CN104143239B - 一种安全生产提醒器电路 - Google Patents
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Abstract
一种安全生产提醒器电路，涉及到一种提醒器电路，由充电口、全桥集成块、偏置电阻a、三极管a、稳压二极管a、脉冲电容器、稳压二极管b、与非门a、与非门b、定时电阻、定时电容器、放电二极管、放电电阻、与非门c、与非门d、固态语音电路、三极管b和微型扬声器组成，定时电阻的第一脚连接到定时电容器的正极及与非门c的第二输入端，与非门c的输出端连接到与非门d的二个输入端和定时电阻的第二脚，与非门d的输出端连接到固态语音电路的触发端，固态语音电路的输出端通过偏置电阻b连接到三极管b的基极，三极管b的集电极通过微型扬声器的音圈连接到开关的输出端。本发明体现“以人为本”，时刻提醒管理员及每个操作工人注意安全生产。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路，特别涉及到一种提醒器电路。
背景技术
安全生产工作事关广大人民群众的根本利益，安全生产，责任重于泰山。
所谓安全生产，就是指在生产经营活动中，为了避免造成人员伤害和财产损失的事故而采取相应的事故预防和控制措施，以保证从业人员的人身安全，保证生产经营活动得以顺利进行的相关活动。在生产过程中，一切以安全为重，安全必须排在第一位，要全面履行安全生产责任。
我国的安全生产方针是“安全第一，预防为主，综合治理”，基本思想是“安全生产，人人有责”，生产经营单位从总经理直至每个操作工人，都应有各自己明确的安全生产责任，各业务部门都应对自己职责范围内的安全生产负责，安全生产工作必须坚持“以人为本”的原则，特别是煤矿、施工工地等易发重大事故场所的每个人员都必须时刻提醒自己要承担安全生产的责任。经检索，目前还没有 “安全生产提醒器”有关的产品和技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全生产提醒器电路，体现“以人为本”，时刻提醒生产经营的厂长或总经理、车间主任、安全管理员及每个操作工人注意安全生产，避免或减少发生责任事故，避免或减少职工伤亡，避免或减少财产损失。
本发明的一种安全生产提醒器电路，其特征是电路由充电口（D）、全桥集成块（IC1）、偏置电阻a（R1）、三极管a（VT1）、稳压二极管a（V1）、脉冲电容器（C1）、稳压二极管b（V3）、与非门a（IC3）、与非门b（IC2）、定时电阻（R4）、定时电容器（C2）、放电二极管（V4）、放电电阻（R5）、与非门c（IC4）、与非门d（IC5）、固态语音电路（IC6）、速率电阻（R6）、速率电容器（C3）、偏置电阻b（R7）、三极管b（VT2）、微型扬声器（BL）、开关（Q）和电池（E）组成，其中：全桥集成块（IC1）的二个输入端连接到充电口（D），全桥集成块（IC1）的负极连接到地线，全桥集成块（IC1）的正极连接到三极管a（VT1）的集电极和偏置电阻a（R1）的第一脚，偏置电阻a（R1）的第二脚连接到三极管a（VT1）的基极和稳压二极管a（V1）的阴极，稳压二极管a（V1）的阳极连接到地线，三极管a（VT1）的发射极连接到电池（E）的正极和开关（Q）的输入端，电池（E）的负极连接到地线；脉冲电容器（C1）的第二脚和稳压二极管b（V3）的阴极连接到开关（Q）的输出端，脉冲电容器（C1）的第一脚和稳压二极管b（V3）的阳极连接到与非门a（IC3）的二个输入端，与非门a（IC3）的输出端连接到与非门b（IC2）的二个输入端，与非门b（IC2）的输出端连接到与非门c（IC4）的第一输入端；定时电阻（R4）的第一脚连接到定时电容器（C2）的正极、放电二极管（V4）的阳