氣體報警器中的控制器的製作方法

2023-06-20 12:24:06 1

專利名稱：氣體報警器中的控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣體報警器技術，特別是涉及一種氣體報警器中的 控制器。
背景技術：
目前報警控制系統或傳感器採用的微處理器主要為單片機，這是因為
Al，大量的外圍晶片和接口電路使得單片機應用系統的設計變得簡單而 且快捷，新型單片機的上市和高級語言的支持(如C51、 PIC單片機)進一 步延長了單片機的壽命。
Bl，長期穩定的發展和使單片機性價比非常高，而且積累了大量的資料 並擁有了大量的工程技術為員。
但單片機是低端的控制類晶片，使得控制系統功能較弱，且具有以下缺
點
A2，低速。即使是高速度單片機也只能工作在^級，這是由單片機串 行工作的特點所決定的。
B2，低可靠性。雖然目前有很多器件與設計在一定程序上解決了部分問 題，如看門狗的廣泛應用，但在某些情況下瞬間的復位也會造成嚴重後果。

實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術的缺陷，提供一種氣 體報警器中的控制器，其嵌入式系統不僅具有其他微處理器和單片機嵌入式 系統的優點和技術特性，而且還具有高速數位訊號處理的能力，為實現系統 的實時性提供了有力的支持。本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的 一種氣體報警 器中的控制器，其特徵在於，其包括主控制器晶片、CAN總線控制晶片、
第一CAN總線驅動器、第二CAN總線驅動器、第一DC/DC模塊、第二DC/DC 模塊、液晶顯示模塊、第一光耦隔離晶片和第二光耦隔離晶片，主控制器芯 片與CAN總線控制晶片、液晶顯示模塊連接，CAN總線控制晶片與第一光 耦隔離晶片、第二光耦隔離晶片連接，第一光耦隔離晶片與第一 CAN總線 驅動器連接，第二光耦隔離晶片與第二CAN總線驅動器連接，第一CAN總 線驅動器、第二CAN總線驅動器與一CAN總線連接，第一DC/DC模塊與 第一光耦隔離晶片、第一CAN總線驅動器連接，第二 DC/DC模塊與第二光 耦隔離晶片、第二CAN總線驅動器連接。
優選地，所述控制器還包括電源接口電路、充電電路、保護電路和故障 檢測電路，第二 DC/DC模塊與充電電路連接，充電電路與電源接口電路、 故障檢測電路連接，故障檢測電路還與保護電路連接。
本實用新型的另一技術方案為提供一種氣體報警器中的控制器，其特徵 在於，其包括主控制器晶片、CAN總線控制晶片、第一DC/DC模塊、第二 DC/DC模塊、液晶顯示模塊、第一 CAN收發器和第二 CAN收發器，主控 制器晶片與CAN總線控制晶片、液晶顯示模塊連接，CAN總線控制晶片與 第一 CAN收發器、第二 CAN收發器連接，第一 CAN收發器、第二 CAN 收發器與一CAN總線連接，第一 DC/DC模塊與第一 CAN收發器連接，第 二 DC/DC模塊與第二 CAN收發器連接。
優選地，所述控制器還包括電源接口電路、充電電路、保護電路和故障 檢測電路，第二 DC/DC模塊與充電電路連接，充電電路與電源接口電路、 故障檢測電路連接，故障檢測電路還與保護電路連接。
本實用新型的積極進步效果在於本實用新型是ARM (ARM是微處理器 行業的一家企業，設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關 技術及軟體)處理器的數據高速處理性能和CAN總線控制器優異性能的完美結合，由於CAN通信僅需要兩根通信線，克服了通信距離遠的困、佳，且原系統
的電纜可繼續使用，降低了系統成本，同時使得系統整機硬體電路設計更加簡
潔。由於該硬體結構方案體積小、功耗低、抗幹擾性好，滿足了該系統對CAN 網絡節點的要求，使現場控制系統具有更高的數據處理性能和高速穩定的數據 傳輸功能。


圖1為本實用新型氣體報警器中的控制器一實施例的示意圖。
圖2為本實用新型氣體報警器中的控制器另一實施例的示意圖。
