CN214666987U - 一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，包括电池模块、LED照明灯，还包括单片机处理器和与单片机处理器电连接的粉尘监测传感器、可燃气体传感器、温度传感模块、显示模块、感应式开关、警示模块、电源模块、LED照明驱动电路、数据存储模块，电池模块与粉尘监测传感器、电源模块、LED照明驱动电路电连接，LED照明驱动电路与LED照明灯电连接。本实用新型可应用在矿井、厂房、地埋管道等环境下进行气体和粉尘检测，可以实现照明的同时，还具备粉尘、可燃气体、温度监测功能，无需携带其他检测设备，使得工作人员操作方便，感应式开关可以避免机械接触式开关产生电火花的问题，进而避免气体爆炸安全隐患。

Description

一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路

技术领域

本实用新型属于移动照明技术领域，涉及一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路。

背景技术

传统的移动照明设备如手电筒、头灯，主要应用于黑暗环境的生产、生活照明。但是在某些特殊场合，使用移动照明设备照明时，还需要考虑其他因素。比如，在对矿井、厂房、地埋管道等进行巡检或者检修时，需要专门携带相应检测设备检测空气中粉尘或者气体情况。同时，这些密闭或者半密闭场所中如果有可燃性气体，或者易燃易爆的粉尘，照明设备不能轻易开关，以免容易因为机械动作产生电火花导致燃气或者粉尘爆炸，然而现有的移动照明设备不能解决这些隐患问题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，以解决现有的移动照明设备不能监测特殊环境中的空气粉尘或者气体，以及不能防止电火花引起燃气或者粉尘爆炸的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，包括电池模块、LED照明灯，还包括单片机处理器、粉尘监测传感器、可燃气体传感器、温度传感模块、显示模块、感应式开关、警示模块、电源模块、LED照明驱动电路、数据存储模块，所述单片机处理器与粉尘监测传感器、可燃气体传感器、温度传感模块、显示模块、感应式开关、警示模块、电源模块、LED照明驱动电路、数据存储模块电连接，所述电池模块与粉尘监测传感器、电源模块、LED照明驱动电路电连接，所述LED照明驱动电路与LED照明灯电连接。

优选的，所述粉尘监测传感器为ZPH02粉尘监测传感器。

优选的，所述可燃气体传感器包括但不限于甲烷传感器、液化石油气传感器、天然气传感器、煤气传感器。

优选的，所述显示模块为LED显示屏、LED数码管或者LCD显示屏。

优选的，所述感应式开关包括但不限于红外线感应开关、微波感应开关、超声波感应开关、压电感应开关、电磁感应开关、电容感应开关。

优选的，所述警示模块为LED指示灯或者蜂鸣器。

优选的，所述LED照明驱动电路为基于MP2145芯片的LED照明驱动电路。

优选的，所述数据存储模块为存储卡或者U盘。

本实用新型的有益效果：

本实用新型可应用在矿井、厂房、地埋管道等环境下进行气体和粉尘检测，可以实现照明的同时，还具备环境空气中粉尘、可燃气体、温度监测功能，无需携带其他检测设备，使得工作人员操作方便，感应式开关可以避免机械接触式开关产生电火花的问题，进而避免气体爆炸安全隐患。

附图说明

附图1是本实用新型的整体原理框图；

附图2是本实用新型的单片机处理器、开关电路、粉尘检测电路和数据显电路的连接关系图；

附图3是本实用新型的LED照明驱动电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，包括电池模块8、LED照明灯12，还包括单片机处理器1、粉尘监测传感器2、可燃气体传感器3、温度传感模块4、显示模块5、感应式开关6、警示模块7、电源模块9、LED照明驱动电路10、数据存储模块11，单片机处理器1与粉尘监测传感器2、可燃气体传感器3、温度传感模块4、显示模块5、感应式开关6、警示模块7、电源模块9、LED照明驱动电路10、数据存储模块11电连接，电池模块8与粉尘监测传感器2、电源模块9、LED照明驱动电路10电连接，LED照明驱动电路10与LED照明灯12电连接。

如图2所示，粉尘监测传感器2为ZPH02粉尘监测传感器，显示模块5为LED显示屏、LED数码管或者LCD显示屏，本实施例选用GDC02693显示模块，用于显示环境实时监测数据。

本实施例中，可燃气体传感器3包括但不限于甲烷传感器、液化石油气传感器、天然气传感器、煤气传感器，这些传感器集成设置在移动照明设备壳体上，并与电路板电连接。

感应式开关6包括但不限于红外线感应开关、微波感应开关、超声波感应开关、压电感应开关、电磁感应开关、电容感应开关，本实施例选用这些开关一种，这类开关操作时不需要机械动作，因此不会发生电火花，避免空气中有可燃气体或者粉尘造成爆炸的隐患。

