一種太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及消防裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器。它包括MCU主控器以及與MCU主控器連接的報(bào)警器、煙霧檢測(cè)器和溫度檢測(cè)器，它還包括DC/DC變換電路、功率為10W的太陽(yáng)能板、12V蓄電池和降壓供電電路，所述MCU主控器通過(guò)DC/DC變換電路控制太陽(yáng)能板向12V蓄電池充電，所述12V蓄電池的輸出電壓經(jīng)降壓供電電路降壓至5V后通過(guò)MCU主控器向報(bào)警器、煙霧檢測(cè)器和溫度檢測(cè)器供電。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置的DC/DC變換電路實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板對(duì)12V蓄電池的充電控制，便于MCU主控器對(duì)太陽(yáng)能板進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，以最大化的利用太陽(yáng)能板的效率，從而使整個(gè)裝置能夠適用于森林防火的需求；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、節(jié)能環(huán)保且安裝方便，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【專利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及消防裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)森林火災(zāi)頻現(xiàn)，由火災(zāi)造成的人員傷亡也隨之增加，因此,森林火災(zāi)成為了一個(gè)需要預(yù)防的重要問(wèn)題。然而，森林中的許多地區(qū)地形險(xiǎn)惡，條件惡劣，造成架設(shè)電力線困難、成本高等諸多問(wèn)題，進(jìn)而加大了森林防火的難度。
[0003]太陽(yáng)能作為一種清潔、高效和永不衰竭的新能源，完全可以為森林防火所用；因此，有必要提供一種應(yīng)用于森林防火的太陽(yáng)能報(bào)警器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠森林防火需求的的太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器，它包括MCU主控器以及與MCU主控器連接的報(bào)警器、煙霧檢測(cè)器和溫度檢測(cè)器，它還包括DC/DC變換電路、功率為1W的太陽(yáng)能板、12V蓄電池和降壓供電電路，所述MCU主控器通過(guò)DC/DC變換電路控制太陽(yáng)能板向12V蓄電池充電，所述12V蓄電池的輸出電壓經(jīng)降壓供電電路降壓至5V后通過(guò)MCU主控器向報(bào)警器、煙霧檢測(cè)器和溫度檢測(cè)器供電。
[0007]優(yōu)選地，所述DC/DC變換電路包括MAX4080型檢流放大器和IR2104型半橋驅(qū)動(dòng)器，所述檢流放大器的RS+腳連接太陽(yáng)能板，在所述檢流放大器的RS+腳和RS-腳之間并聯(lián)有第三電阻和第二電容；
[0008]所述檢流放大器的RS-腳連接第一 MOS管的漏極，所述第一 MOS管的柵極通過(guò)并聯(lián)設(shè)置的第一二極管和第四電阻連接半橋驅(qū)動(dòng)器的HO腳，所述第一MOS管的源極連接第二MOS管的漏極，所述第二 MOS管的柵極通過(guò)并聯(lián)設(shè)置的第二二極管和第五電阻連接半橋驅(qū)動(dòng)器的LO腳；
[0009]所述12V蓄電池的外圍電路連接于第一 MOS管的源極和第二 MOS管的源極之間。
[0010]優(yōu)選地，所述MCU控制器為STC12C4052AD型單片機(jī)。
[0011]優(yōu)選地，所述煙霧檢測(cè)器為MQ-2型氣體傳感器，所述溫度檢測(cè)器為DS18B20數(shù)字溫度傳感器。
[0012]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置的DC/DC變換電路實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板對(duì)12V蓄電池的充電控制，便于MCU主控器對(duì)太陽(yáng)能板進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，以最大化的利用太陽(yáng)能板的效率，從而使整個(gè)裝置能夠適用于森林防火的需求；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、節(jié)能環(huán)保且安裝方便，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)電路原理圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的DC/DC變化電路與太陽(yáng)能板和12V蓄電池組成的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的煙霧檢測(cè)器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的溫度檢測(cè)器的電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0018]如圖1至圖4所示，本實(shí)施例的太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器，它包括起到核心控制作用的MCU主控器I以及與MCU主控器I連接的報(bào)警器2、煙霧檢測(cè)器3和溫度檢測(cè)器4 ;其中，MCU主控器I優(yōu)先選用STC12C4052AD型單片機(jī)，煙霧檢測(cè)器3優(yōu)先選用MQ-2型氣體傳感器，溫度檢測(cè)器4優(yōu)先選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器。