一種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于高等級(jí)公路及二、三級(jí)公路的中、短隧道照明安全節(jié)能監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器。本實(shí)用新型中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器功能針對(duì)性強(qiáng)，成本低，安裝簡(jiǎn)單，操作方便，維護(hù)費(fèi)用低，后期維護(hù)管理無需專業(yè)技術(shù)人員，只需對(duì)要變化和修改的控制檢測(cè)對(duì)象，進(jìn)行簡(jiǎn)單填表修改操作，即可滿足后期對(duì)各種控制檢測(cè)功能的修改和維護(hù)管理需求。本實(shí)用新型一種中/短隧道照明安全節(jié)能遠(yuǎn)程控制控制裝置，由微處理器電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、通信接口電路、光電隔離開關(guān)量輸入電路、光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路和雙回路雙隔離電源電路組成。
【專利說明】
一種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于高等級(jí)公路及二、三級(jí)公路的中、短隧道照明安全節(jié)能監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在隧道控制中使用的鐘控制技術(shù)，存在以下問題和缺點(diǎn):1、不具有遠(yuǎn)程檢測(cè)控制功能，控制參數(shù)配置和對(duì)回路控制必須到變電所操作的問題，在增加了運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本的同時(shí)，帶來上路的安全風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用缺點(diǎn)；2、不具有車輛檢測(cè)功能，不能根據(jù)隧道內(nèi)有無車輛對(duì)照明回路進(jìn)行相應(yīng)控制，在隧道內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間沒有車輛通行時(shí)，造成更為嚴(yán)重的能源浪費(fèi)問題和缺點(diǎn)。在高速公路長(zhǎng)隧道和特長(zhǎng)隧道使用的PLC控制技術(shù)用于中短隧道進(jìn)行照明回路控制管理，存在對(duì)中、短隧道應(yīng)用存在，需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行應(yīng)用編程和維護(hù)問題，前期投入費(fèi)用高的問題，后期對(duì)運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理費(fèi)用高問題，要求運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理人員專業(yè)素質(zhì)高，需專業(yè)編程技術(shù)人員的缺點(diǎn)；因此PLC控制技術(shù)方案，通常只在長(zhǎng)隧道和特長(zhǎng)隧道中采用，在中短隧道中很少使用;在運(yùn)營(yíng)管理中為解決這些問題遇到的困難，高速公路發(fā)展的現(xiàn)狀是中、短隧道，在每條高速公路中占隧道比例較高，數(shù)量較大，后期運(yùn)營(yíng)管理人員素質(zhì)與要求相差甚遠(yuǎn)，維護(hù)技術(shù)難度較大，給后期運(yùn)營(yíng)管理帶來極大的不便和較高的維護(hù)成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為解決上述問題，提供一種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器，該控制裝置功能針對(duì)性強(qiáng)，成本低，安裝簡(jiǎn)單，操作方便，維護(hù)費(fèi)用低，后期維護(hù)管理無需專業(yè)技術(shù)人員編程，只需對(duì)要變化和修改的控制檢測(cè)對(duì)象，進(jìn)行簡(jiǎn)單填表修改操作，即可滿足后期對(duì)各種控制檢測(cè)功能的修改和維護(hù)管理需求。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0005]—種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器，由微處理器電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、通信接口電路、光電隔尚開關(guān)量輸入電路、光電隔1?和電磁隔尚開關(guān)量輸出電路和雙回路雙隔離電源電路組成，復(fù)位電路中編程端口 PI的I腳、4腳和5腳依次與微處理器電路中微處理器芯片Ul的18腳、17腳和16腳相連接，為微處理器芯片Ul提供復(fù)位信號(hào)；時(shí)鐘電路中時(shí)鐘芯片U4的4腳和9腳都與微處理器電路中微處理器芯片Ul的43腳相連接，時(shí)鐘電路中時(shí)鐘芯片U4的16腳和11腳都與微處理器電路中微處理器芯片Ul的37腳相連接，時(shí)鐘芯片U4的15腳和10腳都與微處理器芯片Ul的42腳相連接，為微處理器芯片Ul提供精準(zhǔn)的時(shí)鐘信息，通過與微處理器芯片Ul中EEPROM遠(yuǎn)程配置的時(shí)鐘控制參數(shù)比對(duì)，完成時(shí)序控制功能；
[0006]通信接口電路中RS232通信接口芯片U8的11腳與微處理器電路中微處理器芯片Ul的44腳相連接，RS232通信接口芯片U8的12腳與微處理器芯片Ul的I腳相連接，組成RS232通信接口電路，再經(jīng)過RS232接口電路完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、檢測(cè)、維護(hù)和配置功能;通信接口電路中RS485通信接口芯片U7的3腳經(jīng)二極管D8和上拉電阻R22與微處理器Ul的I腳連接，RS485通信接口芯片U7的4腳和5腳與微處理器電路中微處理器芯片Ul的2腳相連接，RS485通信接口芯片U7的6腳通過上拉限流電阻R27、通信隔離發(fā)光顯示二極管LEDl與微處理器芯片Ul的44腳連接組成RS485通信接口電路，RS485通信接口芯片U7的16腳接主控回路+5V電源且經(jīng)穩(wěn)壓保護(hù)二極管D5和D6穩(wěn)壓保護(hù)及濾波電容C12濾波后為RS485通信接口芯片U7的遠(yuǎn)程通信端供電，RS485通信接口芯片U7的12和13腳通信端A和B分別與經(jīng)F4和F3與接口電路中的接口 CZ2的4腳和3腳相連，組成RS485遠(yuǎn)程通信接口，通過原有的光通信系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議，完成隧道管理站與照明控制回路的遠(yuǎn)程通訊管理功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)、遠(yuǎn)程配置和遠(yuǎn)程應(yīng)急控制功能；
[0007]光電隔離開關(guān)量輸入電路中光電隔離芯片⑶7、⑶8、⑶9和⑶10的3腳經(jīng)排電阻RP5的5、6、7和8腳依次與微處理器電路中微處理器芯片Ul的8腳、9腳、10腳和11腳連接，光電隔離芯片⑶11一 GD18的3腳經(jīng)排電阻RP6和RP7的5、6、7和8腳與微處理器電路中微處理器芯片Ul的14腳、15腳、27腳、26腳、25腳、24腳、23腳和22腳連接，完成12路開關(guān)量信息的檢測(cè)輸入功能；
[0008]光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路中光電隔離芯片601、602、603、604、605和606的1腳依次經(jīng)過電阻1?17、1?18、1?20、1?21、1?0和1?31與微處理器電路中微處理器芯片1]1的41腳、40腳、39腳、38腳、36腳和35腳相連接完成6路開關(guān)量的隔離控制輸出功能；
