專利名稱：二總線可編碼控制模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種二總線可編碼控制模塊，它屬于一般的控制系統及其功能單元領域，特別是涉及利用脈沖寬度調制。它由極性轉換電路、編碼計數識別電路和驅動電路所組成。
現有的較高檔次的樓、堂、館、所為對建筑物內的火情進行監測，以便當探測到火災險情后能及時啟動相應設備自動地進行撲救，均在室內安裝有火災自動報警控制系統。該系統在需要控制相應救火設備的現場均設有控制模塊，這些模塊一般通過四根線與主控制器相連接，以接收其發來的啟動或停止救火設備的信號，這四根線分別為①載有編碼(地址)信息的編碼信號線，②載有啟動或停止外控設備信息的控制信號線，③給模塊供電的電源線，④地線。與其相對應的控制模塊的構成有極性轉換電路、編碼計數識別電路和驅動電路。它的不足之處是由于線制較多，使得其安裝、調試均不易，使用、維修也不方便。
本實用新型的目的在于避免上述現有技術中的不足之處而提供一種只需二線制的二總線可編碼控制模塊。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到采用多種信息復合的技術，在二總線上疊加編碼信息、啟動或停止信息，并截取該二信息的脈沖幅度來獲得控制模塊所需的工作電源。其中，采用上升沿觸發方式進行編碼的識別，而對啟動或停止信息的鑒別則采用脈寬鑒別。主控制器發出的波形如
圖1所示，其中T1脈沖用于對可編碼控制模塊中的編碼計數識別電路進行清零復位，其脈寬約150毫秒。其后的脈沖為計數脈沖和啟動、停止脈沖的復合，T2和T4為同脈寬，均約2毫秒，T3＝3×T5，約為3毫秒；T3為啟動脈沖，T5為停止脈沖。二總線可掛接N個(個數由撥碼開關的上限值定)相同的可編碼控制模塊，每個控制模塊通過其上的撥碼開關可預置一個編碼(地址)，當二總線傳來的脈沖(T3或T5)的個數與撥碼開關預置的值相等時，控制模塊中的編碼識別電路就發出一選通信號以便將該脈沖(T3或T5)送啟停鑒別電路，由該電路再對此脈沖進行鑒別，來辨別是T3還是T5。在整個控制過程中，主控制器不停地循環發送T1和T2、T4及T3或T5脈沖，每一循環周期中只發送一個T1脈沖和若干個T2～T5脈沖，T2～T5脈沖的個數與二總線掛接的控制模塊的個數相同，至于發送的是T3還是T5則取決于主控制器根據控制模塊所處現場中的傳感器發回的監測信號確定。與此技術方案相對應的具體構成是在控制模塊中還置有充電蓄能電路和啟停鑒別電路。所說的充電蓄能電路中的電阻R4、二極管V5、電阻R12、二極管V14、電阻R5與三極管V1的基極相串接，其中R4接極性轉換電路的輸出正端，V5、V14和V1的基極與極性轉換電路的地端間分別連接有電容C11、C7和穩壓管V6；V1的集電極接V14與R5的接點以獲供驅動電路工作的V0輸出；V1的發射極經電容C6接地，其發射極輸出的VCC供控制模塊中的各電路使用。該電路利用了二總線傳來的脈沖信號電壓對兩級電容C11、C7的充電蓄能而獲得了V0和VCC的輸出。所說的啟停鑒別電路由選通塊HC4052、鑒別啟或停信號塊HC4098與HC4013所組成；其中編碼計數識別電路輸出的地址選通信號接HC4052的⑨、⑩腳，極性轉換電路輸出的脈沖信號接HC4052的腳；在選通信號與脈沖信號的共同作用下該HC4052的腳輸出的啟停信號分別送HC4098腳與HC4013⑤腳去進行鑒別，其中HC4098的④腳與⑨腳相接、⑦腳接HC4013的③腳，HC4013的①腳輸出啟動或停止的信號接驅動電路以控制電路中繼電器J1的通斷。該電路根據編碼計數識別電路送來的本控制模塊已被選中(地址相同)的選通信號對極性轉換電路送來的脈沖信號進行鑒別，以便將啟動或停止的控制信息鑒別出并輸出送至驅動電路。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到在極性轉換電路與編碼計數識別電路、啟停鑒別電路間串接有二極管V7、電阻R1、穩壓管V8以及與非門HC40106，以對極性轉換電路輸出的脈沖信號進行整形濾波，從而獲得所需電平的信號電壓。為使二總線與主控制器進行無極性地連接，并對信號的衰減較小，極性轉換電路為由二極管V2、V3、V9和V13連接成橋式整流器所構成。編碼計數識別電路采用清零塊HC4098、計數塊HC40103和編碼預置塊撥碼開關所組成，其中由極性轉換電路輸出的脈沖信號接HC4098的腳和HC40103的①腳，HC4098⑩腳輸出的清零信號接HC40103的⑨腳，HC40103的④、⑤、⑥、⑦、⑩、、、腳分別與撥碼開關的①～⑧腳相接，當HC40103所計數的脈沖數與撥碼開關所預置的值相等時，由HC40103的腳輸出的本控制模塊被選中的地址選通信號送啟停鑒別電路。驅動電路V4的發射極接地、集電極經電阻R9接V0、基極與啟停鑒別電路的輸出端相接，繼電器線圈L并接于R9的兩端。
