一种批量检测灯具系统

技术领域

本发明涉及灯具检测技术领域，特别涉及一种批量检测灯具系统。

背景技术

在一套完整的智能疏散消防照明系统中，一个主控制器控制多个电源箱，一个电源箱又连接多个灯具，灯具数量比较大。如果不配置地址，灯具无法被上位机区分与控制，而为了保证灯具的性能并排除其中的不良品，需要控制每个灯具，检查它们的通信是否正常，并进行老化测试。所以一定数量的灯具PCB样品在批量检测的过程中，要求检测设备具有批量检测能力，可以批量地配置灯具的地址，并批量地进行老化测试。缺点是检测设备只能和灯具一对一连接，即一个检测设备控制一个灯具，且受限于MODBUS通信协议，上位机最多只能控制大约240个检测设备，因为MODBUS仅允许大约240个设备连接在同一个网络上进行通信。

在智能疏散消防照明系统中，灯具在烧录程序后，如果没有配置，上位机无法区分各种灯具，也无法针对单个灯具下发报文。由于每次配置只能配置单个灯具，如果灯具数量太多，配置的过程是相对繁琐并且消耗时间的，因此，本发明创造的检测设备要实现批量配置灯具的地址、批量测试灯具，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种批量检测灯具系统，通过设置RS485模块实现上位机与测试架模块之间的通信，上位机识别各个测试架模块的ID以决定对相应的测试架模块下发报文，进而控制测试与其连接的灯具，实现批量配置地址、批量测试通信、批量进行老化测试，操作方便，节省时间，测试效率高。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种批量检测灯具系统，包括输入电源及与输入电源电性连接的若干个依次连接的测试架模块，所述测试架模块连接有上位机及若干个灯具，所述测试架模块包括主控MCU电路、灯具MCU电路、RS485模块、测试指示灯电路及电源管理模块，所述灯具MCU电路及RS485模块分别与所述灯具及上位机电性连接，所述灯具MCU电路、RS485模块、测试指示灯电路及电源管理模块均与所述主控MCU电路电性连接。

优选地，所述主控MCU电路包括主控MCU芯片U6、接口P1及电容C12，所述接口P1及电容C12均与所述主控MCU芯片U6连接。

优选地，所述灯具MCU电路包括灯具MCU芯片U4、灯具接口J1、程序烧录接口J2及EBUS通讯模块，所述灯具接口J1、程序烧录接口J2及EBUS通讯模块均与所述灯具MCU芯片U4连接，所述灯具MCU芯片U4与所述主控MCU芯片U6连接。

优选地，所述测试指示灯电路包括电阻R11、电阻R21、电阻R25、电阻R29、电阻R32、三极管Q10、发光管LED1、稳压管D2、发光管LED2、发光管LED3及发光管LED4，所述发光管LED1分别与电阻R11及稳压管D2连接，所述电阻R11与所述EBUS通讯模块连接，所述电阻R21分别与所述发光管LED2及主控MCU芯片U6连接，所述电阻R25分别与所述发光管LED3及灯具MCU芯片U4连接，所述电阻R29及发光管LED4均与三极管Q10连接，所述电阻R32分别与所述主控MCU芯片U6及发光管LED4连接。

优选地，所述RS485模块包括串口J4、串口J5、通讯芯片U8、电阻R34、电阻R35、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R48、电阻R49、稳压管TVS1、稳压管TVS2、稳压管TVS3、电容C19、电容C22、电容C25、电容C26、电源芯片U9、光电耦合器U11、光电耦合器U12及光电耦合器U13，所述串口J4、串口J5、电阻R34、电阻R35、电容C19、稳压管TVS1、稳压管TVS2、稳压管TVS3、光电耦合器U11、光电耦合器U12及光电耦合器U13均与所述通讯芯片U8连接，所述电容C22、电容C25、电容C26均与所述电源芯片U9连接，所述电阻R40及电阻R41均与所述光电耦合器U11连接，所述电阻R42及电阻R43均与所述光电耦合器U12连接，所述电阻R48及电阻R49均与所述光电耦合器U13连接。

优选地，所述电源管理模块包括稳压芯片U7、电源管理芯片U10、电源管理芯片U14、电源接口J3、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电感L1、电容C18、电容C20、电容C21、电容C23、电容C24、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电感L2、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电阻R44、电阻R45、电阻R46及电阻R47，所述电容C14、电容C15、电容C16、电容C17均与所述稳压芯片U7连接，所述电源接口J3、电感L1、电容C18、电容C20、电容C21、电容C23、电容C24、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39均与电源管理芯片U10连接，所述电源接口J3、电感L2、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电阻R44、电阻R45、电阻R46及电阻R47均与电源管理芯片U14连接。