[0009]雙回路雙隔離電源電路由外部提供兩路隔離的+12V和+24V開關(guān)電源;獨(dú)立+12V電源供電，經(jīng)保險(xiǎn)Fl和穩(wěn)壓二極管Dl與電解電容C4組成的輸入穩(wěn)壓濾波電路后通過三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的I腳輸入，進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓后，由三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的3腳輸出，經(jīng)濾波電容C9和C19對(duì)輸出的主控回路電源+5V再次進(jìn)行高頻和低頻電源濾波后，供給主控電路所需主控回路電源+5V電壓為微處理器電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、通信接口電路、光電隔咼開關(guān)量輸入電路的輸出端+5V、光電隔尚和電磁隔尚開關(guān)量輸出電路的輸入端+5V供電，隔離的+24V電源經(jīng)保險(xiǎn)F2和穩(wěn)壓二極管D2穩(wěn)壓，濾波電容C3濾波后為光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路中的+24V端供電。
[0010]在微處理器電路中微處理器芯片Ul的32腳接有供電指示電路，所述的供電指示電路由限流電阻R24和發(fā)光二極管L23組成，電阻R24的一端與微處理器芯片Ul的32腳相連接，電阻R24的另一端與發(fā)光二極管L23的正極相連接，發(fā)光二極管L23的負(fù)極接主控回路電源地。
[0011]在微處理器電路中微處理器芯片Ul的30腳和30腳上接有外部晶振電路，所述的外部晶振電路由外部晶振Y1、電容Cl和電容C2組成，外部晶振Yl的一端與微處理器電路中微處理器芯片Ul的31腳和電容Cl的一端相連接，外部晶振Yl的另一端與微處理器電路的30腳和電容C2的一端相連接，電容Cl和電容C2的另一端接主控回路電源地。
[0012]本實(shí)用新型針對(duì)時(shí)鐘控制時(shí)差產(chǎn)生的安全隱患和能源浪費(fèi)問題;時(shí)鐘控制不具有遠(yuǎn)程通信功能問題時(shí)鐘控制系統(tǒng)組成如圖1所示，時(shí)鐘控制參數(shù)設(shè)置和回路控制需到變電所進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作的不足和問題;不具有對(duì)隧道突發(fā)事件的遠(yuǎn)程控制功能的不足和問題;不具有對(duì)隧道故障狀態(tài)的報(bào)警功能的不足和問題，時(shí)鐘控制器組成如圖3所示。本實(shí)用新型為解決以上技術(shù)問題，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、模糊技術(shù)、智能控制技術(shù)、自適應(yīng)算法處理技術(shù)、微處理器技術(shù)、嵌入式編程、光電隔離技術(shù)、電磁隔離技術(shù)、雙電源雙回路隔離技術(shù)和表單開放式用戶可視化編程等技術(shù)解決以下技術(shù)問題遠(yuǎn)程可編程控制系統(tǒng)組成如圖2所示。1、解決時(shí)鐘控制不能對(duì)照明回路進(jìn)行遠(yuǎn)程控制時(shí)序參數(shù)配置和回路控制操作的技術(shù)問題;2、解決PLC控制器后期維護(hù)需要專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)問題;3、解決時(shí)鐘控制參數(shù)設(shè)置和回路控制，不能遠(yuǎn)程操作帶來安全風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用的技術(shù)問題。
[0013]所以說本實(shí)用新型在保留了現(xiàn)有的時(shí)鐘自動(dòng)控制功能的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行了遠(yuǎn)程控制時(shí)序配置功能的完善和補(bǔ)充。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、超聲檢測(cè)技術(shù)、紅外檢測(cè)技術(shù)、模糊處理技術(shù)、智能控制技術(shù)、自適應(yīng)算法處理技術(shù)、微處理器技術(shù)、嵌入式編程、光電隔離技術(shù)、電磁隔離技術(shù)、雙電源雙回路隔離技術(shù)和表單開放式用戶可視化編程等技術(shù)實(shí)現(xiàn)采集輸入和控制輸出的內(nèi)外隔離，提高系統(tǒng)的抗干擾能力，保證主控電路和檢測(cè)電路及控制電路的獨(dú)立性、可靠性和穩(wěn)定性。采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、微處理器技術(shù)和表單開放式可視化編程技術(shù)方案;對(duì)隧道管理站所屬隧道，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程用戶級(jí)填表式可視化編程控制管理功能。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0014]1、與現(xiàn)有在中短隧道中應(yīng)用的時(shí)鐘控制技術(shù)相比，相對(duì)于時(shí)鐘控制不能進(jìn)行遠(yuǎn)程應(yīng)急控制的缺陷相比，本遠(yuǎn)程應(yīng)急控制技術(shù)方案;在隧道出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)，起到在隧道管理站對(duì)隧道照明回路遠(yuǎn)程應(yīng)急控制管理作用;對(duì)防止事故擴(kuò)大，減少事故損失，避免隧管人員到現(xiàn)場(chǎng)控制操作的安全風(fēng)險(xiǎn)和不便，對(duì)照明回路得到及時(shí)有效的控制，產(chǎn)生對(duì)突發(fā)事件有益的遠(yuǎn)程應(yīng)急控制安全管理效果。
[0015]2、與現(xiàn)有在中短隧道中應(yīng)用的時(shí)鐘控制技術(shù)相比，相對(duì)于時(shí)鐘控制必需由隧管人員到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)照明回路進(jìn)行控制參數(shù)配置操作的缺陷相比，本用戶表單開放式可視化編程技術(shù)方案;對(duì)隧道管理站所屬隧道，不僅對(duì)時(shí)鐘控制技術(shù)進(jìn)行了完善補(bǔ)充，同時(shí)也降低了對(duì)運(yùn)營(yíng)管理人員的技術(shù)要求，起到了遠(yuǎn)程及時(shí)便捷的時(shí)序控制參數(shù)配置作用，避免了隧管人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制參數(shù)配置操作的安全風(fēng)險(xiǎn)，起到在隧管站遠(yuǎn)程用戶填表式可視化編程控制管理的作用;產(chǎn)生對(duì)時(shí)序控制參數(shù)遠(yuǎn)程配置有益的安全管理效果。
[0016]3、與現(xiàn)有在中短隧道中應(yīng)用的時(shí)鐘控制技術(shù)相比，現(xiàn)有時(shí)鐘控制技術(shù)，存在不能進(jìn)行控制回路遠(yuǎn)程檢測(cè)的缺陷相比，網(wǎng)絡(luò)通信檢測(cè)技術(shù)方案;起到對(duì)變電所開關(guān)柜工作模式和照明回路運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)作用;產(chǎn)生了對(duì)照明控制回路遠(yuǎn)程監(jiān)控的管理效果。
[0017]4、與現(xiàn)有在中短隧道中應(yīng)用的時(shí)鐘控制技術(shù)相比，采用光電隔離技術(shù)和電磁隔離技術(shù)及雙電源雙回路隔離技術(shù)方案;起到采集輸入和控制輸出的內(nèi)外隔離作用，產(chǎn)生了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，保證檢測(cè)和控制的可靠性和穩(wěn)定性的效果。
[0018]5、與現(xiàn)有在長(zhǎng)隧道和特長(zhǎng)隧道中應(yīng)用的PLC控制技術(shù)相比，現(xiàn)有PLC控制技術(shù)，存在專業(yè)性強(qiáng)，后期使用維護(hù)技術(shù)難度大的缺陷相比，采用了系統(tǒng)底層模糊處理編程技術(shù)，用戶表單開放式可視化編程技術(shù)方案;支持用戶填表開放式應(yīng)用功能編程，起到了針對(duì)中、短隧道特點(diǎn)量身定制的作用，降低系統(tǒng)前期投入成本的作用，降低系統(tǒng)后期使用和維護(hù)對(duì)專業(yè)技術(shù)的要求的作用，降低后期維護(hù)費(fèi)用的作用；產(chǎn)生了簡(jiǎn)單實(shí)用、投入少，功能強(qiáng)、要求低、維護(hù)方便的管理效果。
