CN209714093U - 一种灭火球实时监测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灭火球实时监测电路，包括温度检测电路、控制器、声光报警电路、继电器控制电路和电源电路，所述温度检测电路、声光报警电路、继电器控制电路和电源电路均与控制器连接，所述声光报警电路和继电器控制电路连接，所述继电器控制电路用于对外部灭火球输出电信号从而引爆外部灭火球；本实用新型电路简单可靠，可实时监测是否发生火灾，通过继电器控制电路实现对外部灭火球的引爆，实现灭火，同时还具有声光报警功能，给公共安全提供极大的保障。

Description

一种灭火球实时监测电路

技术领域

本实用新型属于嵌入式消防监测技术领域，特别涉及一种灭火球实时监测电路。

背景技术

火灾是目前世界性的重要灾害之一，因为一旦有火警发生，就必须以极快的速度才去扑救措施。但是往往在火灾发生时，无法立即得知，导致火势蔓延，扑救人员无法及时赶到，因此研发一种实时监测并能及时做出灭火措施系统势在必行。嵌入式技术的发展给人们得生活带来了便利，嵌入式技术与消防相结合，可以给公共安全提供极大的保障。

现在的灭火设备遍布各种生活、生产场合，往往当火势蔓延时，火灾才被发现并且使用这些灭火设备。而且很多设备得不到有效的地维护管理，会受到外界的破坏。因此目前急需一种消防设备监控电路来解决上述问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种灭火球实时监测电路，本灭火球实时监测电路整体电路简单可靠，可实时监测是否发生火灾，通过继电器控制电路实现对外部灭火球的引爆，实现灭火，同时还具有声光报警功能，给公共安全提供极大的保障。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种灭火球实时监测电路，包括温度检测电路、控制器、声光报警电路、继电器控制电路和电源电路，所述温度检测电路、声光报警电路、继电器控制电路和电源电路均与控制器连接，所述声光报警电路和继电器控制电路连接，所述继电器控制电路用于对外部灭火球输出电信号从而引爆外部灭火球；

所述声光报警电路包括芯片ULN2003AFWG、电容C10、发光二极管LED1、发光二极管LED2、电阻R1、电阻R2和蜂鸣器B1，所述芯片ULN2003AFWG的引脚3至引脚7均与控制器连接，芯片ULN2003AFWG的引脚8连接地线，芯片ULN2003AFWG的引脚9同时连接电容C10和电源，电容C10的另一端连接地线，芯片ULN2003AFWG的引脚10和引脚11均与继电器控制电路连接，芯片ULN2003AFWG的引脚12连接蜂鸣器B1一端，蜂鸣器B1另一端连接电源，芯片ULN2003AFWG的引脚13连接发光二极管LED2的负极，发光二极管LED2的正极通过电源R2连接电源，芯片ULN2003AFWG的引脚14连接发光二极管LED1的负极，发光二极管LED1的正极通过电源R1连接电源。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述控制器采用STC15芯片，所述STC15芯片为STC15W401AS_SOP16_DIP16，所述STC15芯片的引脚1与芯片ULN2003AFWG的引脚7连接，所述STC15芯片的引脚2与芯片ULN2003AFWG的引脚6连接，所述STC15芯片的引脚3与芯片ULN2003AFWG的引脚5连接，所述STC15芯片的引脚4与芯片ULN2003AFWG的引脚4连接，所述STC15芯片的引脚5与芯片ULN2003AFWG的引脚3连接，所述STC15芯片的引脚6同时连接有电源电路、电容C8和电容C9，所述电容C8和电容C9的另一端连接地线，所述STC15芯片的引脚8连接地线，所述STC15芯片的引脚11与继电器控制电路连接，所述STC15芯片的引脚16与温度检测电路连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述继电器控制电路包括继电器K1、继电器K2、继电器K3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、光耦U4、电阻R3、电阻R4和电容C11，所述继电器K1线圈的一端和二极管D1的正极均与芯片ULN2003AFWG的引脚11连接，所述继电器K1线圈的另一端与二极管D1的负极均连接有电源，所述继电器K1的公共端连接有电源，所述继电器K1的常闭端与继电器K2的公共端连接，所述继电器K2线圈的一端和二极管D2的正极均与芯片ULN2003AFWG的引脚10连接，所述继电器K2线圈的另一端与二极管D2的负极均连接有电源，继电器K2的常开端同时与二极管D3的负极和继电器K3线圈的一端连接，所述二极管D3的正极和继电器K3线圈的另一端均连接地线，所述继电器K3的公共端连接有电源，继电器K3的常开端用于用于对外部灭火球输出电信号，所述光耦U4内的发光二极管A极通过按键连接有电源，所述光耦U4内的发光二极管K极通过电阻R3连接地线，所述光耦U4内的光敏三极管C极连接有电源，光耦U4内的光敏三极管E极同时与电阻R4、电容C11和STC15芯片的引脚11连接，所述电阻R4和电容C11的另一端连接地线。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述温度检测电路包括温度传感器、电阻R5、电阻R6和电容C12，所述温度传感器同时与电阻R5和电容C12连接，所述电容C12的另一端和电阻R6的一端同时连接地线，所述电阻R5和电阻R6的另一端均与STC15芯片的引脚16连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述电源电路采用三端稳压集成电路LM7805，所述三端稳压集成电路LM7805用于将12V的输入电压转换为5V输出电压并为STC15芯片的引脚6供电。

