基于消防物联网网关的并行数据采集设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020453643.2 (22)申请日 2020.03.31 (73)专利权人 辰安天泽智联技术有限公司 地址 230601 安徽省合肥市经济技术开发 区习友路5999号清华大学合肥公共安 全研究院4号楼 (72)发明人 徐磊陈升忠余兴陈报 薛祖松熊瑞李朝杰 (74)专利代理机构 合肥和瑞知识产权代理事务 所(普通合伙) 34118 代理人 王挺 (51)Int.Cl. G06F 13/42(2006.01) G06F 13/40(2006.01) G06F 3/12(20。

2、06.01) (54)实用新型名称 一种基于消防物联网网关的并行数据采集 设备 (57)摘要 本实用新型涉及信息传输技术领域， 具体是 涉及一种基于消防物联网网关的并行数据采集 设备。 包括控制单元， 用于将并行打印机的并行 接口数据传送至控制单元的并行数据处理单元， 用于将控制单元输出的并行数据转换为串行数 据并发送至消防物联网网关的串口隔离单元。 火 灾报警控制器使用的打印机的输出端口是并行 端口， 与通信设备以及物联网网关的接口不匹 配， 物联网网关使用的是串行接口， 本实用新型 的采集设备能够将打印机的并行数据转换成串 行数据， 使之与物联网网关接口相匹配， 之后将 串行数据转换传输至。

3、物联网网关， 实现数据的共 享。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 211577881 U 2020.09.25 CN 211577881 U 1.一种基于消防物联网网关的并行数据采集设备， 其特征在于： 并行数据采集设备包 括控制单元(3)， 用于将并行打印机(1)的并行接口数据传送至控制单元(3)的并行数据处 理单元(2)， 用于将控制单元(3)输出的并行数据转换为串行数据并发送至消防物联网网关 (6)的串口隔离单元(4)。 2.如权利要求1所述的并行数据采集设备， 其特征在于： 所述并行数据处理单元(2)包 括寄存器(U1)和用于将并行打印机(1)的并行接口数据传送至寄存器(U。

4、1)的第一端子 (J1)； 所述寄存器(U1)与控制单元(3)双向连接。 3.如权利要求2所述的并行数据采集设备， 其特征在于： 所述寄存器(U1)的输出使能端 连接第三电阻(R3)的一端， 所述第三电阻(R3)的另一端和寄存器(U1)的供电电压端之间连 接有第一电容(C1)。 4.如权利要求2所述的并行数据采集设备， 其特征在于： 所述串口隔离单元(4)包括串 口通信芯片(U3)、 第一光耦隔离器(U4)和第二光耦隔离器(U5)； 所述控制单元(3)与串口通 信芯片(U3)双向连接， 所述串口通信芯片(U3)的输出端与第二光耦隔离器(U5)的输入端连 接， 所述第一光耦隔离器(U4)的输出端。

5、与串口通信芯片(U3)的输入端连接， 所述第二光耦 隔离器(U5)的输出端与消防物联网网关(6)的输入端连接， 所述消防物联网网关(6)的输出 端与第一光耦隔离器(U4)的输入端连接。 5.如权利要求4所述的并行数据采集设备， 其特征在于： 并行数据采集设备还包括电源 转换单元(5)， 所述电源转换单元(5)包括电源转换芯片(U6)与电源转换芯片(U6)的输入端 相连接的电源VCC， 所述电源转换芯片(U6)的输出端与寄存器(U1)的供电电压端、 控制单元 (3)的供电电压端、 串口通信芯片(U3)的供电电压端、 第一光耦隔离器(U4)的供电电压端以 及第二光耦隔离器(U5)的供电电压端均连接。