极及与非门c（IC4）的第二输入端，定时电容器（C2）的负极连接到地线，放电二极管（V4）的阴极连接到放电电阻（R5）的第一脚，与非门c（IC4）的输出端连接到与非门d（IC5）的二个输入端、定时电阻（R4）的第二脚和放电电阻（R5）的第二脚，与非门d（IC5）的输出端连接到固态语音电路（IC6）的触发端，固态语音电路（IC6）的速率端连接到速率电阻（R6）的第二脚和速率电容器（C3）的第一脚，速率电容器（C3）的第二脚和固态语音电路（IC6）的接地端连接到地线，固态语音电路（IC6）的电源端和速率电阻（R6）的第一脚连接到开关（Q）的输出端，固态语音电路（IC6）的输出端通过偏置电阻b（R7）连接到三极管b（VT2）的基极，三极管b（VT2）的发射极连接到地线，三极管b（VT2）的集电极通过微型扬声器（BL）的音圈连接到开关（Q）的输出端。
本发明中，在与非门a（IC3）的二个输入端与地线之间有傍路电阻（R2）；在开关（Q）的输出端与地线之间有发光二极管（V2）和限流电阻（R3），发光二极管（V2）的阳极连接到开关（Q）的输出端，发光二极管（V2）的阴极通过限流电阻（R3）连接到地线；与非门a（IC3）、与非门b（IC2）、与非门c（IC4）及与非门d（IC5）共用一只四-2输入的与非门集成电路，与非门集成电路的电源端连接到开关（Q）的输出端，与非门集成电路的接地端连接到地线。
上述的发明中，由充电口（D）和全桥集成块（IC1）构成无极性充电接口电路，使得充电电源接入时不需辨别极性；由偏置电阻a（R1）、三极管a（VT1）和稳压二极管a（V1）构成电池防过充保护电路，电池（E）选用3.6V的锂离子电池，稳压二极管a（V1）选用稳压值为3.6V的稳压二极管。充电时，当电池（E）的电压低于3.6V时，三极管a（VT1）的基极得到正向偏压，三极管a（VT1）导通，电源通过三极管a（VT1）对电池（E）进行充电，当电池（E）的充电达到3.6V电压时，由于稳压二极管a（V1）的作用，使三极管a（VT1）的基极得不到正向偏压，三极管a（VT1）截止，便停止对电池（E）充电，避免电池过充，起到保护锂离子电池的目的。
上述的发明中，由脉冲电容器（C1）、稳压二极管b（V3）、与非门a（IC3）及与非门b（IC2）构成电池低电压保护电路，其中，稳压二极管b（V3）选用稳压值为2.1V的稳压二极管，刚开机时，由于脉冲电容器（C1）二端的电压不能突变，便有脉冲输送到与非门a（IC3）的输入端，使与非门a（IC3）的输入端为高电平，脉冲过后，由电池（E）通过稳压二极管b（V3）提供给与非门a（IC3）输入端的维持电压，当电池（E）的电压高于3V时，与非门a（IC3）的输入端维持为高电平，与非门a（IC3）的输出端及与非门b（IC2）的输入端维持为低电平，与非门b（IC2）的输出端维持为高电平，与非门c（IC4）的第一输入端便为高电平，使得与非门c（IC4）的输出端能有效根据第二输入端的变化而反转；当电池（E）的电压等于或低于3V时，由于稳压二极管b（V3）的存在，与非门a（IC3）输入端的电压低于0.9V，既低于1/3电池（E）的电压，使得与非门a（IC3）的输出端及与非门b（IC2）的输入端为高电平，与非门b（IC2）的输出端及与非门c（IC4）的第一输入端为低电平，使得与非门c（IC4）的输出端呈高电平，并且不能按第二输入端的变化进行反转，使后级电路停止工作而不消耗电池（E）的电能，起到保护电池（E）的作用。
上述的发明中，四-2输入的与非门集成电路选用型号为CC4011的CMOS的数字集成电路，CMOS数字集成电路是一种理想的微功耗电路，抗干扰性能强，接口电路简单，使得组成的电路简洁，并且工作可靠。
