[实用新型]基于无线网络的矿用超声堆煤传感器电路

摘要

本实用新型公开了一种基于无线网络的矿用超声堆煤传感器电路，包括彼此电连接的中央控制模块、电源转换模块、超声波接收和发射模块，通讯和键盘模块，显示模块。采用无线网络低损耗、低误码率、高保密性、高抗干扰性等优势，为数字化矿井奠定了基础。随着科技的发展也是多元化矿井发展的趋向。无线网络能有效降低矿用通讯电缆的数量，接线更简单，维护更方便。具有无线网络的矿用超声堆煤传感器可广泛应用于煤矿，是实现煤矿数字化矿井不可缺少的传感器。

主权项

基于无线网络的矿用超声堆煤传感器电路，其特征在于：包括彼此电连接的中央控制模块、电源转换模块、超声波接收和发射模块，通讯和键盘模块，显示模块；所述电源转换模块包括有开关电源芯片JP1，以及两个转换后输出电压不同的线性稳压芯片2U3、3U1，所述开关电源芯片JP1的输入端接有输入LC滤波电路，所述开关电源芯片JP1通过接入输入LC滤波电路的保护二极管D1引入外部电压，所述开关电源芯片JP1的输出端接有输出LC滤波电路，所述输出LC滤波电路有多路输出导线，其中一部分输出导线分别接至所述超声波接收和发射模块，通讯和键盘模块，另外两根输出导线分别接入所述线性稳压芯片2U3、3U1，所述线性稳压芯片2U3、3U1的输出端导线分别接入所述中央控制模块、通讯和键盘模块和显示模块以供电；所述中央控制模块包括型号为LPC2119的CPU芯片4U3A，复位芯片U3构成的复位电路，数据存储E2PROM芯片U8构成的数据存储电路，所述CPU芯片4U3A的第61、62引脚之间接有晶振Y1构成的时钟电路，CPU芯片4U3A的第28、30～32、35、37、38引脚分别一一对应接有电阻4R2～4R8，通过电阻4R2～4R8与一个连接器JK1连接，所述CPU芯片4U3A的第49、63、17引脚分别与所述线性稳压芯片2U3的输出端导线连接，CPU芯片4U3A的第51、43、23、7引脚分别与所述线性稳压芯片3U1的输出端导线连接，所述CPU芯片4U3A的第57引脚为复位引脚与复位芯片U3的第7引脚电连接，CPU芯片4U3A的第56引脚与复位芯片U3的第6引脚电连接，所述复位芯片U3的第2引脚与所述线性稳压芯片3U1的输出端导线连接，所述数据存储E2PROM芯片U8的第5、第6引脚分别与CPU芯片4U3A的作为I2C总线引脚的第26、第22引脚一一对应连接，数据存储E2PROM芯片U8的的第8引脚与所述线性稳压芯片3U1的输出端导线连接；所述超声波接收和发射模块包括解码芯片U2、超声波接收探头T1、超声波发射探头T2，所述超声波发射探头T2的一个输入端接有两个相互串联的反向驱动器并联电路，其中一个反向驱动器并联电路包括相互并联的反向驱动器U1B、U1D、U1F，另一个反向驱动器并联电路包括相互并联的反向驱动器U1A、U1C、 U1E，两个串联的反向驱动器并联电路通过电阻R7、上拉电阻R8与所述线性稳压芯片3U1的输出端导线连接，并通过电阻R7与所述CPU芯片4U3A的第34引脚连接，超声波发射探头T2的另一个输入端与所述超声波接收探头T1的一个输入端连接，所述超声波接收探头T1的另一个输入端接有共发射极连接的两个放大驱动三极管VT1、VT2，所述放大驱动三极管VT1、VT2的集电极分别各自对应通过电阻RT1、RT2与所述开关电源芯片JP1的输入导线连接，所述放大驱动三极管VT1的集电极还与所述放大驱动三极管VT2的基极连接，所述放大驱动三极管VT2的集电极还通过电容与所述解码芯片U2的第3引脚连接，所述解码芯片U2的第8引脚连接至一个光耦合器DA1的输入端，所述光耦合器DA1电源端与所述线性稳压芯片3U1的输出端导线连接，光耦合器DA1输出端与所述CPU芯片4U3A的第46引脚连接；所述通讯和键盘模块包括CAN通讯收发芯片8U1、无线网络芯片IC4和键盘PB1，所述CAN通讯收发芯片8U1的第3引脚与所述开关电源芯片JP1的输出导线电连接以引入电压，CAN通讯收发芯片8U1的第1、第4引脚分别与所述CPU芯片4U3A的第5、第3引脚一一对应连接，所述无线网络芯片IC4的CS、CE、DATA、DR引脚分别与所述CPU芯片4U3A的第56、55、53、52引脚一一对应连接，所述键盘PB1并联有电容PC7，键盘PB1通过电阻PR1与所述线性稳压芯片3U1的输出端导线电连接以引入电压，键盘PB1还通过导线与所述CPU芯片4U3A的第14引脚电连接；所述显示模块包括数码管S1、S2、S3，驱动三极管4V1、4V2、4V3，所述数码管S1、S2、S3的驱动端第6引脚分别一一对应与驱动三极管4V1、4V2、4V3的集电极连接，数码管S1、S2、S3的第1～第5引脚、第8～第10引脚分别各自与所述连接器JK1连接，所述驱动三极管4V1、4V2、4V3的基极分别一一对应通过电阻4R10、4R11、4R12接至所述连接器JK1，所述驱动三极管的发射极与所述线性稳压芯片3U1的输出端导线电连接。