CN219916200U - 一种基于4g物联网模块的无线通信控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于4G物联网模块的无线通信控制系统，包括气体传感器，所述气体传感器连接有信号放大模块，所述信号放大模块连接有微处理器，所述微处理器还连接有寄存器、显示模块、4G模块和报警模块；所述信号放大模块设置为采样电路，所述采样电路将采集的电信号传输至所述微处理器，所述微处理器对接受的电信号进行AD转换，所述微处理器将转换后的数据存储在寄存器内，且微处理器将数据数值通过所述显示模块进行展示，所述物联网平台通过4G模块采集实时数据，所述物联网平台通过计算并发送指令控制所述报警模块发出警报。本实用新型能够实现无视通信距离，且通信实时性的效果，同时通过电子设计稳定了电源信号，降低了信号之间的干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体报警器技术领域，具体涉及一种基于4G物联网模块的无线通信控制系统。
背景技术
目前，现场布置的气体报警器与上位机交互的方式分为有线与无线通讯，有线一般有两种一种是4-20mA通信，利用4-20mA通信时每路报警器都需要有一根单独3芯线和报警控制器连接，16根线布线繁琐，成本高。另一种RS485通信只需要一根四芯线，但如果有一路报警器布线出现故障，会影响其他15路通讯，而且想要找到故障点、排除故障比较困难。更有甚者有些场所无法布线。
现有技术中，气体报警器普遍使用的无线LORA通信，虽然解决了现场布线的问题，能够实现远距离传输报警器信号，但是距离受限仅为3km以内。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术的缺点，而提出了一种基于4G物联网模块的无线通信控制系统。
本实用新型提供了如下的技术方案：
一种基于4G物联网模块的无线通信控制系统，包括气体传感器，所述气体传感器连接有信号放大模块，所述信号放大模块连接有微处理器，所述微处理器还连接有寄存器、显示模块、4G模块和报警模块；
所述信号放大模块设置为采样电路，所述采样电路将采集的电信号传输至所述微处理器，所述微处理器对接受的电信号进行AD转换，所述微处理器将转换后的数据存储在寄存器内，且微处理器将数据数值通过所述显示模块进行展示，所述物联网平台通过4G模块采集实时数据，所述物联网平台通过计算并发送指令控制所述报警模块发出警报。
优选的，所述4G模块的电源电路中并联有TVS瞬态二极管，且所述4G模块还设置有滤波电路，所述电源电路还连接有设置47uf电容、100pf电容、0.1uf电容和220uf电容的滤波电路。
优选的，所述电源电路中还设置有降压稳压电路，所述降压稳压电路采用型号为L78M05CDT的线性稳压器。
优选的，所述电源电路还包括电源准基电路，所述电源准基电路设置有电压准基芯片且型号为LM385D-2.5 TI。
优选的，所述4G模块的RF射频电路中设置有Smith原图用于协助计算，且所述4G模块采用SIM卡进行与外部的通信连接。
优选的，所述微处理器芯片采用型号为M452RE6AE的控制器芯片。
优选的，所述微处理器引脚11和引脚12与所述报警模块连接，所述引脚11连接所述报警模块内高报警电路，所述引脚12连接所述报警模块内低报警电路。
本实用新型的有益效果是：
通过在4G模块的电源电路中并联接入TVS瞬态二极管，并使用内置47uf电容、100pf电容、0.1uf电容和220uf电容的滤波电路，实现提供稳定的电源，同时通过在射频电路中增加通过Smith原图协助计算解决传输线问题和阻抗匹配问题。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型原理框图；
图2是本实用新型电源电路图；
图3是本实用新型电源准基电路图；
图4是4G模块电路图；
图5是本实用新型采样电路图；
图6是本实用新型降压稳压电路图；
图7为本实用新型报警电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
根据图1所示，一种基于4G物联网模块的无线通信控制系统包括气体传感器，气体传感器连接有信号放大模块，信号放大模块连接有微处理器U4，微处理器U4还连接有寄存器、显示模块、4G模块和报警模块。
微处理器U4芯片采用型号为M452RE6AE的控制器芯片。