本发明作为安全生产提醒器的工作电路，安全生产提醒器制成工牌样式，并且作为工牌使用，佩带在每位管理人员和生产人员身上，随时提醒有关人员注意安全生产。本发明的电路刚开机工作时，由于定时电容器（C2）上没有电压，与非门c（IC4）的第二输入端为低电平，与非门c（IC4）的输出端及与非门d（IC5）的二个输入端均为高电平，与非门d（IC5）的输出端为低电平，固态语音电路（IC6）的输出端没有音频信号输出，微型扬声器（BL）不发声；这时，与非门c（IC4）输出端的高电平通过定时电阻（R4）对定时电容器（C2）进行充电，当定时电容器（C2）上的充电达到2/3的电池（E）电压时，与非门c（IC4）的第二输入端呈高电平，这时如电池（E）的电压低于3V，因电池低电压保护电路的作用，与非门c（IC4）的第一输入端为低电平，使得与非门c（IC4）第二输入端的高电平不能使与非门c（IC4）输出端的电平反转，因此，与非门c（IC4）的输出端仍为高电平，后级电路仍停止工作；在电池（E）的电压高于3V的情况时，与非门c（IC4）的第一输入端为高电平，当定时电容器（C2）上的充电达到2/3的电池（E）电压时，与非门c（IC4）的输出端及与非门d（IC5）的二个输入端便呈低电平，与非门d（IC5）的输出端便反转为高电平，与非门d（IC5）输出端的高电平输入到固态语音电路（IC6）的触发端，使固态语音电路（IC6）输出预先录制的“安全生产，人人有责，请做好安全工作”音频信号到三极管b（VT2）的基极，经三极管b（VT2）放大后，推动微型扬声器（BL）播报上述语音，固态语音电路（IC6）每触发一次，上述语音便重复播报二遍，其速率由速率电阻（R6）和速率电容器（C3）确定；在与非门c（IC4）的输出端呈低电平时，定时电容器（C2）上的电压通过放电二极管（V4）和放电电阻（R5）对与非门c（IC4）的输出端进行放电，当定时电容器（C2）上的电压释放到低于1/3的电池（E）电压时，与非门c（IC4）的第二输入端为低电平，与非门c（IC4）的输出端及与非门d（IC5）的二个输入端为高电平，与非门d（IC5）的输出端反转为低电平，固态语音电路（IC6）的输出端没有音频信号输出，微型扬声器（BL）停止发声；这时，与非门c（IC4）输出端的高电平又开始通过定时电阻（R4）对定时电容器（C2）进行充电，如此周而复始，使安全生产提醒器每间隔一定时间便播报“安全生产，人人有责，请做好安全工作”的语音内容，提醒有关人员注意安全生产。本发明中，播报语音的间隔时间和定时电容器（C2）放电的时间按t=0.693RC确定，通过确定定时电阻（R4）的阻值和定时电容器（C2）的电容量来把播报语音的间隔时间设置为10-15分钟；然后通过确定放电电阻（R5）的阻值来把定时电容器（C2）放电的时间设置为播报语音内容二遍的时间长度。
本发明的有益效果是：为安全生产提醒器提供一种配套电路，安全生产提醒器制成工牌样式，并且作为工牌使用，佩带在每位管理人员和生产人员身上，体现“以人为本”，时刻提醒生产经营的厂长或总经理、车间主任、安全管理员及每个操作工人注意安全生产。本发明的安全生产提醒器电路具有电池防过充保护功能和电池低电压保护功能。本发明使用CMOS数字集成电路，使得组成的电路简洁，并且工作可靠。
附图说明
附图1是本发明的一种安全生产提醒器电路图。
图中： R1.偏置电阻a，R2.傍路电阻，R3.限流电阻，R4.定时电阻，R5.放电电阻，R6.速率电阻，R7.偏置电阻b，C1.脉冲电容器，C2.定时电容器，C3.速率电容器，V1.稳压二极管a，V2.发光二极管，V3.稳压二极管b，V4.放电二极管，VT1.三极管a，VT2.三极管b，IC1.全桥集成块，IC2.与非门b，IC3.与非门a，IC4.与非门c，IC5.与非门d，IC6.固态语音电路，D.充电口，Q.开关，E.电池，BL.微型扬声器。
具体实施方式
