一種消防應(yīng)急燈具專用控制芯片的設(shè)計

8051微處理器IP核作為該芯片的核心控制部分，具有運算速度快、工作電壓范圍廣、工作功耗低等優(yōu)點。在軟硬件功能劃分上，該模塊主要利用軟件完成電檢測，工作狀態(tài)顯示，自復(fù)式檢測功能和主電故障保護功能。
同時8051是開源的代碼設(shè)計核，可用于ASIC的再使用以及FPGA開發(fā)。
1．2 模／數(shù)轉(zhuǎn)換模塊
實現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換的基本方法有十幾種，常用的有計數(shù)法、逐次逼近法、雙斜積分法和并行轉(zhuǎn)換法。由于逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換具有速度快、分辨率高的優(yōu)點，而且采用這種方法的芯片成本較低，因此在計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之中獲得了廣泛的應(yīng)用。
這類A／D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理建立在逐次逼近的基礎(chǔ)之上，即把輸入電壓和一組從參考電壓分層得到的量化電壓進行比較，比較從最大的量化電壓開始，由粗到細(xì)逐次進行，由每次比較的結(jié)果來確定對應(yīng)的位是1還是O，不斷比較，不斷逼近，直到兩者的差別小于某一誤差范圍時即完成一次轉(zhuǎn)換。
1．3 RS 485總線模塊
在工業(yè)控制及測量領(lǐng)域較為常用的網(wǎng)絡(luò)之一就是物理層采用RS 485通信接口所組成的工控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。這種通信接口可以十分方便地將許多設(shè)備組成一個控制網(wǎng)絡(luò)。RS 485通信協(xié)議的物理層是利用物理媒介實現(xiàn)物理連接的功能描述和執(zhí)行連接的規(guī)程，提供用于建立、保持和斷開物理連接的、機械的、電氣的、功能的和過程的條件。數(shù)據(jù)鏈路層用于建立、維持和拆除鏈路連接，實現(xiàn)無差錯傳輸?shù)墓δ堋?yīng)用層針對不同的應(yīng)用，利用鏈路層提供的服務(wù)，完成不同通信節(jié)點之間的通信。
1．4 電源監(jiān)控保護模塊
電池是應(yīng)急燈的重要組成部分，過度放電會影響電池的壽命。自帶電源型消防應(yīng)急燈具由于使用獨立電源作為備甩電源，電池的特性會直接影響到應(yīng)急時間、光源的亮度，因此采用合適的電池非常重要。目前，消防應(yīng)急燈具普遍采用鎳鉻或鎳氫充電電池。同時，控制系統(tǒng)必須對電池進行檢測，以實現(xiàn)對電源的保護。
1．5 光源監(jiān)控保護模塊
光源控制模塊完成兩個功能：應(yīng)急狀態(tài)下產(chǎn)生信號，打開備用電源和光源的放電回路，在市電正常時檢測光源是否打開。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：消防應(yīng)急燈具的應(yīng)急轉(zhuǎn)換時間應(yīng)不大于5 s，高危險區(qū)域使用的消防應(yīng)急燈具的應(yīng)急轉(zhuǎn)換時間不大于0．25s。

2 結(jié)語
研制高度集成新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)的消防控制專用芯片，無疑將大大降低設(shè)備制造商的產(chǎn)品開發(fā)難度、成本與能耗，提高設(shè)備的可靠性。這已經(jīng)成為芯片設(shè)計者、設(shè)備制造商追求的目標(biāo)。隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷加大，該芯片的成本還有進一步的降低空間。考慮到市場有對產(chǎn)品要求不斷提高的趨勢，在設(shè)計時，該芯片預(yù)留了系統(tǒng)升級更新的空間，可在短時間內(nèi)發(fā)展出衍生品種，滿足市場需求。