CN210836475U

CN210836475U - 烟雾感应器的控制电路及智能烟雾感应器

Info

Publication number: CN210836475U
Application number: CN201922300451.8U
Authority: CN
Inventors: 杨选华; 赵迎博
Original assignee: Dongguan City Man Jia Electronic Technology Ltd
Current assignee: Dongguan City Man Jia Electronic Technology Ltd
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2020-06-23
Anticipated expiration: 2029-12-18

Abstract

本实用新型公开烟雾感应器的控制电路及智能烟雾感应器,该控制电路包括电源模块和微控器，所述微控器耦合电连接由其控制工作的烟雾传感模块、自检模块、状态指示模块及报警模块；所述电源模块与锂电池电连接，并用于将锂电池提供的电压转换为供所述烟雾感应器工作的电压，所述微控器能控制所述烟雾传感模块对所述烟雾感应器的迷宫烟腔内的烟雾和/或由所述自检模块发出的模拟烟雾信号进行检测，并根据所述烟雾传感模块获取的烟雾状态或模拟烟雾信号控制所述报警模块发声报警和控制所述状态指示模块发光指示。

Description

烟雾感应器的控制电路及智能烟雾感应器

技术领域

本实用新型涉及智能家具技术领域,尤其涉及烟雾感应器的控制电路及智能烟雾感应器。

背景技术

目前智能烟雾感应器较多都未设置自检电路。而设置自检电路的智能烟雾感应器在做自检时，只能检测微控器和周边线路工作是否正常，烟腔里红外发射管和接收管是否能正常工作是无法判断的，只能靠红外发射管和接收管的自身品质来保证，这样的自检是有瑕疵的，即时通过了自检也无法保证产品功能是正常的。

针对相关技术中的上述问题，目前尚未存在有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有设计技术中存在的缺陷,提供一种烟雾感应器的控制电路及智能烟雾感应器，其在迷宫烟雾腔内增加了一对红外发射和接收发射管，配合自检电路，实现模拟实际的使用状态对智能烟雾感应器进行自检，保证可靠性。

根据本实用新型的第一方面，本实用新型采取的技术方案如下:烟雾感应器的控制电路, 包括电源模块和微控器，所述微控器耦合电连接由其控制工作的烟雾传感模块、自检模块、状态指示模块及报警模块；所述电源模块与锂电池电连接，并用于将锂电池提供的电压转换为供所述烟雾感应器工作的电压，所述微控器能控制所述烟雾传感模块对所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔内的烟雾和/或由所述自检模块发出的模拟烟雾信号进行检测，并根据所述烟雾传感模块获取的烟雾状态或模拟烟雾信号控制所述报警模块发声报警和控制所述状态指示模块发光指示。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

在上述技术方案中,所述微控器为BL5980单片机。

在上述技术方案中，所述电源模块包括由限流电阻R1和电容C1和电容C2组成的RC滤波电路，所述限流电阻R1与电容C1的电连接点与所述锂电池的正极电连接，所述限流电阻 R1与电容C2的电连接点与所述BL5980控制器的电源端口电连接；所述电源模块还包括由电感L1和肖特基二极管D1组成的稳压电路，所述稳压电路用于将锂电池的电压整流稳压为供所述状态指示模块工作的电压。

在上述技术方案中，所述肖特基二极管D1为MBR2535二极管。

在上述技术方案中，所述烟雾传感模块包括设在所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔内的红外发光二极管D2和光敏二极管D3；其中，所述红外发光二极管D2的阳极与所述BL5980控制器的红外充电端口IRCAP电连接，其阴极电连接所述BL5980控制器的红外发射控制端口IRED；所述光敏二极管D3的阳极和阴极分别电连接所述BL5980控制器的光敏控制正端口IRP和光敏控制负端口IRN。

在上述技术方案中，所述自检模块包括设在所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔内的红外发光二极管D6和光敏二极管D7，所述红外发光二极管D6在所述迷宫烟雾腔内被设置为使得所述红外发光二极管D6发出的红外光能被所述光敏二极管D3检测到；所述光敏二极管D7在所述迷宫烟雾腔内被设置为使得所述红外发光二极管D2发出的红外光能被所述光敏二极管D7检测到；其中，所述红外发光二极管D6和所述光敏二极管D7的阳极均与所述BL5980控制器的电源端口电连接，所述红外发光二极管D6和所述光敏二极管D7的阴极则串联电阻后分别与驱动三极管Q1的集电极和基极电连接，所述驱动三极管Q1的发射极则串联按键开关K2对地。