6、。 6.如权利要求5所述的并行数据采集设备， 其特征在于： 所述串口通信芯片(U3)的型号 为MAX232， 第一光耦隔离器(U4)和第二光耦隔离器(U5)的型号均为HCPL-0600； 所述控制单 元(3)的输出端与串口通信芯片(U3)的引脚11连接， 所述串口通信芯片(U3)的引脚12与控 制单元(3)的输入端连接； 所述电源转换芯片(U6)的输出端经第六电容(C6)与串口通信芯 片(U3)的引脚2连接， 所述电源转换芯片(U6)的输出端还与串口通信芯片(U3)的引脚16连 接， 所述串口通信芯片(U3)的引脚1和串口通信芯片(U3)的引脚3之间连接第七电容(C7)， 所述串口通信芯片(U。

7、3)的引脚4和串口通信芯片(U3)的引脚5之间连接第八电容(C8)， 所述 串口通信芯片(U3)的引脚6经第九电容(C9)接地； 所述串口通信芯片(U3)的引脚14与第二 光耦隔离器(U5)的引脚3连接， 所述第一光耦隔离器(U4)的引脚7经第五电阻(R5)与串口通 信芯片(U3)的引脚13连接； 所述电源转换芯片(U6)的输出端还与第一光耦隔离器(U4)的引 脚8、 第一光耦隔离器(U4)的引脚7连接， 所述电源转换芯片(U6)的输出端还经第七电阻 (R7)与第二光耦隔离器(U5)的引脚2连接。 7.如权利要求6所述的并行数据采集设备， 其特征在于： 所述第一端子(J1)的型号为 HEADE。

8、R20， 所述寄存器(U1)的型号为74HC574， 所述控制单元(3)包括型号为STC89C58RD的 单片机(U2)； 所述第一端子(J1)的引脚2和寄存器(U1)的引脚19连接， 所述第一端子(J1)的 引脚3和寄存器(U1)的引脚18连接， 所述第一端子(J1)的引脚4和寄存器(U1)的引脚17连 接， 所述第一端子(J1)的引脚5和寄存器(U1)的引脚16连接， 第一端子(J1)的引脚6和寄存 器(U1)的引脚15连接， 所述第一端子(J1)的引脚7和寄存器(U1)的引脚14连接， 所述第一端 权利要求书 1/2 页 2 CN 211577881 U 2 子(J1)的引脚8和寄存器(。

9、U1)的引脚13连接， 所述第一端子(J1)的引脚9和寄存器(U1)的引 脚12连接， 所述第一端子(J1)的引脚2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9还分别与并行打印机(1)的八个并行 接口连接， 所述寄存器(U1)的引脚2和单片机(U2)的引脚40连接； 所述寄存器(U1)的引脚3 和单片机(U2)的引脚41连接， 所述寄存器(U1)的引脚4和单片机(U2)的引脚42连接， 所述寄 存器(U1)的引脚5和单片机(U2)的引脚43连接， 所述寄存器(U1)的引脚6和单片机(U2)的引 脚44连接， 所述寄存器(U1)的引脚7和单片机(U2)的引脚1连接， 所述寄存器(U1)的引脚8和 。

10、单片机(U2)的引脚2连接， 所述寄存器(U1)的引脚9和单片机(U2)的引脚3连接； 所述单片机(U2)的引脚7为输出端， 所述单片机(U2)的引脚5为输入端。 8.如权利要求7所述的并行数据采集设备， 其特征在于： 所述电源转换芯片(U6)的输出 端经第二电容(C2)与单片机(U2)的引脚4连接， 所述单片机(U2)的引脚4还经第二电阻(R2) 接地， 所述电源转换芯片(U6)的输出端还经第一电阻(R1)与单片机(U2)的引脚8连接， 所述 电源转换芯片(U6)的输出端连接第四电阻(R4)的一端， 所述第四电阻(R4)的另一端连接发 光二极管(D1)的一端， 所述发光二极管(D1)的另一端。

