CN210488738U - 一种反射型线性光束感烟探测器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及火灾探测技术领域，具体涉及一种反射型线性光束感烟探测器电路，包括主控电路、信号发射电路、信号接收电路、光路指示电路、电源电路、通讯电路，信号发射电路、信号接收电路、光路指示电路、通讯电路连接主控电路，主控电路、信号发射电路、信号接收电路、光路指示电路、通讯电路连接电源电路；主控电路包括主控芯片、第一连接器和第二连接器，主控芯片连接第一连接器，通过第一连接器连接外部编程设备，主控芯片连接第二连接器，通过第二连接器连接外部编程设备；第二连接器还连接通讯电路。本实用新型采用发射和接收一体化设计安装方便，制作低廉的成本，并且运行稳定，探测灵敏度高，光路调节方便。

Description

一种反射型线性光束感烟探测器电路

技术领域

本实用新型涉及火灾探测技术领域，具体涉及一种反射型线性光束感烟探测器电路。

背景技术

与对射型线型光束感烟火灾探测器的主要区别在于反射线型光束感烟火灾探测器将光束发射器和接受器一体化设计与反光板分为两个独立的部分，使用时分装相对的两处，中间用光束连接起来。

反射型线性光束感烟探测器必须与反射板配套使用，当探测器光路上出现烟雾时，会使到达接收器的信号减弱，当减光率达到预设阈值时，探测器就会产生报警信号，光束全被挡住，会产生故障信号，以防止非火灾的遮挡引起的误报。

现有的线性光束感烟火灾探测器使用时安装麻烦，制作成本高，光路调节困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种反射型线性光束感烟探测器电路，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种反射型线性光束感烟探测器电路，所述反射型线性光束感烟探测器电路包括主控电路、信号发射电路、信号接收电路、光路指示电路、电源电路、通讯电路，所述信号发射电路、所述信号接收电路、所述光路指示电路、所述通讯电路连接所述主控电路，所述主控电路、所述信号发射电路、所述信号接收电路、所述光路指示电路、所述通讯电路连接所述电源电路，其中：

所述主控电路包括主控芯片、第一连接器、第二连接器和第五连接器，所述主控芯片连接所述第一连接器，通过所述第一连接器连接外部编程设备后获取外部编程信号，所述主控芯片连接所述第二连接器，通过第二连接器连接外部编程设备后获取外部编程信号，所述第二连接器还连接所述通讯电路，所述主控芯片通过所述第五连接器连接所述信号发射电路。

所述信号发射电路包括发射模块、第三连接器、抗干扰模块和第四连接器，其中：

所述发射模块的输入连接所述电源电路、输出连接所述第三连接器；

所述第四连接器连接所述抗干扰模块，所述抗干扰模块通过所述第三连接器连接所述主控电路的所述第五连接器，通过所述第五连接器连接所述主控芯片；

所述发射模块包括第一发光二极管和第一运算放大器，所述第一运算放大器的输出端通过所述第三连接器连接所述主控芯片，所述第一发光二极管采用激光二极管，其连接所述第四连接器；

所述第一发光二极管的正极通过第一三极管和第二二极管连接第一运算放大器的同相输入端、负极通过第二三极管连接所述第一运算放大器的同相输入端，并且，所述第一发光二极管的正极通过第十七电阻连接所述第一运算放大器的异相输入端、负极通过第十八电阻连接所述第一运算放大器的异相输入端。

所述信号接收电路包括接收模块、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第五运算放大器，所述接收模块为红外接收二极管，所述接收模块逐级连接所述第二运算放大器、所述第三运算放大器、所述第四运算放大器后通过所述第五运算放大器连接所述主控芯片。

优选的，所述第三运算放大器连接第一可调电阻、所述第四运算放大器连接第二可调电阻。

所述光路指示电路包括发光二极管组、第一状态指示单元、第二状态指示单元和第五连接器，其中：

所述发光二极管组中的任一发光二极管的正极连接所述主控芯片、负极接地，通过所述发光二极管组指示接收信号的强弱；

所述第一状态指示单元连接所述主控芯片，通过所述第一状态指示单元标识所述信号接收电路的工作状态；

所述第二状态指示单元连接所述主控芯片，通过所述第二状态指示单元标识所述信号发射电路的工作状态；

所述第五连接器连接所述主控芯片。

优选的，所述光路指示电路还包括一复位开关，所述复位开关连接所述主控芯片，用于复位所述第一状态指示单元和所述第二状态指示单元的工作异常指示信号。

所述电源电路包括第一电源模块和第二电源模块，其中：

所述第一电源模块包括第一整流单元和第一稳压单元，所述第一整流单元的输入端连接外部电源、输出端连接所述第一稳压单元，并且，所述第一整流单元的输出端生成第一供电电压，所述第一稳压单元的输出端通过第一电感输出第二供电电压；

