感温火灾报警器控制电路及火灾报警器的制作方法

1.本技术涉及火灾探测报警领域，尤其涉及一种感温火灾报警器控制电路及火灾报警器。


背景技术：

2.感温火灾探测报警器作为一种预防火灾的常用装置，主要通过采集温度来检测环境是否发生火灾。环境温度达到一定范围时，感温火灾探测报警器及时发出灯光和声音报警信号，实现火灾报警，由此减少火灾事件的发生，减少人身和财产损失。
3.市面上的火灾探测报警器主要采用消防总线的方式进行数据传输通讯，涉及网络的安装，在安装过程中需要大面积布线，接线方式十分复杂，同时较长通信距离下的传输信号易受干扰。在安装过程中还需要考虑强弱电隔离的问题，对于应用环境需求较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提出了一种感温火灾报警器控制电路及火灾报警器。通过温度探测模块检测火灾事件是否发生，并以nb-iot无线通信模块传输报警信息至后台服务器，以解决目前的问题。
5.根据本技术的一方面，提供了一种感温火灾报警器控制电路，包括主控芯片hc32l130j8ta、nb-iot无线通信模块、温度探测模块、光指示模块、声音指示模块和电源模块；
6.所述主控芯片hc32l130j8ta的双向通信接口与所述温度探测模块的双向通信接口电连接，适用于判断所述温度探测模块发送的温度信号；
7.所述声音指示模块的接收端和所述光指示模块的接收端分别与所述主控芯片hc32l130j8ta的控制端电连接；
8.所述nb-iot无线通信模块的接收端也与所述主控芯片hc32l130j8ta的控制端电连接，适用于传输由所述主控芯片hc32l130j8ta发送的报警信号；
9.所述nb-iot无线通信模块包括nb-iot模组bc260y-cn、第三电阻r12、第四电阻r17、第一电容c26和第一三极管xt2；
10.所述nb-iot模组bc260y-cn的rxd引脚与所述第三电阻r12的一端电连接，所述第三电阻r12另一端与所述主控芯片hc32l130j8ta的u1_tx引脚电连接；
11.所述nb-iot模组bc260y-cn的txd引脚与所述第一三极管xt2的发射极电连接，所述第一三极管xt2的集电极与所述主控芯片hc32l130j8ta的u1_rx引脚电连接；
12.所述第四电阻r17和所述第一电容c26并联后一端与所述第一三极管xt2的基极电连接，另一端与所述nb-iot模组bc260y-cn的vdd_ext引脚电连接；
13.所述电源模块的输出端分别与所述主控芯片hc32l130j8ta、所述温度探测模块、所述声音指示模块、所述光指示模块和所述nb-iot无线通信模块的电源输入端电连接。
14.在一种可能的实现方式中，还包括自检消音模块；
15.所述自检消音模块的控制端与所述主控芯片hc32l130j8ta的接收端电连接，且所述自检消音模块的电源输入端与所述电源模块的输出端电连接。
16.在一种可能的实现方式中，所述温度探测模块包括第一电阻和第二电阻；
17.所述第一电阻与所述第二电阻串联连接，且所述第一电阻和所述第二电阻之间的分压信号由所述主控芯片hc32l130j8ta的ain1引脚接收；所述第一电阻另一端与所述主控芯片hc32l130j8ta的u0_tx引脚电连接，所述第二电阻的另一端接地。
18.在一种可能的实现方式中，所述声音指示模块包括蜂鸣器、第一电感、第一二极管、第二三极管和第五电阻；
19.所述蜂鸣器一端与所述第一二极管的阴极电连接，另一端与所述第一电感一端电连接，所述第一电感另一端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二三极管的集电极电连接；
20.所述第二三极管的发射极接地，且所述第二三极管的集电极与所述第一二极管的阴极电连接，所述第一二极管的阳极接地；
21.所述第五电阻一端与所述主控芯片hc32l130j8ta的pb04引脚电连接，另一端与所述第二三极管的基极电连接。
22.在一种可能的实现方式中，所述光指示模块包括第一指示灯、第二指示灯、第六电阻和第七电阻；
23.所述第一指示灯正极与所述主控芯片hc32l130j8ta的v_cpu电连接，所述第一指示灯负极与所述第六电阻一端电连接，所述第六电阻另一端连接所述主控芯片hc32l130j8ta的pb14引脚；
24.所述第二指示灯正极与所述主控芯片hc32l130j8ta的v_cpu电连接，所述第二指示灯负极与所述第七电阻一端电连接，所述第七电阻另一端连接所述主控芯片hc32l130j8ta的pb13引脚。
25.在一种可能的实现方式中，所述自检消音模块还包括第八电阻、第二电容和按键；
26.所述按键与所述第二电容并联连接后一端与所述第八电阻一端电连接，另一端接地；所述第八电阻另一端与所述主控芯片hc32l130j8ta的v_cpu电连接。
