專利名稱：一種具有紅外線收發(fā)功能的定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種定位裝置，更具體地說，涉及一種具有紅外線收發(fā)功 能的煤礦井下定位裝置。
技術(shù)背景在現(xiàn)有技術(shù)中，為了加強(qiáng)煤礦井下的安全生產(chǎn)監(jiān)督，煤礦生產(chǎn)在井下各工 作面都配置有大量便攜式瓦斯檢測(cè)終端設(shè)備，其中相當(dāng)一部分具有紅外線接口， 這個(gè)接口的任務(wù)是當(dāng)人員將該瓦斯檢測(cè)設(shè)備攜帶回地面后，通過接口將存儲(chǔ)的 瓦斯數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中供研究分析之用，很顯然，這種事后數(shù)據(jù)處理的模 式無法應(yīng)對(duì)隨時(shí)可能發(fā)生的瓦斯突出危險(xiǎn)。雖然井上的人員希望能夠及時(shí)地了 解到煤礦井下的實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀況，以對(duì)生產(chǎn)的整個(gè)過程進(jìn)行指揮調(diào)度并及時(shí)排除 安全隱患，但是現(xiàn)有便攜式瓦斯檢測(cè)技術(shù)不能提供足夠的手段，這就需要一種 能夠?qū)崟r(shí)傳輸數(shù)據(jù)的工具。在煤礦井下的生產(chǎn)中，為了方便對(duì)井下的人或物進(jìn) 行定位，下井人員一般攜帶有便攜式定位裝置，當(dāng)前，用于煤礦井下的定位裝 置不具有紅外線收發(fā)功能，也就無法與帶有紅外線接口的瓦斯檢測(cè)設(shè)備對(duì)接，將相關(guān)的瓦斯數(shù)據(jù)通信基站傳輸?shù)降孛嫔?；現(xiàn)有技術(shù)中存在的定位裝置功能不完善的技術(shù)缺陷，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所要解決的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中煤礦井下定位裝置無法通過紅外 功能實(shí)現(xiàn)井下數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)缺陷，提供一種能收發(fā)紅外線數(shù)據(jù)并與井上設(shè)備 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的煤礦井下定位裝置。為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種具有紅外線收發(fā)功能的定位裝置，包括有外殼；在所述外殼內(nèi)設(shè)有電 路板，所述電路板上設(shè)有電源及開關(guān)電路，所述電源及開關(guān)電路連接到主芯片 的I/0接口，所述主芯片連接有信號(hào)放大電路，所述信號(hào)放大電路連接有天線; 所述主芯片的控制I/O 口連接有一紅外線收發(fā)電路。更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型中，電源及開關(guān)電路設(shè)有限流電阻； 在一更佳技術(shù)方案中，所述信號(hào)放大電路設(shè)有限流電阻； 在一更佳技術(shù)方案中，所述紅外線收發(fā)電路設(shè)有限流電阻； 在一更佳技術(shù)方案中，所述定位裝置是定位儀。由于本實(shí)用新型的各個(gè)電路部分中都設(shè)有限流電阻，極好地控制了電路在 正常工作過程中的溫度升高；使到本實(shí)用新型的定位裝置能夠符合國家制訂的 煤礦井下安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是在本定位裝置中，有機(jī)地結(jié)合了紅外線收 發(fā)電路，能利用紅外線收發(fā)電路與對(duì)應(yīng)的帶有紅外線接口的井下設(shè)備如瓦斯檢 測(cè)儀等進(jìn)行紅外線數(shù)據(jù)交換，并將數(shù)據(jù)通過定位裝置的原有電路傳輸給井上監(jiān) 控設(shè)備；使得現(xiàn)有定位裝置在定位的同時(shí)能夠通過紅外模塊收發(fā)并傳輸相關(guān)煤 