所述第二电源模块包括降压单元和第二稳压单元，所述降压单元的输入端连接所述第一整流单元的输出端，所述降压单元的输出端连接所述第二稳压单元的输入端，并且所述降压单元的输出端生成第三供电电压，所述第二稳压单元的输出端生成第四供电电压。

优选的，所述第一电源模块连接第六连接器，所述第六连接器采用至少四个引脚的连接器，其引脚中的两个引脚分别连接外部信号源的正极和负极，以此将所述外部信号源作为外部电源，通过整流、稳压后作为其他电路的供电使用。

所述通讯电路包括第二整流单元、放大信号生成单元、开关信号生成单元，所述第二整流单元的输入端连接外部信号源、输出端连接所述放大信号生成单元和所述开关信号生成单元，所述放大信号生成单元连接所述主控芯片，所述开关信号生成单元连接所述主控芯片。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型采用发射和接收一体化设计安装方便，制作低廉的成本，并且运行稳定，探测灵敏度高，光路调节方便。

附图说明

图1为本实用新型的主控电路的一种结构示意图；

图2为本实用新型的信号发射电路的一种结构示意图；

图3为本实用新型的信号接收电路的一种结构示意图；

图4为本实用新型的光路指示电路的一种结构示意图；

图5为本实用新型的电源电路的一种结构示意图；

图6为本实用新型的通讯电路的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1至图6，一种反射型线性光束感烟探测器电路，包括主控电路、信号发射电路、信号接收电路、光路指示电路、电源电路、通讯电路。信号发射电路、信号接收电路、光路指示电路、通讯电路连接主控电路。主控电路、信号发射电路、信号接收电路、光路指示电路、通讯电路连接电源电路。

主控电路包括主控芯片U1、第一连接器J1、第二连接器J2、第五连接器 J5，主控芯片U1连接第一连接器J1，通过第一连接器J1连接外部编程设备后获取外部编程信号，主控芯片U1连接第二连接器J2，通过第二连接器J2 连接外部编程设备后获取外部编程信号，第二连接器J2还连接通讯电路，主控芯片U1连接第五连接器J5，通过第五连接器J5连接信号发射电路。

如图1所示，在一些实施例中，主控芯片U1采用ATMAGE48PA型MCU 芯片，其具有三十二个引脚，各个引脚的连接结构如下设置：

如图1、图6所示，第一、第二引脚分别连接通讯电路的DATA端和ANS 端；

第三、第五、第二十一引脚接地；

第四、第六引脚连接电源电路的第四供电电压VDD端取电，并且，第三引脚通过第七电容C7连接第六引脚；

如图1、图4、图5所示，第七引脚连接第五连接器J5的第四引脚，并且，第七引脚还通过第二十四电阻R24连接电源电路的第四供电电压VDD端；第一状态指示单元通过判断第七引脚电平变化后点亮，从而通过第十三引脚得到驱动信号后指示信号发射电路的工作状态。

