相连接；CPU通过八个I/O口与声音报警电路相连接；CPU通过一个I/O口与光报警电路相连接。CPU通过I2C总线或者SPI总线接口与存储器电路相连接。

存储器为掉电数据不丢失存储器，可以选用EEPROM或SPI Flash。当存储器选用EEPROM时通过I2C总线与CPU的I2C接口相连接；当存储器选用SPI Flash时通过SPI总线与CPU的SPI接口相连接。本实施例中存储器选用型号为AT24C02C的EEPROM，存储器电路与CPU的I2C1接口相连接。多路电源稳压电路输出3.3V给存储器电路供电。存储器的主要功能是保存本实用新型的ID、IP地址等参数信息。

如图3所示，本实用新型的以太网接口电路的RJ45接口及以太网和PoE的EMC防护电路原理图；以太网接口电路包括RJ45接口J1、以太网和PoE的EMC防护电路、网络变压器、TVS管、以太网芯片电路。RJ45接口J1为以太网通用连接器接口，选用DTE引脚类型的RJ45接口，其八个引脚和外部8芯网线相连接，四个机械屏蔽引脚第13~16引脚接地。RJ45接口J1中第1引脚和第2引脚、第3引脚和第6引脚是两组差分信号线：分别为RJ45_TX+和RJ45_TX-、RJ45_RX+和RJ45_RX-，此两组差分信号线经过以太网和PoE的EMC防护电路与网络变压器相连接。以太网和PoE的EMC防护电路为气体放电管串联压敏电阻接地组成，RJ45接口J1中第1引脚和第2引脚分别连接气体放电管DN1的两端，气体放电管DN1的第三端通过压敏电阻RV1接地；RJ45接口J1中第3引脚和第6引脚分别连接气体放电管DN2的两端，气体放电管DN2的第三端通过压敏电阻RV2接地；RJ45接口J1中第4引脚和第5引脚相连、第7引脚和第8引脚相连并分别连接气体放电管DN3的两端，气体放电管DN3的第三端通过压敏电阻RV3接地。两组差分信号线经过电感T1和T2与网络变压器U1内部两组变压器初级线圈的4个数据输入引脚相连接，网络变压器U1内部两组变压器次级线圈的4个数据输出引脚为：第1引脚和第3引脚、第6引脚和第8引脚，分别通过TPOUT+和TPOUT-、TPIN+和TPIN-这两对差分信号线与以太网芯片的TPOUT+引脚和TPOUT-引脚、TPIN+引脚和TPIN-引脚相连接，并且TPOUT+和TPOUT-、TPIN+和TPIN-这两对差分信号线各自连接了一个TVS管D1和D23。多路电源稳压电路中的一路输出3.3V给以太网芯片电路供电。电阻R1~R6为网络变压器U1的引脚1~3和引脚6~8的上拉电阻，网络变压器U1的引脚2依次通过电阻R7、电容C1接地，引脚7通过电阻R21和电容C2接地。根据选用的以太网芯片和CPU的型号不同，以太网芯片电路通过SPI总线、FSMC或RMII等通信协议信号线与CPU控制电路相连接。例如以太网芯片选用ENC28J60、CPU选用STM32F103R8T6，他们通过SPI总线相连接；以太网芯片选用DM9000A、CPU选用STM32F103ZET6，他们通过FSMC信号线相连接；以太网芯片选用LAN8720Ai、CPU选用STM32F407VCT6，他们通过RMII信号线相连接。在本实施例中以太网芯片选用ENC28J60、CPU选用STM32F103R8T6，以太网芯片与CPU之间通过SPI1总线相连接，以太网芯片的SO引脚、SI引脚、SCK引脚、CS引脚与CPU的SPI1总线接口对应连接。本实用新型通过以太网与外界物联网系统相连接，物联网中的服务器通过以太网向本实用新型发控制命令传送给了CPU，然后由CPU经过分析运算后，CPU控制电路控制相应的声光报警。

