一種智能煙道兩端通信電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煙道通信設備領域，尤其是無線傳感器網絡中用于智能煙道信號采集、無線通信及控制節點和基站的電路。
【背景技術】
[0002]21世紀以來，人們對智能化的追求越來越高，智能家居被人寄予厚望其發展狀態趨于多元化，傳統的家電抽油煙機簡單的抽走油煙的功能已無法滿足人們的生活需求，目前的發展方向是提供智能煙道系統，將無線控制及自組網技術引入家庭抽油煙機系統當中，通過對風道的檢測、利用無線通信技術集中控制大樓所有抽油煙機，在最低能耗、最低工作噪音的條件下使排油煙達到最佳效果，提高家庭廚房的時代適應性。智能煙道系統要求在客戶抽油煙機前端安裝煙道探測和控制節點，實現油煙機工作狀態、煙道風速等信息采集，并通過無線網絡將數據傳遞到控制中心，并接收控制信號實現對抽油煙機的操作控制，從而實現抽油煙過程的優化并能檢測故障和管理煙道設備。由于一棟大樓抽煙煙機數量過多，樓層高度過大，現在缺少類似應用和產品，現有技術難以滿足長時低功耗工作要求，并缺乏可靠性。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于設計一種小體積、低功耗的智能煙道兩端通信電路。
[0004]本實用新型采用的技術方案包括一種智能煙道兩端通信電路，包括設于智能煙道前端的若干無線網絡節點電路和設于智能煙道后端的無線網絡基站電路，
[0005]所述無線網絡節點電路包括中央處理器11、傳感器采集電路14、第一接口擴展模塊17、第一無線通信模塊18、止回閥檢測電路19和開關控制電路10，傳感器采集電路14、第一接口擴展模塊17、止回閥檢測電路19、開關控制電路10分別與中央處理器11連接，止回閥檢測電路19和開關控制電路10連接，第一接口擴展模塊17和第一無線通信模塊18連接；
[0006]所述無線網絡基站電路包括處理器模塊21、第二接口擴展模塊27、第二無線通信模塊28、GPRS模塊24，第二接口擴展模塊27、GPRS模塊24分別與處理器模塊21連接，第二接口擴展模塊27和第二無線通信模塊28連接，
[0007]各無線網絡節點電路的第一無線通信模塊18和分別和無線網絡基站電路的第二無線通信模塊28建立通信連接。
[0008]而且，所述無線網絡節點電路包括第一復位電路模塊12、第一電源供電模塊13、第一顯不模塊15、第一時鐘模塊16，第一復位電路模塊12、第一電源供電模塊13、第一顯不模塊15、第一時鐘模塊16分別與中央處理器11連接；所述無線網絡基站電路包括第二復位電路模塊22、第二電源供電模塊23、第二顯示模塊25、第二時鐘模塊26，第二復位電路模塊22、第二電源供電模塊23、第二顯示模塊25、第二時鐘模塊26分別與處理器模塊21連接。
[0009]而且，所述第一無線通信模塊18和第二無線通信模塊28采用無線傳輸芯片CCI100
[0010]而且，所述傳感器采集電路14包括鎮流器和比較器，鎮流器和比較器連接，鎮流器輸出智能煙道前端處節點抽油煙機的抽風電機電流采集結果到比較器，比較器輸出轉換結果到中央處理器11。
[0011]而且，所述止回閥檢測電路19包括繼電器、光電開關、二極管、三極管、第一電阻和第二電阻，繼電器連接智能煙道前端處節點抽油煙機的止回閥；第二電阻連接三級管的基極，第二電阻連接于三級管的基極和發射極之間，三級管的集電極連接二極管的正極，二極管的負極接電源；光電開關為檢測止回閥打開或關閉狀態的反射傳感器，光電開關一端連接二極管的正極，另一端接電源。
[0012]而且，所述中央處理器11采用msp430g2553芯片。
[0013]而且，所述處理器模塊21采用STM32F103芯片。
[0014]而且，所述GPRS模塊24采用GTM900模塊。
[0015]本實用新型提供的智能煙道兩端通信電路，包括分布設置在各節點抽油煙機處的無線網絡節點電路和設在總抽油煙機處的無線網絡基站電路，支持通過傳感器采集電路對節點抽油煙機的電流變化進行采集，獲得其工作狀態信息，利用止回閥檢測電路對抽油煙過程的排風進行檢測和控制。本實用新型具有低功耗、高可靠性、控制能力強、小型化易安裝、通信抗干擾等性能優點。與現有煙道傳感器節點相比，本實用新型有體積小，總量輕，通信距離遠，通信控制可靠性高、功耗低等優勢，便于在有油煙機處安裝使用，并且不受傳輸電纜限制，采用無線通信方式，接入點數多，滿足一棟大樓多臺抽油煙機同時使用的通信需求。