一种双供电线圈感应方式无线可编程的控制模块的制作方法

技术领域

本发明涉及一种控制模块，尤其涉及一种双供电线圈感应方式无线可编程的控制模块。

背景技术：

传统的无线技术常用于无线通讯领域中，如今，随着技术的发展，利用无线能量传输技术给电器设备如手机、电动汽车、爆破装置等进行无线供电的技术得到越来越多关注。无线传输技术基于电磁谐振原理，采用两个相近或者相同谐振频率的线圈进行磁耦合而产生谐振，以将电能从无线能量传输系统的能量发射模块传送至能量接收模块。

然而，传统的无线传输技术还没有实现大范围的应用，为了便于扩大无线传输技术的应用范围，希望通过在现有电气设备的基础上进行改进来实现无线充电/供电技术。由于电气设备对供电性能指标需求不同，因此，对能量接收装置的性能提出了更高的要求。现有的供电技术存在操作不方便、供电不稳定，不能可靠运行等问题。

一般的爆破系统，需要在系统内部提前设定好爆破延迟时间、引爆次序等信息，然后根据设定好的时间进行引爆。当系统设定好的信息需要临时更改时，需要对系统通电，并且与外接设备根据固定的通信协议进行通信，才能实现信息更改，不利于现场操作。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种双供电线圈感应方式无线可编程的控制模块，供电稳定，运行可靠，尤其适用于爆破系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双供电线圈感应方式无线可编程的控制模块，其特征是，控制模块包括数据处理模块、信息装定模块、信息查询模块、装定查询供电模块、稳压模块和反向隔离模块；

当进行信息装定查询时，外部数据装定查询模块通过无线耦合对控制模块进行无线供电，供电后通过稳压模块进行稳压；

当无线供电稳定工作时，数据装定查询模块发送编译好的数据，经过信息装定模块处理后，变成数据处理模块可以识别的数据；当数据处理模块接收到信息装定模块发送的正确的信息以后，通过信息查询模块再发送一串反馈数据到数据装定查询模块，如果数据装定查询模块接收到正确的反馈信号，数据装定成功；数据装定成功后，数据处理模块输出反映装定信息的逻辑控制信号，并开启外接的工作供电电源进行供电；

两种供电之间通过反向隔离模块进行电源隔离。

当进行信息装定查询时，外部的数据装定查询模块通过无线发射线圈发送一设定频率的调制方波信号，方波信号通过耦合线圈耦合到控制模块内的装定查询供电模块，由装定查询供电模块为控制模块进行短暂的无线供电，维持控制模块运行。

装定查询供电模块包括耦合线圈、充电电容、第三二极管V3和整流桥V5；耦合线圈的两端分别连接整流桥V5的交流电压输入端，整流桥V5的直流输出正极与第三二极管V3的正极连接，整流桥V5的直流输出负极接地；第三二极管V3的负极与稳压模块中的稳压管V1负极、充电电容的一端共连；充电电容的另一端接地；第三二极管V3的负极经反向隔离模块与数据处理模块供电端连接。

稳压模块包括第一稳压管V1，第一稳压管V1正极接地，负极分别连接至装定查询供电模块和反向隔离模块中。

反向隔离模块包括第四二极管V4和第二二极管V2；第四二极管V4与第二二极管V2的负极相连，第二二极管V2的正极与工作供电电源连接，第四二极管V4的正极与装定查询供电模块中的第三二极管V3负极连接。

数据处理模块为单片机或DSP。

信息装定模块包括第八电阻R8、第七二极管V7和第八稳压管V8；第八电阻R8一端连接至第七二极管V7正极，另一端连接至装定查询供电模块中的耦合线圈的一端；第七二极管V7负极与数据处理模块的输入端连接，同时与第八稳压管V8负极连接，第八稳压管V8正极接地。

信息查询模块包括第六电阻R6、第九三极管V9、第七电阻R7、第九电阻R9、第一MOS管V6A和第二MOS管V6B；第六电阻R6一端与数据处理模块的的命令输出端连接，第六电阻R6另一端接第九三极管V9基极，第九三极管V9的集电极接地，第九三极管V9的发射极与第七电阻R7的一端、第一MOS管V6A的栅极和第二MOS管V6B的栅极共连；第七电阻R7的另一端与第一MOS管V6A的源极共连至装定查询供电模块中；第一MOS管V6A的漏极连接至装定查询供电模块中的耦合线圈的一端；第九电阻R9一端连接至装定查询供电模块中的耦合线圈的另一端，第九电阻R9另一端连接至第二MOS管V6B的源极，第二MOS管V6B的漏极接地。

本发明所达到的有益效果：

本发明的双供电线圈感应方式无线可编程的控制模块，具有两种供电方式，当进行信息装定查询时，通过外部数据装定查询模块的无线耦合功能进行无线供电，供电后通过稳压模块进行稳压，保护后极电路；当进行稳态工作时，通过外接电源进行供电，两种供电之间通过反向隔离模块进行电源隔离，供电稳定，运行可靠。具有信息装定及查询功能，该功能是通过与外部的数据装定查询模块进行无线通信来实现。

附图说明

图1是本发明的控制模块框图；

图2是本发明的控制模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本模块为通过线圈耦合的可以进行无线可编程模块，采用具有无线编程功能的编程器对模块编程。

在对其进行无线编程的同时，编程器提供了方波振荡信号，经过本模块内整流滤波实现对模块供电功能（即给内部数据处理模块供电），能够在无外部直流电源状态下实现对模块编程。