11、与单片机(U2)的引脚11连接， 所述电 源转换芯片(U6)的输出端与单片机(U2)的引脚38连接， 所述单片机(U2)的引脚38还经第五 电容(C5)接地。 9.如权利要求8所述的并行数据采集设备， 其特征在于： 所述单片机(U2)还连接外部晶 振， 所述单片机(U2)的引脚14与外部晶振的引脚1连接， 所述单片机(U2)的引脚15与外部晶 振(U7)的引脚2连接， 所述单片机(U2)的引脚14还经第四电容(C4)接地， 所述单片机(U2)的 引脚15和单片机(U2)的引脚16之间连接第三电容(C3)， 所述第三电容(C3)接地。 权利要求书 2/2 页 3 CN 211577881 U 3。

12、 一种基于消防物联网网关的并行数据采集设备 技术领域 0001 本实用新型涉及信息传输技术领域， 具体是涉及一种基于消防物联网网关的并行 数据采集设备。 背景技术 0002 火灾报警控制器使用的打印机是微型并行打印机， 打印机中保存有火灾报警控制 器中的火灾报警时间以及火灾发生地等数据， 这些数据需要通过物联网网关传送给远程人 员。 该打印机的对外传输数据的接口为并行接口， 而用于将打印机的数据传送给用户的设 备为串行接口， 由于彼此之间接口的不匹配， 导致用户无法获取火灾报警控制器的打印机 的数据。 0003 因此， 亟需一种并口数据转换成串口数据的设备。 发明内容 0004 为解决上述技术。

13、问题， 本实用新型提供了一种基于消防物联网网关的并行数据采 集设备， 能够将打印机的并行数据转换为串行数据， 以便与串行通信设备以及物网联网网 关的接口相适配。 0005 为实现上述目的， 本实用新型采用了以下技术方案： 0006 一种基于消防物联网网关的并行数据采集设备， 并行数据采集设备包括控制单 元， 用于将并行打印机的并行接口数据传送至控制单元的并行数据处理单元， 用于将控制 单元输出的并行数据转换为串行数据并发送至消防物联网网关的串口隔离单元。 0007 进一步， 所述并行数据处理单元包括寄存器和用于将并行打印机的并行接口数据 传送至寄存器的第一端子； 所述寄存器与控制单元双向连接。。

14、 0008 进一步， 所述寄存器的输出使能端连接第三电阻的一端， 所述第三电阻的另一端 和寄存器的供电电压端之间连接有第一电容。 0009 进一步优选的， 所述串口隔离单元包括串口通信芯片、 第一光耦隔离器和第二光 耦隔离器； 所述控制单元与串口通信芯片双向连接， 所述串口通信芯片的输出端与第二光 耦隔离器的输入端连接， 所述第一光耦隔离器的输出端与串口通信芯片的输入端连接， 所 述第二光耦隔离器的输出端与消防物联网网关的输入端连接， 所述消防物联网网关的输出 端与第一光耦隔离器的输入端连接。 0010 进一步优选的， 并行数据采集设备还包括电源转换单元， 所述电源转换单元包括 电源转换芯片与。

15、电源转换芯片的输入端相连接的电源VCC， 所述电源转换芯片的输出端与 寄存器的供电电压端、 控制单元的供电电压端、 串口通信芯片的供电电压端、 第一光耦隔离 器的供电电压端以及第二光耦隔离器的供电电压端连接。 0011 进一步优选的， 所述串口通信芯片的型号为MAX232， 第一光耦隔离器和第二光耦 隔离器的型号均为HCPL-0600； 所述控制单元的输出端与串口通信芯片的引脚11连接， 所述 串口通信芯片的引脚12与控制单元的输入端连接； 所述电源转换芯片的输出端经第六电容 说明书 1/5 页 4 CN 211577881 U 4 与串口通信芯片的引脚2连接， 所述电源转换芯片的输出端还与串。

16、口通信芯片的引脚16连 接， 所述串口通信芯片的引脚1和串口通信芯片的引脚3之间连接第七电容， 所述串口通信 芯片的引脚4和串口通信芯片的引脚5之间连接第八电容， 所述串口通信芯片的引脚6经第 九电容接地； 所述串口通信芯片的引脚14与第二光耦隔离器的引脚3连接， 所述第一光耦隔 离器的引脚7经第五电阻与串口通信芯片的引脚13连接； 所述电源转换芯片的输出端还与 第一光耦隔离器的引脚8、 第一光耦隔离器的引脚7连接， 所述电源转换芯片的输出端还经 第七电阻与第二光耦隔离器的引脚2连接。 0012 进一步优选的， 所述第一端子的型号为HEADER20， 所述寄存器的型号为74HC574， 所述控。