在上述技术方案中，所述红外发光二极管D2和所述红外发光二极管D6均为VTE1063二极管或IR33C二极管，所述光敏二极管D3和所述光敏二极管D7均为2CU系列光敏二极管或 2DU系列光敏二极管，所述驱动三极管Q1为2SC1890三极管。

在上述技术方案中，所述报警模块包括压电蜂鸣器SP，所述压电蜂鸣器SP配合周边电阻电容与所述BL5980控制器耦合电连接。

在上述技术方案中，所述状态指示模块包括第一发光二极管D4和第二发光二极管D5，所述第一发光二极管D4的阳极串联电阻R6与所述稳压电路的输出电连接，其阴极电连接所述 BL5980控制器的开漏输出端口RLED，所述第二发光二极管D5的阳极串联电阻R7与所述 BL5980控制器的红外充电端口IRCAP电连接，其阴极电连接所述BL5980控制器的开漏输出端口GLED。

本实用新型的控制电路工作时，通过在迷宫烟雾腔内增加的一对红外发射和接收发射管，配合自检电路，实现模拟实际的使用状态对智能烟雾感应器进行自检，保证可靠性。

根据本实用新型的第二方面，本实用新型采取的技术方案如下:智能烟雾感应器，包括控制板和迷宫烟雾腔，所述控制板上设有本实用新型第一方面所述的烟雾感应器的控制电路，且所述的烟雾感应器的控制电路的烟雾传感模块设在所述迷宫烟雾腔内。

附图说明

图1是本实用新型智能烟雾感应器的迷宫烟雾腔内烟雾感应模块和自检模块的红外管和光敏管的安装示意图；

图2是本实用新型烟雾感应器控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此, 限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

附图1为本实用新型实施例智能烟雾感应器的迷宫烟雾腔内烟雾感应模块和自检模块的红外管和光敏管的安装示意图。该智能烟雾感应器通过在迷宫烟雾腔内增设一对红外发射和接收发射管，配合新设计的自检电路，可实现模拟实际的使用状态对装置进行自检，保证了自检的可靠性。

附图2为本实用新型实施例烟雾感应器控制电路的电路原理图。参考附图2，本实用新型实施例的烟雾感应器的控制电路，包括电源模块100和微控器U1，在本实施例中，所述微控器U1为BL5980微控器,所述微控器U1耦合电连接由其控制工作的烟雾传感模块200、自检模块300、状态指示模块400及报警模块500；所述电源模块100与锂电池V1电连接，并用于将锂电池V1提供的电压(5V)转换(滤波、整流)为供所述烟雾感应器工作的电压，所述微控器U1能控制所述烟雾传感模块200对所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔001内的烟雾和/或由所述自检模块300发出的模拟烟雾信号进行检测，并根据所述烟雾传感模块200获取的烟雾状态或模拟烟雾信号控制所述报警模块500发声报警和控制所述状态指示模块400发光指示。

可以理解，所述烟雾传感模块200是能对实际的烟雾进行检测而实施报警的，同时，为了确保烟雾传感模块200自身的可靠性，通过自检模块300发出匹配的信号，确保烟雾传感模块200直接接收到等效具有烟雾的信号而工作并发出报警及指示。而且，自检模块300发出的信号是能被所述烟雾传感模块200直接接收到的。

需要说明的是，本实施例中的BL5980微控器由精密的模拟电路和数字电路构成，包括烟雾探测模块、升压模块、时序控制模块、低电压检测模块，蜂鸣器驱动模块和MTP存储模块。进行烟雾探测时，BL5980微控器通过IRED控制红外发光二极管周期性导通并发射红外线，红外接收二极管检测光学迷宫内烟雾颗粒散射来的红外线强度，当烟雾存在时，光电二极管上会有微弱的电流，通过端口IRP和IRN进行积分放大，与内部对应的阈值进行比较后，烟雾达到一定浓度时触发报警信号，驱动第一发光二极管闪烁和蜂鸣器报警，为了提供蜂鸣器报警驱动所需要的电压，芯片内部还集成了升压控制器，使蜂鸣器发出足够分贝的报警。

