專利名稱：一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著天然氣開發(fā)利用的普及，由家庭天然氣泄漏引起的安全事故也隨之頻繁出現(xiàn)，使人們的人身財產(chǎn)安全受到極大的威脅，甚至給家庭和國家造成嚴(yán)重的損失。為了減少這類事故的發(fā)生，就必須對這些可燃?xì)怏w進(jìn)行現(xiàn)場實時檢測，采用先進(jìn)可靠的安全檢測儀表，嚴(yán)密檢測環(huán)境中可燃性氣體的濃度，及早發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取有效措施，避免事故發(fā)生，才能確保家庭生活安全。因此，研究可燃性氣體的檢測方法與研制可燃性氣體報警器就成為傳感器技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的一個重要課題。目前家用燃?xì)獍踩珯z測報警器已經(jīng)在生活中得到了普遍的應(yīng)用，但是普遍存在檢測效果不佳，容易發(fā)生誤報和漏報現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)。該家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)提高了燃?xì)馐褂玫陌踩?，且其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可靠性好，靈敏度高，抗干擾性好，便于推廣使用。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:包括實時檢測可燃?xì)怏w的濃度值并將濃度信號轉(zhuǎn)換成電信號的氣敏傳感器、與所述氣敏傳感器相接且用于抑制檢測過程中零點(diǎn)漂移問題的溫度補(bǔ)償電路、與溫度補(bǔ)償電路相接且用于將氣敏傳感器輸出的電信號放大處理的采樣放大電路和與采樣放大電路相接的單片機(jī)，以及為本系統(tǒng)各用電單元供電的電源模塊，所述單片機(jī)通過串口通信模塊與上位機(jī)進(jìn)行通信，所述單片機(jī)的輸入端接有為單片機(jī)提供時間基準(zhǔn)的時鐘電路、用于實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位的復(fù)位電路和用于進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的參數(shù)設(shè)置模塊，所述單片機(jī)的輸出端接有用于指示該系統(tǒng)處于運(yùn)行、報警或故障狀態(tài)的狀態(tài)指示燈和用于在本系統(tǒng)處于報警或故障狀態(tài)下驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)出鳴叫報警聲的聲音報警電路以及用于顯示氣敏傳感器所檢測可燃?xì)怏w濃度值的濃度顯示模塊，所述單片機(jī)的輸出端接有光電隔離器，所述光電隔離器接有用于控制排風(fēng)扇和燃?xì)饪刂齐姶砰y啟動或關(guān)閉的繼電器，所述繼電器為固態(tài)繼電器，所述單片機(jī)采用STC12C5A16S2。上述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述電源電路中的三端穩(wěn)壓芯片采用LM7805芯片。上述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述時鐘電路采用12MHz晶振和兩個30pF電容匹配。上述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述復(fù)位電路采用按鍵高電平復(fù)位。上述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述參數(shù)設(shè)置模塊包括采用4個獨(dú)立式鍵盤。[0009]上述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述串口通信模塊中的電平轉(zhuǎn)換芯片采用MAX232芯片。上述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述狀態(tài)指示燈采用LED發(fā)光二極管，所述濃度顯示模塊采用4位數(shù)碼管。上述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述氣敏傳感器采用MQ-411。上述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度補(bǔ)償電路中的運(yùn)算放大器采用0P07。上述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述采樣放大電路中的運(yùn)算放大器采用LM358。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理:本實用新型包括電源電路、時鐘電路、復(fù)位電路、參數(shù)設(shè)置模塊、串口通信模塊、單片機(jī)、狀態(tài)指示燈、聲音報警電路、濃度顯示模塊、氣敏傳感器、溫度補(bǔ)償電路、采樣放大電路、光電隔離器和繼電器，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。2、實時性高:本實用新型實現(xiàn)了小電流、弱信號對高電壓、大電流的有效安全控制。3、抗干擾性好:本實用新型在硬件上使用了信號的光電隔離、對輸入輸出電路起到了隔離作用，這些手段有效的抑制了系統(tǒng)噪聲，提高了系統(tǒng)的抗干擾性。