17、制单元包括型号为STC89C58RD的单片机； 所述第一端子的引脚2和寄存器的引脚19 连接， 所述第一端子的引脚3和寄存器的引脚18连接， 所述第一端子的引脚4和寄存器的引 脚17连接， 所述第一端子的引脚5和寄存器的引脚16连接， 第一端子的引脚6和寄存器的引 脚15连接， 所述第一端子的引脚7和寄存器的引脚14连接， 所述第一端子的引脚8和寄存器 的引脚13连接， 所述第一端子的引脚9和寄存器的引脚12连接， 所述第一端子的引脚2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9还分别与并行打印机的八个并行接口连接， 所述寄存器的引脚2和单片机的引脚 40连接； 所述寄存器的引脚3和单片机的引脚。

18、41连接， 所述寄存器的引脚4和单片机的引脚 42连接， 所述寄存器的引脚5和单片机的引脚43连接， 所述寄存器的引脚6和单片机的引脚 44连接， 所述寄存器的引脚7和单片机的引脚1连接， 所述寄存器的引脚8和单片机的引脚2 连接， 所述寄存器的引脚9和单片机的引脚3连接； 0013 所述单片机的引脚7为输出端， 所述单片机的引脚5为输入端。 0014 进一步优选的， 所述电源转换芯片的输出端经第二电容与单片机的引脚4连接， 所 述单片机的引脚4还经第二电阻接地， 所述电源转换芯片的输出端还经第一电阻与单片机 的引脚8连接， 所述电源转换芯片的输出端连接第四电阻的一端， 所述第四电阻的另一端连。

19、 接发光二极管的一端， 所述发光二极管的另一端与单片机的引脚11连接， 所述电源转换芯 片的输出端与单片机的引脚38连接， 所述单片机的引脚38还经第五电容接地。 0015 进一步优选的， 所述单片机还连接外部晶振， 所述单片机的引脚14与外部晶振的 引脚1连接， 所述单片机的引脚15与外部晶振的引脚2连接， 所述单片机的引脚14还经第四 电容接地， 所述单片机的引脚15和单片机的引脚16之间连接第三电容， 所述第三电容接地。 0016 本实用新型的有益效果如下： 0017 (1)火灾报警控制器使用的打印机的输出端口是并行端口， 而物联网网关使用的 是串行接口， 因此打印机的输出端口与物联网网。

20、关的接口不匹配。 本实用新型的采集设备 能够将打印机的并行数据转换成串行数据， 使之与物联网网关接口相匹配， 之后将串行数 据转换传输至物联网网关， 实现数据的共享。 0018 (2)并行通信不适用长距离的传输， 若长距离传输数据采用并行通信， 则会导致数 据之间相互干扰， 进而导致远程人员接收到错误的数据。 火灾报警控制器的打印机至物联 网网关之间的数据传输为长距离的数据传输， 而且远程人员需要获取火灾的详细数据， 因 此采用串行通信能够降低数据之间的干扰性， 进而提高数据传输的准确度。 0019 (3)通过第一端子将打印机的数据传输至本实用新型的采集设备， 能够使得本实 用新型的采集设备适。

21、用不同型号的打印机， 提高了本实用新型的采集设备的适配性。 0020 (4)外部的电源通过电源转换芯片接入到采集设备上， 该电源转换芯片不仅能够 说明书 2/5 页 5 CN 211577881 U 5 将外部的电压转换成所需的5V电压， 而且还能够保证输入电压的稳定性， 防止不稳定的电 压损坏元器件。 0021 (5)在串口通信芯片上连接两个光耦隔离器， 一个负责将采集设备的数据传送给 物联网网关， 另一个负责接收通过物联网网关发送的数据， 两个光耦隔离器相互配合， 能够 提高数据的抗干扰性， 进一步提高本实用新型的采集设备数据传输的准确性。 0022 (6)本实用新型的采集设备将并行通信转。