如图4和图5所示，图4为 WIFI芯片电路框图，WIFI芯片电路包括分别与WIFI芯片连接的WIFI电源滤波电路、WIFI时钟电路、WIFI复位电路、串行通信电路、WIFI天线电路和闪存电路。WIFI电源滤波电路是接在多路稳压电路中的一路给WIFI芯片电路供电的稳压器之后，WIFI电源滤波电路在PCB上紧挨WIFI芯片电源引脚，WIFI电源滤波电路一般为电容滤波电路或者LC滤波电路。串行通信电路是通过该WIFI芯片的SPI总线接口与CPU的SPI2总线接口对应连接。闪存电路为WIFI芯片通过WIFI芯片上的SPI接口与SPI FLASH芯片对应连接。如图5所示，图5为WIFI天线电路原理图，WIFI天线插入WIFI天线接口J2，电容C9的两端分别通过电感L1和电感L2接地，电容C9跨接在WIFI天线接口J2和WIFI芯片U2的LNA引脚之间。从WIFI芯片U2的LNA引脚至WIFI天线接口J2之间在印制电路板上的射频传输线需要控制特性阻抗为50欧姆。在本实施例中WIFI芯片U2选用的型号为ESP8266EX。本实用新型通过WIFI与外界物联网系统相连接，物联网中的服务器通过WIFI向本实用新型发控制命令传送给了CPU，然后由CPU经过分析运算后，CPU控制电路控制相应的声光报警。

如图6所示，图6为RS485接口电路原理图，RS485接口电路包括2PIN线缆接线柱J3、RS485的EMC防护电路、RS485芯片电路。外界电子电气系统通过一对RS485电平双绞差分线接入2PIN线缆接线柱J3。差分信号线经过RS485的EMC防护电路与RS485芯片U3的RS485信号收发引脚相连接。在本实施例中RS485芯片选用的型号为MAX3483EESA。多路电源稳压电路输出3.3V给RS485芯片电路供电，并通过电容C12接地。RS485的EMC防护电路包括气体放电管DN4，自恢复保险RT1、RT2，TVS管D2、D3、D4，电容C10、C11，共模电感T3。气体放电管DN4的两端跨接在2PIN线缆接线柱J3的两端，第三端接大地，气体放电管DN4分别通过自恢复保险RT1、RT2连接共模电感T3的两个同名端，在这两个同名端之间跨接了TVS管D4，电容C10和TVS管D2并联后跨接在TVS管D4的一端和大地之间，电容C11和TVS管D3并联后跨接在TVS管D4的另一端和大地之间。共模电感T3的另外两个同名端与RS485芯片U3相连接。RS485芯片U3的2个TTL电平数据收发DI引脚和RO引脚分别与CPU的USART2的相应引脚对应连接。因RS485通信协议为半双工通信，RS485芯片有2个TTL电平的模式选择引脚RE引脚和DE引脚相连接后与CPU的一个I/O口相连接，CPU通过该I/O口输出高低电平来控制RS485芯片是接收数据还是发射数据。外界电子电气系统中的命令数据就是通过这样的电路连接方式传送给了CPU，然后由CPU经过分析运算后，CPU控制电路控制相应的声光报警。

