火灾报警控制器控制电路及具有其的控制器的制作方法

1.本技术涉及火灾报警领域，尤其涉及一种火灾报警控制器控制电路及具有其的控制器。


背景技术：

2.火灾报警控制器作为火灾报警系统中的核心，主要通过对火灾相关特征进行探测、分析，并对照预先设定的内置参判断火灾是否发生，在接收火灾信号后启动火灾报警器装置，由此在火灾发生时相关人员可及时响应和处理，保障人身及财产安全。
3.市面上安装的火灾报警控制器在与其他探测器通讯之前需要一一对码连接，通讯过程较为繁琐，效率较低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提出了一种火灾报警控制器控制电路及具有其的控制器，通过使两个lora芯片在同一频率下通讯，从而判断所探测到的火灾报警信息，以解决目前存在的通讯问题。
5.根据本技术的一方面，提供了一种火灾报警控制器控制电路及具有其的控制器，包括主板单片机、屏幕单片机、物联网通讯模块、lora通讯模块、存储模块和电源模块；
6.所述主板单片机的通信接口分别与所述物联网通讯模块、所述lora通讯模块和所述存储模块的通信接口电连接；所述主板单片机与所述屏幕单片机相互通讯；
7.所述lora通讯模块包括第一lora芯片和第二lora芯片，其中所述第一lora芯片和所述第二lora芯片均与所述主板单片机电连接，且采用同一频率通讯；
8.所述存储模块的通信接口与所述屏幕单片机的通信接口电连接；
9.所述电源模块的电源输出端分别与所述主板单片机、所述屏幕单片机、所述物联网通讯模块、所述lora通讯模块和所述存储模块的电源输入端电连接。
10.在一种可能的实现方式中，所述第一lora芯片的dio1引脚和dio2引脚分别发送l1_dio1信号和l1_dio2信号至所述主板单片机的pa12/usbfs_dp引脚，所述第一lora芯片的busy引脚发送l1_busy信号至所述主板单片机的pa10/usbfs_id引脚，所述第一lora芯片的miso引脚接收所述主板单片机pc6引脚发送的l1_mosi信号，所述第一lora芯片的mosi引脚发送l1_miso信号至所述主板单片机的pb15引脚；
11.第二lora芯片的dio1引脚和dio2引脚分别发送l2_dio1信号和l2_dio2信号至所述主板单片机的pb3/jtdo_traceswo引脚，所述第二lora芯片的busy引脚发送l2_busy信号至所述主板单片机的pb4/ntrst引脚，所述第二lora芯片的miso引脚接收所述主板单片机pc11引脚发送的l1_mosi信号，所述第二lora芯片的mosi引脚发送l1_miso信号至所述主板单片机的pc10引脚。
12.在一种可能的实现方式中，所述物联网通讯模块包括4g通讯模块和有线通讯模块；
13.所述4g通讯模块包括4g芯片、第一电阻、第二电阻、第一三极管和第二三极管；
14.所述4g芯片的main_rxd引脚与第一三极管的集电极电连接，所述第一三极管的发射极与所述主板单片机的pc13引脚电连接，所述第一三极管的基极与所述第一电阻一端电连接，所述第一电阻另一端与所述电源模块电连接；
15.所述4g芯片的main_txd引脚与所述第二三极管的发射极电连接，所述第二三极管的集电极与所述主板单片机的ph2引脚电连接，所述第二三极管的基极与所述第二电阻一端电连接，所述第二电阻另一端连接所述4g芯片的vdd_ext引脚；
16.所述有线通讯模块包括以太网芯片；
17.所述以太网芯片的mosi引脚与所述主板单片机的pb8引脚电连接，所述以太网芯片的msio引脚与所述主板单片机的pb9引脚电连接。
18.在一种可能的实现方式中，所述存储模块包括第一flash芯片和第二flash芯片；
19.所述第一flash芯片的so引脚与所述主板单片机的pa1/adc1_in1引脚电连接，所述第一flash芯片的si引脚与所述主板单片机的pa3/adc1_in3引脚电连接；
20.所述第二flash芯片的so引脚与所述屏幕单片机的pb5引脚电连接，所述第二flash芯片的si引脚与所述屏幕单片机的pb7引脚电连接。
21.在一种可能的实现方式中，还包括按键驱动模块；
22.所述按键驱动模块包括设置按键模块、上翻按键模块、下翻按键模块、返回按键模块和确认按键模块；