在本实施方式中，所述电源模块100包括由限流电阻R1和电容C1和电容C2组成的RC 滤波电路，所述限流电阻R1与电容C1的电连接点与所述锂电池V1的正极电连接，所述限流电阻R1与电容C2的电连接点与所述BL5980控制器U1的电源端口(VDD)电连接；所述电源模块100还包括由电感L1和肖特基二极管D1组成的稳压电路，所述稳压电路用于将锂电池V1 的电压整流稳压为供所述状态指示模块400工作的电压(VBST)。

可以理解，在其他实施方式中，所述肖特基二极管D1为MBR2535二极管。

具体地，本实施例的电源模块100用于为所述BL5980控制器U1和其它模块供电，锂电池V1正极通过电感L1连到BL5980控制器U1的第16脚，电容C1连接在锂电池正极和负极之间，起到滤波去耦作用；电阻R1连接在锂电池正极和BL5980控制器U1的第3脚之间给BL5980控制器U1供电，起到限流的保护作用；电容C2连接在BL5980控制器U1的第3脚和第1脚之间，起到滤波去耦作用；肖特基二极管D1正极接BL5980控制器U1的第16脚，负极接BL5980控制器U1的15脚。

在本实施方式中，所述烟雾传感模块200包括设在所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔001内的红外发光二极管D2和光敏二极管D3；其中，所述红外发光二极管D2的阳极与所述BL5980 控制器U1的红外充电端口IRCAP电连接，其阴极电连接所述BL5980控制器U1的红外发射控制端口IRED；所述光敏二极管D3的阳极和阴极分别电连接所述BL5980控制器U1的光敏控制正端口IRP和光敏控制负端口IRN；所述BL5980控制器U1的红外充电端口IRCAP提供红外发光二极管D2发光的正电压，所述BL5980控制器U1沿其红外发射控制端口IRED输出匹配脉冲信号(低电平则使红外发光二极管D2导通)使所述红外发光二极管D2发出红外光，所述光敏二极管D3检测红外发光二极管D2发出红外光经所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔001内烟雾颗粒散射出来的红外光强度，匹配所述BL5980控制器U1的控制，使所述报警模块500发声报警和控制所述状态指示模块400发光指示。

可以理解，在其他实施方式中，所述红外发光二极管D2为VTE1063二极管或IR33C二极管，所述光敏二极管D3为2CU系列光敏二极管(例如2CU2B)或2DU系列光敏二极管(例如2DU1A)。

具体地，本实施例的烟雾传感模块200是设在迷宫烟雾腔001内的，红外发光二极管D2 的正极接BL5980控制器U1的第11脚(IRCAP)，负极接BL5980控制器U1的2脚(IRED)；光敏二极管D3正极接BL5980控制器U1的第6脚(IRP)，负极接BL5980控制器U1的7脚(IRN)；电容C3连接在红外发光二极管D2的正极和BL5980控制器U1的第1脚/地之间，起到滤波去耦作用；烟雾传感模块200由红外发光二极管D2和光敏二极管D3装在迷宫烟雾腔001里构成，迷宫烟雾腔001内部特殊设计的通道可以外让外部的烟雾进入迷宫烟雾腔001，同时可以阻挡外部光线进入迷宫烟雾腔001，防止外部光线干扰内部的光敏元件；红外发光二极管 D2和光敏二极管D3有一定的夹角，正常情况，光敏二极管D3无法接收到红外发光二极管D2 发出的红外光，当一定浓度的烟雾进入到迷宫烟雾腔001后，会对红外发光二极管D2发出的红外光产生散射，此时光敏二极管D3就会接收到红外发光二极管D2发出的红外光，触发 BL5980控制器U1发出烟雾报警。

在本实施方式中，所述自检模块300包括设在所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔001内的红外发光二极管D6和光敏二极管D7，所述红外发光二极管D6在所述迷宫烟雾腔内被设置为使得所述红外发光二极管D6发出的红外光能被所述光敏二极管D3检测到；所述光敏二极管D7 在所述迷宫烟雾腔内被设置为使得所述红外发光二极管D2发出的红外光能被所述光敏二极管D7检测到；发光二极管D6和光敏二极管D7的设置位置可参考附图1所示的安装结构；其中，所述红外发光二极管D6和所述光敏二极管D7的阳极均与所述BL5980控制器U1的电源端口(VDD)电连接，所述红外发光二极管D6和所述光敏二极管D7的阴极则串联电阻(R2/R5) 后分别与驱动三极管Q1的集电极和基极电连接，所述驱动三极管Q1的发射极则串联按键开关K2对地。