如图7所示，图7为RS232接口电路原理图，RS232接口电路包括DB9接口、RS232的EMC防护电路、RS232芯片电路。DB9接口J4为9芯接口插件，外界电子电气系统通过3根连接线接入DB9接口J4上，这3根线分别为TXD、RXD、DGND，分别与9芯DB9接口J4上的第2引脚、第3引脚、第5引脚对应相连接，DB9接口J4金属外壳引脚与电路板的大地相连接。TXD信号线、RXD信号线经过RS232的EMC防护电路与RS232芯片U4的2个RS232电平数据收发引脚T2OUT引脚和R2IN引脚相连接。在本实施例中RS232芯片U4选用的型号为ICL3232EIV。所述RS232的DB9接口的第2引脚和RS232芯片的T2OUT引脚、DB9接口的第3引脚和RS232芯片的R2IN引脚之间分别跨接了自恢复保险RT3和RT4，TVS管D5和电容C13分别跨接在DB9接口的第2引脚与大地之间，TVS管D6和电容C14分别跨接在DB9接口的第3引脚与大地之间，第5引脚与DGND相连接，电容C15跨接在DB9接口的第5引脚与大地之间，RS232芯片U4的T2OUT引脚和R2IN引脚分别通过TVS管D7和TVS管D8接DGND。RS232芯片U4的V+引脚和V-引脚分别通过电容C16和电容C17接DGND，C1+引脚和C1-引脚之间串联一个电容C18，C2+引脚和C2-引脚之间串联一个电容C19。多路电源稳压电路输出3.3V给RS232芯片U4供电，并通过电容C20接DGND。RS232芯片U4的2 个TTL电平数据收发引脚R2OUT引脚、T2IN引脚与CPU的USART1接口对应相连接。外界电子电气系统中的命令数据就是通过这样的电路连接方式传送给了CPU，然后由CPU经过分析运算后，CPU控制电路控制相应的声光报警。RS232接口电路还有一项重要的功能就是用户可以使用串口线把PC机和RS232接口相连接，通过PC机上的超级终端可以对本实用新型的ID和IP地址等参数进行配置，并将此数据保存到存储器中。

如图8所示，图8为本实用新型的语音芯片电路原理图，本实用新型语音芯片电路选用可以存储多路原音文件的语音芯片U5，语音芯片U5型号为SD1640。由于CPU的电源电压和语音芯片的电源电压不相同，故CPU控制电路可以通过三极管、光电耦合器或MOS管来驱动语音芯片的控制引脚，当CPU的电源电压和语音芯片的电源电压相同时，CPU可以直接通过CPU的I/O口直接连接语音芯片的控制引脚来驱动语音芯片。如图8所示，CPU控制电路的八个I/O口分别通过八个驱动电路驱动语音芯片U5，语音芯片U5的SD1640的八个控制引脚，每一个控制引脚控制一路语音。每路语音的驱动电路结构相同，以TG8引脚为例，TG8引脚通过电阻R9连接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极通过电阻R10连接电源VDD4.5V，三极管Q1的基极通过电阻R11连接单片机的一个I/O口。语音芯片U5的VDD引脚通过电容C21接DGND，VDD5引脚与电源VDD4.5V相连接且同时连接电容C22的一端，电容C22另一端接DGND。PWM2引脚通过电阻R8接DGND，同时通过电容C23连接音频功率放大电路，音频功率放大电路与扬声器相连接。该语音芯片可以存储多路原音文件，使用该语音芯片发出报警声音信号和语音提示信号传给音频功率放大电路，音频功率放大电路对语音芯片输出的模拟信号进行功率放大，并送至扬声器。

如图9所示，图9为光报警电路原理图，所述光报警电路为：所述CPU控制电路通过光报警驱动电路与发光元器件相连接。CPU控制电路的一个I/O口通过电阻R12与三极管Q2的基极相连接，三极管Q2的集电极与继电器RL1的驱动线圈的一端相连接，驱动线圈的另一端与电源VDD5V相连接，在继电器驱动线圈的两端跨接了二极管D9，二极管D9的阳极连接三极管Q2的集电极，二极管D9的阴极连接电源VDD5V，本实施例中继电器触点的一端接VDD24V电源、继电器触点的另一端接发光元器件的接线柱J5，三极管Q2的发射极接地。其中的VDD5V和VDD24V都是多路电源稳压电路输出的。接线柱J5可接电压类型不同的发光元器件，根据发光元器件的电源不同，继电器触点的一端接发光元器件相应的电源电压，常用发光元器件的电源电压有AC220V、DC24V、DC12V、DC5V等。

