專利名稱：家用可燃?xì)怏w報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種家用可燃?xì)怏w報(bào)警器，屬于燃?xì)鈭?bào)警器制造技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的家用可燃?xì)怏w探測器限于所采用的技術(shù)手段，不易消除由于氣體傳感器的特性差異而帶來的探測器性能不穩(wěn)的問題。這是因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)一般采用門限報(bào)警方法，其報(bào)警器的性能在很大程度上受制于氣體傳感器，因而其可靠性差；此外，由于電路硬件的集成度低，因而電路結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于環(huán)境可燃?xì)怏w本底值和門限值之差來報(bào)警、而且采用單片機(jī)進(jìn)行控制的高可靠性、高集成度的家用可燃?xì)怏w報(bào)警器。
本實(shí)用新型的特征在于一種家用可燃?xì)怏w報(bào)警器，含有電源、檢測、通訊、控制、輸入、輸出及檢測燈絲斷開各部分，其特征在于所述的電源部分由依次串接的經(jīng)插件P1接220伏交流的變壓器TR，硅橋整流電路B1、集成穩(wěn)壓塊M1、輸出為集成塊電源Vcc的直流電壓變換集成塊M2以及濾波電容C1-C3組成；所述的檢測部分由腳3接地、腳4接電源Vcc的以SEN表示的低功耗載體催化劑氣敏傳感器2M007、腳8接電源Vcc、腳5經(jīng)電阻R2接電源Vcc、腳3、4接地、腳2對地接有反向穩(wěn)壓二極管DW2與相串接的電阻R4、R3且電阻R4、R3的連接點(diǎn)接氣敏傳感器SEN腳2的用芯片TLCO831制的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1；所述的控制部分是一個(gè)其腳P1.7、P1.6、P1.5分別與芯片IC1的腳1、腳7時(shí)鐘端、腳6輸出端相連的用芯片AT89C2051制的中央處理器IC3；所述的通訊部分由基極經(jīng)電阻R20與芯片IC3的腳P3.5相連的開關(guān)三極管T2、并接于三極管T2的集電極電阻R19和接地的發(fā)射極之間的電阻R18及由二極管D5-D8構(gòu)成的極性檢測電路、分別與二極管D5、D6的正極相連的接無極性雙母線COMM的插件P4、以其集電極對地串接電阻R23、R24、發(fā)射極對地接電容C10且反接二極管D9后與電阻R19相連、基極與發(fā)射極之間接有電阻R22、且基極又經(jīng)電阻R21與電阻R19相連的PNP三極管T3為主構(gòu)成的射極跟隨電路以及腳16接電源Vcc、腳9接射極電阻R24與R3連接點(diǎn)、腳14、15分別接芯片IC1的腳P1.5、P1.6、腳11經(jīng)反門ic47400:a后與芯片IC3腳P3.2相連的用芯片MC145027構(gòu)成的五位三進(jìn)制編碼專用集成電路IC4構(gòu)成；所述的輸出部分含有以分別受芯片IC3的腳P1.2、P1.3、P1.4驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3為主構(gòu)成的光報(bào)警電路；由受芯片IC3腳P3.7驅(qū)動(dòng)的用芯片LM386制成的運(yùn)算放大器IC2、受芯片IC2控制的蜂鳴器BZ構(gòu)成的聲報(bào)警電路；由基極受控于芯片IC3的腳P3.4的開關(guān)三極管T1、其線圈與該三極管T1集電極相接的繼電器J以及與繼電器J的常開觸點(diǎn)相接的插件P3組成的用于啟閉外接通風(fēng)設(shè)備的電輸出電路；所述的輸出部分含有一端接電源Vcc、一端接地面、另外兩端分別接芯片IC3腳P3.0、P3.1的可燃?xì)怏w選擇開關(guān)JUMP1；所述的燈絲斷開檢測部分是一個(gè)由接于電源Vcc對地之間，依次由電阻R5、反接的穩(wěn)壓二極管DW3、電阻R6、并有相串接的反向二極管D1、電阻R7的電阻R8串接而成且其穩(wěn)壓二極管DW3的負(fù)極接氣敏傳感器SEN腳1而二極管D1負(fù)極接芯片IC3腳1.5的燈絲故障檢測電路。
使用證明它達(dá)到了予期的設(shè)計(jì)目的。