可以理解，在其他实施方式中，所述红外发光二极管D6为VTE1063二极管或IR33C二极管，所述二极管D7均为2CU系列光敏二极管(例如2CU1)或2DU系列光敏二极管(2DU1D)，所述驱动三极管Q1为2SC1890三极管。

具体地，本实施例中的自检模块300是设在迷宫烟雾腔001内的，红外发光二极管D6的正极接所述BL5980控制器U1的第3脚(VDD)，负极通过电阻R5和驱动三极管Q1的集电极相连；光敏二极管D7的正极接所述BL5980控制器U1的第3脚(VDD)，负极通过电阻R2和驱动三极管Q1的基极相连；驱动三极管Q1的发射极通过按键开关K2(轻触开关)和地相连；红外发光二极管D6和光敏二极管D7也封装在迷宫烟雾腔001里，红外发光二极管D6和光敏二极管D3正对，红外发光二极管D2和光敏二极管D7正对；持续按下按键开关K2时，电路开始工作，光敏二极管D7接收到红外发光二极管D2红外光，驱动三极管Q1导通，红外发光二极管D6发光，光敏二极管D3接收到红外发光二极管D6红外光，此时会触发报警说明烟雾感应器工作正常，否则不正常。

在本实施方式中，所述报警模块500包括压电蜂鸣器SP，所述压电蜂鸣器SP配合周边电阻电容与所述BL5980控制器U1耦合电连接。具体地，压电蜂鸣器SP有三个电极，分别为M 极、F极和G极，压电蜂鸣器SP的M极接所述BL5980控制器U1的第14脚(HS)，F极通过 R3和所述BL5980控制器U1的第10脚(FEED)相连，G极和所述BL5980控制器U1的第13脚 (HB)相连，电容C5接所述BL5980控制器U1的第14脚(HS)和第10脚(FEED)之间，电阻R4 接所述BL5980控制器U1的第13脚(HB)和第10脚(FEED)之间；当触发报警时，该报警模块 500会驱动压电蜂鸣器SP发出声音。

在本实施方式中，所述状态指示模块400包括第一发光二极管D4和第二发光二极管D5，所述第一发光二极管D4的阳极串联电阻R6与所述稳压电路的输出(VBST)电连接，其阴极电连接所述BL5980控制器U1的开漏输出端口RLED，所述第二发光二极管D5的阳极串联电阻R7与所述BL5980控制器的红外充电端口IRCAP电连接，其阴极电连接所述BL5980控制器 U1的开漏输出端口GLED。

上述的状态指示模块400用来指示烟雾感应器的工作状态，正常工作第二发光二极管D5 闪烁，报警或低电压第一发光二极管D4闪烁；第一发光二极管D4正极通过电阻R6连接到所述BL5980控制器U1的第15脚(VBST),负极连接到所述BL5980控制器U1的第8脚(RLED)；第二发光二极管D5正极通过电阻R7连接到所述BL5980控制器U1的第11脚(IRCAP)，负极连接到所述BL5980控制器U1的第9脚(GLED)。

本实施例还提供一种智能烟雾感应器，包括控制板(图未显示)和迷宫烟雾腔001，所述控制板上设有上述所述的烟雾感应器的控制电路，且所述的烟雾感应器的控制电路的烟雾传感模块200设在所述迷宫烟雾腔001内

本实施例的烟雾感应器使用两个5号锂电池供电；正常工作时，微控器会周期性触发烟雾传感模块，检测是否有达到报警浓度的烟雾进入迷宫烟雾腔，若有，触发蜂鸣器，发出报警声音，同时第一发光二极管(D4)闪烁，若没有，只有第二发光二极管(D5)30秒闪烁一次，表示智能烟雾感应器工作正常。按下自检按键(按键开关K2)时，自检模块启动，当自检模块中的光敏二极管D7接收到红外发光二极管D2发出的光后(正常工作时红外发光二极管D2 会周期性发光)，触发自检模块中红外发光二极管D6发出红外光给光敏二极管D3，光敏二极管D3接收到后就会触发报警，表示智能烟雾感应器工作正常，若不会报警表示智能烟雾感应器故障。

