一種新型礦用搜救器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型礦用搜救器，其特征在于：包括主控制器和與主控制器、紅外通信單元、FLASH存儲模塊、2.4G無線通信單元、電源單元、顯示器和觸摸按鍵單元連接，主控制器通過SPI總線與FLASH存儲模塊、2.4G無線通信單元連接，主控制器通過USART總線與紅外通信單元和觸摸按鍵單元連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，易于操作，靈活性好，實(shí)用性強(qiáng)，成本較低，運(yùn)行穩(wěn)定，使用效果好，在井下沒有安裝定位分站的巷道中進(jìn)行的模擬營救中，營救距離達(dá)到規(guī)定的60米，便于推廣使用。
【專利說明】一種新型礦用搜救器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及礦井安防【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種新型礦用搜救器。

【背景技術(shù)】
[0002]在煤礦生產(chǎn)自動化中，人員定位系統(tǒng)發(fā)揮了越來越大的作用。現(xiàn)在國內(nèi)外大多數(shù)煤礦使用的人員定位系統(tǒng)都是基于2.4GHz工業(yè)無線通信標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，該定位系統(tǒng)主要由裝在礦井巷道的定位分站和配戴在工人身上的目標(biāo)識別卡協(xié)同工作來完成人員定位。然而定位分站并不是在每一個(gè)巷道都安裝，在沒有安裝定位分站的巷道就不能實(shí)現(xiàn)人員定位；而且由于事故原因引起的定位分站不能正常工作導(dǎo)致的被困人員不能正常定位，以致營救困難等現(xiàn)象也屢見不鮮。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型礦用搜救器，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，易于操作，靈活性好，實(shí)用性強(qiáng)，成本較低，運(yùn)行穩(wěn)定，使用效果好，在井下沒有安裝定位分站的巷道中進(jìn)行的模擬營救中，營救距離達(dá)到規(guī)定的60米，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種新型礦用搜救器，其特征在于:包括主控制器和與主控制器、紅外通信單元、FLASH存儲模塊、2.4G無線通信單元、電源單元、顯示器和觸摸按鍵單元連接，所述主控制器通過SPI總線與FLASH存儲模塊、2.4G無線通信單元連接，所述主控制器通過USART總線與紅外通信單元和觸摸按鍵單元連接。
[0005]上述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述主控制器選用型號STM32F103VE的單片機(jī)。
[0006]上述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述FLASH存儲模塊選用型號M25P64的8MX8串行FLASH存儲器。
[0007]上述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述紅外通信單元選用Vishay的紅外芯片 TFDU4300。
[0008]上述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述2.4G無線通信單元采用的是工作在2.4GHzISM頻段的nRF24L01芯片。
[0009]上述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述電源單元采用鋰電池做為系統(tǒng)電源，且電池充電管理芯片選用CN3083。
[0010]上述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述顯示器選用奇晶光電的OLED顯示模塊 C0283QGLC-T。
[0011]上述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述觸摸按鍵單元選用PIC基于mTouch技術(shù)的電容觸摸專用單片機(jī)PIC16F724。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，易于操作，靈活性好，實(shí)用性強(qiáng)，成本較低，運(yùn)行穩(wěn)定，使用效果好，在井下沒有安裝定位分站的巷道中進(jìn)行的模擬營救中，營救距離達(dá)到規(guī)定的60米,便于推廣使用。
[0014]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的電源單元電路原理圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的無線通信單元原理框圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:
[0019]1、主控制器；2、紅外通信單元；3、FLASH存儲模塊；
[0020]4、無線通信單元；5、電源單元；6、顯示器；7、觸摸按鍵單元。

【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，一種新型礦用搜救器，其特征在于:包括主控制器I和與主控制器1、紅外通信單元2、FLASH存儲模塊3、無線通信單元4、電源單元5、顯示器6和觸摸按鍵單元7連接，所述主控制器I通過SPI總線與FLASH存儲模塊3、無線通信單元4連接，所述主控制器I通過USART總線與紅外通信單元2和觸摸按鍵單元7連接。
[0022]本實(shí)施例中，所述主控制器I選用型號STM32F103VE的單片機(jī)。STM32F103VE增強(qiáng)型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC內(nèi)核，內(nèi)置高速存儲器(高達(dá)512k字節(jié)的閃存和64k字節(jié)的SRAM)，豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)。器件包含3個(gè)12位的ADC、4個(gè)通用16位定時(shí)器和2個(gè)PWM定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口:
2個(gè) I2C、3 個(gè) SPI,2 個(gè) I2S、1 個(gè) SD10、5 個(gè) USART、一個(gè) USB 和一個(gè) CAN。
[0023]本實(shí)施例中，所述FLASH存儲模塊3選用型號M25P64的8MX8串行FLASH存儲器。搜救器要存儲大量的人員信息，所以在主控制器外部擴(kuò)展了 8M字節(jié)的FLASH。M25P64是一個(gè)8MX8的串行FLASH存儲器，具有寫保護(hù)機(jī)制，通過高速SPI兼容總線應(yīng)用。存儲器由128個(gè)塊組成，每個(gè)塊包含256頁，每頁256個(gè)字節(jié)。M25P64具有高性能的編程功能，用頁編程指令每次可編程I至256字節(jié)。整個(gè)存儲器可以通過塊擦寫指令擦除，也可以由塊擦除指令一次一塊的擦除。
[0024]本實(shí)施例中，所述紅外通信單元2選用Vishay的紅外芯片TFDU4300。出于方便應(yīng)用考慮，搜救器在與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)使用紅外通信技術(shù)。由于STM32F103VE的USART可以設(shè)置成IrDA模式，所以本設(shè)計(jì)選用Vishay的紅外芯片TFDU4300。TFDU4300是一個(gè)對于低電壓1接口有獨(dú)立邏輯參考電壓的紅外收發(fā)模塊，它與快速紅外數(shù)據(jù)通信的最新IrDA物理層標(biāo)準(zhǔn)完全兼容，IrDA的速度最高支持115.2kbit/s并且支持基帶遠(yuǎn)程控制。收發(fā)模塊由PIN 二極管，一個(gè)紅外發(fā)送器和一個(gè)低功耗控制IC構(gòu)成，提供一個(gè)完全的單芯片前端到后端的解決方案。器件覆蓋擴(kuò)展的近于I米IrDA范圍，通過一外部限流控制電阻可以調(diào)到更近的范圍。
[0025]本實(shí)施例中，所述2.4G無線通信單元4采用的是工作在2.4GHzISM頻段的nRF24L01芯片。整個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)簡單，采用單芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。nRF24L01只要用很少的外圍元件就可以進(jìn)行正常的工作。無線通信模塊電路主要是由nRF24L01、數(shù)字衰減器(HMC274)、天線、晶振電路組成，框圖如圖3所示。在功能上，主要用于搜救器和目標(biāo)識別卡之間的數(shù)據(jù)收發(fā)。
[0026]如圖2所示，本實(shí)施例中，所述電源單元5采用鋰電池做為系統(tǒng)電源，且電池充電管理芯片選用CN3083。圖2所示是以500mA電流4.2V電壓進(jìn)行恒壓充電的電路圖。圖2中發(fā)光二極管D5發(fā)光時(shí)表明充電正在進(jìn)行，D6發(fā)光時(shí)表明充電已經(jīng)結(jié)束。鋰電池通過LDO芯片MD73R30向系統(tǒng)提供穩(wěn)定的3.3V電壓，該芯片有使能控制引腳CE，可以通過將圖中P0WER_EN置為低電平關(guān)閉MD73R30以節(jié)省電能。
[0027]本實(shí)施例中，所述顯示器6選用奇晶光電的OLED顯示模塊C0283QGLC-T。該顯示模塊帶有2.8英寸OLED顯示屏并且集成OLED顯示屏驅(qū)動芯片S6E63D6，S6E63D6支持intel 8080總線模式。S6E63D6與STM32F103VE的FSMC接口相連，通過將FSMC設(shè)置成16位的PSRAM控制器，結(jié)合FSMC提供的時(shí)鐘信號、控制信號以及數(shù)據(jù)總線可以把S6E63D6看成外部存儲器來操作。
[0028]本實(shí)施例中,所述觸摸按鍵單元7選用PIC基于mTouch技術(shù)的電容觸摸專用單片機(jī)PIC16F724。該單片機(jī)最多提供8個(gè)觸摸按鍵輸入。與PIC16F724相連的6個(gè)觸摸按鍵定義為所需要的功能鍵。
[0029]本實(shí)用新型采用STM32F103VE作為主控制器，成本低，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了技術(shù)要求。在井下沒有安裝定位分站的巷道中進(jìn)行的模擬營救中，營救距離達(dá)到規(guī)定的60米。
[0030]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型礦用搜救器，其特征在于:包括主控制器(I)和與主控制器(I)、紅外通信單元(2)、FLASH存儲模塊(3)、2.4G無線通信單元(4)、電源單元(5)、顯示器(6)和觸摸按鍵單元(7)連接，所述主控制器(I)通過SPI總線與FLASH存儲模塊(3)、2.4G無線通信單元(4)連接，所述主控制器(I)通過USART總線與紅外通信單元(2)和觸摸按鍵單元(7)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述主控制器(I)選用型號STM32F103VE的單片機(jī)。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述FLASH存儲模塊(3)選用型號M25P64的8MX8串行FLASH存儲器。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述紅外通信單元(2)選用Vishay的紅外芯片TFDU4300。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述2.4G無線通信單元(4)采用的是工作在2.4GHzISM頻段的nRF24L01芯片。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述電源單元(5)采用鋰電池做為系統(tǒng)電源，且電池充電管理芯片選用CN3083。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述顯示器(6)選用奇晶光電的OLED顯示模塊C0283QGLC-T。
8.按照權(quán)利要求1所述的一種新型礦用搜救器，其特征在于:所述觸摸按鍵單元(7)選用PIC基于mTouch技術(shù)的電容觸摸專用單片機(jī)PIC16F724。
【文檔編號】E21F11/00GK204140134SQ201420595277
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】袁燁, 張濤 申請人:銀川華盛新科技術(shù)有限公司, 袁燁, 張濤