如图10和图11所示，图10为PoE电源电路原理框图，图11为 PoE电源电路原理图，所述PoE受电电源电路为：所述RJ45接口依次通过所述以太网和PoE的EMC防护电路、所述网络变压器、PoE电源控制器PD电路与多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接；所述PoE电源控制器PD电路包括依次相连的整流桥、防护电路、输入滤波电路、PoE电源控制电路、输出滤波电路A。所述DC48V输入开关电源稳压电路为常见的DC-DC降压型buck电路，所述DC48V输入开关电源稳压电路为开关电源芯片以及与其相连的二极管、LC滤波电路、采样反馈电路，所述LC滤波电路分别与所述二极管、所述采样反馈电路和输出滤波电路B相连。

图3中网络变压器U1的第15引脚和第10引脚分别连接图11中整流桥D10的两个输入端，图3中RJ45接口J1的第4引脚和第5引脚相连、第7引脚和第8引脚相连并分别连接图11中整流桥D11的两个输入端。整流桥D10与整流桥D11的正输出极相连得到+48VA，整流桥D10与整流桥D11的负输出极相连后得到DGND。所述防护电路为TVS管D12，电容C24为输入滤波电路，TVS管D12与电容C24并联后跨接在+48VA与DGND之间。PoE电源控制电路为+48VA直接连接PoE电源控制器芯片U6的VDD引脚，PoE电源控制器芯片U6的DET引脚过电阻R13与+48VA相连接，PoE电源控制器芯片U6的ILIM引脚和CLASS引脚分别通过电阻R14和电阻R15接DGND，PoE电源控制器芯片U6的VSS直接与DGND相连接。在本实施例中所述PoE电源控制器芯片U6采用的型号为TPS2375DR。所述输出滤波电路A为π型LC滤波电路，包括跨接在+48VA与DGND之间的电容C25，电感L5的一端连接整流桥D10与整流桥D11的正输出极+48VA相连，电感的另一端通过电容C26接DGND得到+48VB。

所述DC48V输入开关电源稳压电路为常见的DC-DC降压型buck电路，开关电源芯片U7的第1引脚VIN与+48VB相连接；开关电源芯片U7第3引脚Groud与DGND相连接；开关电源芯片U7第5引脚ON/OFF与DGND相连接；开关电源芯片U7的第2引脚Output为PWM输出引脚，其与二极管D13的阴极和电感线圈L3的一端相连接，二极管D13的阳极与DGND相连接，电感线圈L3的另一端与电容C27的一端相连接，电容C27的另一端与DGND相连接，电感线圈L3与电容C27构成LC滤波电路。本实施例中电感线圈L3选用合适容量的电感、电容C27选用合适容量电容，目的是为了很好处理开关电源芯片U7第2引脚Output输出的PWM波。电感线圈L3的另一端与电感L4的一端相连接；电感L4的另一端和电容C28的一端相连接，电容C28的另一端与DGND相连接，这样电感L4与电容C28构成了LC滤波电路，此滤波电路就是图10中输出滤波电路B。电位器R16和电阻R17串联跨在电感线圈L3和电感L4与DGND之间，开关电源芯片U7的第4引脚Feedback连接在电位器R16和电阻R17之间构成采样反馈电路，电位器R16和电阻R17分得的电压就是开关电源芯片U7的第4引脚Feedback得到的反馈电压。根据调节电位器R16的阻值不同与电阻R17分得的电压就不同，从而反馈到开关电源芯片U7的第4引脚Feedback的电压就不同，开关电源芯片U7内部电路控制第2引脚Output输出的PWM波的占空比不同，从而电感L4与电容C28组成的LC滤波电路输出的电压就不同。本实施例中开关电源芯片U7选用LM2576HVS-ADJ，其可以控制DC-DC降压型buck电路输出VDD1.2V至VDD50V之间任意一电压。根据后级负载光报警电路和音频功率放大器所需电源的要求调节电位器R16为合适的阻值使得DC48V输入开关电源稳压电路输出合适的电源电压，如输出VDD24V、VDD12V等。在本实施例中光报警电路和音频功率放大器供电电源选用VDD24V，故调节电位器R16为合适的阻值使得DC48V输入开关电源稳压电路输出VDD24V。