[0019]總之，本實(shí)用新型在保留現(xiàn)有時(shí)鐘自動(dòng)控制功能基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行了遠(yuǎn)程控制時(shí)序配置功能的完善和補(bǔ)充。采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制時(shí)序配置功能的完善和補(bǔ)充。采用模糊處理器技術(shù)，支持用戶表單開放式可視化程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)“四檢、三控、一配、一報(bào)”管理功能，即開關(guān)柜工作模式檢測(cè)、回路運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、回路故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)、車輛檢測(cè)，時(shí)鐘自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程應(yīng)急控制、車輛檢測(cè)智能控制，遠(yuǎn)程參數(shù)配置，遠(yuǎn)程故障報(bào)警功能。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)鐘控制系統(tǒng)框圖；
[0021 ]圖2是本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)的遠(yuǎn)程可編程控制系統(tǒng)框圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)鐘控制器框圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖5是本實(shí)用新型微處理器電路圖；
[0025]圖6是本實(shí)用新型復(fù)位電路圖；
[0026]圖7是本實(shí)用新型時(shí)鐘電路圖；
[0027]圖8是本實(shí)用新型通信接口電路圖；
[0028]圖9是本實(shí)用新型光電隔離開關(guān)量輸入電路圖；
[0029]圖10是本實(shí)用新型光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路圖；
[0030]圖11是本實(shí)用新型雙回路雙隔離電源電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例1
[0032]一種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器，由微處理器電路1、復(fù)位電路2、時(shí)鐘電路3、通信接口電路4、光電隔咼開關(guān)量輸入電路5、光電隔咼和電磁隔咼開關(guān)量輸出電路6和雙回路雙隔離電源電路7組成，復(fù)位電路2中編程端口 Pl的I腳、4腳和5腳依次與微處理器電路I中微處理器芯片Ul的18腳、17腳和16腳相連接，為微處理器芯片Ul提供復(fù)位信號(hào)；時(shí)鐘電路3中時(shí)鐘芯片U4的4腳和9腳都與微處理器電路I中微處理器芯片Ul的43腳相連接，時(shí)鐘電路3中時(shí)鐘芯片U4的16腳和11腳都與微處理器電路I中微處理器芯片Ul的37腳相連接，時(shí)鐘芯片U4的15腳和10腳都與微處理器芯片Ul的42腳相連接，為微處理器芯片Ul提供精準(zhǔn)的時(shí)鐘信息，通過與微處理器芯片Ul中EEPROM遠(yuǎn)程配置的時(shí)鐘控制參數(shù)比對(duì)，完成時(shí)序控制功能；
[0033]通信接口電路4中RS232通信接口芯片U8的11腳與微處理器電路I中微處理器芯片Ul的44腳相連接，RS232通信接口芯片U8的12腳與微處理器芯片Ul的I腳相連接，組成RS232通信接口電路，再經(jīng)過RS232接口電路完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、檢測(cè)、維護(hù)和配置功能；通信接口電路4中RS485通信接口芯片U7的3腳經(jīng)二極管D8和上拉電阻R22與微處理器Ul的I腳連接，RS485通信接口芯片U7的4腳和5腳與微處理器電路I中微處理器芯片Ul的2腳相連接，RS485通信接口芯片U7的6腳通過上拉限流電阻R27、通信隔離發(fā)光顯示二極管LEDl與微處理器芯片Ul的44腳連接組成RS485通信接口電路，RS485通信接口芯片U7的16腳接主控回路+5V電源且經(jīng)穩(wěn)壓保護(hù)二極管D5和D6穩(wěn)壓保護(hù)及濾波電容C12濾波后為RS485通信接口芯片U7的遠(yuǎn)程通信端供電，RS485通信接口芯片U7的12和13腳通信端A和B分別與經(jīng)F4和F3與接口電路7中的接口CZ2的4腳和3腳相連，組成RS485遠(yuǎn)程通信接口，通過原有的光通信系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議，完成隧道管理站與照明控制回路的遠(yuǎn)程通訊管理功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)、遠(yuǎn)程配置和遠(yuǎn)程應(yīng)急控制功能；
[0034]光電隔離開關(guān)量輸入電路5中光電隔離芯片GD7、GD8、GD9和GDlO的3腳經(jīng)排電阻RP5的5、6、7和8腳依次與微處理器電路I中微處理器芯片Ul的8腳、9腳、10腳和11腳連接，光電隔離芯片⑶11 一GD18的3腳經(jīng)排電阻RP6和RP7的5、6、7和8腳與微處理器電路I中微處理器芯片Ul的14腳、15腳、27腳、26腳、25腳、24腳、23腳和22腳連接，完成12路開關(guān)量信息的檢測(cè)輸入功能；
[0035]光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路6中光電隔離芯片⑶1、GD2、GD3、⑶4、⑶5和606的1腳依次經(jīng)過電阻1?17、1?18、1?20、1?21、1?30和1?31與微處理器電路1中微處理器芯片1]1的41腳、40腳、39腳、38腳、36腳和35腳相連接完成6路開關(guān)量的隔離控制輸出功能；
[0036]雙回路雙隔離電源電路7由外部提供兩路隔離的+ 12V和+24V開關(guān)電源;獨(dú)立+12V電源供電，經(jīng)保險(xiǎn)Fl和穩(wěn)壓二極管Dl與電解電容C4組成的輸入穩(wěn)壓濾波電路后通過三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的I腳輸入，進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓后，由三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的3腳輸出，經(jīng)濾波電容C9和C19對(duì)輸出的主控回路電源+5V再次進(jìn)行高頻和低頻電源濾波后，供給主控電路所需主控回路電源+5V電壓為微處理器電路1、復(fù)位電路2、時(shí)鐘電路3、通信接口電路4、光電隔尚開關(guān)量輸入電路5的輸出端+5V、光電隔尚和電磁隔尚開關(guān)量輸出電路6的輸入端+5V供電，隔離的+24V電源經(jīng)保險(xiǎn)F2和穩(wěn)壓二極管D2穩(wěn)壓，濾波電容C3濾波后為光電隔咼和電磁隔咼開關(guān)量輸出電路6中的+24V端供電。
[0037]具體電路連接如下:
[0038]如圖5所示，所述的微處理器電路由型號(hào)為PIC16F1937的微處理器芯片U1、供電指示電路和外部晶振電路構(gòu)成，微處理器芯片Ul的6腳和29腳都接主控回路電源地，微處理器芯片Ul的7腳和28腳都接主控回路電源+5V，在微處理器電路I中微處理器芯片Ul的32腳接有供電指示電路，所述的供電指示電路由限流電阻R24和發(fā)光二極管L23組成，限流電阻R24的一端與微處理器芯片Ul的32腳相連接，限流電阻R24的另一端與發(fā)光二極管L23的正極相連接，發(fā)光二極管L23的負(fù)極接主控回路電源地，在微處理器電路I中微處理器芯片Ul的30腳和31腳上接有外部晶振電路，所述的外部晶振電路由外部晶振Yl、電容Cl和電容C2組成，外部晶振Yl的一端與微處理器電路中微處理器芯片Ul的31腳和電容Cl的一端相連接，夕卜部晶振Yl的另一端與微處理器電路的30腳和電容C2的一端相連接，電容Cl和電容C2的另一端接主控回路電源地。