采样电路将采集的电信号传输至微处理器U4，微处理器U4对接受的电信号进行AD转换，微处理器U4将转换后的数据存储在寄存器内，且微处理器U4将数据数值通过显示模块进行展示，物联网平台通过4G模块采集实时数据，物联网平台通过计算并发送指令控制报警模块发出警报。
气体传感器将检测的气体信息转化为电信号，并通过信号放大模块将电信号传输至微处理器U4。微处理器U4将电信号进行数模转化，并将转化后的数据信息存储在寄存器中。微处理器U4通过4G模块接收到物联网平台请求查询报警器数据信息的信号后，将寄存器中存储的数据信息通过4G模块发送到物联网平台，平台接收后经过计算得到报警器浓度。
物联网平台接收传输的数据信息并将数据信息进行对比分析，对比分析后通过4G模块将控制指令传输至微处理器U4，微处理器U4根据接收的分析后的控制指令做出控制操作。同时将计算得到的气体年浓度数据传输至显示模块进行数值显示。
根据图2-图6所示，信号放大模块设置为采样电路。4G模块的电源电路中并联有TVS瞬态二极管，且4G模块还设置有滤波电路，电源电路还连接有设置47uf电容、100pf电容、0.1uf电容和220uf电容的滤波电路。电源电路中还设置有降压稳压电路，降压稳压电路采用型号为L78M05CDT的线性稳压器。电源电路还包括电源准基电路，电源准基电路设置有电压准基芯片且型号为LM385D-2.5 TI。
4G模块接入电源，电源正极连接保险丝F1，保险丝F1和电源负极连接滤波器L1的输入端，滤波器F1的输出端连接型号为MB6S的桥式整流器B1的输入端，桥式整流器B1的引脚4接地，桥式整流器的输出端连接有TVS和线性稳压器U2，电源电路还包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电感线圈L2、二极管D2、电阻R3和电阻R4，电源电路连接DC24V并输出VCC7V和VCC24V的电压。其中TVS并联接入电源电路中。
且4G模块的引脚1和引脚2链接滤波电路，滤波电路中设置有型号为TPS76138DBVT的线性稳压器U3。VCC7V电源连接线性稳压器U3的输入端，线性稳压器U3的引脚5为输出端，线性稳压器U3的输出端连接有47uf电容、100pf电容、0.1uf电容和220uf电容，且线性稳压器U3的输出端还与4G模块的引脚1和引脚2连接。
根据图7所示，微处理器U4引脚11和引脚12与报警模块连接，引脚11连接报警模块内高报警电路，引脚12连接报警模块内低报警电路。
当微处理器U4接收到4G模块传输的控制指令，微处理器U4通过引脚11和引脚12输出报警信号，低报警信号通过引脚12传输至低报警电路，高报警信号通过引脚11传输至高报警电路中。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于4G物联网模块的无线通信控制系统，其特征在于，包括气体传感器，所述气体传感器连接有信号放大模块，所述信号放大模块连接有微处理器，所述微处理器还连接有寄存器、显示模块、4G模块和报警模块，所述4G模块连接有物联网平台；
所述信号放大模块设置为采样电路，所述采样电路将采集的电信号传输至所述微处理器，所述微处理器对接受的电信号进行AD转换，所述微处理器将转换后的数据存储在寄存器内，且微处理器将数据数值通过所述显示模块进行展示，所述物联网平台通过4G模块采集实时数据，所述物联网平台通过计算并发送指令控制所述报警模块发出警报；
所述4G模块的电源电路中并联有TVS瞬态二极管，且所述4G模块还设置有滤波电路，所述电源电路还连接有设置47uf电容、100pf电容、0.1uf电容和220uf电容的滤波电路；
所述电源电路中还设置有降压稳压电路，所述降压稳压电路采用型号为L78M05CDT的线性稳压器；
所述电源电路还包括电源准基电路，所述电源准基电路设置有电压准基芯片且型号为LM385D-2.5 TI；
所述4G模块的RF射频电路中设置有Smith原图用于协助计算，且所述4G模块采用SIM卡进行与外部的通信连接；
所述微处理器芯片采用型号为M452RE6AE的控制器芯片；
所述微处理器引脚11和引脚12与所述报警模块连接，所述引脚11连接所述报警模块内高报警电路，所述引脚12连接所述报警模块内低报警电路。
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