礦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路模塊框圖及天線示意圖； 圖2是本實(shí)用新型煤礦井下定位裝置一個(gè)實(shí)施例中主芯片及紅外線收發(fā)電 路的電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型煤礦井下定位裝置一個(gè)實(shí)施例中信號(hào)放大電路及天線的 電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型煤礦井下定位裝置一個(gè)實(shí)施例中與非門電路Ull及其周邊部件的電路原理圖；圖5是本實(shí)用新型煤礦井下定位裝置一個(gè)實(shí)施例中LDO電源芯片U4及其 周邊元器件的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施方式僅為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式，并不限制本實(shí)用新型的最 大權(quán)利范圍。結(jié)合圖1，本實(shí)用新型具有紅外線收發(fā)功能的定位裝置，在外殼內(nèi)設(shè)有電路 板，所述電路板上設(shè)有電源及開關(guān)電路，所述電源及開關(guān)電路連接到主芯片的 1/0接口，所述主芯片連接有信號(hào)放大電路，所述信號(hào)放大電路連接有天線；所 述主芯片的控制I/O 口連接有一紅外線收發(fā)電路。結(jié)合圖2至圖5，電源按鈕SW1連接至與非門電路U11;與非門電路Ull與 電源之間設(shè)有限流電阻R510，并通過保險(xiǎn)管F1和限流電阻R3、電阻R4連接至 LDO電源芯片，通過R27、 R28連接主芯片CC2430的I/O 口，作為電源檢測(cè)。在 非工作狀態(tài)下，與非門電路U11輸出低電平，LD0電源芯片U4不工作，無工作 電壓輸出。當(dāng)SW1按下，與非門電路U11輸出高電平，LD0電源芯片U4正常工 作，輸出工作電壓，主芯片CC2430正常工作。即是當(dāng)主芯片CC2430檢測(cè)到電 源按鈕SW1按下，并且持續(xù)3秒鐘，則主芯片CC2430預(yù)設(shè)的程序判斷為開機(jī)動(dòng) 作，置I/0接口P1-3為低電平，與非門電路U11持續(xù)輸出高電平，LDO電源芯 片U4持續(xù)輸出工作電壓直到電源按鈕SW1再次按下，且持續(xù)10秒鐘，主芯片 C2430預(yù)設(shè)的程序判斷為關(guān)機(jī)操作，進(jìn)行關(guān)機(jī)。主芯片CC2430是一款無線射頻 芯片，它提供的通信功能可以使本設(shè)備與采用IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)互 連互通。IEEE802.15. 4標(biāo)準(zhǔn)是符合IEEE規(guī)范的國際標(biāo)準(zhǔn),是針對(duì)低速無線個(gè)人 區(qū)域網(wǎng)而設(shè)計(jì)的。它和IEEE802.11(無線局域網(wǎng))同樣工作于2.4GHz免授權(quán)頻段。支持16個(gè)最大傳輸速率為250kbps的信道。在本實(shí)用新型煤礦井下定位儀的信號(hào)放大電路中，主芯片CC2430(U3)的 第33引腳(TXRX—SW)連接施密特觸發(fā)器U5;并同時(shí)連接有開關(guān)芯片U6、開關(guān) 芯片U8及信號(hào)放大芯片U7、陶瓷天線Al;當(dāng)主芯片CC2430為發(fā)射狀態(tài)時(shí)， 輸出高電平至施密特觸發(fā)器U5，施密特觸發(fā)器U5觸發(fā)開關(guān)芯片U6工作。射頻 信號(hào)(0dBm)經(jīng)過開關(guān)芯片U6，通過信號(hào)放大芯片U7進(jìn)行信號(hào)放大，得到大于 10dBm的射頻信號(hào)，再由陶瓷天線Al發(fā)射出去；當(dāng)主芯片CC2430為接收狀態(tài)時(shí)， 輸出低電平至施密特觸發(fā)器U5，施密特觸發(fā)器U5觸發(fā)信號(hào)放大芯片U7工作； 射頻信號(hào)經(jīng)由開關(guān)芯片U8、開關(guān)芯片U6送至主芯片CC2430進(jìn)行信號(hào)處理。