KR910005383B1

KR910005383B1 - Closed loop type detector interface circuit and its detection method

Info

Publication number: KR910005383B1
Application number: KR1019890002378A
Authority: KR
Inventors: 주기영
Original assignee: 현대전자산업 주식회사; 정몽헌
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1991-07-29
Also published as: KR900013400A

Abstract

The circuit interfaces between various sensors like for gas, fire, robbery, or water leakage and the CPU in the home automation system. The circuit does not supply the power directly to the sensors. The system and the sensors are isolated electrically by forming the closed loop so that the harzadous environments causing abnormal operation or electic shock are removed. The output of the high frequency oscillator is transmitted to the sensors through the coupling transformer. The transmitted signal is in logical high or low state so that the CPU recognises the sensor state.

Description

Closed loop loop detector interface circuit and its detection method

제1도는 본 발명에 따른 감지기 인터페이스회로의 블록도.1 is a block diagram of a detector interface circuit according to the present invention.

제2도는 제1도의 상세회로도.2 is a detailed circuit diagram of FIG.

제3a도 내지 제3c도는 제2도의 주요부분 파형도.3A to 3C are main part waveform diagrams of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 전원부 2 : 고주파 발진기1: power supply 2: high frequency oscillator

3 : 고주파 유도부 4 : 감지입력부3: high frequency induction part 4: sensing input part

6 : 폐회로 감지기 7 : 전압강하회로6: closed circuit detector 7: voltage drop circuit

본 발명은 감지기 인터페이스회로에 관한 것으로, H.A(Home Automation)시스템에서 특히 각종 센서가 화재, 가스, 도난, 누수를 감지하여 이 감지된 신호를 CPU가 판독할 수 있도록한 감지기 인터페이스회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detector interface circuit, and more particularly, to a detector interface circuit in which various sensors detect fire, gas, theft, and leakage in a H.A (Home Automation) system so that the CPU can read the detected signal.

일반적으로 각종 감지기 및 특히 H.A시스템에 사용되는 각종 감지기는 측정방법에 따라 접촉식과 비접촉식의 2가지로 나누어지고, 인터페이스회로의 대부분은 시스템에서 감지기에 전원을 공급하고 감지기의 상태를 유극성 신호로 되돌려 받는 방식을 이용하였으므로, 감지기에 이상이 발생하여 전기적으로 단락되면 시스템을 오동작시키거나 파괴시킬 가능성이 생기고 감지기의 사용환경이 습도가 많은 장소일 경우에는 누전으로 인하여 인체에 전기적인 충격을 가져왔다.In general, various detectors and in particular, the detectors used in the HA system are divided into two types, the contact type and the non-contact type, depending on the measurement method. Most of the interface circuits supply power to the detector in the system and return the state of the detector to the polarity signal. Since the receiving method is used, if an abnormality occurs in the detector and an electric short circuit occurs, the system may be malfunctioned or destroyed. If the environment of the detector is used in a humid place, a short circuit may cause an electric shock to the human body.

따라서, 본 발명은 시스템에서 감지기에 직접 동작전원을 공급하는 방식을 사용하지 않고, 시스템과 감지기사이를 전기적으로 절연되도록 폐회로 루프를 형성하여 감지할 수 있도록 구성한 감지기 인터페이스회로 및 그의 폐회로 루프식 감지방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention does not use a method of directly supplying the operating power to the detector in the system, but a detector interface circuit and a closed loop loop sensing method configured to detect and form a closed loop to electrically insulate between the system and the detector. The purpose is to provide.

본 발명에 의하면 감지입력부를 개방하여 예를들어 감지대상이 물일 경우 욕탕등의 누수를 감지하거나 우천시 건조대 세탁물의 젖음을 감지하여 경고할 수 있도록 하고, 또한, 기타 상기 감지입력부에 화재, 가스, 도난감지기 등을 일체로 구비시켜 다기능 경보시스템으로도 이용할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the detection input unit is opened, for example, when the object to be detected is water so as to detect a leak of a bath or the like and detect the wetness of the laundry in the rainy weather, and also fire, gas and theft to the other detection input unit. There is an advantage that can be used as a multi-function alarm system by having a detector, etc.