AC220V市电电源电路为AC220V市电接口通过AC220V市电处理电路与多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接。本实用新型AC220V市电接口为AC220V市电火线和零线的输入接口。AC220V市电处理电路通常有两种方式，一种为线性电源，一种为开关电源，他们作用都是把AC220V交流电变为合适直流电压。如图12所示，图12为AC220V市电处理电路原理图，此电路属于线性电源，通过AC220V市电接口J6输入AC220V交流电，然后通过AC220V转AC48V变压器T4转换为AC48V交流电，再经过二极管D14、D15、D16、D17组成的整流桥进行全波整流，然后通过TVS管D18防护和电容C29滤波就得到+48VB，TVS管D18和电容C29并联跨接在+48VB与DGND之间。+48VB与多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接；

如图13所示，图13为多路电源稳压电路中的一路给低压差线性稳压器提供合适的输入电压DC-DC开关电源稳压电路原理图，该电路和所述DC48V输入开关电源稳压电路类似，为常见的DC-DC降压型buck电路。本实施例中选用开关电源芯片U8型号为LM2576HV-5.0。开关电源芯片U8的Vin引脚与所述DC48V输入开关电源稳压电路输出的VDD24V及电容C30的一端相连接，电容C30的另一端接DGND。开关电源芯片U8第3引脚Groud与DGND相连接；开关电源芯片U8第5引脚ON/OFF与DGND相连接；开关电源芯片U8的第2引脚Output为PWM输出引脚，其与二极管D19的阴极和电感线圈L6的一端相连接，二极管D19的阳极与DGND相连接，电感线圈L6的另一端与电容C32的一端相连接，电容C32的另一端与DGND相连接，电感线圈L6与电容C32构成LC滤波电路。本实施例中电感线圈L6选用合适容量的电感、电容C32选用合适容量的电容，目的是为了很好处理开关电源芯片U8第2引脚Output输出的PWM波，从而电感线圈L6与电容C32构成LC滤波电路输出VDD5V。开关电源芯片U8的第4引脚Feedback与VDD5V相连接，此VDD5V就是开关电源芯片U8的反馈电压。此电源电路输出的VDD5V就是给后级电路提供的合适的电源电压。

如图14所示，图14为多路电源稳压电路中的一路给以太网芯片电路、RS485芯片电路、RS232芯片电路、CPU控制电路、存储器电路供电电源原理图，该电路为VDD5V转换为VDD3.3V，该电路中的低压差线性稳压器U9选用型号为LM1117IMPX-3.3。该电路的结构为：低压差线性稳压器U9的INPUT引脚与图13中的DC-DC开关电源稳压电路输出的VDD5V相连接，电容C31、C3、C4、C5并联后跨接在低压差线性稳压器U9的INPUT引脚与DGND之间，低压差线性稳压器U9的OUTPUT和Vout引脚相连接，电容C6、C7、C8并联后跨接在低压差线性稳压器U9的OUTPUT和Vout引脚与DGND之间，低压差线性稳压器U9的OUTPUT和Vout引脚经过电容C6、C7、C8的滤波得到VDD3.3V。肖特基二极管D22的阳极与低压差线性稳压器U9的OUTPUT和Vout引脚相连接，肖特基二极管D22的阴极与低压差线性稳压器U9的INPUT引脚相连接。

所述多路电源稳压电路包括一路DC48V输入开关电源稳压电路；一路DC-DC开关电源稳压电路给低压差线性稳压器提供合适的输入电压；一路给语音芯片电路供电的稳压电路；一路给太网芯片电路、RS485芯片电路、RS232芯片电路、CPU控制电路、存储器电路供电的稳压电路；一路给WIFI芯片电路供电的稳压电路。由于本实用新型中的以太网芯片电路、RS485芯片电路、RS232芯片电路、WIFI芯片电路、CPU控制电路、存储器电路、语音芯片电路、光报警电路、音频功率放大电路的选型不同，适合它们的电源电压就不同，本实用新型的多路稳压电路中的DC-DC开关电源或者低压差线性稳压器给它们提供的电源电压就不同。故本实用新型的多路稳压电路的作用是通过DC-DC开关电源或者低压差线性稳压器给本实用新型中的负载提供合适的工作电压，多路稳压电路可输出的电压为DC24V、DC12V、DC5V、DC4.5V、DC3.3V等。