以上所述,仅是本实用新型较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.烟雾感应器的控制电路,其特征在于，包括电源模块和微控器，所述微控器耦合电连接由其控制工作的烟雾传感模块、自检模块、状态指示模块及报警模块；所述电源模块与锂电池电连接，并用于将锂电池提供的电压转换为供所述烟雾感应器工作的电压，所述微控器能控制所述烟雾传感模块对所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔内的烟雾和/或由所述自检模块发出的模拟烟雾信号进行检测，并根据所述烟雾传感模块获取的烟雾状态或模拟烟雾信号控制所述报警模块发声报警和控制所述状态指示模块发光指示。

2.根据权利要求1所述的烟雾感应器的控制电路，其特征在于，所述微控器为BL5980单片机。

3.根据权利要求2所述的烟雾感应器的控制电路，其特征在于，所述电源模块包括由限流电阻R1和电容C1和电容C2组成的RC滤波电路，所述限流电阻R1与电容C1的电连接点与所述锂电池的正极电连接，所述限流电阻R1与电容C2的电连接点与所述BL5980控制器的电源端口电连接；所述电源模块还包括由电感L1和肖特基二极管D1组成的稳压电路，所述稳压电路用于将锂电池的电压整流稳压为供所述状态指示模块工作的电压。

4.根据权利要求3所述的烟雾感应器的控制电路，其特征在于，所述肖特基二极管D1为MBR2535二极管。

5.根据权利要求3所述的烟雾感应器的控制电路,其特征在于,所述烟雾传感模块包括设在所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔内的红外发光二极管D2和光敏二极管D3；其中，所述红外发光二极管D2的阳极与所述BL5980控制器的红外充电端口IRCAP电连接，其阴极电连接所述BL5980控制器的红外发射控制端口IRED；所述光敏二极管D3的阳极和阴极分别电连接所述BL5980控制器的光敏控制正端口IRP和光敏控制负端口IRN。

6.根据权利要求5所述的烟雾感应器的控制电路，其特征在于，所述自检模块包括设在所述烟雾感应器的迷宫烟雾腔内的红外发光二极管D6和光敏二极管D7，所述红外发光二极管D6在所述迷宫烟雾腔内被设置为使得所述红外发光二极管D6发出的红外光能被所述光敏二极管D3检测到；所述光敏二极管D7在所述迷宫烟雾腔内被设置为使得所述红外发光二极管D2发出的红外光能被所述光敏二极管D7检测到；其中，所述红外发光二极管D6和所述光敏二极管D7的阳极均与所述BL5980控制器的电源端口电连接，所述红外发光二极管D6和所述光敏二极管D7的阴极则串联电阻后分别与驱动三极管Q1的集电极和基极电连接，所述驱动三极管Q1的发射极则串联按键开关K2对地。

7.根据权利要求6所述的烟雾感应器的控制电路，其特征在于，所述红外发光二极管D2和所述红外发光二极管D6均为VTE1063二极管或IR33C二极管，所述光敏二极管D3和所述光敏二极管D7均为2CU系列光敏二极管或2DU系列光敏二极管，所述驱动三极管Q1为2SC1890三极管。

8.根据权利要求3所述的烟雾感应器的控制电路，其特征在于，所述报警模块包括压电蜂鸣器SP，所述压电蜂鸣器SP配合周边电阻电容与所述BL5980控制器耦合电连接。

9.根据权利要求3所述的烟雾感应器的控制电路，其特征在于，所述状态指示模块包括第一发光二极管D4和第二发光二极管D5，所述第一发光二极管D4的阳极串联电阻R6与所述稳压电路的输出电连接，其阴极电连接所述BL5980控制器的开漏输出端口RLED，所述第二发光二极管D5的阳极串联电阻R7与所述BL5980控制器的红外充电端口IRCAP电连接，其阴极电连接所述BL5980控制器的开漏输出端口GLED。

10.智能烟雾感应器，包括控制板和迷宫烟雾腔，其特征在于，所述控制板上设有如权利要求1至9任意一项所述的烟雾感应器的控制电路，且所述的烟雾感应器的控制电路的烟雾传感模块设在所述迷宫烟雾腔内。