如图1所示，虚线框内为本电路的功能框图，本发明的控制模块包括数据处理模块、信息装定模块、信息查询模块、装定查询供电模块、稳压模块和反向隔离模块。当进行信息装定查询时，通过外部数据装定查询模块的无线耦合功能对控制模块和信息查询模块进行无线供电，供电后通过稳压模块进行稳压，保护后极电路。当模块根据装定信息在整机系统中进入工作状态时，通过外接的工作供电电源进行供电。两种供电之间通过反向隔离模块进行电源隔离。7

当装定查询功能开始前，数据装定查询模块通过无线发射线圈发送一定频率的调制方波信号，无线方波信号通过耦合线圈耦合到控制模块内的装定查询供电模块，由装定查询供电模块为控制模块短暂供电，维持控制模块短暂运行，此过程中数据装定查询模块开始发送编译好的数据，经过信息装定模块处理后，变成数据处理模块可以识别的数据。当数据处理模块接收到信息装定模块发送的正确的信息以后，再生成一串反馈数据，通过信息查询模块发送到数据装定查询模块，如果数据装定查询模块接收到正确的反馈信号，显示“OK”，表示数据装定成功。当数据装定成功后，数据处理模块可以产生反映装定信息的逻辑控制信号。

该控制模块的特点如下：

1、控制模块预先写入具有可编程控制功能的软件，装定模块也预先写入具有可编程控制功能的软件，两个模块的预装软件使它们具有数据交互功能。

2、交互数据为调制方波信号。

3、上述软件与控制模块的硬件（图1虚线框内）共同实现数据编程功能。

4、具有两种供电方式。当进行信息装定查询时，通过外部数据装定查询模块的无线耦合功能进行无线供电，供电后通过稳压模块进行稳压，保护后极电路。当控制模块根据装定信息在整机系统中进入工作状态时，通过外接电源进行供电。两种供电之间通过反向隔离模块进行电源隔离。

5、具有信息装定及查询功能，该功能也是通过与外部的数据装定查询模块进行无线通信来实现。

6、电路完成信息的装定及查询后，将信息存储于数据处理模块内，然后可以实现对装定信息功能的控制信号输出。

7、该模块外表采用树脂类材料进行表面涂覆。

如图2所示，由耦合线圈、100uF电容、二极管V3、整流桥V5构成装定查询供电模块，耦合线圈的两端分别连接整流桥V5的交流电压输入端，整流桥V5的直流输出正极与二极管V3的正极连接，整流桥V5的直流输出负极与稳压模块中的稳压管V1正极共连均接地。二极管V3的负极与稳压模块中的稳压管V1负极、100uF电容的一端共连；100uF电容的另一端接地。二极管V3的负极还与反向隔离模块中的二极管V4的正极、信息装定模块中的电阻R7的一端、信息查询模块中的MOS管V6A的源端共连，经反向隔离模块中的二极管V4、V2与数据处理模块供电端连接。当装定查询功能开始前，数据装定查询模块首先通过无线发射线圈发送一定频率的调制方波信号，无线方波信号通过耦合线圈耦合到电路系统内，经过整流桥V5和二极管V3进行信号整流，整流后的信号对100uF电容充电，直到将电容充电到固定电压值，充电后的电容可以为电路短暂供电。

稳压模块由稳压管V1构成，稳压管V1正极接地，负极与装定查询供电模块中的100uF电容的一端、反向隔离模块中的二极管V4正极共连。主要功能是防止充电后的电容输出电压过高，起到对后极电路保护的作用。

反向隔离模块由二极管V4、V2构成，二极管V4的负极与二极管V2的负极连接，二极管V2的正极与工作供电电源连接，二极管V4的正极与装定查询供电模块中的二极管V3负极连接。主要功能是防止工作供电电源供电时，反作用给装定查询供电模块而烧毁该模块。

数据处理模块由单片机或DSP构成，主要功能为数字信号处理，可以由单片机、DSP等数字芯片组成。

信息装定模块由电阻R8、二极管V7和稳压管V8构成，电阻R8一端连接至二极管V7正极，另一端连接至装定查询供电模块中的耦合线圈的一端；二极管V7负极与数据处理模块中的单片机输入端连接，同时与稳压管V8负极连接，稳压管V8正极接地。当数据装定查询模块对100uF电容充电完成后，电容将会对电路短暂供电，维持电路短暂运行，此时数据装定查询模块开始发送编译好的数据，经过信息装定模块处理后，变成数据处理模块可以识别的数据。当数据处理模块接收到信息装定模块发送的正确的信息以后，再生成一串反馈数据，通过信息查询模块发送到数据装定查询模块，如果数据装定查询模块接收到正确的反馈信号，显示“OK”，表示数据装定成功。

信息查询模块包括电阻R6、三极管V9、电阻R7、电阻R9、MOS管V6A和MOS管V6B。电阻R6一端与单片机的查询信息（反馈数据）输出端连接，电阻R6另一端接三极管V9基极，三极管V9的发射极接地，三极管V9的集电极与电阻R7的一端、MOS管V6A的栅极和MOS管V6B的栅极共连；电阻R7的另一端与MOS管V6A的源极共连至装定查询供电模块的二极管V3的负极；MOS管V6A的漏极连接至装定查询供电模块中的耦合线圈的一端。电阻R9一端连接至装定查询供电模块中的耦合线圈的另一端，电阻R9另一端连接至MOS管V6B的源极，MOS管V6B的漏极接地。当数据装定成功后，数据处理模块将能够发送反映装定信息（如时间等逻辑控制时序信息）的逻辑控制信号out1～out4，当电路正式工作时，采用外部工作供电电源进行供电。

电路加工完成以后，为了防止与外界物质接触，采用酚醛树脂或者其他物质进行涂覆，提高模块工作稳定性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。