圖3為本實用新型氣體報警器中的控制器初始化過程的流程圖。
圖4為本實用新型氣體報警器中的控制器數據發送任務實現的流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技 術方案。
如圖1所示，本氣體報警器中的控制器包括主控制器晶片5、 CAN總線 控制晶片3、第一CAN (Controller Area Network,控制器區域網路)總線 驅動器13、第二 CAN總線驅動器14、第一 DC/DC (直流/直流)模塊2、 第二DC/DC模塊8、液晶顯示模塊4、第一光耦隔離晶片6、第二光耦隔離 晶片7、電源接口電路IO、充電電路9、保護電路ll、故障檢測電路12。主 控制器晶片5通過CAN總線控制晶片3、第一 CAN總線驅動器13、第二 CAN總線驅動器14、第一光耦隔離晶片6、第二光耦隔離晶片7與CAN總 線1連接。其中，主控制器晶片5與CAN總線控制晶片3、液晶顯示模塊4 連接，CAN總線控制晶片3與第一光耦隔離晶片6、第二光耦隔離晶片7連 接，第一光耦隔離晶片6與第一CAN總線驅動器13連接，第二光耦隔離芯 片7與第二 CAN總線驅動器14連接，第一 CAN總線驅動器13、第二 CAN總線驅動器14與CAN總線1連接，第一 DC/DC (直流/直流)模塊2與第 一光耦隔離晶片6、第一 CAN總線驅動器13連接，第二 DC/DC模塊8與 第二光耦隔離晶片7、第二 CAN總線驅動器14連接，第二 DC/DC模塊8 還與充電電路9連接，充電電路9與電源接口電路10、故障檢測電路12連 接，故障檢測電路12還與保護電路11連接。其中主控制器晶片5的型號為 LPC2294， CAN總線控制晶片3的型號為SJA1000A，第一 CAN總線驅動 器13、第二 CAN總線驅動器14的型號為TJA1050，液晶顯示模塊4的型 號為FSTN320x240,第一光耦隔離晶片6、第二光耦隔離晶片7的型號為 6N137。
主控制器晶片5採用PHILIPS公司的單片16/32位微控制器，是一種 ARM處理器，其帶有256k字節嵌入的高速Flash存儲器，128位寬度的存 儲器接口和獨特的加速結構使32位代碼能夠在最大的時鐘頻率下運行，其 內置了寬範圍的串行通信接口，非常適合於通信方面的應用。該晶片不但具 有高速性能，同時具有能耗低的特點。
為了增強CAN總線節點的抗幹擾能力，主控制器晶片5的TD (串行 數據輸入)端和RD (串行數據輸出)端並不是直接與第一 CAN總線驅動 器13、第二 CAN總線驅動器14的TXD (數據輸出)端和RXD (數據接 收)端相連，而是通過第一光耦隔離晶片6、第二光耦隔離晶片7後與第一 CAN總線驅動器13、第二 CAN總線驅動器14相連，這樣就很好地實現了 總線上各CAN節點的電器隔離。
實施例2
本實施例與實施例l與基本相同，其不同之處在於主控制器晶片5採 的型號為S3C2292型號，代替實施例1的型號S3C2294，採用第一 CAN收 發器16、第二 CAN收發器17 (型號為CTM1050T)取代第一光耦隔離晶片 6、第二光耦隔離晶片7、第一CAN總線驅動器13和第二CAN總線驅動器 14， CAN總線1與CAN總線控制晶片3之間通過第一 CAN收發器16和第二 CAN收發器17連接，第一 CAN收發器16與第一 DC/DC模塊2連接， 第二 CAN收發器17與第二 DC/DC模塊8連接，這樣使得系統整機硬體電 路設計更加簡潔，並使現場控制系統具有更高的數據處理性能和高速穩定的 數據傳輸功能。
本系統軟體設計大體上可分為兩部分 一部分為初始化，其中包括對主 控制器晶片的初始化和對CAN總線控制晶片的初始化，如圖3所示，先啟 動復位，然後對主控制器晶片初始化，再對CAN總線控制晶片初始化，然 後判斷是否收發數據，如果是收發數據，則進入收發子程序，如果不收發數 據，則判斷數據是否異常，如果異常，則進入異常處理程序，如果不異常， 則處理其它工作；另一部分為節點實際要完成的各種任務和執行機構的控制 功能。