[0039]如圖6所示，所述的復(fù)位電路由型號(hào)為MP809的復(fù)位芯片U2、電阻R23、電容C22和編程端口 PI組成，復(fù)位芯片U2的I腳接主控回路電源地，復(fù)位芯片U2的3腳接主控回路電源+5V，復(fù)位芯片U2的2腳與電阻R23的一端相連接，電阻R23的另一端分別與微處理器芯片Ul的18腳和編程端口 Pl的I腳相連接，電阻R23的另一端還通過電容C22接主控回路電源地，編程端口 PI的2腳接主控回路電源+5V，編程端口 PI的3腳接主控回路電源地，編程端口 PI的4腳與微處理器芯片Ul的17腳相連接，編程端口 Pl的5腳與微處理器芯片Ul的16腳相連接；
[0040]如圖7所示，所述的時(shí)鐘電路由型號(hào)為DS3231的時(shí)鐘芯片U4、電阻R15、電阻R16和后備電池BTl組成，時(shí)鐘芯片U4的2腳接主控回路電源+5V，時(shí)鐘芯片U4的4腳與微處理器芯片Ul的43腳相連接，時(shí)鐘芯片U4的13腳與后備電池BTl的負(fù)極相連接后接主控回路電源地，時(shí)鐘芯片U4的14腳都與后備電池BTl的正極相連接，時(shí)鐘芯片U4的15腳與電阻R16的一端連接后與微處理器芯片Ul的42腳相連接，時(shí)鐘芯片U4的16腳與電阻R15的一端連接后與微處理器芯片Ul的37腳相連接，電阻R16的另一端和電阻R15的另一端連接后再與主控回路電源+5V連接；
[0041 ] 如圖8所示，所述的通信接口電路分別由型號(hào)為ADM2483的RS485通信接口芯片U7、濾波電容C11、上拉電阻R22、二極管D8、上拉限流電阻R27、通信顯示發(fā)光二極管LED1、濾波電容C12、穩(wěn)壓保護(hù)二極管D5、D6、和D7、保險(xiǎn)F3、保險(xiǎn)F4組成，型號(hào)為MAX232的RS232通信接口芯片U8、電容C13、C14、C15、C16和濾波電容C17、二極管D4和RS232輸出接口 J4組成，通信接口芯片U7的I腳與電容Cll的一端和上拉電阻R22的一端相連后接主控回路電源+5V，電容Cll的另一端接主控回路電源地，RS485通信接口芯片U7的3腳與二極管D8的負(fù)極相連接，二極管D8的正極與上拉電阻R22的另一端和微處理器芯片Ul的I腳連接，RS485通信接口芯片U7的4腳和5腳與微處理器芯片Ul的2腳相連接，RS485通信接口芯片U7的6腳與通信顯示發(fā)光二極管LEDl的負(fù)極相連接，通信顯示發(fā)光二極管LEDl的正極與上拉限流電阻R27的一端相連接，上拉限流電阻R27的另一端與主控回路電源+5V和RS485通信接口芯片U7的7腳相連接，RS485通信接口芯片U7的8腳接主控回路電源地，RS485通信接口芯片U7的9腳與穩(wěn)壓保護(hù)二極管D7的正極連接后接通信隔離電源地，穩(wěn)壓保護(hù)二極管D7的負(fù)極與RS485通信接口芯片U7的12腳連接后再通過保險(xiǎn)F4與光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路6中接口 CZ2的4腳相連接，RS485通信接口芯片U7的13腳通過保險(xiǎn)F3與光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路6中接口 CZ2的3腳相連接，RS485通信接口芯片U7的15腳與濾波電容C12的一端相連接后接通信隔離電源地，RS485通信接口芯片U7的16腳與濾波電容C12的另一端、通信隔離電源+5V和穩(wěn)壓保護(hù)二極管D5的負(fù)極相連接，穩(wěn)壓保護(hù)二極管D5的正極和穩(wěn)壓保護(hù)二極管D6的正極相連接，穩(wěn)壓保護(hù)二極管D6的負(fù)極通過保險(xiǎn)F3與光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出接口電路6中接口 CZ2的3腳相連接；
[0042]RS232通信接口芯片U8的I腳通過電容C16與RS232通信接口芯片U8的3腳相連接，RS232通信接口芯片U8的2腳通過電容C13接主控回路電源地，RS232通信接口芯片U8的4腳通過電容C14與RS232通信接口芯片U8的5腳相連接，RS232通信接口芯片U8的6腳通過電容C15接主控回路電源地，RS232通信接口芯片U8的11腳與微處理器芯片Ul的44腳相連接，RS232通信接口芯片U8的12腳與二極管D4的負(fù)極相連接，二極管D4的正極與微處理器芯片Ul的I腳相連接;RS232通信接口芯片U8的13腳與RS232輸出接口 J4的3腳相連接，RS232通信接口芯片U8的14腳與RS232輸出接口 J4的2腳相連接，RS232通信接口芯片U8的15腳與濾波電容C17的一端連接后接主控回路電源地，RS232通信接口芯片U8的16腳與主控回路電源+5V和濾波電容Cl 7的另一端相連接；
[0043]如圖9所示，所述的光電隔離開關(guān)量輸入電路包括12路光電隔離電路和接口CZl組成，每4路組成一組，第一組由型號(hào)為TLP185的光電隔離芯片⑶7-GD10、排電阻RPl和RP5、電阻R1-R4和發(fā)光二極管L7—LlO組成，光電隔離芯片⑶7的I腳與電阻Rl的一端和發(fā)光二極管L7的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L7的正極與排電阻RPl的8腳相連接，光電隔離芯片GD7的2腳與電阻Rl的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片GD7的3腳與排電阻RP5的5腳和微處理器芯片Ul的8腳連接，光電隔離芯片⑶7的4腳接主控回路電源+5V，光電隔離芯片⑶8的I腳與電阻R2的一端和發(fā)光二極管L8的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L8的正極與排電阻RPl的7腳相連接，光電隔離芯片GD8的2腳與電阻R2的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片GD8的3腳與排電阻RP5的6腳和微處理器芯片Ul的9腳連接，光電隔離芯片⑶8的4腳接主控回路電源+5V，光電隔離芯片⑶9的I腳與電阻R3的一端和發(fā)光二極管L9的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L9的正極與排電阻RPl的6腳相連接，光電隔離芯片GD9的2腳與電阻R3的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片⑶9的3腳與排電阻RP5的7腳和微處理器芯片Ul的10腳連接，光電隔離芯片⑶9的4腳接主控回路電源+5V，光電隔離芯片⑶10的I腳與電阻R4的一端和發(fā)光二極管LlO的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管LlO的正極與排電阻RPl的5腳相連接，光電隔離芯片⑶10的2腳與電阻R4的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片⑶10的3腳與排電阻RP5的8腳和微處理器芯片Ul的11腳連接，光電隔離芯片⑶10的4腳接主控回路電源+5V，排電阻RPl的1-4腳分別與接口 CZl的1-4腳相連接，排電阻RP5的1_4腳接主控回路電源地;第二組由型號(hào)為TLP185的光電隔離芯片⑶11-GD14、排電阻RP2和RP6、電阻R5-R8和發(fā)光二極管LI I一L14組成，光電隔離芯片⑶11的I腳與電阻R5的一端和發(fā)光二極管LI I的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管LI I的正極與排電阻RP2的8腳相連接，光電隔離芯片GDl