本實用新型相比現有技術具有如下優點1.由原四條線上并接若干個可編碼控制模塊，改為二條線上無極性并接若干個可編碼控制模塊，可大大減輕安裝調試的工作量，提高工作效率、降低安裝成本；2.編碼信息與控制信息合二為一，由單線傳送，減低了生產成本；3.控制模塊的工作電源巧妙地利用了編碼與控制信息的脈沖序列獲得，省去了電源專用線。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的具體結構及工作情況。
圖1是主控制器發出的波形圖示意圖。
圖2是本實用新型的一種基本結構電路原理圖。
參照圖1和圖2，二極管V2、V3、V9和V13相連接成整流橋以組成極性轉換電路1，它輸出的正端分送充電蓄能電路2和經V7、R1、V8、HC40106送編碼計數識別電路3和啟停鑒別電路4，負端為整個控制模塊的公共地。充電蓄能電路2由電阻R4、R12、R5、二極管V5、V14、穩壓管V6、三極管V1、電容器C11、C7、C6所構成，它的R5與V14、C7的接點輸出V0、V1的發射極輸出VCC。編碼計數識別電路3由清零塊HC4098、計數塊IIC40103、編碼預置塊撥碼開關K和與其相配的電阻排所構成。啟停鑒別電路4由選通塊HC4052、鑒別啟或停信號塊HC4098與HC4013所組成。驅動電路5由三極管V4和繼電器線圈L等構成。繼電器J1的常開觸點串接在外控設備的回路中。
在使用中，主控制器不斷地發出一串T1和T2、T4及T3或T5的脈沖，當S線高電平時，對電容C7和C11充電；當S線為低電平時，C7和C11進行放電，由于放電的時間常數較大，故在C7上可獲得20V左右的穩定電源V0的輸出以供繼電器線圈L工作。因V6為一穩壓管，將其穩壓點選定在6.5V左右，通過V1的基極、發射極送出一穩定電源VCC供給各集成電路芯片工作。主控制器每次發T1脈沖時，都由編碼計數識別電路3中的HC4098的⑩腳輸出一清零信號送HC40103的⑨腳，以將其基數清成零。當主控制器發出的第N個脈沖是T3或T5時，而控制模塊上撥碼開關K設定的編碼數也是N時，則HC40103的腳輸出一選通信號送啟停鑒別電路4的HC4052。以便讓送至該塊腳處的T3或T5通過本HC4052送往鑒別啟或停信號塊HC4098與HC4013，經過HC4098與HC4013對T3或T5進行鑒別后，由HC4013的①腳輸出，若是T3則輸出高電平，使三極管V4導通，此時繼電器J1吸合，外控設備動作；若是T5則輸出低電平，外控設備不動作。
權利要求1.一種二總線可編碼控制模塊，它由極性轉換電路(1)、編碼計數識別電路(3)和驅動電路(5)所組成，其特征是還有充電蓄能電路(2)和啟停鑒別電路(4)，所說的充電蓄能電路(2)中的電阻R4、二極管V5、電阻R12、二極管V14、電阻R5與三級管V1的基極相串接，其中R4接電路(1)的正端，V5、V14和V1的基極與電路(1)的地端間分別連接有電容C11、C7和穩壓管V6，V1的集電極接V14與R5的接點以獲供驅動電路(5)工作的V0輸出，V1的發射極經電容C6接地，其發射極輸出的VCC供各電路使用；所說的啟停鑒別電路(4)由選通塊HC4052、鑒別啟或停信號塊HC4098與IIC4013所組成，其中電路(3)輸出的地址選通信號接HC4052的⑨與⑩腳，電路(1)輸出的脈沖信號接HC4052的腳，在信號與脈沖的共同作用下該HC4052腳輸出的啟停信號分別送HC4098的腳與HC4013的⑤腳去進行鑒別，其中HC4098的④腳與⑨腳相接、⑦腳接HC4013的③腳，HC4013的①腳輸出啟動或停止的信號接驅動電路(5)以控制該電路(5)中繼電器J1的通斷。
2.根據權利要求1所述的控制模塊，其特征是在極性轉換電路(1)與編碼計數識別電路(3)、啟停鑒別電路(4)間串接有二極管V7、電阻R1、穩壓管V8以及與非門HC40106，以對電路(1)的輸出進行整形濾波。
3.根據權利要求1所述的控制模塊，其特征是極性轉換電路(1)為由二極管V2、V3、V9和V13連接成橋式整流器所構成。
4.根據權利要求1所述的控制模塊，其特征是編碼計數識別電路(3)由清零塊HC4098、計數塊HC40103、編碼預置塊撥碼開關K所組成，其中由電路(1)輸出的脈沖信號接HC4098的腳和HC40103的①腳，HC4098⑩腳輸出的清零信號接HC40103的⑨腳，HC40103的④、⑤、⑥、⑦、⑩、、、腳分別與撥碼開關K的①～⑧腳相接，當計數的脈沖數與編碼預置的值相等時，其腳輸出的地址選通信號送啟停鑒別電路(4)。
5.根據權利要求1所述的控制模塊，其特征是驅動電路(5)的V4的發射極接地集電極經電阻R9接V0、基極與電路(4)的輸出相接，繼電器線圈L并接于R9兩端。
專利摘要本實用新型公開了一種二總線可編碼控制模塊。它克服了現有技術中的線制較多、安裝調試不易和使用維修不便的不足。它是在控制模塊原有的極性轉換電路、編碼計數識別電路和驅動電路的基礎上增設充電蓄能電路和啟停鑒別電路所構成。它可將原四線制減為二線制,使編碼信息、控制信息和電源巧妙地復合在一起,從而節省了兩根線,大大減輕了安裝調試的工作量,提高了效率,降低了生產和安裝成本。
文檔編號G08B17/00GK2278975SQ9624725
公開日1998年4月15日 申請日期1996年12月19日 優先權日1996年12月19日
發明者孔令成, 梁華為, 徐倞 申請人:中國科學院合肥智能機械研究所