本实用新型的有益效果为：本实用新型整体电路简单可靠，可通过温度检测电路实时监测是否发生火灾，通过继电器控制电路实现对外部灭火球的引爆，实现灭火，同时通过声光报警电路进行有无火灾的光提示和声报警，给公共安全提供极大的保障。

附图说明

图1 为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型的电源电路原理图。

图3为本实用新型的控制器电路原理图。

图4为本实用新型的声光报警电路原理图。

图5为本实用新型的继电器控制电路原理图。

图6为本实用新型的温度检测电路原理图。

具体实施方式

下面根据图1至图6对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1，一种灭火球实时监测电路，包括温度检测电路、控制器、声光报警电路、继电器控制电路和电源电路，所述温度检测电路、声光报警电路、继电器控制电路和电源电路均与控制器连接，所述声光报警电路和继电器控制电路连接，所述继电器控制电路用于对外部灭火球输出电信号从而引爆外部灭火球，本实施例采用的外部灭火球为内置电热丝的灭火球，继电器控制电路与外部灭火球的电热丝连接，用于输出电信号从而对电热丝加热，当达到一定温度后，会引爆灭火球，ABC干粉灭火剂喷出进行自动灭火。

参见图2，所述电源电路采用三端稳压集成电路LM7805（U1）、电容C1至电容C7，所述三端稳压集成电路LM7805用于将12V的输入电压转换为5V输出电压并为控制器内的STC15芯片供电。三端稳压集成电路LM7805,正电压输出，引脚1为输入端接12V输入电压，电容C1、C2、C3、C4、C5为输入端滤波电容，起到稳压滤波的作用。引脚2接地，引脚3位输出端，输出5V电压，C6、C7为输出端滤波电容。

参见图3，所述控制器采用STC15芯片（U2），STC15芯片为STC15W401AS_SOP16_DIP16，STC15芯片的引脚1与声光报警电路（图4）内的芯片ULN2003AFWG的引脚7连接，STC15芯片的引脚2与声光报警电路（图4）内的芯片ULN2003AFWG的引脚6连接，STC15芯片的引脚3与声光报警电路（图4）内的芯片ULN2003AFWG的引脚5连接，STC15芯片的引脚4与声光报警电路（图4）内的芯片ULN2003AFWG的引脚4连接，STC15芯片的引脚5与声光报警电路（图4）内的芯片ULN2003AFWG的引脚3连接。STC15芯片的引脚6同时连接有电源电路输出的5V电压、电容C8和电容C9，所述电容C8和电容C9的另一端连接地线。STC15芯片的引脚8连接地线。STC15芯片的引脚11与继电器控制电路连接。STC15芯片的引脚16与温度检测电路连接。STC15芯片的Vcc引脚接+5V给芯片供电，OUT 1、OUT 2、led1 cpu、led2 cpu、led3 cpu接声光报警电路，ADC 0接温度监测电路，CSN 1接继电器控制电路的光电耦合器U4的3脚。

参见图4，声光报警电路包括达林顿管ULN2003AFWG（U3）、电容C10、发光二极管LED1、发光二极管LED2、电阻R1、电阻R2和蜂鸣器B1，芯片ULN2003AFWG的引脚3至引脚7均与控制器连接，芯片ULN2003AFWG的引脚8连接地线，芯片ULN2003AFWG的引脚9同时连接电容C10和12V电源，电容C10的另一端连接地线，芯片ULN2003AFWG的引脚10和引脚11均与继电器控制电路连接，芯片ULN2003AFWG的引脚12连接蜂鸣器B1一端，蜂鸣器B1另一端连接12V电源，芯片ULN2003AFWG的引脚13连接发光二极管LED2的负极，发光二极管LED2的正极通过电源R2连接12V电源，芯片ULN2003AFWG的引脚14连接发光二极管LED1的负极，发光二极管LED1的正极通过电源R1连接12V电源。本实施例的声光报警电路中芯片ULN2003AFWG的引脚9接12V电压给芯片供电，13引脚、14引脚接发光二极管LED1和LED2，发光二极管LED1和LED2均接一个1.5K上拉电阻以及12V电压，发光二极管LED1和LED2用于提示是否有火灾。12引脚接蜂鸣器B1，蜂鸣器B1接12V电压，蜂鸣器B1用于火灾报警。