22、换为串行通信， 而串行通信对单片机的 频率有较高的要求， 单片机频率的稳定性影响串行通信。 因此在单片机的外围电路接入外 部晶振， 能够提高单片机频率的稳定性， 进而保证串行通信的质量。 附图说明 0023 图1为本实用新型的原理图； 0024 图2为本实用新型的电路图。 0025 图中标注符号的含义如下： 0026 1-并行打印机 2-并行数据处理单元 3-控制单元 4-串口隔离单元 0027 5-电源转换单元 6-消防物联网网关 0028 R1R7-第一电阻第七电阻 C1C9-第一电容第九电容 D1-发光二极管 0029 U1-寄存器U2-单片机 U3-串口通信芯片 U4-第一光耦隔离器 。

23、0030 U5-第二光耦隔离器 U6-电源转换芯片 U7-外部晶振 0031 J1-第一端子 J2-第二端子 具体实施方式 0032 以下结合实施例和说明书附图， 对本实用新型中的技术方案进行清楚、 完整地描 述。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0033 一种基于消防物联网网关的并行数据采集设备， 如图1所示， 并行数据采集设备包 括控制单元3， 用于将并行打印机1的并行接口数据传送至控制单元3的并行数据处理单元 2， 用于将控制单元3输出的并行数据转换为串行数据并发送至消防物联网网关6的串口隔。

24、 离单元4， 用于为各个单元提供5V电压的电源转换单元5。 0034 如图2所示， 并行数据处理单元2包括寄存器U1和用于将并行打印机1的并行接口 数据传送至寄存器U1的第一端子J1， 第一端子J1的型号为HEADER20， 寄存器U1的型号为 74HC574， 寄存器U1的输出使能端(引脚1)连接第三电阻R3的一端， 第三电阻R3的另一端和 寄存器U1的供电电压端(引脚20)之间连接有第一电容C1。 第一端子J1的引脚2和寄存器U1 的引脚19连接， 第一端子J1的引脚3和寄存器U1的引脚18连接， 第一端子J1的引脚4和寄存 器U1的引脚17连接， 第一端子J1的引脚5和寄存器U1的引脚1。

25、6连接， 第一端子J1的引脚6和 寄存器U1的引脚15连接， 第一端子J1的引脚7和寄存器U1的引脚14连接， 第一端子J1的引脚 8和寄存器U1的引脚13连接， 第一端子J1的引脚9和寄存器U1的引脚12连接， 第一端子J1的 引脚2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9还分别与并行打印机1的八个并行接口连接。 寄存器U1的引脚10接 地。 0035 如图2所示， 控制单元3包括型号为STC89C58RD的单片机U2， 单片机U2的引脚4经第 说明书 3/5 页 6 CN 211577881 U 6 二电阻R2接地， 第四电阻R4的另一端连接发光二极管D1的一端， 单片机U2的引脚38还。

26、经第 五电容C5接地。 单片机U2还连接型号为HC-49SMD的外部晶振U7， 单片机U2的引脚14与外部 晶振U7的引脚1连接， 单片机U2的引脚15与外部晶振U7的引脚2连接， 外部晶振U7的型号为 HC-49SMD， 单片机U2的引脚14还经第四电容C4接地， 单片机U2的引脚15和单片机U2的引脚 16之间连接第三电容C3， 第三电容C3接地。 单片机U2的引脚6为SEL， 单片机U2的引脚9为 ACK， 单片机U2的引脚10为BUSY， 单片机U2的引脚26为SEKIN， 单片机U2的引脚25为INIT， 单 片机U2的引脚24为AUTO， 单片机U2的引脚23为ERROR。 003。