為了在下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳盡說明，現(xiàn)把本申請文件所使用的附圖名稱及編號簡介如下


圖1家用可燃?xì)怏w報(bào)警器電路原理圖；圖2家用可燃?xì)怏w報(bào)警器面板布置圖。
請見
圖1-圖2。集成穩(wěn)壓塊M1用芯片MC7812T、直流電壓變換集成塊M2用芯片HT1050制成。其電源部分還可由24伏直流電源通過一個(gè)橋接的用二極管組成的極性檢測電路B2后再經(jīng)過電阻R1與芯片MC7812T的輸入端相連。在電源Vcc與地之間還有一個(gè)由電阻R2、反向穩(wěn)壓二極管DW1構(gòu)成的電源保護(hù)電路。其輸入部分還有一個(gè)直接與芯片AT89C2051腳P1.0相連但同時(shí)又經(jīng)相串接的反門ic47400:C、反向二極管D2后與芯片AT89C2051腳P3.3相連的位于面板2的消聲鍵BTM1以及一端直接與芯片AT89C2051腳1.1相連但同時(shí)又再經(jīng)相串接的反門ic4 7400:d、反向二極管D3后與芯片AT89C2051腳3.3相連的位于面板上的手動(dòng)/自動(dòng)切換鍵BTM2。消聲鍵BTM1用于有聲警時(shí)消聲靜音，當(dāng)報(bào)警信號再來時(shí)，聲警會(huì)重新鳴響。手動(dòng)、自動(dòng)切換鍵BTM2可用于控制通風(fēng)設(shè)備的啟閉。當(dāng)通風(fēng)設(shè)備停止時(shí)，可按下此鍵手動(dòng)啟動(dòng)，再按一下，通風(fēng)設(shè)備被停止。當(dāng)平時(shí)報(bào)警器處于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可由火災(zāi)報(bào)警器通過無極性雙母線COMM發(fā)來的控制信號自動(dòng)啟動(dòng)或關(guān)閉外接通風(fēng)設(shè)備。若同時(shí)按下消聲健BTM1和手動(dòng)/自動(dòng)切換鍵BTM2，芯片AT89C2051便會(huì)根據(jù)腳P1.1和P1.0同時(shí)收到的信號使紅、綠、黃發(fā)光管LED1-LED3同時(shí)持續(xù)閃亮約2秒，以表示報(bào)警器的初始化檢查正常。在輸出光報(bào)警部分，綠燈LED2在報(bào)警器通電后予熱時(shí)閃動(dòng)，正常工作時(shí)常亮；紅燈LED1在閃亮?xí)r表示報(bào)警，并伴有間歇報(bào)警聲；黃燈LED3在報(bào)警器內(nèi)部發(fā)生故障如氣體檢測元件失效時(shí)常亮，警聲常鳴；在輸出聲報(bào)警部分，報(bào)警聲分為三極。警告表示有輕微泄漏，蜂鳴器的警響為間隔較小，持續(xù)時(shí)間較短；初期警報(bào)表示有一般泄漏，其警響為間隔中等，持續(xù)時(shí)間較長；警報(bào)表示有較明顯的氣體泄漏，其警響為警聲持續(xù)時(shí)間很長。當(dāng)可燃?xì)怏w泄漏且濃度達(dá)到爆炸下限的1/4即予置值時(shí)，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警同時(shí)接通通風(fēng)設(shè)備。當(dāng)按下消聲健BTM1時(shí)，聲警會(huì)停止，但仍然接通通風(fēng)設(shè)備，直到可燃?xì)怏w濃度下限到安全值即予置值以下時(shí)方停止運(yùn)行。氣敏傳感器SEN的燈絲開斷信號自其腳1發(fā)出，輸出為高電平，經(jīng)被電擊穿的穩(wěn)壓二極管DW3、電阻R6及二極管D1后，送往芯片IC3腳1.5，令其驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED3發(fā)生故障報(bào)警，另外，F(xiàn)1、F2是保險(xiǎn)絲。在正常時(shí)，電源Vcc經(jīng)電阻R5、氣敏傳感器SEN接地。