4、智能化:本實用新型在硬件系統(tǒng)設(shè)計中，以集成A/D轉(zhuǎn)換等多種功能的單片機(jī)為核心，以及良好的人機(jī)交互和遠(yuǎn) 程通信功能，使得報警器不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且實現(xiàn)了燃?xì)鈾z測的數(shù)字化、智能化。奠定了良好的基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高了燃?xì)鈾z測的可靠性。5、準(zhǔn)確度高:本實用新型在軟件上采用線性內(nèi)插值計算方法對傳感器進(jìn)行非線性校正，運(yùn)行速度快，校正精度高，提高了報警準(zhǔn)確度。6、可靠性好:本實用新型在信號輸入電路中采用溫度補(bǔ)償校正的方法，同時應(yīng)用高精度低溫漂的運(yùn)算放大器，從而抑制了零點(diǎn)漂移，較好地解決了模擬式報警器零點(diǎn)漂移問題，有效提高了系統(tǒng)的可靠性。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明:I 一電源電路； 2—時鐘電路； 3—復(fù)位電路；4一參數(shù)設(shè)置模塊；5—串口通信模塊；6—單片機(jī)；7一狀態(tài)顯不燈；8—聲首報警電路；9一濃度顯不模塊；10—?dú)饷魝鞲衅鳎?11 一溫度補(bǔ)償電路； 12—采樣放大電路；13一光電隔離器； 14一繼電器；15—排風(fēng)扇；16—燃?xì)饪刂齐姶砰y；17—上位機(jī)。
具體實施方式
[0030]如圖1所示的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，包括實時檢測可燃?xì)怏w的濃度值并將濃度信號轉(zhuǎn)換成電信號的氣敏傳感器10、與所述氣敏傳感器10相接且用于抑制檢測過程中零點(diǎn)漂移問題的溫度補(bǔ)償電路11、與溫度補(bǔ)償電路11相接且用于將氣敏傳感器10輸出的電信號放大處理的采樣放大電路12和與采樣放大電路12相接的單片機(jī)6，以及為本系統(tǒng)各用電單元供電的電源模塊1，所述單片機(jī)6通過串口通信模塊5與上位機(jī)17進(jìn)行通信，所述單片機(jī)6的輸入端接有為單片機(jī)6提供時間基準(zhǔn)的時鐘電路2、用于實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位的復(fù)位電路3和用于進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的參數(shù)設(shè)置模塊4，所述單片機(jī)6的輸出端接有用于指示該系統(tǒng)處于運(yùn)行、報警或故障狀態(tài)的狀態(tài)指示燈7和用于在本系統(tǒng)處于報警或故障狀態(tài)下驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)出鳴叫報警聲的聲音報警電路8以及用于顯示氣敏傳感器10所檢測可燃?xì)怏w濃度值的濃度顯示模塊9，所述單片機(jī)6的輸出端接有光電隔離器13，所述光電隔離器13接有用于控制排風(fēng)扇15和燃?xì)饪刂齐姶砰y16啟動或關(guān)閉的繼電器14，所述繼電器14為固態(tài)繼電器，所述單片機(jī)6采用STC12C5A16S2。本實施例中，所述電源電路I中的三端穩(wěn)壓芯片采用LM7805芯片。所述時鐘電路2采用12MHz晶振和兩個30pF電容匹配。所述復(fù)位電路3采用按鍵高電平復(fù)位。所述參數(shù)設(shè)置模塊4包括采用4個獨(dú)立式鍵盤。所述串口通信模塊5中的電平轉(zhuǎn)換芯片采用MAX232芯片。所述狀態(tài)指示燈7采用LED發(fā)光二極管，所述濃度顯示模塊9采用4位數(shù)碼管。所述氣敏傳感器10采用MQ-411。所述溫度補(bǔ)償電路11中的運(yùn)算放大器采用0P07。所述采樣放大電路12中的運(yùn)算放大器采用LM358。本實用新型的工作過程是:該家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)接通電源后，報警、故障、電源指示燈依次點(diǎn)亮1S，用于測試狀態(tài)顯示燈7是否正常，接下來報警系統(tǒng)進(jìn)入I分鐘自檢狀態(tài)，報警指示燈閃亮，自檢狀態(tài)結(jié)束后電源指示燈閃亮，報警系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。此時氣敏傳感器10實時檢測所處環(huán)境中的可燃?xì)怏w濃度信息，采用溫度補(bǔ)償電路11解決了傳感器的零點(diǎn)漂移問題，采樣放大電路12將氣敏傳感器10輸出的弱電流信號變換為電壓信號后，再經(jīng)放大電路處理變成單片機(jī)6所需要的0-5V標(biāo)準(zhǔn)模擬輸入信號。單片機(jī)6實時監(jiān)測傳感器采集到得濃度值與預(yù)先設(shè)置的報警濃度值進(jìn)行比較，并做出相應(yīng)的動作。如果檢測到的可燃?xì)怏w濃度值低于設(shè)定的報警濃度值，則報警系統(tǒng)正常運(yùn)行，如果檢測到的可燃?xì)怏w濃度值達(dá)到或高于設(shè)定的報警濃度值，則報警指示燈常亮，蜂鳴器發(fā)出鳴叫聲，通知用戶采取相應(yīng)的措施，并且通過光電隔離器13控制繼電器14吸合，啟動燃?xì)饪刂齐姶砰y16和排風(fēng)機(jī)15。