27、6 如图2所示， 串口隔离单元4包括串口通信芯片U3、 第一光耦隔离器U4和第二光耦 隔离器U5， 串口通信芯片U3的输出端与第二光耦隔离器U5的输入端连接， 第一光耦隔离器 U4的输出端与串口通信芯片U3的输入端连接， 两个光耦隔离器通过型号为HB9500-4P的第 二端子J2与消防物联网网关6连接， 第二端子J2的型号为HB9500-4P， 即第二光耦隔离器U5 的输出端与消防物联网网关6的输入端连接， 消防物联网网关6的输出端与第一光耦隔离器 U4的输入端连接。 串口通信芯片U3的型号为MAX232， 第一光耦隔离器U4和第二光耦隔离器 U5的型号均为HCPL-0600， 串口通信芯片U。

28、3的引脚1和串口通信芯片U3的引脚3之间连接第 七电容C7， 串口通信芯片U3的引脚4和串口通信芯片U3的引脚5之间连接第八电容C8， 串口 通信芯片U3的引脚6经第九电容C9接地； 串口通信芯片U3的引脚14与第二光耦隔离器U5的 引脚3连接， 第一光耦隔离器U4的引脚7经第五电阻R5与串口通信芯片U3的引脚13连接。 第 一光耦隔离器U4的引脚2经第六电阻R6接电压VCC， 第二光耦隔离器U5的引脚7和引脚8均接 电压VCC。 0037 如图2所示， 电源转换单元5包括电源转换芯片U6与电源转换芯片U6的输入端相连 接的电源VCC， 电源转换芯片U6的输出端与寄存器U1的供电电压端、 控制。

29、单元3的供电电压 端、 串口通信芯片U3的供电电压端、 第一光耦隔离器U4的供电电压端以及第二光耦隔离器 U5的供电电压端连接。 0038 寄存器U1的引脚3和单片机U2的引脚41连接， 寄存器U1的引脚4和单片机U2的引脚 42连接， 寄存器U1的引脚5和单片机U2的引脚43连接， 寄存器U1的引脚6和单片机U2的引脚 44连接， 寄存器U1的引脚7和单片机U2的引脚1连接， 寄存器U1的引脚8和单片机U2的引脚2 连接， 寄存器U1的引脚9和单片机U2的引脚3连接。 单片机U2的引脚7为输出端， 单片机U2的 引脚5为输入端。 串口通信芯片U3的引脚12与单片机U2的引脚5连接， 串口通信。

30、芯片U3的引 脚11与单片机U2的引脚7连接。 0039 第一光耦隔离器U4的输出端与串口通信芯片U3的输入端连接， 第二光耦隔离器U5 的输出端与消防物联网网关6的输入端连接， 消防物联网网关6的输出端与第一光耦隔离器 U4的输入端连接。 0040 电源转换芯片U6的输出端经第六电容C6与串口通信芯片U3的引脚2连接， 电源转 换芯片U6的输出端还与串口通信芯片U3的引脚16连接， 电源转换芯片U6的输出端还与第一 光耦隔离器U4的引脚8、 第一光耦隔离器U4的引脚7连接， 电源转换芯片U6的输出端还经第 七电阻R7与第二光耦隔离器U5的引脚2连接。 0041 电源转换芯片U6的输出端经第二电容C2与单片机U2的引脚4连接， 单片机U2的引 脚4还经第二电阻R2接地， 电源转换芯片U6的输出端还经第一电阻R1与单片机U2的引脚8连 接， 电源转换芯片U6的输出端连接第四电阻R4的一端， 第四电阻R4的另一端连接发光二极 说明书 4/5 页 7 CN 211577881 U 7 管D1的一端， 发光二极管D1的另一端与单片机U2的引脚11连接， 电源转换芯片U6的输出端 与单片机U2的引脚38连接， 单片机U2的引脚38还经第五电容C5接地。 说明书 5/5 页 8 CN 211577881 U 8 图1 图2 说明书附图 1/1 页 9 CN 211577881 U 9 。