23.所述设置按键模块发送key1信号至所述屏幕单片机的pb0/adc12_in8引脚；所述上翻按键模块发送key2信号至所述屏幕单片机的pb1/adc12_in9引脚；所述下翻按键模块发送key3信号至所述屏幕单片机的pc5/adc1_in15引脚；所述返回按键模块发送key4信号至所述屏幕单片机的pc4/adc1_in14引脚；所述确认按键模块发送key5信号至所述屏幕单片机的pc7/ad c1_in17引脚。
24.在一种可能的实现方式中，还包括光指示模块；
25.所述光指示模块包括火警指示模块、故障指示模块、主电工作指示模块、备电工作指示模块和通讯指示模块；
26.所述主电工作指示模块接受所述主板单片机发送的led1信号；所述火警指示模块接收所述主板单片机发送的led2信号；所述备电工作指示模块接收所述主板单片机发送的led3信号；所述故障指示模块接收所述主板单片机发送的led4信号；所述通讯指示模块接收所述4g芯片发送的4g_led信号。
27.在一种可能的实现方式中，所述电源模块包括变压整流滤波模块；
28.所述变压整流滤波模块包括接线端子、整流桥、第一滤波模块；
29.所述接线端子两端分别与所述整流桥ac1脚和ac2脚电连接，适用于向所述整流桥输入220v交流电，所述整流桥v 脚和v-脚分别与所述第一滤波模块一端电连接，所述第一滤波模块另一端输出24v直流电。
30.在一种可能的实现方式中，所述电源模块还包括3.8v电源模块和3.3v电源模块；
31.所述3.8v电源模块和所述3.3v电源模块的输入端分别与所述第一滤波模块输出端电连接；
32.所述3.8v电源模块包括第四滤波模块、第二电源芯片和第五滤波模块；
33.所述第四滤波模块输入端与所述第一滤波模块输出端电连接，所述第四滤波模块输出端与所述第二电源芯片输入端电连接，所述第二电源芯片输出端与所述第五滤波模块输入端电连接；
34.所述3.3v电源模块包括第六滤波模块、第三电源芯片和第七滤波模块；
35.所述第六滤波模块的输入端与所述第一滤波模块的输出端电连接，所述第六滤波模块的输出端与所述第三电源芯片的输入端电连接，所述第三电源芯片的输出端与所述第七滤波模块的输入端电连接。
36.在一种可能的实现方式中，所述第一lora芯片和所述第二lora芯片均采用lrm-470-rl22芯片。
37.根据本技术的另一方面，提供了一种控制器，包括上述任意一种可能实现方式中所述的火灾报警控制器控制电路。
38.本技术的有益效果：
39.通过采用第一lora芯片和第二lora芯片同时与主板单片机通讯的方式，在探测器探测到火灾警情时接收到探测到的火灾报警信息，并将其传输至主板单片机，由主板单片机及时驱动物联网通讯模块将报警信息上传至监控平台，以短信或电话等形式通知到用户，减少火灾所造成的人身和财产损害。需要说明的是，采用两块lora芯片均在同一频率下通讯，可以和探测器自动对码，在保障能够与多个探测器通讯的同时，减少一一对码的繁琐工作，更加具备通用性。
40.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本技术的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
41.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本技术的原理。
42.图1示出本技术实施例的火灾报警器控制电路图；
43.图2示出本技术实施例的主板单片机的电路图；
44.图3示出本技术实施例的屏幕单片机的电路图；
45.图4示出本技术实施例的lora通讯模块的电路图；
46.图5示出本技术实施例的4g通讯模块；
47.图6示出本技术实施例的有线通讯模块；
48.图7示出本技术实施例的光指示模块的电路图；
49.图8示出本技术实施例的按键驱动模块的电路图；
50.图9示出本技术实施例的电源模块电路图；
51.图10示出本技术实施例的存储模块电路图。
具体实施方式
52.以下将参考附图详细说明本技术的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
53.其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