参见图5，所述继电器控制电路包括继电器K1、继电器K2、继电器K3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、光耦U4、电阻R3、电阻R4和电容C11。所述继电器K1线圈的一端（引脚5）和二极管D1的正极均与芯片ULN2003AFWG的引脚11连接，所述继电器K1线圈的另一端（引脚4）与二极管D1的负极均连接有12V电源，所述继电器K1的公共端（引脚1）连接有12V电源，所述继电器K1的常闭端（引脚3）与继电器K2的公共端（引脚1）连接，所述继电器K2线圈的一端（引脚5）和二极管D2的正极均与芯片ULN2003AFWG的引脚10连接，所述继电器K2线圈的另一端（引脚4）与二极管D2的负极均连接有12V电源，继电器K2的常开端（引脚2）同时与二极管D3的负极和继电器K3线圈的一端（引脚4）连接，所述二极管D3的正极和继电器K3线圈的另一端（引脚5）均连接地线，所述继电器K3的公共端（引脚1）连接有12V电源。继电器K3的常开端（引脚2）用于通过接口J2的引脚3与外部灭火球内的电热丝连接。图5中继电器开关为初始状态。当继电器打开时，开关会由引脚1（公共端）、引脚3（常闭端）导通变为引脚1（公共端）和引脚2（常开端）导通。图5中接口J1的引脚1用于分别为继电器K1、继电器K2、继电器K3提供12V电源。二极管D1、D2可以限制电动势，对继电器K1、继电器K2以及电路起到保护作用，防止电动势过高，损坏元器件。继电器K2、K3联动运行，只有当继电器K1的1脚与3脚导通，继电器K2的1脚和2脚导通时电路才会完全导通，从而打开继电器K3，从而达到控制外部灭火球的目的。

参见图5，接口J2的引脚1连接12V电源，接口J2的引脚1和引脚2通过按键连接，接口J2的引脚2与光耦U4的引脚1（光耦U4内的发光二极管A极）连接，即光耦U4内的发光二极管A极通过按键连接有12V电源（由接口J2的引脚1提供），光耦U4内的发光二极管K极通过电阻R3连接地线，光耦U4内的光敏三极管C极连接有电源，光耦U4内的光敏三极管E极同时与电阻R4、电容C11和STC15芯片的引脚11连接，电阻R4和电容C11的另一端连接地线。本实施例的光耦U4采用光电耦合器PS2051-1，在继电器K3导通引爆外部灭火器后，管理人员通过按动按键，按键闭合，12V电压使光耦U4内的发光二极管发光，进而光耦U4的C脚、E脚导通，CSN 1输出高电压，STC15芯片的引脚11接收到高电平，STC15芯片再通过声光报警电路实现声光报警。

参见图6，所述温度检测电路包括温度传感器和AD采样电路，AD采样电路包括电阻R5、电阻R6和电容C12，所述温度传感器通过两脚插座U5同时与电阻R5和电容C12连接，所述电容C12的另一端和电阻R6的一端同时连接地线，所述电阻R5和电阻R6的另一端均与STC15芯片的引脚16连接。本实施例的温度传感器的输出端接两脚插座U5的B脚，B脚连接AD采样电路的输入端ADC IN，电容C12作为滤波电容起到稳压滤波的作用。ADC 0将采集到的温度数据送到STC15芯片的引脚16。

本实施例的工作过程为：在无火灾发生时，控制器的STC15芯片的引脚5输出高电压，经ULN2003AFWG反转后变为低电压，发光二极管LED1亮。当有火灾发生时，即温度传感器采集到温度数据从输出端送到AD采样电路，由ADC 0送至STC15芯片的引脚16，STC15芯片的引脚2输出低电压，引脚1输出高电压，经达林顿管ULN2003反转，由Relay1和Relay2送至继电器K1、K2。继电器K1的引脚1和引脚3导通，继电器K2的引脚1和引脚2导通，此时继电器K3的引脚4高电压，继电器K3的引脚1和引脚2导通，对灭火球中电热丝加热，引爆灭火球打开喷淋系统，进行灭火。值得一提的是,这里继电器K2、K3联动运行，只有当继电器K1的1脚与3脚导通，继电器K2的1脚和2脚导通时电路才会完全导通，从而打开继电器K3，从而达到引爆灭火球，这种双继电器有效的防止了单片机复位或者外部干扰造成的意外喷淋。灭火球引爆后，发生的声响警示管理人员，管理人员只需按动按键，使光电耦合器PS2051的1脚接收到高压，其内的发光二极管发光导致C脚、E脚导通，E脚向控制芯片STC15的引脚11输出高电压，芯片STC15的引脚3和引脚4均输出高电压，经达林顿管反转，达林顿管的OUT4引脚和OUT5引脚电压拉低，发光二极管LED2亮提示火警同时蜂鸣器B1报警。