I的2腳與電阻R5的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片⑶11的3腳與排電阻RP6的5腳和微處理器芯片Ul的14腳連接，光電隔離芯片⑶11的4腳接主控回路電源+5V，光電隔離芯片GD12的I腳與電阻R6的一端和發(fā)光二極管L12的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L12的正極與排電阻RP2的7腳相連接，光電隔離芯片⑶12的2腳與電阻R6的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片⑶12的3腳與排電阻RP6的6腳和微處理器芯片Ul的15腳連接，光電隔離芯片⑶12的4腳接主控回路電源+5V，光電隔離芯片⑶13的I腳與電阻R7的一端和發(fā)光二極管L13的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L13的正極與排電阻RP2的6腳相連接，光電隔離芯片GD13的2腳與電阻R7的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片⑶13的3腳與排電阻RP6的7腳和微處理器芯片Ul的27腳連接，光電隔離芯片⑶13的4腳接主控回路電源+5V，光電隔離芯片GD14的I腳與電阻R8的一端和發(fā)光二極管L14的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L14的正極與排電阻RP2的5腳相連接，光電隔離芯片GD14的2腳與電阻R8的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片⑶14的3腳與排電阻RP6的8腳和微處理器芯片Ul的26腳連接，光電隔離芯片⑶14的4腳接主控回路電源+5V，排電阻RP2的I _4腳分別與接口 CZI的5_8腳相連接，排電阻RP6的1-4腳接主控回路電源地;第三組由型號(hào)為TLP185的光電隔離芯片⑶15-GD18、排電阻RP3和RP7、電阻R9-R12和發(fā)光二極管L15—L18組成，光電隔離芯片⑶15的I腳與電阻R9的一端和發(fā)光二極管L15的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管LI5的正極與排電阻RP3的8腳相連接，光電隔離芯片⑶15的2腳與電阻R9的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片⑶15的3腳與排電阻RP7的5腳和微處理器芯片Ul的25腳連接，光電隔離芯片⑶15的4腳接主控回路電源+5V，光電隔離芯片GD16的I腳與電阻RlO的一端和發(fā)光二極管L16的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L16的正極與排電阻RP3的7腳相連接，光電隔離芯片GD16的2腳與電阻RlO的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片GD16的3腳與排電阻RP7的6腳和微處理器芯片Ul的24腳連接，光電隔離芯片⑶16的4腳接主控回路電源+5V，光電隔離芯片⑶17的I腳與電阻Rl I的一端和發(fā)光二極管LI 7的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管LI 7的正極與排電阻RP3的6腳相連接，光電隔離芯片GD17的2腳與電阻Rll的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片⑶17的3腳與排電阻RP7的7腳和微處理器芯片Ul的23腳連接，光電隔離芯片⑶17的4腳接主控回路電源+5V，光電隔離芯片GD18的I腳與電阻R12的一端和發(fā)光二極管L18的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L18的正極與排電阻RP3的5腳相連接，光電隔離芯片GD18的2腳與電阻R12的另一端相連接后接外部24電源地，光電隔離芯片GD18的3腳與排電阻RP7的8腳和微處理器芯片Ul的22腳連接，光電隔離芯片⑶18的4腳接主控回路電源+5V，排電阻RP3的1-4腳分別與接口 CZl的9-12腳相連接，排電阻RP7的1-4腳接主控回路電源地；
[0044]如圖10所示，所述的光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路包括6路光電隔離電路和接口 CZ2，第一路由型號(hào)為TLP185的光電隔離芯片GD1、分壓電阻RJ1-RJ4、隔離電阻R17、三極管Tl、二極管DJ1、發(fā)光二極管LI和繼電器Kl組成，光電隔離芯片GDI的I腳與分壓電阻RJl的一端和隔離電阻R17的一端相連接，隔離電阻R17的另一端與微處理器芯片Ul的41腳相連接，光電隔離芯片GDl的2腳與分壓電阻RJl的另一端相連接后接主控回路電源地，光電隔離芯片GDl的3腳與分壓電阻RJ2的一端相連接，分壓電阻RJ2的另一端與分壓電阻RJ3的一端和三極管Tl的基極相連接，分壓電阻RJ3的另一端和三極管Tl的發(fā)射極相連接后接外部24電源地，三極管Tl的集電極與分壓電阻RJ4的一端、二極管DJl的正極和繼電器Kl的3腳相連接，分壓電阻RJ4的另一端與發(fā)光二極管LI的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管LI的正極與二極管DJl的負(fù)極、光電隔離芯片GDl的4腳相連接后接外部24V電源，繼電器Kl的動(dòng)觸點(diǎn)I腳與接口 CZ2的15腳相連接，繼電器Kl的靜觸點(diǎn)2腳與接口 CZ2的16腳相連接，繼電器Kl的4腳接外部24V電源；第二路由型號(hào)為TLP185的光電隔離芯片GD2、分壓電阻RJ5-RJ8、隔離電阻R18、三極管T2、二極管DJ2、發(fā)光二極管L2和繼電器K2組成，光電隔離芯片GD2的I腳與分壓電阻RJ5的一端和隔離電阻R18的一端相連接，隔離電阻R18的另一端與微處理器芯片Ul的40腳相連接，光電隔離芯片GD2的2腳與分壓電阻RJ5的另一端相連接后接主控回路電源地，光電隔離芯片GD2的3腳與分壓電阻RJ6的一端相連接，分壓電阻RJ6的另一端與分壓電阻RJ7的一端和三極管T2的基極相連接，分壓電阻RJ7的另一端和三極管T2的發(fā)射極相連接后接外部24V電源地，三極管T2的集電極與分壓電阻RJ8的一端、二極管DJ2的正極和繼電器K2的3腳相連接，分壓電阻RJ8的另一端與發(fā)光二極管L2的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L2的正極與二極管DJ2的負(fù)極、光電隔離芯片⑶2的4腳相連接后接外部24V電源，繼電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)I腳與接口 CZ2的13腳相連接，繼電器K2的靜觸點(diǎn)2腳與接口 CZ2的14腳相連接，繼電器K2的4腳接外部24V電源;第三路由型號(hào)為TLP185的光電隔離芯片⑶3、分壓電阻RJ9-RJ12、隔離電阻R20、三極管T3、二極管DJ3、發(fā)光二極管L3和繼電器K3組成，光電隔離芯片⑶3的I腳與分壓電阻RJ9的一端和隔離電阻R20的一端相連接，隔離電阻R20的另一端與微處理器芯片Ul的39腳相連接，光電隔離芯片GD3的2腳與分壓電阻RJ9的另一端相連接后接主控回路電源地，光電隔離芯片GD3的3腳與分壓電阻RJ1的一端相連接，分壓電阻RJ1的另一端與分壓電阻RJll的一端和三極管T3的基極相連接，分壓電阻RJll的另一端和三極管T3的發(fā)射極相連接后接外部24V電源地，三極管T3的集電極與分壓電阻RJ12的一端、二極管DJ3的正極和繼電器K3的3腳相連接，分壓電阻RJ12的另一端與發(fā)光二極管L3的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L3的正極與二極管DJ3的負(fù)極、光電隔離芯片⑶3的4腳相連接后接外部24V電源，繼電器K3的動(dòng)觸點(diǎn)I腳與接口 J2的11腳相連接，繼電器K3的靜觸點(diǎn)2腳與接口 CZ2的12腳相連接，繼電器K3的4腳接外部24V電源;第四路由型號(hào)為TLP185的光電隔離芯片⑶4、分壓電阻RJ13-RJ16、隔離電阻R21、三極管T4、二極管DJ4、發(fā)光二極管L4和繼電器K4組成，光電隔離芯片GD4的I腳與分壓電阻RJ13的一端和隔離電阻R21的一端相連接，隔離電阻R21的另一端與微處理器芯片Ul的38腳相連接，光電隔離芯片⑶4的2腳與分壓電阻RJ13的另一端相連接后接主控回路電源地，光電隔離芯片GD4的3腳與分壓電阻RJ14的一端相連接，分壓電阻RJ14的另一端與分壓電阻RJ15的一端和三極管T4的基極相連接，分壓電阻RJ15的另一端和三極管T4的發(fā)射極相連接后接外部24V電源地，三極管T4的集電極與分壓電阻RJ16的一端、二極管D J4的正極和繼電器K4的3腳相連接，分壓電阻R J16的另一端與發(fā)光二極管L4的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L4的正極與二極管DJ4的負(fù)極、光電隔尚芯片GD4的4腳相連接后接外部24V電源，繼電器K4的動(dòng)觸點(diǎn)I腳與接口 