본 발명의 특징은 고주파 발진기 출력을 결합트랜스를 이용하여 감지기쪽으로 전달하여 감지기상태에 따라 신호를 전달함으로써 CPU가 판독할 수 있는 논리적 ＂고＂ 또는 ＂저＂신호를 출력하여 경보기를 작동시키도록 구성한 것에 특징이 있다.The present invention is configured to operate the alarm by outputting a high frequency oscillator output to a detector using a coupled transformer and outputting a signal according to the detector state to output a logical high or low signal that the CPU can read. It is characterized by

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

제1도는 본 발명에 따른 감지기 인터페이스회로의 블록도로서, 전원부(1)는 고주파를 발생시키는 고주파 발진기(2)를 경유하여 고주파 유도부(3)에 접속되고, 이 고주파 유도부(3)의 한단자에서 감지입력부(4) 및 폐회로 감지기(6)를 경유하여 나머지 단자에 접속구성되고, 또한 상기 전원부(1)는 전압강하회로(7)를 경유해 상기 폐회로 감지기(6)에 접속되어 상기 감지입력부(4)가 단락되거나 소정의 저항치를 가지게 되면 상기 폐회로 감지기(6)의 동작여부에 따라 논리적 ＂고＂ 또는 ＂저＂신호를 출력하여 이 신호를 CPU가 인지하여 경보기(도면에 도시되지 않은) 등을 작동시킬 수 있다.1 is a block diagram of a sensor interface circuit according to the present invention, wherein the power supply unit 1 is connected to the high frequency induction unit 3 via a high frequency oscillator 2 for generating a high frequency, and has one terminal of the high frequency induction unit 3. Is connected to the remaining terminals via the sensing input unit 4 and the closed circuit detector 6, and the power supply unit 1 is connected to the closed circuit detector 6 via the voltage drop circuit 7 to the sensing input unit. If (4) is short-circuited or has a predetermined resistance value, a logic high or low signal is output according to whether the closed loop detector 6 is operated, and the CPU recognizes this signal to generate an alarm (not shown). Etc. can be operated.

제2도는 제1도의 상세회로도로서, 제3a도 내지 제3c도를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.2 is a detailed circuit diagram of FIG. 1, and the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3A to 3C.

고주파 발진용 IC(Integrated Circuit)에 발진주파수와 Duty Cycle을 결정시켜주기 위해 즉 상기 감지기 입력부가 단락 또는 소정의 저항치를 갖게되면 포토커플러 양단에 고주파 펄스가 그대로 인가되므로 CPU 측에 입력되는 논리회로도 마찬가지로 펄스형으로 된다. 이때 CPU 쪽에서 변화된 신호를 체크하기 곤란함으로 포토커플러의 수광 TR의 스토리즈 타임 축적시간이 펄스 고주파의 ON 시간 보다는 길게끔 발진주파수를 크게하거나 ON DUTY를 짧게 하기 위해 캐패시터 C1, 저항 R1 및 R2를 차례로 직렬연결시켜 상기 저항 R2의 단부는 전원부(1)의 (+)단자측에 접속시키고, 상기 캐패시터 C1 단부는 결합트랜스 T1의 1차측 한단자에 접속한 다음, 상기 저항 R1 양단 R2 양단 및 캐패시터 C1 양단을 상기 IC 각 단자에 제각기 접속시킨다. 또한 상기 캐패시터 C1은 캐패시터 C2를 경유하여 상기 IC의 한단자에 접속되고, 상기 저항 R1과 C1의 접속점 및 상기 저항 R2와 상기 전원부(1)의 (+)단자측 접속점은 직접 상기 IC의 나머지 단자에 제각기 접속시킨다.In order to determine the oscillation frequency and duty cycle in the IC (Integrated Circuit) for high frequency oscillation, that is, if the detector input part has a short circuit or a predetermined resistance value, the high frequency pulse is applied to both ends of the photocoupler. It becomes a pulse type. At this time, since it is difficult to check the changed signal on the CPU side, capacitor C1, resistors R1, and R2 are serialized in order to increase the oscillation frequency or shorten the ON DUTY so that the story time accumulation time of the photocoupler TR is longer than the ON time of the pulse high frequency. The end of the resistor R2 is connected to the (+) terminal side of the power supply unit 1, and the end of the capacitor C1 is connected to the one terminal of the primary side of the coupling transformer T1, and then, both ends of the resistor R1, both ends of R2 and both ends of the capacitor C1. To the respective terminals of the IC. The capacitor C1 is connected to one terminal of the IC via the capacitor C2, and the connection point of the resistors R1 and C1 and the positive terminal side connection point of the resistor R2 and the power supply unit 1 are directly connected to the remaining terminals of the IC. To each.