54.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
55.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
56.另外，为了更好的说明本技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本技术的主旨。
57.图1示出本技术实施例的火灾报警器控制电路图；图2示出本技术实施例的主板单片机的电路图；图3示出本技术实施例的屏幕单片机的电路图；图4示出本技术实施例的lora通讯模块的电路图；图5示出本技术实施例的4g通讯模块；图6示出本技术实施例的有线通讯模块；图7示出本技术实施例的光指示模块的电路图；图8示出本技术实施例的按键驱动模块的电路图；图9示出本技术实施例的电源模块电路图。
58.如图1所示，该火灾报警控制器控制电路，包括主板单片机100、屏幕单片机200、物联网通讯模块300、lora通讯模块400、存储模块600和电源模块800；主板单片机100的通信接口分别与物联网通讯模块300、lora通讯模块400和存储模块600的通信接口电连接；主板单片机100与屏幕单片机200相互通讯；lora通讯模块400包括第一lora芯片和第二lora芯片，其中第一lora芯片和第二lora芯片均与主板单片机电连接，且采用同一频率通讯；存储模块600的通信接口与屏幕单片机200的通信接口电连接；电源模块800的电源输出端分别与主板单片机100、屏幕单片机200、物联网通讯模块300、lora通讯模块400和存储模块600的电源输入端电连接。
59.在此实施例中，通过lora通讯模块400和主板单片机100电连接，实现lora通讯模块400与主板单片机100之间的通讯。具体的，由lora通讯模块400与探测器进行lora通讯，并所接受的探测器信息传输至主板单片机100。其中，lora通讯模块400包括第一lora芯片和第二lora芯片，二者采用同一通讯频率，可与多个探测器进行通讯，同时，当第一lora芯片掉线时，会通过第二lora芯片保障信号数据不会丢失。主板单片机在接收到lora通讯模块的报警信号后，驱动物联网通讯模块将报警信息上传至物联网，并以短信等方式及时通知到相关人员。需要说明的是，主板单片机和屏幕单片机的型号为hc32f460keta，具备运算快且存储容量大灯有点。其中，主板单片机负责通讯和报警控制，屏幕单片机负责屏幕显示和按键指示控制，操作更加方便。需要特别说明的是，采用第一lora芯片和第二lora芯片与探测器通讯，并传递通讯信息至主板单片机的方式，可以和探测器自动对码，无需在lora通讯前事先设置频率，改善了在火灾报警控制器安装过程中的布线穿管问题，节约生产和维护成本。
60.如图4所示，在其中一个具体实施例中，第一lora芯片的dio1引脚和dio2引脚分别发送l1_dio1信号和l1_dio2信号至主板单片机的pa12/usbf s_dp引脚，第一lora芯片的busy引脚发送l1_busy信号至主板单片机的pa10/usbfs_id引脚，第一lora芯片的miso引脚接收主板单片机pc6引脚发送的l1_mosi信号，第一lora芯片的mosi引脚发送l1_miso信号至主板单片机的pb15引脚；第二lora芯片的dio1引脚和dio2引脚分别发送l2_dio1信号和l2_dio2信号至主板单片机的pb3/jtdo_traceswo引脚，第二lora芯片的busy引脚发送l2_busy信号至主板单片机的pb4/ntrst引脚，第二lora芯片的miso引脚接收主板单片机pc11引脚发送的l1_mosi信号，第二lora芯片的mosi引脚发送l1_miso信号至主板单片机的pc10引脚。
61.在此实施例中，第一lora芯片和第二lora芯片的工作电压均为3.3v，工作频率在470-510hz，其发射功率可以调节，最高可达22dbm，具有超低功耗的特点。需要说明的是，第一lora芯片和第二lora芯片通过mosi引脚和miso引脚输出和输入信号采用同一频率进行通信，可以和其他控制器频率相区分，以防干扰。