CZ2的9腳相連接，繼電器K4的靜觸點(diǎn)2腳與接口 CZ2的10腳相連接，繼電器K4的4腳接外部24V電源;第五路由型號(hào)為TLP185的光電隔離芯片⑶5、分壓電阻RJ17-RJ20、隔離電阻R30、三極管T5、二極管DJ5、發(fā)光二極管L5和繼電器K5組成，光電隔離芯片GD5的I腳與分壓電阻RJ17的一端和隔離電阻R30的一端相連接，隔離電阻R30的另一端與微處理器芯片Ul的36腳相連接，光電隔離芯片⑶5的2腳與分壓電阻RJ17的另一端相連接后接主控回路電源地，光電隔離芯片GD5的3腳與分壓電阻RJ18的一端相連接，分壓電阻RJ18的另一端與分壓電阻RJ19的一端和三極管T5的基極相連接，分壓電阻RJ19的另一端和三極管T5的發(fā)射極相連接后接外部24V電源地，三極管T5的集電極與分壓電阻RJ20的一端、二極管DJ5的正極和繼電器K5的3腳相連接，分壓電阻RJ20的另一端與發(fā)光二極管L5的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L5的正極與二極管DJ5的負(fù)極、光電隔尚芯片GD5的4腳相連接后接外部24V電源，繼電器K5的動(dòng)觸點(diǎn)I腳與接口 CZ2的7腳相連接，繼電器K5的靜觸點(diǎn)2腳與接口 CZ2的8腳相連接，繼電器K5的4腳接外部24V電源，第六路由型號(hào)為TLP185的光電隔離芯片⑶6、分壓電阻RJ21-RJ24、隔離電阻R31、三極管T6、二極管DJ6、發(fā)光二極管L6和繼電器K6組成，光電隔離芯片GD6的I腳與分壓電阻RJ21的一端和隔離電阻R31的一端相連接，隔離電阻R31的另一端與微處理器芯片UI的35腳相連接，光電隔離芯片GD6的2腳與分壓電阻RJ21的另一端相連接后接主控回路電源地，光電隔離芯片GD6的3腳與分壓電阻RJ22的一端相連接，分壓電阻RJ22的另一端與分壓電阻RJ23的一端和三極管T6的基極相連接，分壓電阻RJ23的另一端和三極管T6的發(fā)射極相連接后接外部24V電源地，三極管T6的集電極與分壓電阻RJ24的一端、二極管DJ6的正極和繼電器K6的3腳相連接，分壓電阻RJ24的另一端與發(fā)光二極管L6的負(fù)極相連接，發(fā)光二極管L6的正極與二極管DJ6的負(fù)極、光電隔尚芯片GD6的4腳相連接后接外部24V電源，繼電器K6的動(dòng)觸點(diǎn)I腳與接口 CZ2的5腳相連接，繼電器K6的靜觸點(diǎn)2腳與接口 CZ2的6腳相連接，繼電器K5的4腳接外部24V電源；
[0045]如圖11所示，所述的雙回路雙隔離電源電路包括12V和24V開關(guān)電源，其中12V開關(guān)電源由保險(xiǎn)Fl、穩(wěn)壓二極管Dl、電解電容C4、型號(hào)為78M05的三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3、電解電容C19、濾波電容C9、直流隔離模塊DCl和濾波電容C27組成，獨(dú)立+12V電源經(jīng)保險(xiǎn)Fl與穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極、電解電容C4的正極和三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的I腳連接，穩(wěn)壓二極管DI的正極、電解電容C4的負(fù)極、三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的2腳、電解電容Cl 9的負(fù)極和濾波電容C9的一端連接后形成主控回路電源地，三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的3腳與電解電容C19的正極和濾波電容C9的另一端相連接后輸出主控回路電源+5V，直流隔離模塊DCI的I腳接主控回路電源+5V，直流隔離模塊DCl的2腳接主控回路電源地，直流隔離模塊DCl的3腳與濾波電容C27的一端相連接后形成通信隔離電源地，直流隔離模塊DCl的4腳與濾波電容C27的另一端相連接后輸出通信隔離電源+5V;
[0046]24V開關(guān)電源由保險(xiǎn)F2、穩(wěn)壓二極管D2、電解電容C3、電阻R29和發(fā)光二極管L24組成，獨(dú)立+24V電源經(jīng)保險(xiǎn)F2與穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極、電解電容C3的正極和電阻R29的一端相連接組成外部24V電源，電阻R29的另一端與發(fā)光二極管L24的正極相連接，發(fā)光二極管L24的負(fù)極與電解電容VC3的負(fù)極和穩(wěn)壓二極管D2的正極相連接后形成外部24V電源地。
[0047]本實(shí)用新型中微處理器電路為遠(yuǎn)程可編程主控M⑶微處理器電路，微處理器芯片Ul選用工業(yè)級(jí)M⑶微處理器芯片為核心控制元件，采用nanoWattXLP技術(shù)的44引腳8位CMOS閃存微處理器，為控制器縮小體積降低功耗提供了條件，他具有14KB的閃存程序存儲(chǔ)器，為智能化控制檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理及模糊算法提供了底層程序資源，521字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM，為大數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理提供了底層資源，256字節(jié)數(shù)據(jù)EEPROM，作為隧管站遠(yuǎn)程控制參數(shù)配置和表單開放式用戶可視化編程的底層資源;微處理器芯片Ul的32腳通過電阻R24連接發(fā)光二極管L23作為供電指示電路;微處理器芯片Ul的30和31腳接有外部晶振Yl和Cl及C2作為微處理器的外部晶振電路。在電壓為1.8V時(shí)，具備獨(dú)立時(shí)基，更短的中斷延遲，具備溢出/下溢中斷的16級(jí)硬件堆棧，1.8V至5.5V工作電壓，完備的模擬外設(shè)，支持RS-232和RS-485及LIN的主SPI/I2C和EUSART接口，14通道的10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，4個(gè)8位和I個(gè)16位定時(shí)器，支持超低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC，穩(wěn)定可靠的運(yùn)行監(jiān)視器，上電復(fù)位P0R、欠壓復(fù)位BOR和低功耗看門狗定時(shí)器WDT，總共49條指令的微處理器MCU在優(yōu)化程序代碼和數(shù)據(jù)處理的同時(shí)，能提高效率減少時(shí)鐘周期。工業(yè)級(jí)PIC16F193X微處理器MCU信價(jià)比高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，通過大量的強(qiáng)干擾環(huán)境檢測(cè)控制的實(shí)際案例，證明適用于電力檢測(cè)控制領(lǐng)域使用。
[0048]本實(shí)用新型復(fù)位電路中的復(fù)位芯片U2選用美國(guó)Maxim公司的改進(jìn)型產(chǎn)品與R23和C22組成復(fù)位電路，為微處理器芯片Ul提供復(fù)位信號(hào)，其功耗比改型之前低60%。只要電源電壓降至預(yù)置的復(fù)位門限以下時(shí)，該電路就發(fā)出一個(gè)復(fù)位信號(hào)，并在電源升高到此復(fù)位門后至少保持這個(gè)信號(hào)140ms，頂P809具有低電平有效的RESET輸出，滿足Ul微處理器MCU復(fù)位信號(hào)要求，當(dāng)Vcc降至1.1V時(shí)它能保證處于正確的工作態(tài)，MP809具有緊湊的3腳S0T23封裝。