本報(bào)警器的工作過程如下在正常情況下，氣敏傳感器SEN不斷地檢測環(huán)境中的正?？諝獠⑵洳蓸又到?jīng)腳2送到芯片IC1的腳2去以便由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC3轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，該轉(zhuǎn)換器IC1經(jīng)腳6分別送向中央處理器IC3的腳P1.5，五位三進(jìn)制編碼專用集成電路IC4的腳14，同時(shí)也由腳7分別向中央處理器IC3的腳P1.6，五位三進(jìn)制編碼專用集成電路IC3的腳15發(fā)時(shí)鐘脈沖，一旦可燃?xì)怏w濃度超過爆炸下限的1/4時(shí)，中央處理器IC3便會(huì)發(fā)現(xiàn)正?？諝獠蓸又导喘h(huán)境參數(shù)本底值與實(shí)時(shí)測得值已起過允許差值，便同時(shí)發(fā)出聲、光、電三路報(bào)警其腳P1.2便導(dǎo)通發(fā)光二極管LED1、發(fā)出紅光示警；其腳P3.7經(jīng)過電容C7、電阻R9后向運(yùn)算放大器IC3的腳3發(fā)出聲報(bào)警命令，經(jīng)其芯片LM386的腳5向蜂鳴器BZ發(fā)出執(zhí)行命令，它便根據(jù)可燃?xì)怏w的濃度大小發(fā)出持續(xù)時(shí)間不同的報(bào)聲警；其腳P3.4便會(huì)發(fā)出電報(bào)警信號，使得在正常情況下截止的開關(guān)三極管T1導(dǎo)通，使繼電器J的線圈得電，常開觸點(diǎn)閉合，接通外部通風(fēng)設(shè)備以排除可燃?xì)怏w。中央處理器IC3在報(bào)警的同時(shí)，其腳P3.5輸出高電位使開關(guān)三極管T2準(zhǔn)備導(dǎo)通，處于等待向無極性雙母線COMM發(fā)出報(bào)警信號的狀態(tài)。當(dāng)無極性雙母線COMM出現(xiàn)高電位即檢測信號到位時(shí)，開關(guān)三極管T2便導(dǎo)通，經(jīng)無極性雙母線COMM向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出報(bào)警信號，與此同時(shí)，射極跟隨電路的三極管T3導(dǎo)通向五位三進(jìn)制編碼專用集成電路IC4的腳9發(fā)出取址信號，芯片NC145027的腳11便經(jīng)反門ic4 7400:a向中央處理器IC3的腳P3.2發(fā)出已事先用跳線開關(guān)JUMP3編好碼的示警地點(diǎn)的地址信號，中央處理器IC3判別后，便經(jīng)腳P3.5通過無極性雙母線COMN向網(wǎng)絡(luò)告知報(bào)警的地點(diǎn)，以便進(jìn)行進(jìn)一步處理，采樣氣體選擇開關(guān)JUMP1共有四個(gè)位置，可供選擇三種可燃?xì)怏w報(bào)警。
在硬件上，本實(shí)用新型采用了低功耗氣敏傳感器、外部電路內(nèi)部集裝化的低功耗CPU芯片通用的編碼集成塊，因此，電路簡單，報(bào)警器的穩(wěn)定性、可靠性都較好。
由此可見，本實(shí)用新型可聯(lián)網(wǎng)報(bào)警，對于城市人工燃?xì)?、天然氣及液化石油氣可以任選一種。同時(shí)能發(fā)出聲、光報(bào)警并自動(dòng)啟動(dòng)外接通風(fēng)設(shè)備以消除火災(zāi)隱患。
權(quán)利要求1．一種家用可燃?xì)怏w報(bào)警器，含有電源、檢測、通訊、控制、輸入、輸出及檢測燈絲斷開各部分，其特征在于所述的電源部分由依次串接的經(jīng)插件P1接220伏交流的變壓器TR，硅橋整流電路B1、集成穩(wěn)壓塊M1、輸出為集成塊電源Vcc的直流電壓變換集成塊M2以及濾波電容C1-C3組成；所述的檢測部分由腳3接地、腳4接電源Vcc的以SEN表示的低功耗載體催化劑氣敏傳感器2M007、腳8接電源Vcc、腳5經(jīng)電阻R2接電源Vcc、腳3、4接地、腳2對地接有反向穩(wěn)壓二極管DW2與相串接的電阻R4、R3且電阻1R4、R3的連接點(diǎn)接氣敏傳感器SEN腳2的用芯片TLCO831制的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1；所述的控制部分是一個(gè)其腳P1.7、P1.6、P1.5分別與芯片IC1的腳1、腳7時(shí)鐘端、腳6輸出端相連的用芯片AT89C2051制的中央處理器IC3；所述的通訊部分由基極經(jīng)電阻R20與芯片IC3的腳P3.5相連的開關(guān)三極管T2、