一种全自动烟花燃放控制系统及其设计方法与流程

本发明属于烟花燃放，尤其是涉及一种全自动烟花燃放控制系统及其设计方法。

背景技术：

1、烟花爆竹在我国已有2000多年的悠久历史，是中华民族传统文化的瑰宝。现代大型烟花燃放表演结合了一些新的现代技术，较之以往更加绚丽多彩、效果更佳，不仅增添了节假日和重大公共活动的喜庆气氛，也提高了人民生活幸福指数，并推动旅游业和社会经济发展。为确保烟花燃放表演的安全，防止事故发生，烟花燃放安全技术和安全管理非常重要。现在的大型活动中，烟花燃放时常用点火系统进行统一点火，以保障燃放效果，而通常利用控制装置来进行操控。

2、为了使得烟花燃放的效果更加美观，且燃放花样具有持续的观赏性，需要对烟花的数量、烟花燃放的时间、烟花燃放的位置及烟花的升空方向及烟花种类的搭配做到合理化的调控。常规群组烟花燃放由不同的燃放人员按照燃放顺序执行点火任务，具有随机性而且时间控制精度较低。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的烟花控制装置燃放中出现燃放故障时无法继续点火的问题，本发明的目的是提供一种全自动烟花燃放控制系统及其设计方法。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种全自动烟花燃放控制系统，其包括烟花群组、燃放控制器、控制计算机，所述烟花群组由多个烟花组合而成，多个烟花的点火头并联，且与所述燃放控制器连接，燃放控制器与所述控制计算机连接；所述燃放控制器包括firepioneer焰火燃放控制系统、信号隔离电路和电源模组，其中，

4、所述firepioneer焰火燃放控制系统，用于烟花燃放的精确时序控制，同时通过串口接收外部输入指令，在线调整不同通道的点火延迟时间；

5、所述信号隔离电路，用于实现弱信号控制大电流的开、断；

6、所述电源模组，用于为所述firepioneer焰火燃放控制系统和所述信号隔离电路供电。

7、进一步地，上述的电源模组采用宽压输入的开关电源芯片tps4530，并配置有两级电压变化。

8、进一步地，上述的firepioneer焰火燃放控制系统采用主控芯片f324系列单片机。

9、进一步地，上述的信号隔离电路包括用于实现弱信号控制大电流开断的大功率mos管和用于提高主控的驱动能力与信号隔离能力的高速耐压数字隔离器。

10、一种全自动烟花燃放控制系统的设计方法，其包括以下步骤：

11、s1、选择全自动烟花燃放控制系统的各器件选型；

12、s2、进行燃放控制器的硬件电路设计及pcb布板，包括设计firepioneer焰火燃放控制系统、信号隔离电路和电源模组；

13、s3、进行燃放控制器的硬件电路测试；

14、s4、进行燃放控制器的软件功能开发；

15、s5、对全自动烟花燃放控制系统进行功能调试以及烟花燃放试验。

16、进一步地，上述的步骤s2中，设计firepioneer焰火燃放控制系统包括：选择f124系列单片机为主控芯片，并配置以下外设资源：包括但不限于串口、定时器、32路do、32路led灯指示的功能；同时采用swd实现程序的下载和调试，设计硬件复位电路。

17、进一步的，上述的步骤s2中，设计信号隔离电路包括：根据烟花燃放时短路电流的大小选择功率mos管提供驱动能力；设计高速数字信号隔离电路。

18、进一步的，上述步骤s2中，设计电源模组包括：采用宽压输入的开关电源芯片tps4530作为电源模组，并设计两级电压变化。

19、进一步的，上述的步骤s4中，进行燃放控制器的软件功能开发，包括以下步骤：

20、s4.1、在keil-mdk5编译环境中开发软件，根据项目需求，逐一模块化开展功能模块的开发，所述功能模块包括：arm单片机硬件时钟初始化、led等功能引脚初始化、32通道do初始化、定时器初始以及串口初始化；