한편, 상기 IC의 발진출력단자(출력파형을 제3a도에 도시)는 캐패시터 C3를 경유하여 상기 결합트랜스 1차측 나머지 단자에 접속되고, 상기 캐패시터 C1과 C2의 접속점이 포토커플러 Pcl의 에미터단자와 분배저항 R5의 한단자에 연결되는데, 상기 캐패시터 C3를 경유한 고주파 발진출력이 상기 결합트랜스 T1에 의해 유도되어 이 변압기 T1의 2차측 양단에 접속된 저항 R3에서 생성된다(제3b도, 파형참조). 여기서 저한 R3는 상기 감지입력부(4)의 정상 또는 이상상태에 관계없이 상기 고주파 발진기(2)가 항상 펄스출력을 발생하고 있는데 상기 감지입력부(4)가 정상상태일 때 상기 결합트랜스 T1의 유도자속을 제거하여 코어가 포화되지 않도록 하기 위함이다. 상기 저항 R3의 한단자는 상술한 감지입력부 A1 단자에 직접 접속되고, 나머지 단자는 정류다이오드 D 및 저항 R4를 경유해 상기 감지입력부(4)의 A2 단자에 접속된다. 또한 상기 정류 다이오드 D 양단에는 상기 포토커플러 Pcl에 내장된 발광다이오드 Dp 단자와 역으로 접속되고, 상기 포토커플러 Pcl의 컬렉터단자는 저항 R6을 통해 상기 전원부(1)의 (+)단자측에 연결되며, 상기 전원부(1)의 (-)단자는 상기 포토커플러 Pcl의 에미터단자와 접속되어, 상기 분배저항 R5의 나머지 단자에 접속된다. 예를들어, 본 발명의 동작을 살펴보면, 상기 감지입력부(4)가 개방되었을 때는 상기 포토커플러 Pcl이 Off되어 상기 저항 R6에서 분배된 전원부(1)의 전압이 그대로 걸려 논리적으로 ＂고＂ 상태가 되어 이 신호를 CPU가 인지하며, 달리 상기 감지입력부(4)가 단락 또는 소정의 저항치를 갖게되면 상기 포토커플러 Pcl은 ON되어 상기, 포토커플러 Pcl의 컬렉터단자의 전위는 거의 ＂0＂전위가 되어 논리적으로 ＂저＂신호가 된다. 이 신호를 CPU가 인지하여 경보기 등을 작동할 수 있게 된다.On the other hand, the oscillation output terminal of the IC (output waveform shown in FIG. 3a) is connected to the remaining terminal of the primary side of the coupling transistor via capacitor C3, and the connection point of the capacitor C1 and C2 is the emitter terminal of the photocoupler Pcl. And one terminal of the distribution resistor R5, the high frequency oscillation output via the capacitor C3 is induced by the coupling transformer T1 and generated at the resistor R3 connected across the secondary side of the transformer T1 (Figure 3b, waveform Reference). In this case, the lower R3 indicates that the high frequency oscillator 2 always generates a pulse output irrespective of the normal or abnormal state of the sensing input unit 4, and the induction flux of the coupling transformer T1 when the sensing input unit 4 is in a normal state. This is to prevent the core from saturation by removing One terminal of the resistor R3 is directly connected to the above-described sensing input unit A1 terminal, and the other terminal is connected to the A2 terminal of the sensing input unit 4 via the rectifying diode D and the resistor R4. In addition, both ends of the rectifier diode D are connected inversely to the light emitting diode Dp terminal built in the photocoupler Pcl, and the collector terminal of the photocoupler Pcl is connected to the positive terminal side of the power supply unit 1 through a resistor R6. The negative terminal of the power supply unit 1 is connected to the emitter terminal of the photocoupler Pcl and is connected to the remaining terminal of the distribution resistor R5. For example, referring to the operation of the present invention, when the sensing input unit 4 is opened, the photocoupler Pcl is turned off so that the voltage of the power supply unit 1 distributed by the resistor R6 is applied as it is. When the sensing input unit 4 has a short circuit or a predetermined resistance value, the photocoupler Pcl is turned on so that the potential of the collector terminal of the photocoupler Pcl becomes almost? 0? It is logically a low signal. This signal is recognized by the CPU so that an alarm or the like can be operated.

