一種消防應急燈具專(zhuān)用控制芯片的設計
8051微處理器IP核作為該芯片的核心控制部分,具有運算速度快、工作電壓范圍廣、工作功耗低等優(yōu)點(diǎn)。在軟硬件功能劃分上,該模塊主要利用軟件完成電檢測,工作狀態(tài)顯示,自復式檢測功能和主電故障保護功能。
同時(shí)8051是開(kāi)源的代碼設計核,可用于A(yíng)SIC的再使用以及FPGA開(kāi)發(fā)。
1.2 模/數轉換模塊
實(shí)現A/D轉換的基本方法有十幾種,常用的有計數法、逐次逼近法、雙斜積分法和并行轉換法。由于逐次逼近式A/D轉換具有速度快、分辨率高的優(yōu)點(diǎn),而且采用這種方法的芯片成本較低,因此在計算機數據采集系統之中獲得了廣泛的應用。
這類(lèi)A/D轉換器的轉換原理建立在逐次逼近的基礎之上,即把輸入電壓和一組從參考電壓分層得到的量化電壓進(jìn)行比較,比較從最大的量化電壓開(kāi)始,由粗到細逐次進(jìn)行,由每次比較的結果來(lái)確定對應的位是1還是O,不斷比較,不斷逼近,直到兩者的差別小于某一誤差范圍時(shí)即完成一次轉換。
1.3 RS 485總線(xiàn)模塊
在工業(yè)控制及測量領(lǐng)域較為常用的網(wǎng)絡(luò )之一就是物理層采用RS 485通信接口所組成的工控設備網(wǎng)絡(luò )。這種通信接口可以十分方便地將許多設備組成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò )。RS 485通信協(xié)議的物理層是利用物理媒介實(shí)現物理連接的功能描述和執行連接的規程,提供用于建立、保持和斷開(kāi)物理連接的、機械的、電氣的、功能的和過(guò)程的條件。數據鏈路層用于建立、維持和拆除鏈路連接,實(shí)現無(wú)差錯傳輸的功能。應用層針對不同的應用,利用鏈路層提供的服務(wù),完成不同通信節點(diǎn)之間的通信。
1.4 電源監控保護模塊
電池是應急燈的重要組成部分,過(guò)度放電會(huì )影響電池的壽命。自帶電源型消防應急燈具由于使用獨立電源作為備甩電源,電池的特性會(huì )直接影響到應急時(shí)間、光源的亮度,因此采用合適的電池非常重要。目前,消防應急燈具普遍采用鎳鉻或鎳氫充電電池。同時(shí),控制系統必須對電池進(jìn)行檢測,以實(shí)現對電源的保護。
1.5 光源監控保護模塊
光源控制模塊完成兩個(gè)功能:應急狀態(tài)下產(chǎn)生信號,打開(kāi)備用電源和光源的放電回路,在市電正常時(shí)檢測光源是否打開(kāi)。標準規定:消防應急燈具的應急轉換時(shí)間應不大于5 s,高危險區域使用的消防應急燈具的應急轉換時(shí)間不大于0.25s。
2 結語(yǔ)
研制高度集成新技術(shù)、新標準的消防控制專(zhuān)用芯片,無(wú)疑將大大降低設備制造商的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)難度、成本與能耗,提高設備的可靠性。這已經(jīng)成為芯片設計者、設備制造商追求的目標。隨著(zhù)企業(yè)生產(chǎn)規模的不斷加大,該芯片的成本還有進(jìn)一步的降低空間??紤]到市場(chǎng)有對產(chǎn)品要求不斷提高的趨勢,在設計時(shí),該芯片預留了系統升級更新的空間,可在短時(shí)間內發(fā)展出衍生品種,滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。
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