27.在一种可能的实现方式中，还包括晶体振荡器；
28.所述晶体振荡器两端分别与所述主控芯片hc32l130j8ta的uarti_tx和uart1_rx引脚电连接。
29.在一种可能的实现方式中，所述电源模块还包括dc电源和π型lc滤波模块；
30.所述π型lc滤波模块两端分别与所述dc电源两极电连接，其中所述π型lc滤波模块包括第三电容、第四电容、第二电感和第三电感；
31.所述第三电容一端与所述dc电源正极电连接，另一端与所述dc电源负极电连接；所述第二电感一端与所述第三电容一端电连接，另一端与所述第四电容一端电连接，所述第四电容另一端与所述第四电感一端电连接，所述第四电感另一端与所述第三电容一端电连接。
32.根据本技术的另一方面，还提供了一种火灾报警器，包括上述任意一种可能实现方式中所述的感温火灾报警器控制电路。
33.本技术的有益效果：
34.通过温度探测模块对检测外部环境温度，在温度超过报警阈值时向主控芯片发送报警信号，主控芯片在控制声光信号指示报警的同时由nb-iot无线通信模块向服务器传递报警信号，实时有效的向相关人员推送报警信息。采用nb-iot无线通信模块进行通讯，无需复杂布线，且能够保障在较长通信距离之下，所传输的信号具备较强的抗干扰性，从而准确及时的指引相关人员采取措施，保护人身及财产安全。
35.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本技术的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
36.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本技术的原理。
37.图1示出本技术实施例的感温火灾报警器控制电路图；
38.图2示出本技术实施例的主控芯片的电路图；
39.图3示出本技术实施例的自检消音模块电路图；
40.图4示出本技术实施例的温度探测模块电路图；
41.图5示出本技术实施例的nb-iot无线通信模块电路图；
42.图6示出本技术实施例的声音指示模块电路图；
43.图7示出本技术实施例的光指示模块电路图；
44.图8示出本技术实施例的电源模块电路图。
具体实施方式
45.以下将参考附图详细说明本技术的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
46.其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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技术或简化描述，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技术的限制。
47.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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
48.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
49.另外，为了更好的说明本技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本技术的主旨。
50.图1示出本技术实施例的感温火灾报警器控制电路图；图2示出本技术实施例的主
控芯片的电路图；图3示出本技术实施例的自检消音模块电路图；
51.图4示出本技术实施例的温度探测模块电路图；图5示出本技术实施例的nb-iot无线通信模块电路图；图6示出本技术实施例的声音指示模块电路图；图7示出本技术实施例的光指示模块电路图；图8示出本技术实施例的电源模块电路图。如图1所示，该感温火灾报警器控制电路，包括：主控芯片100、nb-iot无线通信模块300、温度探测模块200、光指示模块400、声音指示模块500和电源模块700；主控芯片100的双向通信接口与温度探测模块200的双向通信接口电连接，适用于判断温度探测模块200发送的温度信号；声音指示模块500的接收端和光指示模块400的接收端分别与主控芯片100的控制端电连接；nb-iot无线通信模块300的接收端也与主控芯片100的控制端电连接，适用于传输由主控芯片100发送的报警信号；电源模块700的输出端分别与主控芯片100、温度探测模块200、声音指示模块500、光指示模块400和nb-iot无线通信模块300的电源输入端电连接。