如图1、图2所示，第八引脚连接信号发射电路的第三连接器J3的第三引脚；

第十二、第十三、第二十三、第二十四、第二十五、第二十六、第二十七、第二十八、第二十九引脚连接连接光路指示电路；

第十五、第十六、第十七引脚连接第一连接器J1；

如图1、图5所示，第十八引脚通过第二电感L2连接电源电路的第四供电电压VDD。

第十九引脚通过第十三电容C13接地，并且在电容C13上并联瞬态电压抑制二极管D6，通过判断该第十九引脚的电平变化驱动第十二引脚后指示信号接收电路的工作状态；

第二十引脚通过第八电容C8连接第二十一引脚；

第二十一引脚通过第十一电容C11连接第十八引脚；

第三十一引脚通过第三十五电阻R35连接电源电路的第四供电电压VDD 端，并且第三十一引脚还通过第三十四电阻R34连接第二连接器J2的第三引脚。

如图1所示，在其中一些优选实施例中，第一连接器J1设置为六个引脚的ISP编程器连接端子，其各个引脚如下设置：

第一引脚连接主控芯片U1的第十六引脚；

第二引脚连接电源电路，具体的，如图5所示，连接到电源电路中的第二电源模块的第四供电电压输出端；

第三引脚连接主控芯片U1的第十七引脚；

第四引脚连接主控芯片U1的第十五引脚；

第五引脚连接主控芯片U1的第二十九引脚；

第六引脚接地。

如图1所示，在其中一些优选实施例中，第二连接器J2设置为两排共六个引脚的跳针式连接端子排，其引脚设置如下：

如图1、图5所示，第一引脚连接通讯电路的整流单元输出端S++端，第二引脚连接通讯电路的整流单元的输出端的S--端；

第三引脚连接主控芯片U1的第三十一引脚；

第四引脚连接外部编程设备；

第五引脚接地；

第六引脚连接电源电路的第一供电电压+24V端。

如图2所示，信号发射电路包括发射模块、第三连接器J3、抗干扰模块和第四连接器J4，其中：

发射模块通过连接排线和端子连接第四连接器J4后，通过第四连接器J4 获取电源电路的第二供电电压+12V、发射模块的输出连接第三连接器J3后通过连接器J3连接主控芯片U1后接收发射模块驱动信号(IRC)；

另外第四连接器J4还连接抗干扰模块，抗干扰模块通过第三连接器J3连接主控芯片U1。

发射模块包括第一发光二极管PD2和第一运算放大器U2A，第一运算放大器U2A的输出端连接第三连接器J3的第四引脚，并经过于第三连接器J3 连接的第五连接器J5向主控芯片输送信号(FSOUT→FSIN)，第三连接器J3 的第三引脚连接主控芯片U1的第八引脚，以便获取二极管PD2的驱动信号，连接器J3的第二引脚通过第五连接器J5连接芯片U1的第十九引脚(J3端 RA0→J5端RA0)。

另外，连接器J3的RA0还连接信号接收电路，从而获取信号接收电路的工作状态后发送给主控芯片U1。

第一发光二极管PD2采用激光二极管，其一般设置于电路板的结构上，因此，通过发射模块的连线连接第四连接器J4，其中：

第一发光二极管PD2的正极通过第二十三电阻R23连接第一三极管Q3 的发射端和电源电路的第二供电电压+12V，第一三极管Q3集电极通过第十九电阻R19和第二二极管D2连接第一运算放大器U2A的同相输入端(第三引脚)；

二极管PD2的负极连接第二三极管Q2，并且负极通过第十九电容C19 和第二十二电阻R22接地；

第二三极管Q2的发射极通过第二十四电阻R24接地；

第一运算放大器U2A的异相输入端(第二引脚)通过第十七电阻R17连接电源电路的第二供电电压+12V、通过第十八电阻R18接地；

第一运算放大器U2A的同相输入端(第三引脚)通过第二二极管D2、第十九电阻R19、第一三极管Q1连接电源电路的第二供电电压+12V，并且通过第十七电容C17接地；

第一运算放大器U2A的正极(第八引脚)连接电源电路的第二供电电压 +12V、负极(第四引脚)接地；

发射模块的输入端还并联第十六电容C16和第十五电容C15，其中，电容C15为电解电容。

另外，第二三极管Q2的基极通过第二十一电阻R21连接第一三极管Q1 的集电极，并且第二十一电阻R21并联第十八电容C18。第二三极管Q2的集电极串联第十九电容C19、第二十电阻R20后连接第一三极管Q1的基极。三极管Q2的集电极串联第十九电容C19和第二十二电阻R22后接地。

抗干扰模块包括第三三极管Q3、第六三极管Q6，三极管Q3的发射极连接电源电路的第二供电电压+12V端、基极通过第二十八电阻R28连接三极管 Q6的集电极、集电极通过第二十七电阻R27连接第四连接器J4的第一引脚，第二十七电阻R27并联第三十电阻R30；第六三极管Q6的基极通过第二十九电阻R29连接主控芯片U1的第八引脚；三极管Q6的发射极接地；三极管 Q3的发射极通过第二十六电阻R26连接基极；三极管Q6的发射极通过第二十电容C20连接三极管Q3的发射极，并且，电容C20为电解电容，其正极连接三极管Q3的发射极。

第四连接器J4的第二引脚接地；

第三连接器J3通过连接第五连接器J5后，使其第一引脚连接电源电路的第二供电电压+12V端、第二引脚连接主控芯片U1的第十九引脚、第三引脚连接主控芯片U1的第八引脚、第四引脚连接第五连接器J5的第四引脚后再通过第五连接器J5连接主控芯片U1的第七引脚、第五引脚接地。

如图3所示，信号接收电路包括接收模块PD1、第二运算放大器U1B、第三运算放大器U1C、第四运算放大器U1D、第五运算放大器U1A，接收模块PD1为红外接收二极管，红外接收模块PD1逐级连接第二运算放大器U1B、第三运算放大器U1C、第四运算放大器U1D后通过第五运算放大器U1A连接第三连接器J3的第二引脚后通过其连接第五连接器J5，再通过第五连接器J5连接主控芯片U1的第八引脚，从而向主控芯片U1输出其工作状态信号 (RA0)。信号接收电路的取电为电源电路的第二供电电压+12V。