并接于三極管T2的集電極電阻R19和接地的發(fā)射極之間的電阻R18及由二極管D5-D8構(gòu)成的極性檢測電路、分別與二極管D5、D6的正極相連的接無極性雙母線COMM的插件P4、以其集電極對地串接電阻R23、R24、發(fā)射極對地接電容C10且反接二極管D9后與電阻R19相連、基極與發(fā)射極之間接有電阻R22、且基極又經(jīng)電阻R21與電阻R19相連的PNP三極管T3為主構(gòu)成的射極跟隨電路以及腳16接電源Vcc、腳9接射極電阻R24與R3連接點(diǎn)、腳14、15分別接芯片IC1的腳P1.5、P1.6、腳11經(jīng)反門ic47400:a后與芯片IC3腳P3.2相連的用芯片MC145027構(gòu)成的五位三進(jìn)制編碼專用集成電路IC4構(gòu)成；所述的輸出部分含有以分別受芯片IC3的腳P1.2、P1.3、P1.4驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3為主構(gòu)成的光報(bào)警電路；由受芯片IC3腳P3.7驅(qū)動(dòng)的用芯片LM386制成的運(yùn)算放大器IC2、受芯片IC2控制的蜂鳴器BZ構(gòu)成的聲報(bào)警電路；由基極受控于芯片IC3的腳P3.4的開關(guān)三極管T1、其線圈與該三極管T1集電極相接的繼電器J以及與繼電器J的常開觸點(diǎn)相接的插件P3組成的用于啟閉外接通風(fēng)設(shè)備的電輸出電路；所述的輸出部分含有一端接電源Vcc、一端接地面、另外兩端分別接芯片IC3腳P3.0、P3.1的可燃?xì)怏w選擇開關(guān)JUMP1；所述的燈絲斷開檢測部分是一個(gè)由接于電源Vcc對地之間，依次由電阻R5、反接的穩(wěn)壓二極管DW3、電阻R6、并有相串接的反向二極管D1、電阻R7的電阻R8串接而成且其穩(wěn)壓二極管DW3的負(fù)極接氣敏傳感器SEN腳1而二極管D1負(fù)極接芯片IC3腳1.5的燈絲故障檢測電路。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用可燃?xì)怏w報(bào)警器其特征在于所述的輸入部分還可含有一個(gè)一端分別經(jīng)電阻R12接地、經(jīng)依次相串的反門ic4 7400:c、反向二極管D2后與芯片IC3腳P3.3相連、經(jīng)芯片IC3腳P1.6直連而另一端接電源Vcc的清聲健BTM1、一個(gè)一端分別經(jīng)電阻R13接地、經(jīng)依次相串的反門ic4 7400:d、反向二極管D3后與芯片IC3腳P3.3相連、經(jīng)芯片IC3腳P1.1直連而另一端與電源Vcc相接的自動(dòng)/手動(dòng)切換健BTM2。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用可燃?xì)怏w報(bào)警器其特征在于所述的集成穩(wěn)壓塊M1的輸入端Vin也可經(jīng)電阻R1后再反接一個(gè)二極管橋接的極性檢測電路B2、插件P2后與直流24伏電源相連。
專利摘要家用可燃?xì)怏w報(bào)警器其特征在于:它由電源、含有低功耗載體催化劑氣敏傳感器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的檢測電路、中央處理器及其控制的聲、光、電輸出電路、含有無極性雙母線終端、極性檢測及其開關(guān)控制電路、射極跟隨電路、五位三進(jìn)制編碼專用集成電路的網(wǎng)絡(luò)雙向通訊電路、可燃?xì)怏w選擇開關(guān)、消聲鍵及自動(dòng)/手動(dòng)切換鍵組成,它利用環(huán)境空氣本底值與可燃?xì)怏w報(bào)警下限值之差來自動(dòng)報(bào)警并啟動(dòng)通風(fēng)設(shè)備,具有高可靠性、高穩(wěn)定性、電路簡單且可聲光報(bào)警等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F24C3/12GK2329874SQ9820467
公開日1999年7月21日 申請日期1998年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月21日
發(fā)明者趙軍輝 申請人:秦皇島開發(fā)區(qū)海灣安全技術(shù)有限公司