52.在此实施例中，温度探测模块200与主控芯片100的通信接口相互连接，由温度探测模块200检测外部环境温度变化，当温度超过报警阈值时向主控芯片100发送报警信号。主控芯片100用于完成相关处理操作，具体为在接收火灾报警信号之后，通过驱动声音指示模块500和光指示模块400发送声光报警信号，同时主控芯片100还控制nb-iot无线通信模块300发送报警信息，通过nb-iot无线通信模块300向后台服务器传递信息，由服务器通过手机app、电话、短信等形式及时推送报警信息给用户，实现火警的远程监控，促使相关人员及时采取措施保障安全。采用nb-iot无线通用模块300进行数据的通信，无需大面积进行布线即可实现火灾报警信息的准确传输，使用成本较低。同时nb-iot无线通信模块300无需做到强弱电隔离，对应用环境要求较低，能够有效推广应用。
53.在其中一个具体实施例中，如图2和图3所示还包括自检消音模块600；自检消音模块600的控制端与主控芯片100的接收端电连接，且自检消音模块600的电源输入端与电源模块700的输出端电连接。
54.在此实施例中，自检消音模块600适用于向主控芯片100发送自检按键电路信号或消音按键电路信号，其中通过自检按键电路信号检测感温火灾报警器功能是否正常，通过消音按键电路信号适用于系统复位，可有效保障当再次检测到火灾报警信号时，能够再次启动报警。
55.在其中一个具体实施例中，如图4所示温度探测模块200包括第一电阻rt1和第二电阻r11；第一电阻rt1与第二电阻r11串联连接，且第一电阻rt1和第二电阻r11之间的分压信号由主控芯片100的ain1引脚接收；第一电阻rt1另一端与主控芯片100的u0_tx引脚电连接，第二电阻r11的另一端接地。
56.在此实施例中，第一电阻rt1为热敏电阻，随着环境温度不断变化，其对应的电阻值也相应发生变化，因此主控芯片100得以检测第一电阻rt1与第二电阻r11之间的分压信号对温度进行判断。具体的，第一电阻rt1与第二电阻r11之间的分压信号由主控芯片100的ain1引脚接入，由此采集随温度变化的分压信号，从而达到探测的目的，使得火灾发生时能够及时有效的驱动声音指示模块500、光指示模块400和nb-iot无线通信模块300进行火灾报警。
57.在其中一个具体实施例中，nb-iot无线通信模块300包括nb-iot模组bc260y-cn、第三电阻r12、第四电阻r17、第一电容c26和第一三极管xt2；nb-iot模组bc260y-cn的rxd引
脚与第三电阻r12的一端电连接，第三电阻r12另一端与主控芯片100的u1_tx引脚电连接；nb-iot模组bc260y-cn的txd引脚与第一三极管xt2的发射极电连接，第一三极管xt2的集电极与主控芯片100的u1_rx引脚电连接；第四电阻r17和第一电容c26并联后一端与第一三极管xt2的基极电连接，另一端与nb-iot模组bc260y-cn的vdd_ext引脚电连接。
58.在此实施例中，nb-iot模组bc260y-cn通过第一三极管xt2与主控芯片100连接，具体的，当主控芯片100接收到温度探测模块200的火灾报警信号时，通过u1_tx和u1_rx与nb-iot模组bc260y-cn进行通信，向其传输火灾报警信号。由nb-iot无线通信模块300将报警信号加密并传递给后台服务器，并由后台服务器将火灾信息通过app、电话、短信等形式及时推送给用户，实现火警的远程监控。还需要说明的是，由于nb-iot使用授权频段，故还包括sim接口u2，适用于接入sim芯片以便所有物联网设备可以访问nb-iot网络。同时还包括保护二极管u1，保护二极管u1的a引脚与主控芯片100的g_cpu连接，k2引脚接收nb-iot模组的usim_vdd，k5引脚接收复位信号，k4引脚接nb-iot模组的usim_clk，k3接收串行总线数据与nb-iot模组的usim_data连接。
59.还需要说明的是，本公开控制电路还包括第九电阻r16、第十电阻r18、第五电容c12和第三三极管xt1，具体的nb-iot模组的reset引脚与第三三极管xt1的集电极电连接，第三三极管xt1的基极分别于第九电阻r16和第十电阻r18一端电连接，第十电阻r18和第三三极管xt1的发射极接地，且第五电容c12两端分别与第三三极管xt1两端电连接，第九电阻r16另一端与主控芯片100的lpu0_rx端电连接。当nb-iot模组bc260y-cn的reset引脚电平拉低时，nb-iot模组进行复位。
60.在其中一个具体实施例中，如图6所示，声音指示模块500包括蜂鸣器bz1、第一电感l3、第一二极管vd1、第二三极管vt2和第五电阻r9；蜂鸣器bz1一端与第一二极管vd1的阴极电连接，另一端与第一电感l3一端电连接，第一电感l3另一端分别与第一二极管vd1的阴极和第二三极管vt2的集电极电连接；第二三极管vt2的发射极接地，且第二三极管vt2的集电极与第一二极管vd1的阴极电连接，第一二极管vd1的阳极接地；第五电阻r9一端与主控芯片100的pb04引脚电连接，另一端与第二三极管vt2的基极电连接。