在其中一些优选实施例中，第三运算放大器U1C连接第一可调电阻RT2、第四运算放大器U1D连接第二可调电阻RT1。

如图4所示，光路指示电路包括发光二极管组、第一状态指示单元LED9、第二状态指示单元LED8，其中：

发光二极管组包括六个发光单元，通过六个发光单元逐级点亮等形式显示接收信号的强弱，六个发光单元分别为发光二极管LED2～LED7，任一发光二极管分别通过电阻R5～R10连接主控芯片U1的第二十八、第二十七、第二十六、第二十五、第二十四、第二十三引脚。

任一发光二极管的正极连接主控芯片、负极接地；

第一状态指示单元LED9用于指示信号接收电路的工作状态，其通过第五三极管Q5连接主控芯片U1的第十二引脚，其中三极管Q5的基极连接芯片U1的第十二引脚、发射极接地、集电极连接第一状态指示单元LED9的负极，第一状态指示单元LED9的正极通过第十三电阻R13接电源电路的+12V。

第二状态指示单元LED8用于指示信号接收电路的工作状态，其通过第四三极管Q4连接主控芯片U1的第十三引脚，其中三极管Q4的基极连接芯片U1的第十三引脚、发射极接地、集电极连接第二状态指示单元LED8的负极，第二状态指示单元LED8的正极通过第十四电阻R14接电源电路的+12V。

在其中一些优选实施例中，光路指示电路还包括复位开关K1，用于复位指示单元LED8或者指示单元LED9的工作异常状态指示信号，工作异常状态包括检测到火警时的工作状态异常信号输出。复位开关K1的一端连接主控芯片U1的第二十九引脚、另一端接地，开关K1的两端连接第十二电容C12，接主控芯片U1的一端通过第二十三电阻R23连接电源电压的第四供电电压 VDD端。

如图5所示，电源电路包括第一电源模块和第二电源模块，其中：

第一电源模块包括第一整流单元U2和第一稳压单元U3，第一整流单元 U2为MB6S型整流模块，第一稳压单元U3为MC34063A型稳压芯片。第一整流单元U2的输入端连接外部电源、输出端连接第一稳压单元U3，并且，第一整流单元U2的输出端生成第一供电电压+24V，第一稳压单元U3的输出端通过第一电感L1输出第二供电电压+12V；

第二电源模块包括降压单元和第二稳压单元U4，降压单元的输入端连接第一整流单元U2的输出端，降压单元的输出端连接第二稳压单元U4的输入端，并且降压单元的输出端生成第三供电电压+7.5V，第二稳压单元U4的输出端生成第四供电电压VDD。

具体的，降压单元包括第九三极管Q9，其积极通过瞬态电压抑制二极管 D10接地、集电极通过第十六电阻R16连接第一整流单元U2的+24V输出端、发射极连接第二稳压单元U4的输入端。三极管Q9的集电极通过第三十二电阻R32、第十四电容C14接地。第二稳压单元U4的第一引脚接地、第二引脚通过第十五电容C15接地、第三引脚通过第十六电容C16接地。

如图5所示，第一电源模块连接第六连接器J6，第六连接器J6采用至少四个引脚的连接器，其引脚中的两个引脚分别连接外部信号源的正极S+和负极S-，以此将外部信号源作为外部电源，通过整流、稳压后作为其他电路的供电使用。

如图6所示，通讯电路包括第二整流单元、放大信号生成单元、开关信号生成单元，第二整流单元采用四个二极管组成的整流桥，其输入端连接外部信号源的S+端和S-端、输出端连接放大信号生成单元和开关信号生成单元，放大信号生成单元连接主控芯片，开关信号生成单元连接主控芯片。具体的，放大信号生成单元包括第十三极管Q10、第十二三极管Q12，三极管Q10的发射极连接电源电路的第三供电电压+7.5V端、基极通过第二十六电阻R26 连接三极管Q12的集电极、集电极通过第二十电阻R20连接主控芯片U1的第一引脚；三极管Q12的发射极接地、基极通过第二电阻R2连接第二整流单元的负极输出端，也即是接地端，三极管Q12的基极还通过第一电阻R1、第十九电阻R19和第九电容C9连接第二整流单元的正极输出端。