상술한 사항을 제3c도를 참조하여 설명하면, 제3c도의 T1 시점은 즉 상기 포토커플러 Pcl의 컬렉터단자 전위가 고전위에서 저전위로 떨어질 때 상기 감지입력부(4)에는 어떠한 신호가 감지된 이상상태이고, T2 시점은 즉 상기 포토커플러 Pcl의 컬렉터단자 전위가 저전위에서 고전위로 상승할 때는 상기 감지입력부(4)가 개방된 정상상태이다.Referring to FIG. 3C, the point T1 of FIG. 3C is an abnormal state in which a signal is sensed by the sensing input unit 4 when the collector terminal potential of the photocoupler Pcl falls from the high potential to the low potential. , T2 is a normal state in which the sensing input unit 4 is opened when the collector terminal potential of the photocoupler Pcl rises from the low potential to the high potential.

상술한 바와 같이, 본 발명은 감지기에 직접전원을 가하지 않으므로 시스템 소요전력이 적어지고, 감지기와 시스템 같은 완전한 전기적 절연을 실현함으로써 외부의 이상상태로 인한 시스템의 파괴와 사용자의 전기적 충격을 배제할 수 있을 뿐 아니라, 감지입력부에 여러종류의 센서를 구비시킬 수 있으므로 다기능 경보시스템을 구성할 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, since the present invention does not apply power directly to the detector, the power consumption of the system is reduced, and the electrical damage of the system and the electric shock of the user can be eliminated by realizing complete electrical isolation such as the detector and the system. In addition, since the sensor can be equipped with several types of sensors, there is an excellent effect to configure a multi-function alarm system.

Claims

In the detector interface circuit, the high frequency induction unit 3 is connected to the high frequency induction unit 3 via a high frequency oscillator 2 that is connected from the power supply unit 1 and outputs a high frequency. The remaining terminal is connected to the other input terminal of the sensing input unit 4 through the diode D1 to form a closed loop, but the closed circuit detector 6 for detecting the closed loop is formed at both ends of the diode D. In accordance with the detection signal of the short circuit or resistance of the sensing input unit 4, the closed-circuit detector 6 is operated by the oscillation output of the high frequency induction unit 3 to generate a logical low or high high detection signal. A closed loop loop detector interface circuit configured to output to a CPU.

2. The closed loop loop type as claimed in claim 1, wherein the high frequency induction part comprises a capacitor C3 connected to one terminal of the primary side from an output terminal of the high frequency oscillator 2 and a coupling transformer T1 connected to a resistor R3 at both ends of the secondary side. Detector interface circuit.

The closed loop loop detector interface circuit as claimed in claim 1, wherein the closed circuit detector (6) comprises a light emitting diode (Dp) connected to both ends of the diode (D1) and a photocoupler (Pcl) coupled thereto.

In a sensing method using a known sensor, in order to completely insulate the detector from the system power supply, an oscillator is used to induce the oscillation output by the oscillation induction unit, and connect it to one input of the sensing input unit, and the other input unit of the sensing input unit. A closed loop loop detection method comprising a closed circuit connected to the oscillation induction part through a closed loop detector to detect a closed loop loop according to the presence or absence of the detection input by the closed loop detector and transmit the detected loop to the system.