本实施例电路简单可靠，实时监测是否发生火灾，通过继电器控制电路实现对外部灭火球的引爆，实现灭火，同时还具有声光报警功能，给公共安全提供极大的保障。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种灭火球实时监测电路，其特征在于，包括温度检测电路、控制器、声光报警电路、继电器控制电路和电源电路，所述温度检测电路、声光报警电路、继电器控制电路和电源电路均与控制器连接，所述声光报警电路和继电器控制电路连接，所述继电器控制电路用于对外部灭火球输出电信号从而引爆外部灭火球；

所述声光报警电路包括芯片ULN2003AFWG、电容C10、发光二极管LED1、发光二极管LED2、电阻R1、电阻R2和蜂鸣器B1，所述芯片ULN2003AFWG的引脚3至引脚7均与控制器连接，芯片ULN2003AFWG的引脚8连接地线，芯片ULN2003AFWG的引脚9同时连接电容C10和电源，电容C10的另一端连接地线，芯片ULN2003AFWG的引脚10和引脚11均与继电器控制电路连接，芯片ULN2003AFWG的引脚12连接蜂鸣器B1一端，蜂鸣器B1另一端连接电源，芯片ULN2003AFWG的引脚13连接发光二极管LED2的负极，发光二极管LED2的正极通过电源R2连接电源，芯片ULN2003AFWG的引脚14连接发光二极管LED1的负极，发光二极管LED1的正极通过电源R1连接电源。

2.根据权利要求1所述的灭火球实时监测电路，其特征在于，所述控制器采用STC15芯片，所述STC15芯片为STC15W401AS_SOP16_DIP16，所述STC15芯片的引脚1与芯片ULN2003AFWG的引脚7连接，所述STC15芯片的引脚2与芯片ULN2003AFWG的引脚6连接，所述STC15芯片的引脚3与芯片ULN2003AFWG的引脚5连接，所述STC15芯片的引脚4与芯片ULN2003AFWG的引脚4连接，所述STC15芯片的引脚5与芯片ULN2003AFWG的引脚3连接，所述STC15芯片的引脚6同时连接有电源电路、电容C8和电容C9，所述电容C8和电容C9的另一端连接地线，所述STC15芯片的引脚8连接地线，所述STC15芯片的引脚11与继电器控制电路连接，所述STC15芯片的引脚16与温度检测电路连接。

3.根据权利要求2所述的灭火球实时监测电路，其特征在于，所述继电器控制电路包括继电器K1、继电器K2、继电器K3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、光耦U4、电阻R3、电阻R4和电容C11，所述继电器K1线圈的一端和二极管D1的正极均与芯片ULN2003AFWG的引脚11连接，所述继电器K1线圈的另一端与二极管D1的负极均连接有电源，所述继电器K1的公共端连接有电源，所述继电器K1的常闭端与继电器K2的公共端连接，所述继电器K2线圈的一端和二极管D2的正极均与芯片ULN2003AFWG的引脚10连接，所述继电器K2线圈的另一端与二极管D2的负极均连接有电源，继电器K2的常开端同时与二极管D3的负极和继电器K3线圈的一端连接，所述二极管D3的正极和继电器K3线圈的另一端均连接地线，所述继电器K3的公共端连接有电源，继电器K3的常开端用于用于对外部灭火球输出电信号，所述光耦U4内的发光二极管A极通过按键连接有电源，所述光耦U4内的发光二极管K极通过电阻R3连接地线，所述光耦U4内的光敏三极管C极连接有电源，光耦U4内的光敏三极管E极同时与电阻R4、电容C11和STC15芯片的引脚11连接，所述电阻R4和电容C11的另一端连接地线。

4.根据权利要求3所述的灭火球实时监测电路，其特征在于，所述温度检测电路包括温度传感器、电阻R5、电阻R6和电容C12，所述温度传感器同时与电阻R5和电容C12连接，所述电容C12的另一端和电阻R6的一端同时连接地线，所述电阻R5和电阻R6的另一端均与STC15芯片的引脚16连接。

5.根据权利要求2所述的灭火球实时监测电路，其特征在于，所述电源电路采用三端稳压集成电路LM7805，所述三端稳压集成电路LM7805用于将12V的输入电压转换为5V输出电压并为STC15芯片的引脚6供电。