[发明专利]一种基于ZigBee的实验室电源控制与监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验室电源控制系统，尤其是涉及一种基于ZigBee的实验室电源控制与监控系统。

背景技术

目前的实验室电源管理方式一般有两种，一种是人工管理，其特点是管理人员定时定岗，实验室统一通、断电，这种方式大大增加了管理人员的工作量，而且也不节约能源；而另一种就是计算机房普遍采用一套专用的系统，这种系统大多是用“IC+密码”的方式来控制使用者是否能够使用计算机，而以硬件设计为主的实验室除了PC机外还配置了大量专用仪器。现有的管理系统存在布线麻烦，成本高，易受损等问题，难以实现有效地电源控制与监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节省布线、成本低、可靠性好的基于ZigBee的实验室电源控制与监控系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于ZigBee的实验室电源控制与监控系统，包括服务器、PC机、指纹模块、协调器、多个终端设备和多个实验台，一个终端设备对应一个实验台，所述的协调器包括USB模块和第一ZigBee模块，所述的终端设备包括第二ZigBee模块、电源监控模块和过流保护模块，所述的服务器与PC机连接，所述的指纹模块与PC机连接，所述的第一ZigBee模块通过USB模块与PC机连接，所述的第一ZigBee模块与第二ZigBee模块相互通讯，所述的第二ZigBee模块通过所述的电源监控模块与实验台电源连接，所述的第二ZigBee模块通过所述的过流保护模块与实验台电源连接。

所述的第一ZigBee模块包括型号为CC2430的第一芯片和外围电路，所述的USB模块包括型号为FT245BM的第二芯片和型号为93C46的第三芯片，5V电源与第三芯片的第八引脚连接，第三芯片的第四引脚通过第八电阻与5V电源连接，所述的第三芯片的第五引脚接地，第三芯片的第一引脚与第二芯片的第三十二引脚连接，第三芯片的第二引脚与第二芯片的第一引脚连接，第三芯片的第三引脚与第二芯片的第二引脚连接，

第二芯片的第二十五引脚与第一芯片的第十一引脚连接，第二芯片的第二十四引脚与第一芯片的第十二引脚连接，第二芯片的第二十三引脚与第一芯片的第十五引脚连接，第二芯片的第二十二引脚与第一芯片的第十六引脚连接，第二芯片的第二十一引脚与第一芯片的第十七引脚连接，第二芯片的第二十引脚与第一芯片的第十八引脚连接，第二芯片的第十九引脚与第一芯片的第六引脚连接，第二芯片的第十八引脚与第一芯片的第五引脚连接，第二芯片的第十六引脚与第一芯片的第四引脚连接，第二芯片的第十五引脚与第一芯片的第三引脚连接，第二芯片的第十四引脚与第一芯片的第二引脚连接，第二芯片的第十二引脚与第一芯片的第一引脚连接。

所述的第二ZigBee模块包括型号为CC2430的第四芯片和外围电路，所述的电源监控模块包括第二三极管、第三三极管、继电器和型号为P521的光电耦合器，第四芯片的第九引脚通过第十二电阻与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极与VCC连接，所述的第二三极管的集电极通过第十三电阻与第三三极管的基极连接，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极与继电器的线圈连接，继电器的开关静触点与实验台电源的零线连接，

第四芯片的第八引脚与光电耦合器的第四引脚连接，第五电容接在光电耦合器的第三引脚与第四引脚之间，第十五电阻的一端接在光电耦合器的第四引脚上，第十五电阻的另一端与VCC连接，光电耦合器的第一引脚通过第六电阻与实验台电源的火线连接，光电耦合器的第二引脚与继电器的开关动触点连接，光电耦合器的第一引脚与第二引脚之间连接有第四发光二极管。

所述的过流保护模块包括型号为LM358的运算放大器，第四芯片的第四十八引脚通过第七二极管与运算放大器的第一引脚连接，第七二极管的正极与运算放大器的第一引脚连接，第七二极管的负极与第四芯片的第四十八引脚连接，第七二极管的负极通过第七电容接地，第七二极管的负极通过第五电阻接地，第七二极管的负极与运算放大器的第二引脚连接，运算放大器的第八引脚接VCC，运算放大器的第四引脚接地，运算放大器的第三引脚与运算放大器的第七引脚连接，运算放大器的第五引脚与第六引脚之间接第八二极管，第八二极管的负极与运算放大器的第六引脚连接，第八二极管的正极与运算放大器的第五引脚连接，运算放大器的第五引脚与第六引脚之间接第九二极管，第九二极管的正极与运算放大器的第六引脚连接，第九二极管的负极与运算放大器的第五引脚连接，第九二极管的两极之间接电流互感器，电流互感器与实验台电源连接。