开关信号生成单元包括第第十一三极管Q11和第十三三极管Q13，其中：

三极管Q11的基极连接三极管Q13的集电极、发射极通过第十七电阻R17 连接第二整流单元的正极输出端、集电极通过第二十八电阻R28接地；三极管Q13的发射极通过电阻R28接地、基极通过第二十九电阻R29连接主控芯片U1的第二引脚。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种反射型线性光束感烟探测器电路，其特征在于，所述反射型线性光束感烟探测器电路包括主控电路、信号发射电路、信号接收电路、光路指示电路、电源电路、通讯电路，所述信号发射电路、所述信号接收电路、所述光路指示电路、所述通讯电路连接所述主控电路，所述主控电路、所述信号发射电路、所述信号接收电路、所述光路指示电路、所述通讯电路连接所述电源电路；

所述主控电路包括主控芯片、第一连接器、第二连接器和第五连接器，所述主控芯片连接所述第一连接器，通过所述第一连接器连接外部编程设备，所述主控芯片连接所述第二连接器，通过第二连接器连接外部编程设备；

所述第二连接器还连接所述通讯电路；

所述主控芯片通过所述第五连接器连接所述信号发射电路。

2.根据权利要求1所述的一种反射型线性光束感烟探测器电路，其特征在于，所述信号发射电路包括发射模块、第三连接器、抗干扰模块和第四连接器，其中：

所述发射模块的输入连接所述电源电路、输出连接所述第三连接器；

所述第四连接器连接所述抗干扰模块，所述抗干扰模块通过所述第三连接器连接所述主控电路的所述第五连接器，通过所述第五连接器连接所述主控芯片；

所述发射模块包括第一发光二极管和第一运算放大器，所述第一运算放大器的输出端通过所述第三连接器连接所述主控芯片，所述第一发光二极管采用激光二极管，其连接所述第四连接器；

所述第一发光二极管的正极通过第一三极管和第二二极管连接第一运算放大器的同相输入端、负极通过第二三极管连接所述第一运算放大器的同相输入端，并且，所述第一发光二极管的正极通过第十七电阻连接所述第一运算放大器的异相输入端、负极通过第十八电阻连接所述第一运算放大器的异相输入端。

3.根据权利要求1所述的一种反射型线性光束感烟探测器电路，其特征在于，所述信号接收电路包括接收模块、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第五运算放大器，所述接收模块为红外接收二极管，所述接收模块逐级连接所述第二运算放大器、所述第三运算放大器、所述第四运算放大器后通过所述第五运算放大器连接所述主控芯片。

4.根据权利要求3所述的一种反射型线性光束感烟探测器电路，其特征在于，所述第三运算放大器连接第一可调电阻、所述第四运算放大器连接第二可调电阻。

5.根据权利要求1所述的一种反射型线性光束感烟探测器电路，其特征在于，所述光路指示电路包括发光二极管组、第一状态指示单元、第二状态指示单元和第五连接器，其中：

所述发光二极管组中的任一发光二极管的正极连接所述主控芯片、负极接地；

所述第一状态指示单元连接所述主控芯片；

所述第二状态指示单元连接所述主控芯片；

所述第五连接器连接所述主控芯片。

6.根据权利要求5所述的一种反射型线性光束感烟探测器电路，其特征在于，所述光路指示电路还包括一复位开关，所述复位开关连接所述主控芯片。

7.根据权利要求1所述的一种反射型线性光束感烟探测器电路，其特征在于，所述电源电路包括第一电源模块和第二电源模块，其中：

所述第一电源模块包括第一整流单元和第一稳压单元，所述第一整流单元的输入端连接外部电源、输出端连接所述第一稳压单元，并且，所述第一整流单元的输出端生成第一供电电压，所述第一稳压单元的输出端通过第一电感输出第二供电电压；

所述第二电源模块包括降压单元和第二稳压单元，所述降压单元的输入端连接所述第一整流单元的输出端，所述降压单元的输出端连接所述第二稳压单元的输入端，并且所述降压单元的输出端生成第三供电电压，所述第二稳压单元的输出端生成第四供电电压。

8.根据权利要求7所述的一种反射型线性光束感烟探测器电路，其特征在于，所述第一电源模块连接第六连接器，所述第六连接器采用至少四个引脚的连接器，其引脚中的两个引脚分别连接外部信号源的正极和负极。

9.根据权利要求1所述的一种反射型线性光束感烟探测器电路，其特征在于，所述通讯电路包括第二整流单元、放大信号生成单元、开关信号生成单元，所述第二整流单元的输入端连接外部信号源、输出端连接所述放大信号生成单元和所述开关信号生成单元，所述放大信号生成单元连接所述主控芯片，所述开关信号生成单元连接所述主控芯片。

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