实施例 附图1所示的实施方式中，一种安全生产提醒器电路由充电口（D）、全桥集成块（IC1）、偏置电阻a（R1）、三极管a（VT1）、稳压二极管a（V1）、发光二极管（V2）、限流电阻（R3）、脉冲电容器（C1）、稳压二极管b（V3）、傍路电阻（R2）、与非门a（IC3）、与非门b（IC2）、定时电阻（R4）、定时电容器（C2）、放电二极管（V4）、放电电阻（R5）、与非门c（IC4）、与非门d（IC5）、固态语音电路（IC6）、速率电阻（R6）、速率电容器（C3）、偏置电阻b（R7）、三极管b（VT2）、微型扬声器（BL）、开关（Q）和电池（E）组成，其中：全桥集成块（IC1）的二个输入端连接到充电口（D），全桥集成块（IC1）的负极连接到地线，全桥集成块（IC1）的正极连接到三极管a（VT1）的集电极和偏置电阻a（R1）的第一脚，偏置电阻a（R1）的第二脚连接到三极管a（VT1）的基极和稳压二极管a（V1）的阴极，稳压二极管a（V1）的阳极连接到地线，三极管a（VT1）的发射极连接到电池（E）的正极和开关（Q）的输入端，电池（E）的负极连接到地线，开关（Q）的输出端连接到发光二极管（V2）的阳极，发光二极管（V2）的阴极通过限流电阻（R3）连接到地线；脉冲电容器（C1）的第二脚和稳压二极管b（V3）的阴极连接到开关（Q）的输出端，脉冲电容器（C1）的第一脚和稳压二极管b（V3）的阳极连接到与非门a（IC3）的二个输入端和傍路电阻（R2）的第二脚，傍路电阻（R2）的第一脚连接到地线，与非门a（IC3）的输出端连接到与非门b（IC2）的二个输入端，与非门b（IC2）的输出端连接到与非门c（IC4）的第一输入端；定时电阻（R4）的第一脚连接到定时电容器（C2）的正极、放电二极管（V4）的阳极及与非门c（IC4）的第二输入端，定时电容器（C2）的负极连接到地线，放电二极管（V4）的阴极连接到放电电阻（R5）的第一脚，与非门c（IC4）的输出端连接到与非门d（IC5）的二个输入端、定时电阻（R4）的第二脚和放电电阻（R5）的第二脚，与非门d（IC5）的输出端连接到固态语音电路（IC6）的触发端，固态语音电路（IC6）的速率端连接到速率电阻（R6）的第二脚和速率电容器（C3）的第一脚，速率电容器（C3）的第二脚和固态语音电路（IC6）的接地端连接到地线，固态语音电路（IC6）的电源端和速率电阻（R6）的第一脚连接到开关（Q）的输出端，固态语音电路（IC6）的输出端通过偏置电阻b（R7）连接到三极管b（VT2）的基极，三极管b（VT2）的发射极连接到地线，三极管b（VT2）的集电极通过微型扬声器（BL）的音圈连接到开关（Q）的输出端。本实施例中，与非门a（IC3）、与非门b（IC2）、与非门c（IC4）及与非门d（IC5）共用一只四-2输入的与非门集成电路，与非门集成电路的电源端连接到开关（Q）的输出端，与非门集成电路的接地端连接到地线，四-2输入的与非门集成电路选用型号为CC4011的CMOS的数字集成电路。
上述的实施例中，由充电口（D）和全桥集成块（IC1）构成无极性充电接口电路，使得充电电源接入时不需辨别极性；由偏置电阻a（R1）、三极管a（VT1）和稳压二极管a（V1）构成电池防过充保护电路，电池（E）选用3.6V的锂离子电池，稳压二极管a（V1）选用稳压值为3.6V的稳压二极管。充电时，当电池（E）的电压低于3.6V时，三极管a（VT1）的基极得到正向偏压，三极管a（VT1）导通，电源通过三极管a（VT1）对电池（E）进行充电，当电池（E）的充电达到3.6V电压时，由于稳压二极管a（V1）的作用，使三极管a（VT1）的基极得不到正向偏压，三极管a（VT1）截止，便停止对电池（E）充电，避免电池过充，起到保护锂离子电池的目的。