警示模块7为LED指示灯或者蜂鸣器，用于空气环境中可燃气体或者粉尘超限时报警。另外，数据存储模块11为存储卡或者U盘，用于存储环境传感监测数据，给单片机供电的电源模块9为BL8503-2.8V芯片。

如图3所示，LED照明驱动电路10为基于MP2145芯片的LED照明驱动电路，MP2145是一款单片降压型开关模式带内部功率MOSFET的转换器。它可以实现高达6A的连续输出电流，从2.8V至5.5V的输入电压具有出色的性能负载和线路调节，输出电压可以被调节到低至0.6V。恒定导通时间控制提供快速瞬态响应并简化循环稳定，故障条件保护包括逐周期限流和热关断。另外，图3中的运算放大器TLV333同相端通过电阻R4连接照明输出负极端LED-，运算放大器TLV333反相端通过电阻R6、R7连接单片机处理器PWM输出端，运算放大器TLV333输出端通过电阻R5连接DC-DC电源芯片MP2145反馈输入端FB，以实现PWM调节功能。

在操作感应式开关S1，单片机U2的IO端口AN3，检测到一个低电平信号，单片机U2通过端口RC1和RC2输出一个高电平去控制U5 MP2145工作，U5 MP2145 通过内部处理，给LED+和LED-供电，通过U6 TL333控制恒流输出，从而控制LED灯亮，减少损耗。本实施例中，单片机U2选用PIC16F1823。

ZPH02粉尘检测传感器U4内部整合红外PM2.5检测技术，采用粒子计数原理对环境中PM2.5可以灵活检测1um以上的粉尘颗粒物。在操作感应式开关S2后，单片机U2的IO端口RA3，检测到一个低电平信号，经过单片机U2内部处理，通过端口RA0输出一个信号去控制AO3401（Q3）导通，Q3导通后，粉尘传感器开始正常工作，此时ZPH02粉尘检测传感器U4内部的功率电阻开始发热，同时内部红外发射管导通，红外接收管通过接收被粉尘遮挡过的光，从而可以检测粉尘颗粒大小。检测出粉尘浓度以后ZPH02粉尘传感器由RA1脚传输信号到单片机PIC16F1823，RA1管脚检测到交流信号输入，然后发送信号给显示器GDC02693（U4） ，显示器GDC02693检测到输入信号，则显示出相应的距离读数。另外，本实用新型还设置温度传感器、可燃气体传感器，同样可以监测空气中可燃气体含量和温度，检测数据可以实时显示并存储，数据超限实时报警，

本实用新型可应用在矿井、厂房、地埋管道等环境下进行气体和粉尘检测，可以实现照明的同时，还具备环境空气中粉尘、可燃气体、温度监测功能，无需携带其他检测设备，使得工作人员操作方便，感应式开关可以避免机械接触式开关产生电火花的问题，进而避免气体爆炸安全隐患。

以上所述的实施例，只是本实用新型的较优选的具体方式之一，本领域的技术员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，包括电池模块（8）、LED照明灯（12），其特征在于，还包括单片机处理器（1）、粉尘监测传感器（2）、可燃气体传感器（3）、温度传感模块（4）、显示模块（5）、感应式开关（6）、警示模块（7）、电源模块（9）、LED照明驱动电路（10）、数据存储模块（11），所述单片机处理器（1）与粉尘监测传感器（2）、可燃气体传感器（3）、温度传感模块（4）、显示模块（5）、感应式开关（6）、警示模块（7）、电源模块（9）、LED照明驱动电路（10）、数据存储模块（11）电连接，所述电池模块（8）与粉尘监测传感器（2）、电源模块（9）、LED照明驱动电路（10）电连接，所述LED照明驱动电路（10）与LED照明灯（12）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，其特征在于，所述粉尘监测传感器（2）为ZPH02粉尘监测传感器。

3.根据权利要求1所述的一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，其特征在于，所述可燃气体传感器（3）包括但不限于甲烷传感器、液化石油气传感器、天然气传感器、煤气传感器。

4.根据权利要求1所述的一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，其特征在于，所述显示模块（5）为LED显示屏、LED数码管或者LCD显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，其特征在于，所述感应式开关（6）包括但不限于红外线感应开关、微波感应开关、超声波感应开关、压电感应开关、电磁感应开关、电容感应开关。

6.根据权利要求1所述的一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，其特征在于，所述警示模块（7）为LED指示灯或者蜂鸣器。

7.根据权利要求1所述的一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，其特征在于，所述LED照明驱动电路（10）为基于MP2145芯片的LED照明驱动电路。

8.根据权利要求1所述的一种用于环境空气监测的移动照明设备控制电路，其特征在于，所述数据存储模块（11）为存储卡或者U盘。

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