本实用新型支持以太网、WIFI、RS485、RS232四种通信接口与外界物联网系统或电子电气系统互相通信。外界物联网系统或电子电气系统可以使用以太网、WIFI、RS485、RS232四种通信接口中任一种向本实用新型发出控制操作命令，本实用新型接收到控制命令后发出相应的声光报警信号，具有普遍的通用性，完美的融入物联网系统和电子电气系统中；本实用新型供电方式不仅支持AC220V市电供电并且还支持带有PoE功能设备的供电，尤其在工作场地没有AC220V交流电电源的情况下，无需连接电源，仅通过网线与带有PoE功能的设备相连，带有PoE功能的设备就可以给本实用新型提供正常工作的直流电。本实用新型支持带有PoE功能设备的供电，兼容IEEE 802.3af标准和IEEE 802.3at标准。本实用新型和带有PoE功能设备之间连接的网线即传输了以太网信号又传输了本实用新型正常工作所需的电能，使得本实用新型工作现场布线灵活，节省成本。

要说明的是，上述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。

Claims (4)

1.一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器，其特征在于：包括以太网接口电路、WIFI接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路、CPU控制电路、声音报警电路、光报警电路、存储器电路、PoE受电电源电路、AC220V市电电源电路、多路电源稳压电路；

所述以太网接口电路为：RJ45接口依次通过以太网和PoE的EMC防护电路、网络变压器、TVS管、以太网芯片电路与所述CPU控制电路相连接；

所述WIFI接口电路为：WIFI天线通过WIFI芯片电路与所述CPU控制电路相连接；

所述RS485接口电路为：2PIN线缆接线柱依次通过RS485的EMC防护电路、RS485芯片电路与所述CPU控制电路相连接；

所述RS232接口电路为：DB9接口依次通过RS232的EMC防护电路、RS232芯片电路与所述CPU控制电路相连接；

所述声音报警电路为：所述CPU控制电路依次通过语音芯片电路、音频功率放大电路与扬声器相连接；

所述光报警电路为：所述CPU控制电路通过光报警驱动电路与发光元器件相连接；

所述PoE受电电源电路为：所述RJ45接口依次通过所述以太网和PoE的EMC防护电路、所述网络变压器、PoE电源控制器PD电路与多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接；

所述AC220V市电电源电路为：AC220V市电接口通过AC220V电源处理电路与所述多路电源稳压电路中的一路DC48V输入开关电源稳压电路相连接；

所述存储器电路为：所述CPU控制电路与存储器芯片电路相连接；

所述多路电源稳压电路分别与所述以太网芯片电路、所述RS485芯片电路、所述RS232芯片电路、所述WIFI芯片电路、所述CPU控制电路、所述存储器电路、所述语音芯片电路、所述光报警电路、所述音频功率放大电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器，其特征在于：所述PoE电源控制器PD电路包括依次相连的整流桥、防护电路、输入滤波电路、PoE电源控制电路、输出滤波电路A。

3.根据权利要求1所述的一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器，其特征在于：所述DC48V输入开关电源稳压电路为开关电源芯片以及与其相连的二极管、LC滤波电路、采样反馈电路，所述LC滤波电路分别与所述二极管、所述采样反馈电路和输出滤波电路B相连接。

4.根据权利要求1所述的一种支持物联网控制及PoE设备供电的声光报警器，其特征在于：所述WIFI芯片电路包括分别与WIFI芯片连接的WIFI电源滤波电路、WIFI时钟电路、WIFI复位电路、串行通信电路、WIFI天线电路和闪存电路。