用戶可以在數(shù)碼管提醒下通過按鍵進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，提供了非常友好的人機(jī)交互界面。串口通信模塊5通過RS232總線實現(xiàn)報警系統(tǒng)與上位機(jī)17的串行通信，實現(xiàn)對報警系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制功能，用戶可以通過上位機(jī)17遠(yuǎn)程設(shè)置報警濃度以及對報警器工作狀態(tài)的查詢。本報警系統(tǒng)既可以顯示控制又可以遠(yuǎn)程控制，增加了系統(tǒng)使用的靈活性。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:包括實時檢測可燃?xì)怏w的濃度值并將濃度信號轉(zhuǎn)換成電信號的氣敏傳感器(10)、與所述氣敏傳感器(10)相接且用于抑制檢測過程中零點(diǎn)漂移問題的溫度補(bǔ)償電路(11)、與溫度補(bǔ)償電路(11)相接且用于將氣敏傳感器(10)輸出的電信號放大處理的采樣放大電路(12)和與采樣放大電路(12)相接的單片機(jī)(6)，以及為本系統(tǒng)各用電單元供電的電源模塊(1)，所述單片機(jī)(6)通過串口通信模塊(5)與上位機(jī)(17)進(jìn)行通信，所述單片機(jī)(6)的輸入端接有為單片機(jī)(6)提供時間基準(zhǔn)的時鐘電路(2)、用于實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位的復(fù)位電路(3)和用于進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的參數(shù)設(shè)置模塊(4)，所述單片機(jī)(6)的輸出端接有用于指示該系統(tǒng)處于運(yùn)行、報警或故障狀態(tài)的狀態(tài)指示燈(7 )和用于在本系統(tǒng)處于報警或故障狀態(tài)下驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)出鳴叫報警聲的聲音報警電路(8)以及用于顯示氣敏傳感器(10)所檢測可燃?xì)怏w濃度值的濃度顯示模塊(9)，所述單片機(jī)(6)的輸出端接有光電隔離器(13)，所述光電隔離器(13)接有用于控制排風(fēng)扇(15)和燃?xì)饪刂齐姶砰y(16)啟動或關(guān)閉的繼電器(14)，所述繼電器(14)為固態(tài)繼電器，所述單片機(jī)(6)采用 STC12C5A16S2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述電源電路(I)中的三端穩(wěn)壓芯片采用LM7805芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述時鐘電路(2)采用12MHz晶振和兩個30pF電容匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述復(fù)位電路(3)采用按鍵高電平復(fù)位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述參數(shù)設(shè)置模塊(4)包括采用4個獨(dú)立式鍵盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述串口通信模塊(5)中的電平轉(zhuǎn)換芯片采用MAX232芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述狀態(tài)指示燈(7)采用LED發(fā)光二極管，所述濃度顯示模塊(9)采用4位數(shù)碼管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述氣敏傳感器(10)采用MQ-411。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度補(bǔ)償電路(11)中的運(yùn)算放大器采用0P07。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，其特征在于:所述采樣放大電路(12)中的運(yùn)算放大器采用LM358。
專利摘要本實用新型公開了一種家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)，包括實時檢測可燃?xì)怏w的濃度值并將濃度信號轉(zhuǎn)換成電信號的氣敏傳感器、用于抑制檢測過程中零點(diǎn)漂移問題的溫度補(bǔ)償電路、用于將氣敏傳感器輸出的電信號放大處理的采樣放大電路和單片機(jī)，單片機(jī)通過串口通信模塊與上位機(jī)進(jìn)行通信，單片機(jī)的輸入端接有的時鐘電路、復(fù)位電路和參數(shù)設(shè)置模塊，單片機(jī)的輸出端接有狀態(tài)指示燈和聲音報警電路以及用于顯示氣敏傳感器所檢測可燃?xì)怏w濃度值的濃度顯示模塊，單片機(jī)的輸出端接有光電隔離器，光電隔離器接有用于控制排風(fēng)扇和燃?xì)饪刂齐姶砰y啟動或關(guān)閉的繼電器。該家用燃?xì)獍踩珯z測報警系統(tǒng)提高了燃?xì)馐褂玫陌踩浴?br> 文檔編號G08B21/16GK202995977SQ201220625858

公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
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