一种具有红外线收发功能的定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具有红外线收发功能的煤矿井下定位装置；旨在提供一种能收发红外线数据并与井上设备进行数据交换的煤矿井下定位装置；采用了在定位装置的电路板上设有电源及开关电路，电源及开关电路连接到主芯片的Ｉ／Ｏ接口，主芯片连接有信号放大电路，并且在主芯片的控制Ｉ／Ｏ口连接有一红外线收发电路的技术方案；本实用新型专利技术在完成定位的同时，能利用红外线收发电路与相应的井下设备进行数据交换，并将数据通过定位装置的原有电路传输给井上监控设备；本实用新型专利技术适用于在煤矿井下安全生产中应用。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Positioning device with infrared transmitting and receiving function

The utility model discloses a coal mine underground positioning device with infrared transceiver function; to provide a can send and receive infrared data and wells equipment for coal mine positioning data exchange device; the circuit board in the positioning device is arranged on the power supply and switch circuit, I / O interface is connected with a power supply and a switch circuit to the main chip, the main chip is connected with a signal amplifying circuit, and control the main chip I / O port is connected with the technical scheme of an infrared transceiver circuit; the utility model in position at the same time, can use the infrared transceiver circuit and the downhole equipment for data exchange and data transmission through the positioning of the original circuit the device to the ground monitoring equipment; the utility model is suitable for application in coal mine safety production.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种定位装置，更具体地说，涉及一种具有红外线收发功 能的煤矿井下定位装置。技术背景在现有技术中，为了加强煤矿井下的安全生产监督，煤矿生产在井下各工 作面都配置有大量便携式瓦斯检测终端设备，其中相当一部分具有红外线接口， 这个接口的任务是当人员将该瓦斯检测设备携带回地面后，通过接口将存储的 瓦斯数据转入计算机系统中供研究分析之用，很显然，这种事后数据处理的模 式无法应对随时可能发生的瓦斯突出危险。虽然井上的人员希望能够及时地了 解到煤矿井下的实时生产状况，以对生产的整个过程进行指挥调度并及时排除 安全隐患，但是现有便携式瓦斯检测技术不能提供足够的手段，这就需要一种 能够实时传输数据的工具。在煤矿井下的生产中，为了方便对井下的人或物进 行定位，下井人员一般携带有便携式定位装置，当前，用于煤矿井下的定位装 置不具有红外线收发功能，也就无法与带有红外线接口的瓦斯检测设备对接，将相关的瓦斯数据通信基站传输到地面上；现有技术中存在的定位装置功能不完善的技术缺陷，成为本领域技术人员所要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的技术目的是解决现有技术中煤矿井下定位装置无法通过红外 功能实现井下数据传输的技术缺陷，提供一种能收发红外线数据并与井上设备 进行数据交换的煤矿井下定位装置。为实现以上技术目的，本技术的技术方案是一种具有红外线收发功能的定位装置，包括有外壳；在所述外壳内设有电 路板，所述电路板上设有电源及开关电路，所述电源及开关电路连接到主芯片 的I/0接口，所述主芯片连接有信号放大电路，所述信号放大电路连接有天线; 所述主芯片的控制I/O 口连接有一红外线收发电路。更进一步地，在本技术中，电源及开关电路设有限流电阻； 在一更佳技术方案中，所述信号放大电路设有限流电阻； 在一更佳技术方案中，所述红外线收发电路设有限流电阻； 在一更佳技术方案中，所述定位装置是定位仪。由于本技术的各个电路部分中都设有限流电阻，极好地控制了电路在 正常工作过程中的温度升高；使到本技术的定位装置能够符合国家制订的 煤矿井下安全生产标准。