上述的实施例中，由脉冲电容器（C1）、稳压二极管b（V3）、与非门a（IC3）及与非门b（IC2）构成电池低电压保护电路，其中，稳压二极管b（V3）选用稳压值为2.1V的稳压二极管，刚开机时，由于脉冲电容器（C1）二端的电压不能突变，便有脉冲输送到与非门a（IC3）的输入端，使与非门a（IC3）的输入端为高电平，脉冲过后，由电池（E）通过稳压二极管b（V3）提供给与非门a（IC3）输入端的维持电压，当电池（E）的电压高于3V时，与非门a（IC3）的输入端维持为高电平，与非门a（IC3）的输出端及与非门b（IC2）的输入端维持为低电平，与非门b（IC2）的输出端维持为高电平，与非门c（IC4）的第一输入端便为高电平，使得与非门c（IC4）的输出端能有效根据第二输入端的变化而反转；当电池（E）的电压等于或低于3V时，由于稳压二极管b（V3）的存在，与非门a（IC3）输入端的电压低于0.9V，既低于1/3电池（E）的电压，使得与非门a（IC3）的输出端及与非门b（IC2）的输入端为高电平，与非门b（IC2）的输出端及与非门c（IC4）的第一输入端为低电平，使得与非门c（IC4）的输出端呈高电平，并且不能按第二输入端的变化进行反转，使后级电路停止工作而不消耗电池（E）的电能，起到保护电池（E）的作用。
本实施例作为安全生产提醒器的工作电路，安全生产提醒器制成工牌样式，并且作为工牌使用，佩带在每位管理人员和生产人员身上，随时提醒有关人员注意安全生产。本实施例的电路刚开机工作时，由于定时电容器（C2）上没有电压，与非门c（IC4）的第二输入端为低电平，与非门c（IC4）的输出端及与非门d（IC5）的二个输入端均为高电平，与非门d（IC5）的输出端为低电平，固态语音电路（IC6）的输出端没有音频信号输出，微型扬声器（BL）不发声；这时，与非门c（IC4）输出端的高电平通过定时电阻（R4）对定时电容器（C2）进行充电，当定时电容器（C2）上的充电达到2/3的电池（E）电压时，与非门c（IC4）的第二输入端呈高电平，这时如电池（E）的电压低于3V，因电池低电压保护电路的作用，与非门c（IC4）的第一输入端为低电平，使得与非门c（IC4）第二输入端的高电平不能使与非门c（IC4）输出端的电平反转，因此，与非门c（IC4）的输出端仍为高电平，后级电路仍停止工作；在电池（E）的电压高于3V的情况时，与非门c（IC4）的第一输入端为高电平，当定时电容器（C2）上的充电达到2/3的电池（E）电压时，与非门c（IC4）的输出端及与非门d（IC5）的二个输入端便呈低电平，与非门d（IC5）的输出端便反转为高电平，与非门d（IC5）输出端的高电平输入到固态语音电路（IC6）的触发端，使固态语音电路（IC6）输出预先录制的“安全生产，人人有责，请做好安全工作”音频信号到三极管b（VT2）的基极，经三极管b（VT2）放大后，推动微型扬声器（BL）播报上述语音，固态语音电路（IC6）每触发一次，上述语音便重复播报二遍，其速率由速率电阻（R6）和速率电容器（C3）确定；在与非门c（IC4）的输出端呈低电平时，定时电容器（C2）上的电压通过放电二极管（V4）和放电电阻（R5）对与非门c（IC4）的输出端进行放电，当定时电容器（C2）上的电压释放到低于1/3的电池（E）电压时，与非门c（IC4）的第二输入端为低电平，与非门c（IC4）的输出端及与非门d（IC5）的二个输入端为高电平，与非门d（IC5）的输出端反转为低电平，固态语音电路（IC6）的输出端没有音频信号输出，微型扬声器（BL）停止发声；这时，与非门c（IC4）输出端的高电平又开始通过定时电阻（R4）对定时电容器（C2）进行充电，如此周而复始，使安全生产提醒器每间隔一定时间便播报“安全生产，人人有责，请做好安全工作”的语音内容，提醒有关人员注意安全生产。本实施例中，播报语音的间隔时间和定时电容器（C2）放电的时间按t=0.693RC确定，通过确定定时电阻（R4）的阻值和定时电容器（C2）的电容量来把播报语音的间隔时间设置为10-15分钟；然后通过确定放电电阻（R5）的阻值来把定时电容器（C2）放电的时间设置为播报语音内容二遍的时间长度。