采用上述技术方案，本发明提供的一种批量检测灯具系统，具有以下有益效果：该批量检测灯具系统中的述测试架模块包括主控MCU电路、灯具MCU电路、RS485模块、测试指示灯电路及电源管理模块，灯具MCU电路及RS485模块分别与灯具及上位机电性连接，灯具MCU电路、RS485模块、测试指示灯电路及电源管理模块均与主控MCU电路电性连接，通过设置RS485模块实现上位机与测试架模块之间的通信，灯具MCU电路连接灯具，主控MCU电路连接上位机，上位机识别各个测试架模块的ID以决定对相应的测试架模块下发报文，进而控制测试与其连接的灯具，指示灯电路通过控制指示灯的发光状态提示灯具的测试是否成功，实现批量配置地址、批量测试通信、批量进行老化测试，操作方便，节省时间，测试效率高。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构框图；

图2为本发明中主控MCU电路的电路原理图；

图3为本发明中灯具MCU电路的电路原理图；

图4为本发明中RS485模块的电路原理图；

图5为本发明中测试指示灯电路的电路原理图；

图6为本发明中电源管理模块的电路原理图；

图中，1-输入电源、2-测试架模块、3-上位机、4-灯具。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1-6所示，该批量检测灯具系统包括输入电源1及与输入电源1电性连接的若干个依次连接的测试架模块2，该测试架模块2连接有上位机3及若干个灯具4，该测试架模块2包括主控MCU电路、灯具MCU电路、RS485模块、测试指示灯电路及电源管理模块，该灯具MCU电路及RS485模块分别与该灯具及上位机电性连接，该灯具MCU电路、RS485模块、测试指示灯电路及电源管理模块均与该主控MCU电路电性连接。可以理解的，输入电源1采用36V电源，用于为整个系统供电；该灯具4可以是通用的应急灯等；测试架模块2之间通过MODBUSID区分，使用RS485模块依次串联起来与上位机3连接，每个测试架模块2仅与一个灯具连接，上位机判别它们的ID以决定对哪些测试架模块2下发报文(MODBUS)，被控制的测试架模块2再下发报文(非MODBUS)以控制与其连接的灯具。因此，处于初始情况下的灯具能在测试架模块2的控制下，批量配置地址、批量测试通信、批量进行老化测试。

具体地，该主控MCU电路包括主控MCU芯片U6、接口P1及电容C12，该接口P1及电容C12均与该主控MCU芯片U6连接。可以理解的，该主控MCU电路基于MODBUS通信协议，使上位机与测试架模块2通信；该主控MCU芯片U6采用MG82F6D17芯片，具有20个引脚，第二引脚为EBUS输出控制，第六引脚及第七引脚为EBUS通讯引脚，第八引脚为EBUS通讯状态引脚，第九引脚为输出电压检测引脚，第十引脚为输出电流检测引脚，第十一引脚为485通讯指示灯引脚，第十三引脚及第十四引脚均为485通讯引脚，第十六引脚为测试结果输出引脚。

具体地，该灯具MCU电路包括灯具MCU芯片U4、灯具接口J1、程序烧录接口J2及EBUS通讯模块，该灯具接口J1、程序烧录接口J2及EBUS通讯模块均与该灯具MCU芯片U4连接，该灯具MCU芯片U4与该主控MCU芯片U6连接。可以理解的，该灯具MCU电路接收并判断上位机通过MODBUS下发的报文后，再下发新的报文(非MODBUS)以控制灯具；该灯具MCU芯片U4采用STM32F030F4芯片，灯具接口J1连接待测试的灯具，程序烧录接口J2用于烧录程序；该EBUS通讯模块将灯具的测试信号数据进行滤波、放大处理后通过EBUS通讯协议发送至灯具MCU芯片U4，进而传送给主控MCU芯片U6进行判别，其包括运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U5A、稳压器U2、晶体管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q9、稳压管Z1，该稳压管分别与晶体管Q1及灯具接口J1连接，该运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U5A、稳压器U2、晶体管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q9局怒灯具MCU芯片U4连接；上述仅列出主要元器件及其连接关系，其余电路元器件及其具体连接关系如附图所示，本发明不再赘述。

具体地，该测试指示灯电路包括电阻R11、电阻R21、电阻R25、电阻R29、电阻R32、三极管Q10、发光管LED1、稳压管D2、发光管LED2、发光管LED3及发光管LED4，该发光管LED1分别与电阻R11及稳压管D2连接，该电阻R11与该EBUS通讯模块连接，该电阻R21分别与该发光管LED2及主控MCU芯片U6连接，该电阻R25分别与该发光管LED3及灯具MCU芯片U4连接，该电阻R29及发光管LED4均与三极管Q10连接，该电阻R32分别与该主控MCU芯片U6及发光管LED4连接。可以理解的，该发光管LED1为红色，作为电源指示灯；发光管LED2为绿色，作为485通讯指示灯；发光管LED3为绿色，作为EBUS通讯指示灯；发光管LED4为红绿色，作为测试结果指示灯。