[0049]本實(shí)用新型時(shí)鐘電路中配置了內(nèi)置晶體帶溫度補(bǔ)償高精度時(shí)鐘芯片U4，組成時(shí)鐘控制電路，并配置后備電池BTl，正極和負(fù)極分別接到時(shí)鐘芯片U4的14和13腳，保證在系統(tǒng)掉電時(shí)的時(shí)鐘正常運(yùn)行，時(shí)鐘芯片U4的16腳SCL和15腳SDA分別接微處理器Ul的37和42腳，為微處理器Ul提供精準(zhǔn)的時(shí)鐘信息，通過與微處理器M⑶中EEPROM遠(yuǎn)程配置的時(shí)鐘控制參數(shù)比對(duì)，完成時(shí)序控制功能。時(shí)鐘芯片U4是高精度I2C實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)，具有集成的溫補(bǔ)晶振(TCXO)和晶體。該器件包含電池輸入端，在斷開主電源時(shí)仍可保持精確的計(jì)時(shí)。集成晶振提高了器件的長(zhǎng)期精確度，并減少了外圍電路的元件數(shù)量。時(shí)鐘芯片U4采用16引腳300mil的SO封裝，RTC保存秒、分、時(shí)、星期、日期、月和年信息。少于31天的月份，將自動(dòng)調(diào)整月末的日期，包括閏年的修正。時(shí)鐘的工作格式可以是24小時(shí)或帶AM/PM指示的12小時(shí)格式。地址與數(shù)據(jù)通過I2C雙向總線串行傳輸。精密的、經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)碾妷夯鶞?zhǔn)和比較器電路用來監(jiān)視VCC狀態(tài)，檢測(cè)電源故障，提供復(fù)位輸出，并在必要時(shí)自動(dòng)切換到備份電源。另外，/RST監(jiān)視引腳可以作為產(chǎn)生μΡ復(fù)位的手動(dòng)輸入。除計(jì)時(shí)精度高之外，時(shí)鐘芯片U4內(nèi)部集成了一個(gè)非常精確的數(shù)字溫度傳感器，可通過I2C*接口對(duì)其進(jìn)行訪問(如同時(shí)間一樣)，這個(gè)溫度傳感器的精度為± 3°C，可通過通信網(wǎng)絡(luò)上傳給隧道管理站，作為對(duì)控制器工作溫度檢測(cè)監(jiān)控信息使用。片上控制電路可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電源檢測(cè)，也可通過通信網(wǎng)絡(luò)上傳給隧道管理站，作為對(duì)控制器工作電源檢測(cè)監(jiān)控信息使用，并管理主電源和備用電源(即低壓電池)之間的電源切換。如果主電源掉電，該器件仍可繼續(xù)提供精確的計(jì)時(shí)和溫度，性能不受影響。當(dāng)主電源重新加電或電壓值返回到容許范圍內(nèi)時(shí)，片上復(fù)位功能可用來重新啟動(dòng)系統(tǒng)微處理器MCU。
[0050]本實(shí)用新型通信接口電路配置RS232通信接口芯片U8，RS232通信接口芯片U8的11腳TXl和12腳RXl分別與微處理器Ul的對(duì)應(yīng)腳相連接，組成RS232通信接口電路，通過RS232接口電路完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、檢測(cè)、維護(hù)、配置功能。遠(yuǎn)程通信電路配置RS485通信接口芯片U7和獨(dú)立的供電隔離電源模塊DCl，RS485通信接口芯片U7的第I腳采用主控電路+5V電源供電，濾波電容Cll接RS485通信接口芯片U7第I腳+5V和第8腳地之間進(jìn)行電源濾波，第3腳RXD經(jīng)通信隔離二極管D8和上拉電阻R22與微處理器Ul的I腳連接，RS485通信接口芯片1]7第6腳TXD通過上拉限流電阻R27，通信隔離發(fā)光顯示二極管LEDl，與微處理器Ul的44腳TXl連接，組成RS485通信接口電路，RS485通信接口芯片U7第16腳，經(jīng)直流隔離電源模塊DCl隔離后的+5V通信電源，經(jīng)穩(wěn)壓保護(hù)二極管D5穩(wěn)壓和濾波電容C12濾波后，為RS485通信接口芯片U7的遠(yuǎn)程通信端供電，RS485通信接口芯片U7的12和13腳通信端々和8分別與07和06經(jīng)?4和？3與接口 CZ2的4腳和3腳相連，組成RS485遠(yuǎn)程通信接口，通過原有的光通信系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議，完成隧道管理站與照明控制回路的遠(yuǎn)程通訊管理功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)、遠(yuǎn)程配置和遠(yuǎn)程應(yīng)急控制。
[0051]本實(shí)用新型開關(guān)量輸入電路配置了12路光電隔離芯片⑶7-⑶18與外圍元件組成開關(guān)量光電隔離輸入接口電路，在提高控制器的抗干擾能力的基礎(chǔ)上，完成4組開關(guān)柜12個(gè)開關(guān)量信息開關(guān)柜工作模式、照明回路運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)的采集檢測(cè)功能;接口 CZl的I一4腳，接Kl、k2、k3、k4開關(guān)量輸入信號(hào)，經(jīng)排電阻RPl，輸入信息顯不發(fā)光二極管L7—LlO，分壓電阻Rl — R4，分別接GD7—⑶10的I腳，經(jīng)4個(gè)光電隔離芯片隔離后，分別由光電隔離電路芯片GD7—GD10，每個(gè)芯片的第4腳接主控+5V電源，經(jīng)各自光電隔離電路芯片的3腳與排電阻RP5分壓后，將相應(yīng)各路開關(guān)量信息，接到Ul微處理器MCU的INTPUT1—INTPUT48、9、10、11引腳；同理接口 CZl的5—12腳，接K5—Kl 2開關(guān)量輸入信號(hào)，分別經(jīng)排電阻RP2、RP3，輸入信息顯示發(fā)光二極管Lll一 L18，分壓電阻R5—R12后，分別接⑶11一⑶18的I腳，經(jīng)8個(gè)光電隔離芯片隔離后，分別由光電隔離電路芯片⑶11 一⑶18，每個(gè)芯片的第4腳接主控+5V電源，經(jīng)各自的光電隔尚電路芯片的3腳與排電阻RP6、RP7分壓后，將相應(yīng)各路開關(guān)量信息，接到Ul微處理器10]的1階?1715—1階？1]11214、15、27、26、25、24、23、22引腳；完成12路開關(guān)量信息的檢測(cè)輸入功能。由各路光電隔離芯片組成的開關(guān)量檢測(cè)輸入接口電路，在保證完成對(duì)照明回路檢測(cè)功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾能力。
[0052]本實(shí)用新型開關(guān)量輸出電路配置6路光電隔離芯片GD1-GD6與外圍元件，組成開關(guān)量光電隔離輸出接口電路，在提高控制器的抗干擾能力的基礎(chǔ)上，完成6路開關(guān)量的隔離控制輸出功能;6路光電隔離芯片⑶1-GD6每個(gè)芯片的第2腳接主控+5V電源的地，Ul微處理器10]41、40、39、38、36、35引腳的見1—邛6控制輸出信號(hào)，由隔離電阻1?17、1?18、1?20、1?21、1?30、1?31經(jīng)11一邳，分別通過各自的分壓電阻耵1、耵5、耵9、耵13、町17、耵21和601—606輸出光電隔離芯片各自的第I腳連接，GD1-GD6光電隔離芯片各自的第4腳接+24V，每個(gè)芯片的第3腳分別經(jīng)各自的，基極偏置電阻RJ2、RJ3和集電極電阻RJ4，輸出指示發(fā)光二極管LI，繼電器驅(qū)動(dòng)三極管S8550T1NPN，保護(hù)電路二極管DJ1，接繼電器K1，組成第I路開關(guān)量輸出電路;基極偏置電阻RJ6、RJ7和集電極電阻RJ8，輸出指示發(fā)光二極管L2，繼電器驅(qū)動(dòng)NPN三極管T2，保護(hù)電路二極管D J2，接繼電器K2，組成第2路開關(guān)量輸出電路;基極偏置電阻RJlO、RJl I和集電極電阻RJ12，輸出指示發(fā)光二極管L3，繼電器驅(qū)動(dòng)NPN三極管T3，保護(hù)電路二極管DJ3，接繼電器K3，組成第3路開關(guān)量輸出電路;基極偏置電阻RJ14和集電極電阻RJ15、RJ16輸出指示發(fā)光二極管L4，繼電器驅(qū)動(dòng)NPN三極管T4，保護(hù)電路二極管DJ4，接繼電器K4，組成第4路開關(guān)量輸出電路;基極偏置電阻RJ18、RJ19和集電極電阻RJ20，輸出指示發(fā)光二極管L5，繼電器驅(qū)動(dòng)NPN三極管T5，保護(hù)電路二極管DJ5，接繼電器K5，組成第5路開關(guān)量輸出電路;基極偏置電阻RJ22、RJ23和集電極電阻RJ24，輸出指示發(fā)光二極管L6、繼電器驅(qū)動(dòng)NPN三極管T6，保護(hù)電路二極管DJ6，接K6繼電器，組成第6路開關(guān)量輸出電路;分別控制各自繼電器的分合，6路控制電路開關(guān)，通過CZ2接線端子的16—5腳輸出，完成對(duì)隧道各照明回路的控制功能。由每路控制電路組成的光電和電磁雙隔離式開關(guān)量輸出接口電路，在保證完成對(duì)照明回路控制功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提尚控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾能力。