在紅外線收發(fā)電路中，設(shè)有紅外發(fā)射和接收芯片U10;編碼解碼芯片U9; 主芯片CC2430的P0_4腳為紅外發(fā)射和接收芯片U10狀態(tài)控制I/O 口 ， P0—5為 編碼解碼芯片U9狀態(tài)控制I/O 口 。目的是使編碼解碼芯片U9、紅外發(fā)射和接收 芯U10和主芯片CC2430保持同時(shí)待機(jī)，或同時(shí)工作的狀態(tài)；當(dāng)編碼解碼芯片U9、 紅外發(fā)射和接收芯片U10正常工作時(shí)，紅外發(fā)射和接收芯片U10接收到的信號(hào) 經(jīng)由編碼解碼芯片U9解碼送至主芯片CC2430進(jìn)行處理。當(dāng)編碼解碼芯片U9、 紅外發(fā)射和接收芯片U10正常工作時(shí)，編碼解碼芯片U9對(duì)主芯片CC2430輸出 的信號(hào)進(jìn)行編碼經(jīng)由紅外發(fā)射和接收芯片U10發(fā)射出去。編碼解碼芯片U9、紅 外發(fā)射和接收芯片U10采用IRDA標(biāo)準(zhǔn)與其他紅外設(shè)備進(jìn)行通信及數(shù)據(jù)交換。在電路原理圖中，J3為雙排插針1引腳連接至地，2引腳連接至電源，3引 腳連接至主芯片(CC2430) 45腳，4引腳連接至主芯片(CC2430) 46腳，5引 腳連接至主芯片(CC2430) 4腳，6引腳連接至主芯片(CC2430) 3腳，7引腳 連接至主芯片(CC2430) 10腳，8引腳連接至主芯片(CC2430) 2腳，9引腳懸 空，10引腳連接至主芯片(CC2430) 1腳，供本實(shí)用新型定位儀加載工作程序至主芯片(U3)時(shí)用；射頻測(cè)試點(diǎn)J13、 J15，供調(diào)試和測(cè)試用。
權(quán)利要求1、一種具有紅外線收發(fā)功能的定位裝置，包括有外殼；其特征是所述外殼內(nèi)設(shè)有電路板，所述電路板上設(shè)有電源及開關(guān)電路，所述電源及開關(guān)電路連接到主芯片的I/O接口，所述主芯片連接有信號(hào)放大電路，所述信號(hào)放大電路連接有天線；所述主芯片的控制I/O口連接有一紅外線收發(fā)電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的具有紅外線收發(fā)功能的定位裝置，其特征是所述 電源及開關(guān)電路設(shè)有限流電阻。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的具有紅外線收發(fā)功能的定位裝置，其特征是所述 信號(hào)放大電路設(shè)有限流電阻。
4、 據(jù)權(quán)利要求1的具有紅外線收發(fā)功能的定位裝置，其特征是所述紅 外線收發(fā)電路設(shè)有限流電阻。
5、 權(quán)利要求1的具有紅外線收發(fā)功能的定位裝置，其特征是所述定位 裝置是定位儀。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有紅外線收發(fā)功能的煤礦井下定位裝置；旨在提供一種能收發(fā)紅外線數(shù)據(jù)并與井上設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的煤礦井下定位裝置；采用了在定位裝置的電路板上設(shè)有電源及開關(guān)電路，電源及開關(guān)電路連接到主芯片的I/O接口，主芯片連接有信號(hào)放大電路，并且在主芯片的控制I/O口連接有一紅外線收發(fā)電路的技術(shù)方案；本實(shí)用新型在完成定位的同時(shí)，能利用紅外線收發(fā)電路與相應(yīng)的井下設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并將數(shù)據(jù)通過定位裝置的原有電路傳輸給井上監(jiān)控設(shè)備；本實(shí)用新型適用于在煤礦井下安全生產(chǎn)中應(yīng)用。
文檔編號(hào)G08C23/04GK201111722SQ20072017184
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日
發(fā)明者季文濤, 李敏毅, 許亞明, 陳士兵, 馬擁軍 申請(qǐng)人:深圳市哲揚(yáng)科技有限公司