它還包括連接于MCU主控器I的輸出端的DC/DC變換電路5、連接于DC/DC變換電路5的輸入端且功率為1W的太陽(yáng)能板6、連接于DC/D錯(cuò)變換電路5的輸出端的12V蓄電池7和連接于12V蓄電池7和MCU主控器I之間的降壓供電電路8 ;如此，MCU主控器I可通過(guò)調(diào)節(jié)輸入給DC/DC變換電路5的PWM波的占空比來(lái)控制DC/DC變換電路5的通斷，進(jìn)而通過(guò)DC/DC變換電路5來(lái)控制太陽(yáng)能板6向12V蓄電池7充電，而12V蓄電池7的輸出電壓則經(jīng)降壓供電電路8降壓至5V后通過(guò)MCU主控器I向報(bào)警器2、煙霧檢測(cè)器3和溫度檢測(cè)器4供電。
[0019]由于，太陽(yáng)能板6是一種非線性直流電源，且輸出特性受外界環(huán)境條件的影響很大，因此，通過(guò)DC/DC變換電路5的設(shè)置可避免太陽(yáng)能板6向12V蓄電池7直接充電，為能夠最大化地利用太陽(yáng)能板6的效率，使其能夠以最快的速度將12V蓄電池7充滿，本實(shí)施例的DC/DC變換電路5包括MAX4080型檢流放大器和IR2104型半橋驅(qū)動(dòng)器，檢流放大器的RS+腳連接太陽(yáng)能板6，在檢流放大器的RS+腳和RS-腳之間并聯(lián)有第三電阻R3和第二電容C2 ;同時(shí)，檢流放大器的RS-腳連接第一 MOS管Ql的漏極，第一 MOS管Ql的柵極通過(guò)并聯(lián)設(shè)置的第一二極管Dl和第四電阻R4連接半橋驅(qū)動(dòng)器的HO腳，第一 MOS管Ql的源極連接第二 MOS管Q2的漏極，第二 MOS管Q2的柵極通過(guò)并聯(lián)設(shè)置的第二二極管D2和第五電阻R5連接半橋驅(qū)動(dòng)器的LO腳；而12V蓄電池7的外圍電路則連接于第一 MOS管Ql的源極和第二 MOS管Q2的源極之間。
[0020]如此，可使DC/DC變換電路5具備MPPT (最大功率點(diǎn))跟蹤功能，其首先對(duì)太陽(yáng)能板6的輸出電壓和電流進(jìn)行采樣，在MCU主控器I的控制下，調(diào)節(jié)輸入給半橋驅(qū)動(dòng)器的PWM波的占空比，控制兩個(gè)MOS管的導(dǎo)通與截止比例，達(dá)到控制后級(jí)阻抗的目的，當(dāng)后級(jí)阻抗達(dá)到最佳阻抗時(shí)，太陽(yáng)能板6輸出的功率為最大功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)12蓄電池7的快速充電。同時(shí)，系統(tǒng)在供電充足的情況下，煙霧檢測(cè)器3和溫度檢測(cè)器4可檢測(cè)火災(zāi)的發(fā)生，當(dāng)煙霧檢測(cè)器3檢測(cè)到煙霧或溫度檢測(cè)器4檢測(cè)到環(huán)境溫度超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，MCU主控器I產(chǎn)生中斷，通過(guò)報(bào)警器2進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。
[0021]另外，考慮到整個(gè)報(bào)警裝置的穩(wěn)定性和成本問(wèn)題，本實(shí)施例的降壓供電電路8可采用MC34063芯片或LM2576芯片進(jìn)行降壓。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器，它包括MCU主控器以及與MCU主控器連接的報(bào)警器、煙霧檢測(cè)器和溫度檢測(cè)器，其特征在于:它還包括DC/DC變換電路、功率為10W的太陽(yáng)能板、12V蓄電池和降壓供電電路，所述MCU主控器通過(guò)DC/DC變換電路控制太陽(yáng)能板向12V蓄電池充電，所述12V蓄電池的輸出電壓經(jīng)降壓供電電路降壓至5V后通過(guò)MCU主控器向報(bào)警器、煙霧檢測(cè)器和溫度檢測(cè)器供電。
2.如權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器，其特征在于:所述DC/DC變換電路包括MAX4080型檢流放大器和IR2104型半橋驅(qū)動(dòng)器，所述檢流放大器的RS+腳連接太陽(yáng)能板，在所述檢流放大器的RS+腳和RS-腳之間并聯(lián)有第三電阻和第二電容； 所述檢流放大器的RS-腳連接第一 MOS管的漏極，所述第一 MOS管的柵極通過(guò)并聯(lián)設(shè)置的第一二極管和第四電阻連接半橋驅(qū)動(dòng)器的H0腳，所述第一 MOS管的源極連接第二 MOS管的漏極，所述第二 MOS管的柵極通過(guò)并聯(lián)設(shè)置的第二二極管和第五電阻連接半橋驅(qū)動(dòng)器的L0腳； 所述12V蓄電池的外圍電路連接于第一 MOS管的源極和第二 MOS管的源極之間。
3.如權(quán)利要求2所述的一種太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器，其特征在于:所述MCU控制器為STC12C4052AD 型單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種太陽(yáng)能森林防火報(bào)警器，其特征在于:所述煙霧檢測(cè)器為MQ-2型氣體傳感器，所述溫度檢測(cè)器為DS18B20數(shù)字溫度傳感器。
【文檔編號(hào)】G05F1/67GK204044961SQ201420334450
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】趙榮昌 申請(qǐng)人:中南大學(xué)