21、s4.2、系统上电后，首先执行硬件初始化操作，包括32路输出引脚驱动、串口驱动、系统时钟配置以及相应的中断处理；

22、s4.3、进入死循环等待上位机通过串口发送程序运行指令或者延迟时间设置指令；

23、s4.4、当主控通过串口接收到运行指令后，开始按照设定延迟时间完成通道短路控制，默认通道间延迟时间为1s，通过指令改变每个通道的延迟时间。

24、由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

25、该全自动烟花燃放控制系统，其采用微计算机为主控制器，根据不同群组烟花的燃放需求设计燃放方案，以精确的时间和逻辑控制，达到群组烟花的花式组合燃放效果，能够解决群组烟花燃放控制精度和时序性问题。

26、该全自动烟花燃放控制系统，其一旦出现单一线路在燃放阶段，控制系统出现死机或者短路（被燃烧物烧着主线），另外一套系统还可以正常运行，不会导致整场焰火燃放失败。

27、该全自动烟花燃放控制系统，其防水达到三级，采用密封套盒进行防水处理，线路板也进行表面防水处理（防水胶）。

技术特征：

1.一种全自动烟花燃放控制系统，其特征是：其包括烟花群组、燃放控制器、控制计算机，所述烟花群组由多个烟花组合而成，多个烟花的点火头并联，且与所述燃放控制器连接，燃放控制器与所述控制计算机连接；所述燃放控制器包括firepioneer焰火燃放控制系统、信号隔离电路和电源模组，其中，

2.根据权利要求1所述的全自动烟花燃放控制系统，其特征是：所述电源模组采用宽压输入的开关电源芯片tps4530，并配置有两级电压变化。

3.根据权利要求1所述的全自动烟花燃放控制系统，其特征是：所述firepioneer焰火燃放控制系统采用主控芯片f324系列单片机。

4.根据权利要求1所述的全自动烟花燃放控制系统，其特征是：所述信号隔离电路包括用于实现弱信号控制大电流开断的大功率mos管和用于提高主控的驱动能力与信号隔离能力的高速耐压数字隔离器。

5.一种权利要求1～4中任一权利要求所述的全自动烟花燃放控制系统的设计方法，其特征是：其包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的全自动烟花燃放控制系统的设计方法，其特征是：所述步骤s2中，设计firepioneer焰火燃放控制系统包括：选择f124系列单片机为主控芯片，并配置以下外设资源：包括但不限于串口、定时器、32路do、32路led灯指示的功能；同时采用swd实现程序的下载和调试，设计硬件复位电路。

7.根据权利要求5所述的全自动烟花燃放控制系统的设计方法，其特征是：所述步骤s2中，设计信号隔离电路包括：根据烟花燃放时短路电流的大小选择功率mos管提供驱动能力；设计高速数字信号隔离电路。

8.根据权利要求5所述的全自动烟花燃放控制系统的设计方法，其特征是：所述步骤s2中，设计电源模组包括：采用宽压输入的开关电源芯片tps4530作为电源模组，并设计两级电压变化。

9.根据权利要求5所述的全自动烟花燃放控制系统的设计方法，其特征是：所述步骤s4中，进行燃放控制器的软件功能开发，包括以下步骤：

技术总结本发明公开一种全自动烟花燃放控制系统，其包括烟花群组、燃放控制器、控制计算机，所述烟花群组由多个烟花组合而成，多个烟花的点火头并联，且与所述燃放控制器连接，燃放控制器与所述控制计算机连接；所述燃放控制器包括firepioneer焰火燃放控制系统、信号隔离电路和电源模组。本发明根据不同群组烟花的燃放需求设计燃放方案，以精确的时间和逻辑控制，达到群组烟花的花式组合燃放效果，能够解决群组烟花燃放控制精度和时序性问题。技术研发人员：钟娟,钟自远,颜昌义,杨传观,张重光受保护的技术使用者：东信烟花集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5