本技术的有益技术效果是在本定位装置中，有机地结合了红外线收 发电路，能利用红外线收发电路与对应的带有红外线接口的井下设备如瓦斯检 测仪等进行红外线数据交换，并将数据通过定位装置的原有电路传输给井上监 控设备；使得现有定位装置在定位的同时能够通过红外模块收发并传输相关煤 矿监测数据。附图说明图1是本技术一个实施例的电路模块框图及天线示意图； 图2是本技术煤矿井下定位装置一个实施例中主芯片及红外线收发电 路的电路原理图；图3是本技术煤矿井下定位装置一个实施例中信号放大电路及天线的 电路原理图；图4是本技术煤矿井下定位装置一个实施例中与非门电路Ull及其周边部件的电路原理图；图5是本技术煤矿井下定位装置一个实施例中LDO电源芯片U4及其 周边元器件的电路原理图。具体实施方式本实施方式仅为本技术的一较佳实施方式，并不限制本技术的最 大权利范围。结合图1，本技术具有红外线收发功能的定位装置，在外壳内设有电路 板，所述电路板上设有电源及开关电路，所述电源及开关电路连接到主芯片的 1/0接口，所述主芯片连接有信号放大电路，所述信号放大电路连接有天线；所 述主芯片的控制I/O 口连接有一红外线收发电路。结合图2至图5，电源按钮SW1连接至与非门电路U11;与非门电路Ull与 电源之间设有限流电阻R510，并通过保险管F1和限流电阻R3、电阻R4连接至 LDO电源芯片，通过R27、 R28连接主芯片CC2430的I/O 口，作为电源检测。在 非工作状态下，与非门电路U11输出低电平，LD0电源芯片U4不工作，无工作 电压输出。当SW1按下，与非门电路U11输出高电平，LD0电源芯片U4正常工 作，输出工作电压，主芯片CC2430正常工作。即是当主芯片CC2430检测到电 源按钮SW1按下，并且持续3秒钟，则主芯片CC2430预设的程序判断为开机动 作，置I/0接口P1-3为低电平，与非门电路U11持续输出高电平，LDO电源芯 片U4持续输出工作电压直到电源按钮SW1再次按下，且持续10秒钟，主芯片 C2430预设的程序判断为关机操作，进行关机。主芯片CC2430是一款无线射频 芯片，它提供的通信功能可以使本设备与采用IEEE802.15.4标准的设备实现互 连互通。IEEE802.15. 4标准是符合IEEE规范的国际标准,是针对低速无线个人 区域网而设计的。它和IEEE802.11(无线局域网)同样工作于2.4GHz免授权频段。支持16个最大传输速率为250kbps的信道。在本技术煤矿井下定位仪的信号放大电路中，主芯片CC2430(U3)的 第33引脚(TXRX—SW)连接施密特触发器U5;并同时连接有开关芯片U6、开关 芯片U8及信号放大芯片U7、陶瓷天线Al;当主芯片CC2430为发射状态时， 输出高电平至施密特触发器U5，施密特触发器U5触发开关芯片U6工作。射频 信号(0dBm)经过开关芯片U6，通过信号放大芯片U7进行信号放大，得到大于 10dBm的射频信号，再由陶瓷天线Al发射出去；当主芯片CC2430为接收状态时， 输出低电平至施密特触发器U5，施密特触发器U5触发信号放大芯片U7工作； 射频信号经由开关芯片U8、开关芯片U6送至主芯片CC2430进行信号处理。在红外线收发电路中，设有红外发射和接收芯片U10;编码解码芯片U9; 主芯片CC2430的P0_4脚为红外发射和接收芯片U10状态控制I/O 口 ， P0—5为 编码解码芯片U9状态控制I/O 口 。目的是使编码解码芯片U9、红外发射和接收 芯U10和主芯片CC2430保持同时待机，或同时工作的状态；当编码解码芯片U9、 红外发射和接收芯片U10正常工作时，红外发射和接收芯片U10接收到的信号 经由编码解码芯片U9解码送至主芯片CC2430进行处理。当编码解码芯片U9、 红外发射和接收芯片U10正常工作时，编码解码芯片U9对主芯片CC2430输出 的信号进行编码经由红外发射和接收芯片U10发射出去。编码解码芯片U9、红 外发射和接收芯片U10采用IRDA标准与其他红外设备进行通信及数据交换。在电路原理图中，J3为双排插针1引脚连接至地，2引脚连接至电源，3引 脚连接至主芯片(CC2430) 45脚，4引脚连接至主芯片(CC2430) 46脚，5引 脚连接至主芯片(CC2430) 4脚，6引脚连接至主芯片(CC2430) 3脚，7引脚 连接至主芯片(CC2430) 10脚，8引脚连接至主芯片(CC2430) 2脚，9引脚悬 空，10引脚连接至主芯片(CC2430) 1脚，供本技术定位仪加载工作程序至主芯片(U3)时用；射频测试点J13、 J15，供调试和测试用。权利要求1、一种具有红外线收发功能的定位装置，包括有外壳；其特征是所述外壳内设有电路板，所述电路板上设有电源及开关电路，所述电源及开关电路连接到主芯片的I/O接口，所述主芯片连接有信号放大电路，所述信号放大电路连接有天线；所述主芯片的控制I/O口连接有一红外线收发电路。2、 根据权利要求1的具有红外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有红外线收发功能的定位装置，包括有外壳；其特征是：所述外壳内设有电路板，所述电路板上设有电源及开关电路，所述电源及开关电路连接到主芯片的Ｉ／Ｏ接口，所述主芯片连接有信号放大电路，所述信号放大电路连接有天线；所述主芯片的控制Ｉ／Ｏ口连接有一红外线收发电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许亚明，季文涛，陈士兵，李敏毅，马拥军，
申请(专利权)人：深圳市哲扬科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]