Claims (4)
1.一种安全生产提醒器电路，其特征是电路由充电口（D）、全桥集成块（IC1）、偏置电阻a（R1）、三极管a（VT1）、稳压二极管a（V1）、脉冲电容器（C1）、稳压二极管b（V3）、与非门a（IC3）、与非门b（IC2）、定时电阻（R4）、定时电容器（C2）、放电二极管（V4）、放电电阻（R5）、与非门c（IC4）、与非门d（IC5）、固态语音电路（IC6）、速率电阻（R6）、速率电容器（C3）、偏置电阻b（R7）、三极管b（VT2）、微型扬声器（BL）、开关（Q）和电池（E）组成，其中：
全桥集成块（IC1）的二个输入端连接到充电口（D），全桥集成块（IC1）的负极连接到地线，全桥集成块（IC1）的正极连接到三极管a（VT1）的集电极和偏置电阻a（R1）的第一脚，偏置电阻a（R1）的第二脚连接到三极管a（VT1）的基极和稳压二极管a（V1）的阴极，稳压二极管a（V1）的阳极连接到地线，三极管a（VT1）的发射极连接到电池（E）的正极和开关（Q）的输入端，电池（E）的负极连接到地线；
脉冲电容器（C1）的第二脚和稳压二极管b（V3）的阴极连接到开关（Q）的输出端，脉冲电容器（C1）的第一脚和稳压二极管b（V3）的阳极连接到与非门a（IC3）的二个输入端，与非门a（IC3）的输出端连接到与非门b（IC2）的二个输入端，与非门b（IC2）的输出端连接到与非门c（IC4）的第一输入端；
定时电阻（R4）的第一脚连接到定时电容器（C2）的正极、放电二极管（V4）的阳极及与非门c（IC4）的第二输入端，定时电容器（C2）的负极连接到地线，放电二极管（V4）的阴极连接到放电电阻（R5）的第一脚，与非门c（IC4）的输出端连接到与非门d（IC5）的二个输入端、定时电阻（R4）的第二脚和放电电阻（R5）的第二脚，与非门d（IC5）的输出端连接到固态语音电路（IC6）的触发端，固态语音电路（IC6）的速率端连接到速率电阻（R6）的第二脚和速率电容器（C3）的第一脚，速率电容器（C3）的第二脚和固态语音电路（IC6）的接地端连接到地线，固态语音电路（IC6）的电源端和速率电阻（R6）的第一脚连接到开关（Q）的输出端，固态语音电路（IC6）的输出端通过偏置电阻b（R7）连接到三极管b（VT2）的基极，三极管b（VT2）的发射极连接到地线，三极管b（VT2）的集电极通过微型扬声器（BL）的音圈连接到开关（Q）的输出端；
通过确定定时电阻（R4）的阻值和定时电容器（C2）的电容量来把播报语音的间隔时间设置为10-15分钟；然后通过确定放电电阻（R5）的阻值来把定时电容器（C2）放电的时间设置为播报语音内容二遍的时间长度。
2.根据权利要求1所述的一种安全生产提醒器电路，其特征是在与非门a（IC3）的二个输入端与地线之间有傍路电阻（R2）。
3.根据权利要求1所述的一种安全生产提醒器电路，其特征是在开关（Q）的输出端与地线之间有发光二极管（V2）和限流电阻（R3），发光二极管（V2）的阳极连接到开关（Q）的输出端，发光二极管（V2）的阴极通过限流电阻（R3）连接到地线。
4.根据权利要求1所述的一种安全生产提醒器电路，其特征是与非门a（IC3）、与非门b（IC2）、与非门c（IC4）及与非门d（IC5）共用一只四-2输入的与非门集成电路，与非门集成电路的电源端连接到开关（Q）的输出端，与非门集成电路的接地端连接到地线。
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