61.在此实施例中，主控芯片100通过buzzer信号控制第二三极管vt2的通断，并配合第一电感l3充放电，从而控制蜂鸣器bz1发出鸣响。具体的，当主控芯片100接收到报警信号后，通过第五电阻r9连接至第二三极管vt2的基极实现对于第二三极管vt2的高电平触发，即第二三极管vt2基极为高电平时，第二三极管vt2处于导通状态，蜂鸣器bz1发出鸣响报警。
62.在其中一个具体实施例中，如图7所示，光指示模块400包括第一指示灯led1、第二指示灯led2、第六电阻r3和第七电阻r4；第一指示灯led1正极与主控芯片100的v_cpu电连接，第一指示灯led1负极与第六电阻r3一端电连接，第六电阻r3另一端连接主控芯片100的pb14引脚；第二指示灯led2正极与主控芯片100的v_cpu电连接，第二指示灯led2负极与第七电阻r4一端电连接，第七电阻r4另一端连接主控芯片100的pb13引脚。
63.在此实施例中，主控芯片100的led_g和led_r信号分别通过第六电阻r3和第七电阻r4发送至第一指示灯led1和第二指示灯led2，其中第一指示灯led1为红色报警指示灯，第二指示灯led2为绿色故障指示灯。当主控芯片100接收火灾报警信号后，向光指示模块400发送led_g信号，驱动光指示模块400发出红色指示信号，提示相关人员火灾的发生。同
时，当感温火灾报警器发生故障时，由主控芯片100向光指示模块400发送led_r信号提示故障，及时检修保障报警器的正常运行。
64.在其中一个具体实施例中，自检消音模块600还包括第八电阻r7、第二电容c16和按键sk1；按键sk1与第二电容c16并联连接后一端与第八电阻r7一端电连接，另一端接地；第八电阻r7另一端与主控芯片100的v_cpu电连接。
65.在此实施例中，按键sk1通过第八电阻r7实现与主控芯片100的连接，具体的，第八电阻r7作为上拉电阻，当按键sk1没有按下时，此时key1为高电平；当按键sk1按下时，key1直接接地与g_cpu连接，故key1为低电平，由此实现给主控芯片100提供判断信号的目的。
66.在其中一个具体实施例中，还包括晶体振荡器g1；晶体振荡器g1两端分别与主控芯片100的uarti_tx和uart1_rx引脚电连接。
67.在此实施例中，晶体振荡器g1为8m晶体振荡器，适用于提供主控芯片100的工作时钟，需要说明的是主控芯片100采用hc32l130j8ta芯片。
68.在其中一个具体实施例中，如图8所示所述电源模块700还包括dc电源b1和π型lc滤波模块710；π型lc滤波模块710两端分别与dc电源b1两极电连接，其中π型lc滤波模块710包括第三电容c22、第四电容c20、第二电感l1和第三电感l2；第三电容c22一端与dc电源b1正极电连接，另一端与dc电源b1负极电连接；第二电感l1一端与第三电容c22一端电连接，另一端与第四电容c20一端电连接，第四电容c20另一端与第三电感l2一端电连接，第三电感l2另一端与第三电容c22一端电连接。
69.在此实施例中，dc电源b1为3v电源，通过π型lc滤波模块710给主控芯片100、声音指示模块500、光指示模块400、温度探测模块200和nb-iot无线通信模块300提供3v工作电源。具体的，主控芯片100的工作电压范围为2v到5.5v，深度休眠时功耗0.5ua。
70.基于前面任一所述的感温火灾报警器控制电路，本公开还提供了一种火灾报警器。其中，本公开实施例的火灾报警器包括如上任一所述的感温火灾报警器控制电路。
71.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：
1.一种感温火灾报警器控制电路，其特征在于，包括主控芯片hc32l130j8ta、nb-iot无线通信模块、温度探测模块、光指示模块、声音指示模块和电源模块；所述主控芯片hc32l130j8ta的双向通信接口与所述温度探测模块的双向通信接口电连接，适用于判断所述温度探测模块发送的温度信号；所述声音指示模块的接收端和所述光指示模块的接收端分别与所述主控芯片hc32l130j8ta的控制端电连接；所述nb-iot无线通信模块的接收端也与所述主控芯片hc32l130j8ta的控制端电连接，适用于传输由所述主控芯片hc32l130j8ta发送的报警信号；所述nb-iot无线通信模块包括nb-iot模组bc260y-cn、第三电阻r12、第四电阻r17、第一电容c26和第一三极管xt2；所述nb-iot模组bc260y-cn的rxd引脚与所述第三电阻r12的一端电连接，所述第三电阻r12另一端与所述主控芯片hc32l130j8ta的u1_tx引脚电连接；所述nb-iot模组bc260y-cn的txd引脚与所述第一三极管xt2的发射极电连接，所述第一三极管xt2的集电极与所述主控芯片hc32l130j8ta的u1_rx引脚电连接；所述第四电阻r17和所述第一电容c26并联后一端与所述第一三极管xt2的基极电连接，另一端与所述nb-iot模组bc260y-cn的vdd_ext引脚电连接；所述电源模块的输出端分别与所述主控芯片hc32l130j8ta、所述温度探测模块、所述声音指示模块、所述光指示模块和所述nb-iot无线通信模块的电源输入端电连接。