62.如图5和图6所示，在其中一个具体实施例中，所述物联网通讯模块包括4g通讯模块310和有线通讯模块320；4g通讯模块310包括4g芯片d1a、第一电阻r42、第二电阻r31、第一三极管vt5和第二三极管vt4；4g芯片的ma in_rxd引脚与第一三极管vt5的集电极电连接，第一三极管vt5的发射极与主板单片机100的pc13引脚电连接，第一三极管vt5的基极与第一电阻r42一端电连接，第一电阻r42另一端与电源模块800电连接；4g芯片的main_txd引脚与第二三极管vt4的发射极电连接，第二三极管vt4的集电极与主板单片机的ph2引脚电连接，第二三极管vt4的基极与第二电阻r31一端电连接，第二电阻r31另一端连接4g芯片的vdd_ext引脚；有线通讯模块320包括以太网芯片d2；以太网芯片d2的mosi引脚与主板单片机100的pb8引脚电连接，以太网芯片d2的msio引脚与主板单片机100的pb9引脚电连接。
63.在此实施例中，通过主板单片机100驱动物联网通讯模块向相关人员发送报警信息。具体的，物联网通讯模块300包括4g通讯模块310和有线通讯模块，可以通过软件设置相互切换。需要说明的是，4g芯片为ec200n芯片，其工作电压为3.8v，主板单片机通过串口发送at命令配置其参数，具体的，主板单片机的t_4g信号通过第一三极管vt5传输至4g芯片，同时通过第二三极管vt4接收4g芯片发送的urat_txd信号。还需要说明的是4g通讯模块还包括sim模块和4g天线，4g天线与4g芯片的ant_main引之间设置电阻实现传输，同时4g芯片通过usim_data、usim_clk引脚分别与sim模块之间进行数据和时钟通讯，sim模块包括sim卡座u4，适用于插入sim卡与4g天线配合使用传输信号。
64.在其中一个具体实施例中，存储模块包括第一flash芯片和第二flas h芯片；第一flash芯片的so引脚与主板单片机的pa1/adc1_in1引脚电连接，第一flash芯片的si引脚与主板单片机的pa3/adc1_in3引脚电连接；第二flash芯片的so引脚与屏幕单片机的pb5引脚电连接，第二flash芯片的si引脚与屏幕单片机的pb7引脚电连接。
65.在此实施例中，第一flash芯片适用于存储报警记录、故障记录、操作记录等，第二flash芯片适用于存储字库，便于屏幕显示使用。具体的，第一flash芯片和第二flash芯片的工作电压均为3.3v，型号为w25q16，与主板单片机和屏幕单片机之间通过spi通讯实现。需要说明的是，第一flas h芯片与主板单片机之间相互传输f_miso1和f_mosi1信号，第二flash芯片与屏幕单片机之间相互传输，其中火警和故障记录至少可储存2000条，便于查阅
和监视。
66.如图8所示，在其中一个具体实施例中，还包括按键驱动模块700；按键驱动模块包括设置按键模块710、上翻按键模块720、下翻按键模块730、返回按键模块740和确认按键模块750；设置按键模块710发送key1信号至屏幕单片机200的pb0/adc12_in8引脚；上翻按键模块720发送key2信号至屏幕单片机的pb1/adc12_in9引脚；下翻按键模块730发送key3信号至屏幕单片机的pc5/adc1_in15引脚；返回按键模块740发送key4信号至屏幕单片机的pc4/adc1_in14引脚；确认按键模块750发送key5信号至屏幕单片机的pc7/adc1_in17引脚。
67.在此实施例中，设置按键模块710包括第三电阻r61、第一电容c49和第一按键sk1；第三电阻r61一端与电源模块800电连接，并联后的第一电容c49和第一按键sk1一端分别与第三电阻r61另一端和屏幕单片机的pb0/adc12_in8引脚电连接，其另一端接地；其中，第三电阻r61作为上拉电阻，设置按键信号通过第三电阻r61上拉接至3.3v，当第一按键sk1按下时，信号接地，为低电平；当松开第一按键sk1时，信号为高电平，由此通过屏幕单片机的io端口高低电平变化实现检测。需要说明的是，上翻按键模块720、下翻按键模块730、返回按键模块740和确认按键模块750的具体设置方可参照设置按键模块。