[0053]本實(shí)用新型雙回路雙隔離電源電路配置了雙回路雙隔離電源電路，外部提供兩路隔離的+ 12V和+24V開關(guān)電源為控制器供電；主控電路由獨(dú)立+12V電源供電，經(jīng)保險(xiǎn)Fl和穩(wěn)壓二極管Dl與電解電容C4組成的輸入穩(wěn)壓濾波電路后，使輸入電源的質(zhì)量得到進(jìn)一步優(yōu)化，通過三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的I腳輸入，進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓后，由U3的3腳輸出，經(jīng)濾波電容C9和C19對(duì)輸出的+5V電源再次進(jìn)行高頻和低頻電源濾波后，供給主控電路所需+5V電源電壓。為提高RS485接口電路遠(yuǎn)程通信功能的可靠性，最大限度減少通信電路與主控電路的相互干擾，采用5V直流隔離模塊DCl，進(jìn)行主控和通信電路的電源隔離，主控+5V電源經(jīng)5V直流隔離模塊DCl隔離后，輸出+5V再經(jīng)電容C27濾波后，為RS485通信接口電路供電，進(jìn)一步隔離通信電路與主控電路的供電，提高系統(tǒng)的抗干擾能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。開關(guān)量輸入和輸出接口電路，采用另一組隔離的+24V電源，經(jīng)F2保險(xiǎn)和穩(wěn)壓二極管D2穩(wěn)壓，濾波電容C3濾波后，為開關(guān)量輸入和輸出電路供電，限流電阻R29和發(fā)光顯示二極管L24，組成24V電源供電指示電路，顯示+24V電源的供電工作情況;實(shí)現(xiàn)雙電源雙隔離供電方案，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的適應(yīng)性、可靠性和穩(wěn)定性，為控制方案各部分電路提供所需的電源需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器，其特征在于由微處理器電路(I)、復(fù)位電路(2)、時(shí)鐘電路(3)、通信接口電路(4)、光電隔離開關(guān)量輸入電路(5)、光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路(6)和雙回路雙隔離電源電路(7)組成，復(fù)位電路(2)中編程端口 Pl的I腳、4腳和5腳依次與微處理器電路(I)中微處理器芯片Ul的18腳、17腳和16腳相連接，為微處理器芯片Ul提供復(fù)位信號(hào)；時(shí)鐘電路(3)中時(shí)鐘芯片U4的4腳和9腳都與微處理器電路(I)中微處理器芯片Ul的43腳相連接，時(shí)鐘電路(3)中時(shí)鐘芯片U4的16腳和11腳都與微處理器電路(I)中微處理器芯片Ul的37腳相連接，時(shí)鐘芯片U4的15腳和10腳都與微處理器芯片Ul的42腳相連接，為微處理器芯片Ul提供精準(zhǔn)的時(shí)鐘信息，通過與微處理器芯片Ul中EEPROM遠(yuǎn)程配置的時(shí)鐘控制參數(shù)比對(duì)，完成時(shí)序控制功能； 通信接口電路(4)中RS232通信接口芯片U8的11腳與微處理器電路(I)中微處理器芯片Ul的44腳相連接，RS232通信接口芯片U8的12腳與微處理器芯片Ul的I腳相連接，組成RS232通信接口電路，再經(jīng)過RS232接口電路完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、檢測(cè)、維護(hù)和配置功能;通信接口電路(4)中RS485通信接口芯片U7的3腳經(jīng)二極管D8和上拉電阻R22與微處理器Ul的I腳連接，RS485通信接口芯片U7的4腳和5腳與微處理器電路(I)中微處理器芯片Ul的2腳相連接，RS485通信接口芯片U7的6腳通過上拉限流電阻R27、通信隔離發(fā)光顯示二極管LEDl與微處理器芯片Ul的44腳連接組成RS485通信接口電路，RS485通信接口芯片U7的16腳接主控回路+5V電源且經(jīng)穩(wěn)壓保護(hù)二極管D5和D6穩(wěn)壓保護(hù)及濾波電容C12濾波后為RS485通信接口芯片U7的遠(yuǎn)程通信端供電，RS485通信接口芯片U7的12和13腳通信端A和B分別與經(jīng)F4和F3與接口電路(7)中的接口CZ2的4腳和3腳相連，組成RS485遠(yuǎn)程通信接口，通過原有的光通信系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議，完成隧道管理站與照明控制回路的遠(yuǎn)程通訊管理功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)、遠(yuǎn)程配置和遠(yuǎn)程應(yīng)急控制功能； 光電隔離開關(guān)量輸入電路(5)中光電隔離芯片⑶7、⑶8、GD9和GDlO的3腳經(jīng)排電阻RP5的5、6、7和8腳依次與微處理器電路(I)中微處理器芯片Ul的8腳、9腳、10腳和11腳連接，光電隔離芯片⑶11 一⑶18的3腳經(jīng)排電阻RP6和RP7的5、6、7和8腳與微處理器電路(I)中微處理器芯片Ul的14腳、15腳、27腳、26腳、25腳、24腳、23腳和22腳連接，完成12路開關(guān)量信息的檢測(cè)輸入功能； 光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路(6)中光電隔離芯片⑶1、⑶2、⑶3、⑶4、⑶5和⑶6的1腳依次經(jīng)過電阻則7、1?18、1?20、1?21、1?30和1?31與微處理器電路(1)中微處理器芯片1]1的41腳、40腳、39腳、38腳、36腳和35腳相連接完成6路開關(guān)量的隔離控制輸出功能； 雙回路雙隔離電源電路(7)由外部提供兩路隔離的+ 12V和+24V開關(guān)電源;獨(dú)立+12V電源供電，經(jīng)保險(xiǎn)Fl和穩(wěn)壓二極管Dl與電解電容C4組成的輸入穩(wěn)壓濾波電路后通過三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的I腳輸入，進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓后，由三端線性穩(wěn)壓電源芯片U3的3腳輸出，經(jīng)濾波電容C9和C19對(duì)輸出的主控回路電源+5V再次進(jìn)行高頻和低頻電源濾波后，供給主控電路所需主控回路電源+5V電壓為微處理器電路(1)、復(fù)位電路(2)、時(shí)鐘電路(3)、通信接口電路(4)、光電隔尚開關(guān)量輸入電路(5)的輸出端+5V、光電隔尚和電磁隔尚開關(guān)量輸出電路(6)的輸入端+5V供電，隔離的+24V電源經(jīng)保險(xiǎn)F2和穩(wěn)壓二極管D2穩(wěn)壓，濾波電容C3濾波后為光電隔離和電磁隔離開關(guān)量輸出電路(6)中的+24V端供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器，其特征在于在微處理器電路(I)中微處理器芯片Ul的32腳接有供電指示電路，所述的供電指示電路由限流電阻R24和發(fā)光二極管L23組成，電阻R24的一端與微處理器芯片Ul的32腳相連接，電阻R24的另一端與發(fā)光二極管L23的正極相連接，發(fā)光二極管L23的負(fù)極接主控回路電源地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中短隧道照明時(shí)序遠(yuǎn)程控制器，其特征在于在微處理器電路(I)中微處理器芯片Ul的30腳和30腳上接有外部晶振電路，所述的外部晶振電路由外部晶振Y1、電容Cl和電容C2組成，外部晶振Yl的一端與微處理器電路中微處理器芯片Ul的31腳和電容Cl的一端相連接，外部晶振Yl的另一端與微處理器電路的30腳和電容C2的一端相連接，電容Cl和電容C2的另一端接主控回路電源地。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK205510500SQ201620167833
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日
【發(fā)明人】張瑞峰, 張躍峰, 何曉明, 楊軍, 王力杰, 谷金鋼
【申請(qǐng)人】山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司