具体地，该RS485模块包括串口J4、串口J5、通讯芯片U8、电阻R34、电阻R35、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R48、电阻R49、稳压管TVS1、稳压管TVS2、稳压管TVS3、电容C19、电容C22、电容C25、电容C26、电源芯片U9、光电耦合器U11、光电耦合器U12及光电耦合器U13，该串口J4、串口J5、电阻R34、电阻R35、电容C19、稳压管TVS1、稳压管TVS2、稳压管TVS3、光电耦合器U11、光电耦合器U12及光电耦合器U13均与该通讯芯片U8连接，该电容C22、电容C25、电容C26均与该电源芯片U9连接，该电阻R40及电阻R41均与该光电耦合器U11连接，该电阻R42及电阻R43均与该光电耦合器U12连接，该电阻R48及电阻R49均与该光电耦合器U13连接。可以理解的，该通讯芯片U8采用BL3085芯片，串口J4及串口J5作为485通讯串口与灯具通信。

具体地，该电源管理模块包括稳压芯片U7、电源管理芯片U10、电源管理芯片U14、电源接口J3、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电感L1、电容C18、电容C20、电容C21、电容C23、电容C24、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电感L2、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电阻R44、电阻R45、电阻R46及电阻R47，该电容C14、电容C15、电容C16、电容C17均与该稳压芯片U7连接，该电源接口J3、电感L1、电容C18、电容C20、电容C21、电容C23、电容C24、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39均与电源管理芯片U10连接，该电源接口J3、电感L2、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电阻R44、电阻R45、电阻R46及电阻R47均与电源管理芯片U14连接。可以理解的，该稳压芯片U7采用KIA1117-3.3芯片，将5V电源转换为3.3V电源输出，该电源管理芯片U10及电源管理管理芯片U14均采用TD1688芯片，该电源管理芯片U10及电源管理管理芯片U14均接入36V电源，该36V电源经电源管理芯片U10及其外围电路转换成12V电源输出，该36V电源经电源管理芯片U14及其外围电路转换成5V电源输出，用于为系统中各个电路模块提供合适的供电电源。

可以理解的，该主控MCU芯片U6的第十四引脚控制RS485模块的数据发送方向，第十三引脚控制RS485模块的数据接收方向，第十一引脚分别控制一个485通讯指示灯来表示RS485通信，第十六引脚控制测试指示灯，提示灯具的通信测试是否成功。在实际应用过程中，上位机与检测设备(对应为测试架模块)的交互基于MODBUS通信协议，检测设备内设置多个寄存器，每个寄存器分别表示“设备ID”、“灯具地址”、“灯具类型”、“测试结果”、“测试状态”、“模式切换”、“主备电切换”、“灯具状态切换”等，上位机向检测设备下发报文以设备程序中的这些寄存器的数值，设备程序判断数值的变化，再下发对应的报文以控制连接的灯具，每个设备(对应为测试架模块)的“设备ID”都不相同，上位机通过读取对应的寄存器的数值以区分设备。“模式切换”为0时，设备只能配置灯具的地址与类型，不能控制灯具的主备电状态与灯具状态，此时，改变“灯具地址”与“灯具类型”(包括灯具允许使用的功能、灯具的亮度等)，并让“测试状态”为1，设备会下发报文配置灯具的地址与类型，配置成功时“测试结果”为1，若“测试结果”为0，说明配置失败，设备与灯具的通信有问题，通信测试不过关。“模式切换”为1时反之，此时改变“主备电切换”的数值，设备会控制灯具切换至“主电状态”或“备电状态”；改变“灯具状态切换”的数值，设备会控制灯具切换至“全亮”、“全灭”或“闪烁”。

可以理解的，本发明设计合理，构造独特，多个检测设备实现了批量配置灯具的地址、批量测试灯具的功能。相较于传统的检测设备只能对单个灯具配置地址与类型，一个灯具与上位机连接，配置地址、配置类型，再更换下一个灯具，过程繁琐且消耗时间，该批量检测灯具系统在多个检测设备的帮助下，将烧录了程序但是没有配置的灯具与检测设备一对一的连接，上位机只需要控制检测设备，令检测设备控制灯具即可，配置消耗的时间也大大减少，节省了更换灯具、手动输入需要配置的地址的时间，检测设备的连接使用RS485通信，简单便捷，大大提升测试效率。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。