68.如图7所示，在其中一个具体实施例中，还包括光指示模块500；光指示模块500包括火警指示模块520、故障指示模块540、主电工作指示模块510、备电工作指示模块530和通讯指示模块550；主电工作指示模块510接受主板单片机发送的led1信号；火警指示模块520接收主板单片机发送的led2信号；备电工作指示模块530接收主板单片机发送的led3信号；故障指示模块540接收主板单片机发送的led4信号；通讯指示模块550接收4g芯片发送的4g_led信号。
69.在此实施例中，主电工作指示模块510包括第一二极管、第四电阻r39和第五电阻r41，其中第一二极管的阳极与电源模块电连接，其阴极电连接第四电阻r39，同时第五电阻r41并联在第一二极管两端，需要说明的是，第一二极管为发光二极管，第四电阻r39作为限流电阻串联在第一二极管阴极，其另一端接收主板单片机发送的led1信号时，第一二极管由白光转为绿光指示工作；需要说明的是，火警指示模块520、备电工作指示模块530、故障指示模块540的具体设置方式可参考主电工作指示模块510，其中，火警指示模块520接收主板单片机发送的led2信号时，火警指示模块520中所设置的发光二极管由白光转为红光提示火灾报警。备电工作指示模块530接收主板单片机发送的led3信号时，备电工作指示模块530中的发光二极管由白光转为绿光指示工作，故障指示模块540接收主板单片机发送的led4信号时，故障指示模块540中的发光二极管由白光转为黄光提示故障，便于及时检修。还需要说明的是，通讯指示模块550接收4g芯片的4g_led信号，具体的，4g_led信号通过第六电阻r19、第三三极管vt2传输至通讯指示模块中的发光二极管，驱动发光二极管由白光转为红光指示通讯。
70.如图9所示，在其中一个具体实施例中，电源模块800包括变压整流滤波模块810；变压整流滤波模块810包括接线端子xt8、整流桥u2、第一滤波模块811；接线端子xt8两端分别与整流桥ac1脚和ac2脚电连接，适用于向整流桥u2输入220v交流电，整流桥v 脚和v-脚分别与第一滤波模块一端电连接，第一滤波模块另一端输出24v直流电。
71.在此实施例中，整流滤波模块中通过接线端子引入220v交流电，经过整流桥之后，将交流电整流为直流电，其中，整流桥的输出端与第一滤波模块电连接，经过第一滤波模块
滤波之后，转换为24v直流电。具体的，经过整流桥的直流电依次通过多个电阻和电容及双向触发二极管实现滤波的目的。
72.在其中一个具体实施例中，电源模块800还包括3.8v电源模块830和3.3v电源模块840；3.8v电源模块830和3.3v电源模块840的输入端分别与第一滤波模块811输出端电连接；3.8v电源模块830包括第四滤波模块831、第二电源芯片n3和第五滤波模块832；第四滤波模块831输入端与第一滤波模块811输出端电连接，第四滤波模块输出端831与第二电源芯片n3输入端电连接，第二电源芯片n3输出端与第五滤波模块832输入端电连接；3.3v电源模块840包括第六滤波模块841、第三电源芯片n5和第七滤波模块842；第六滤波模块841的输入端与第一滤波模块811的输出端电连接，第六滤波模块841的输出端与第三电源芯片n5的输入端电连接，第三电源芯片n5的输出端与第七滤波模块842的输入端电连接。
73.在此实施例中，第二电源芯片n3为a0z1284芯片，24v直流电经过第二电源芯片n3转换为3.8v电压，第三电源芯片n5为mp2460芯片，24v直流电经过第三电源芯片n5转换为3.3v电压，需要说明的是，由第二电源芯片n3转换后的3.8v电压适用于向4g芯片供电，同时由第三电源芯片n5转换后的3.3v电压适用于向主板单片机、屏幕单片机、第一lora芯片、第二lora芯片和以太网芯片供电，第二电源芯片和第三电源芯片具有转换效率高的特点。
74.在其中一个具体实施例中，第一lora芯片和第二lora芯片均采用lr m-470-rl22芯片。
75.在此实施例中，第一lora芯片和第二lora芯片采用lrm-470-rl22芯片可在有效减少功耗的同时，传输距离更远。
76.基于前面任一项所述火灾报警控制器控制电路，本公开还提供了一种控制器。其中，本公开实施例的控制器包括如上任一所述的火灾报警控制器控制电路。
77.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。