2.根据权利要求1所述的感温火灾报警器控制电路，其特征在于，还包括自检消音模块；所述自检消音模块的控制端与所述主控芯片hc32l130j8ta的接收端电连接，且所述自检消音模块的电源输入端与所述电源模块的输出端电连接。3.根据权利要求1所述的感温火灾报警器控制电路，其特征在于，所述温度探测模块包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻与所述第二电阻串联连接，且所述第一电阻和所述第二电阻之间的分压信号由所述主控芯片hc32l130j8ta的ain1引脚接收；所述第一电阻另一端与所述主控芯片hc32l130j8ta的u0_tx引脚电连接，所述第二电阻的另一端接地。4.根据权利要求1所述的感温火灾报警器控制电路，其特征在于，所述声音指示模块包括蜂鸣器、第一电感、第一二极管、第二三极管和第五电阻；所述蜂鸣器一端与所述第一二极管的阴极电连接，另一端与所述第一电感一端电连接，所述第一电感另一端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二三极管的集电极电连接；所述第二三极管的发射极接地，且所述第二三极管的集电极与所述第一二极管的阴极电连接，所述第一二极管的阳极接地；所述第五电阻一端与所述主控芯片hc32l130j8ta的pb04引脚电连接，另一端与所述第二三极管的基极电连接。5.根据权利要求1所述的感温火灾报警器控制电路，其特征在于，所述光指示模块包括第一指示灯、第二指示灯、第六电阻和第七电阻；所述第一指示灯正极与所述主控芯片hc32l130j8ta的v_cpu电连接，所述第一指示灯负极与所述第六电阻一端电连接，所述第六电阻另一端连接所述主控芯片hc32l130j8ta的
pb14引脚；所述第二指示灯正极与所述主控芯片hc32l130j8ta的v_cpu电连接，所述第二指示灯负极与所述第七电阻一端电连接，所述第七电阻另一端连接所述主控芯片hc32l130j8ta的pb13引脚。6.根据权利要求2所述的感温火灾报警器控制电路，其特征在于，所述自检消音模块还包括第八电阻、第二电容和按键；所述按键与所述第二电容并联连接后一端与所述第八电阻一端电连接，另一端接地；所述第八电阻另一端与所述主控芯片hc32l130j8ta的v_cpu电连接。7.根据权利要求1所述的感温火灾报警器控制电路，其特征在于，还包括晶体振荡器；所述晶体振荡器两端分别与所述主控芯片hc32l130j8ta的uarti_tx和uart1_rx引脚电连接。8.根据权利要求1至7任一项所述的感温火灾报警器控制电路，其特征在于，所述电源模块还包括dc电源和π型lc滤波模块；所述π型lc滤波模块两端分别与所述dc电源两极电连接，其中所述π型lc滤波模块包括第三电容、第四电容、第二电感和第三电感；所述第三电容一端与所述dc电源正极电连接，另一端与所述dc电源负极电连接；所述第二电感一端与所述第三电容一端电连接，另一端与所述第四电容一端电连接，所述第四电容另一端与所述第三电感一端电连接，所述第三电感另一端与所述第三电容一端电连接。9.一种火灾报警器，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的感温火灾报警器控制电路。

技术总结
本申请涉及一种感温火灾报警器控制电路及火灾报警器，包括主控芯片、NB-IOT无线通信模块、温度探测模块、光指示模块、声音指示模块和电源模块；主控芯片双向通信接口与温度探测模块双向通信接口电连接，判断温度探测模块发送的温度信号；声音指示模块接收端和光指示模块接收端与主控芯片控制端电连接；NB-IOT无线通信模块接收端也与主控芯片控制端电连接，传输由主控芯发送的报警信号；电源模块输出端与主控芯片、温度探测模块、声音指示模块、光指示模块和NB-IOT无线通信模块电源输入端电连接。温度控制模块检测环境温度，主控芯片控制NB-IOT无线通信模块发送火灾报警信号，无需复杂布线即实现准确报警，保障安全。保障安全。保障安全。


技术研发人员：宋俊平 訾文超
受保护的技术使用者：北京有信智汇科技有限公司
技术研发日：2022.08.09
技术公布日：2023/6/27