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構框圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例的傳感器采集電路圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例的止回閥檢測電路圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合實施例及附圖對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0020]參見圖1，本實用新型實施例提供一種智能煙道兩端通信電路，包括智能煙道前端的無線網絡節點電路和后端的無線網絡基站電路，實際應用場景一般是在一棟樓內，每層樓都有多臺抽煙機(節點油煙機，一般就是客戶油煙機)，每個抽油煙機處作為智能煙道前端設置一個無線網絡節點電路；在樓頂有一個無線網絡基站電路，放在樓頂的煙囪最大的抽風機(總抽風機)處。所述智能煙道前端的無線網絡節點電路包括中央處理器11、復位電路模塊12 (記為第一復位電路模塊)、電源供電模塊13 (記為第一電源供電模塊)、傳感器采集電路14、顯示模塊15 (記為第一顯示模塊)、時鐘模塊16 (記為第一時鐘模塊)、接口擴展模塊17 (記為第一接口擴展模塊)、無線通信模塊18 (記為第一無線通信模塊)、止回閥檢測電路19、開關控制電路10 ;智能煙道的無線網絡基站電路包括處理器模塊21、復位電路模塊22 (記為第二復位電路模塊)、電源供電模塊23 (記為第二電源供電模塊)、顯示模塊25 (記為第二顯示模塊)、時鐘模塊26 (記為第二時鐘模塊)、接口擴展模塊27 (記為第二接口擴展模塊)、無線通信模塊28 (記為第二無線通信模塊),GPRS模塊24。無線網絡節點電路和無線網絡基站電路通過無線通信模塊基于433MHZ頻段進行通信，無線網絡節點電路負責前端數據采集和開關閥門控制，無線網絡基站電路搜集所有節點電路的采集數據集中管理，并可通過GPRS模塊將數據匯集到遠程的服務器處存儲。
[0021]復位電路模塊12、電源供電模塊13、傳感器采集電路14、顯示模塊15、時鐘模塊16、接口擴展模塊17、止回閥檢測電路19、開關控制電路10分別與中央處理器11連接，止回閥檢測電路19和開關控制電路10連接，接口擴展模塊17和無線通信模塊18連接；復位電路模塊22、電源供電模塊23、GPRS模塊24、顯示模塊25、時鐘模塊26、接口擴展模塊27、分別與處理器模塊21連接，接口擴展模塊27和無線通信模塊28連接，各無線網絡節點電路的第一無線通信模塊18和分別和無線網絡基站電路的第二無線通信模塊28建立通信連接。
[0022]具體實施時，各部分可采用市場上所售的現有芯片產品，具體連接可參考產品說明書。例如:各無線網絡節點電路內中央處理器11采用TI的16位超低功耗高速處理器MSP430G2553，具有低功耗并且控制能力強等優點；無線網絡基站電路的處理器模塊21中，處理器采用72MHz的高時鐘頻率的“增強型”系列STM32F103，內部集成嵌入式Flash和SRAM存儲器的ARM Cortex-M3內核；GPRS模塊24可采用華為公司的GTM900模塊；無線通信模塊18和28采用無線傳輸芯片CCl 100。
[0023]本實用新型實施例的智能煙道兩端通信電路各部分詳細說明如下:
[0024]分別以無線網絡節點電路內中央處理器11和無線網絡基站電路的處理器模塊21為中心，設置的常見外圍電路如下:
[0025]1、復位電路模塊，負責節點電路和基站電路的中央處理器復位功能，產生系統復位信號；
[0026]2、電源供電模塊:電源供電模塊為各電路提供12V、5V、3.3V共3種供電電壓工作電壓；
[0027]3、顯示模塊:提供IXD顯示功能，顯示系統運行狀態、主要參數值等信息；
[0028]4、時鐘模塊:提供系統所需的時鐘信號；
[0029]5、接口擴展模塊:SPI接口資源擴展，作為與無線射頻通信模塊的通信接口 ；
[0030]傳感器采集電路14如圖2所示，包括鎮流器和比較器，家庭廚房的抽油煙機在工作時產生信號，采集到抽油煙機的信號交給節點部分中央處理器11進行處理，控制止回閥檢測電路19使止回閥的狀態做出相應的變化。實施例中，鎮流器采用小型精密電流互感器ZMCT10,比較器采用雙電壓比較器集成電路LM393(工作電壓為3.3)，鎮流器和比較器連接，采集電路由鎮流器ZMCT103采集到電流信號(在4-20MA的范圍)交給比較器LM393將電流信號轉換為電壓信號(State)，這種電壓是控制電路可以直接處理的信號。這樣，傳感器采集電路通過電流互感器采集到抽油煙機中抽風電機處電流的變化，將抽油煙機輸出的大電流轉化為小電流信號，并且將電流信號轉換為電壓信號作為LM393比較器的正