CAN初始化程序主要用來實現CAN工作時的參數設置，其初始化內容 主要包括硬體使能CAN設置CAN報警界限、設置總線波特率、設置中 斷工作方式、設置CAN驗收濾波器的工作方式、設置CAN控制器的工作 模式等。
CAN總線通信模塊包括數據傳輸和總線管理兩個部分。數據傳輸實現 的功能有CAN初始化、CAN報文發送和CAN報文接收。CAN初始化及 報文的接收在啟動任務與中斷服務程序中實現，CAN報文發送和總線管理 作為一個單獨的任務獨立運行。總線管理功能塊實現的主要是總線檢測，判 斷一路總線是否良好。如果不是，就進入另一路總線檢測；如果冗餘總線良 好，就採用冗餘總線通信。CAN數據發送任務需要系統調度器通知是否有 待發送數據進入發送隊列，任務的實現如圖4所示，先判斷是否發送空閒， 如果不發送空閒，則失敗返回，如果發送空閒，則選擇空閒緩衝區，然後寫 入數據，判斷是否寫入成功，如果不成功，則失敗返回，如果成功，則啟動 發送，最後是成功返回。
雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質的前提下， 可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護範圍由 所附權利要求書限定。
權利要求1、一種氣體報警器中的控制器，其特徵在於，其包括主控制器晶片、CAN總線控制晶片、第一CAN總線驅動器、第二CAN總線驅動器、第一DC/DC模塊、第二DC/DC模塊、液晶顯示模塊、第一光耦隔離晶片和第二光耦隔離晶片，主控制器晶片與CAN總線控制晶片、液晶顯示模塊連接，CAN總線控制晶片與第一光耦隔離晶片、第二光耦隔離晶片連接，第一光耦隔離晶片與第一CAN總線驅動器連接，第二光耦隔離晶片與第二CAN總線驅動器連接，第一CAN總線驅動器、第二CAN總線驅動器與一CAN總線連接，第一DC/DC模塊與第一光耦隔離晶片、第一CAN總線驅動器連接，第二DC/DC模塊與第二光耦隔離晶片、第二CAN總線驅動器連接。
2、 如權利要求1所述的氣體報警器中的控制器，其特徵在於，所述控 制器還包括電源接口電路、充電電路、保護電路和故障檢測電路，第二 DC/DC 模塊與充電電路連接，充電電路與電源接口電路、故障檢測電路連接，故障 檢測電路還與保護電路連接。
3、 一種氣體報警器中的控制器，其特徵在於，其包括主控制器晶片、 CAN總線控制晶片、第一 DC/DC模塊、第二 DC/DC模塊、液晶顯示模塊、 第一 CAN收發器和第二 CAN收發器，主控制器晶片與CAN總線控制晶片、 液晶顯示模塊連接，CAN總線控制晶片與第一 CAN收發器、第二CAN收 發器連接，第一CAN收發器、第二CAN收發器與一CAN總線連接，第一 DC/DC模塊與第一 CAN收發器連接，第二 DC/DC模塊與第二 CAN收發器 連接。
4、 如權利要求3所述的氣體報警器中的控制器，其特徵在於，所述控 制器還包括電源接口電路、充電電路、保護電路和故障檢測電路，第二 DC/DC 模塊與充電電路連接，充電電路與電源接口電路、故障檢測電路連接，故障 檢測電路還與保護電路連接。
專利摘要本實用新型公開了一種氣體報警器中的控制器，其包括主控制器晶片、CAN總線控制晶片、第一CAN總線驅動器、第二CAN總線驅動器、第一DC/DC模塊、第二DC/DC模塊、液晶顯示模塊、第一光耦隔離晶片和第二光耦隔離晶片，主控制器晶片與CAN總線控制晶片、液晶顯示模塊連接，CAN總線控制晶片與第一光耦隔離晶片、第二光耦隔離晶片連接，第一光耦隔離晶片與第一CAN總線驅動器連接，第二光耦隔離晶片與第二CAN總線驅動器連接，第一CAN總線驅動器、第二CAN總線驅動器與一CAN總線連接，第一、第二DC/DC模塊分別與第一、第二光耦隔離晶片和第一、第二CAN總線驅動器連接。本實用新型具有高速的數據傳輸功能。
文檔編號G08B25/00GK201402513SQ200920070779
公開日2010年2月10日 申請日期2009年4月21日 優先權日2009年4月21日
發明者霍劍飛 申請人:上海線友電子有限公司