矿用声光报警控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及煤矿报警装置，具体为矿用声光报警控制器，包括稳压电路、信号输入监测电路、信号输出控制电路、语音播报电路和单片机电路，稳压电路将本安电源降压至供电电压，向单片机、语音芯片供电，信号输入监测电路用于单片机采集外部触发信号，信号输出控制电路用于单片机输出控制信号，控制外部设备工作，语音播报电路，芯片内存储的语音内容分为若干个不同的语音段，根据单片机发送的指令，播报对应的语音段，起到语音报警的目的，单片机电路作为电路的核心控制单元，通过内部程序的运行，实现的功能包括：采集外部信号，输出相应控制信号，控制语音芯片播报。本实用新型采用集成芯片作为核心控制安全可靠，体积小，报警内容丰富。
【专利说明】矿用声光报警控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿报警装置，具体为矿用声光报警控制器。
【背景技术】
[0002]煤矿生产安全是煤矿生产顺利进行的重要保障。在矿井中，大型机器开动之前和开动之后及道岔指示等，井下工作人员都需要得到安全警示，以防意外发生。传统矿用报警器由分离式元件构成，不仅电路结构复杂，而且故障率较高。而目前市面常见的报警器又存在存储量小，电路芯片及录音电路占用空间大，且录音电路不能随意更改，只有通过外围电路方可改变的弊端。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了解决现有矿用声光报警器受噪音等影响存在的语音不清，以及存储量小、且录音电路不能随意更改等问题，提供了矿用声光报警控制器。
[0004]本实用新型是采用如下的技术方案实现的:矿用声光报警控制器，稳压电路、信号输入监测电路、信号输出控制电路、语音播报电路和单片机电路；
[0005]其中稳压电路包括输入端子Pl和型号为SPX1117-5的稳压模块U1，输入端子Pl的第I管脚和第一晶体二极管Dl的正极连接，第一晶体二极管Dl的负极和滤波电感LI的一端连接，滤波电感LI的另一端通过第一电阻Rl和稳压模块Ul的第3管脚连接，稳压模块Ul的第3管脚还通过第一电容Cl和输入端子Pl的第2管脚连接，第一电容Cl两端还并联有第二电容C2和第三电容C3，稳压模块Ul的第I管脚和输入端子Pl的第2管脚连接并接地，第2管脚和第一稳压管ZDl的负极连接，第一稳压管ZDl的正极和稳压模块Ul的第I管脚连接，第一稳压管Dl的两端还并联有第二稳压管ZD2、第四电容C4和第五电容C5，稳压模块Ul的第2管脚还通过第二电阻R2和第一发光二极管DRl的正极连接，第一发光二极管DRl的负极接地；
[0006]信号输入监测电路包括型号为TLP181的第一光耦隔离器01，第一光耦隔离器Ol的第I管脚和第2管脚之间连接有第十一电容C11，第2管脚还接地，第I管脚还和第十二电阻R12的一端连接，第十二电阻R12的另一端为信号输入端，第一光耦隔离器01的第4管脚和第三发光二极管DR3的负极连接，第三发光二极管DR3的正极通过第十电阻RlO和稳压模块Ul的第2管脚连接，第一光耦隔离器01的第4管脚还通过第八电阻R8和稳压模块Ul的第2管脚连接，第一光耦隔离器01的第3管脚接地；
[0007]单片机电路包括型号为AT89S52的单片机U2和单片机U2的外围电路，外围电路包括复位电路、看门狗电路、起振电路和下载端子；第一光耦隔离器01的第4管脚和单片机U2的第11管脚连接，单片机U2的第38管脚和稳压模块Ul的第2管脚连接；
[0008]信号输出控制电路包括隔离信号输出控制电路和非隔离信号输出控制电路，隔离信号输出控制电路包括型号为TLP181的第二光耦隔离器02，第二光耦隔离器02的第I管脚通过第三电阻R3和稳压模块Ul的第2管脚连接，第2管脚和单片机U2的第25管脚连接，第4管脚和第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端和外部供电电源连接，第3管脚接地，第4管脚作为隔尚信号输出控制电路的输出端；非隔尚信号输出控制电路包括第一晶体三极管Ql和第二晶体三极管Q2，第二晶体三极管Q2的基极和单片机U2的第33管脚连接，基极还通过第五电阻R5和稳压模块Ul的第2管脚连接，第二晶体三极管Q2的发射极接地，集电极和第一晶体三极管Ql的基极连接，第一晶体三极管Ql的基极还通过第四电阻R4和稳压模块Ul的第2管脚连接，第一晶体三极管Ql的发射极接地，第一晶体三极管Ql的集电极作为非隔离信号输出控制电路的输出端；
[0009]语音播报电路包括型号为ISD1730的语音芯片U4和型号为PAM8403的功放芯片U5,语音芯片U4的第4管脚、第5管脚、第6管脚和第7管脚分别和单片机U2的第22管脚、第20管脚、第19管脚和第18管脚连接，语音芯片U4的第23管脚和按钮KP的触点的一端连接，按钮KP的触点的另一端接地，第20管脚通过第十五电阻R15接数字地，第18管脚通过第二i^一电容C21接数字地，第27管脚通过第十六电阻R16和稳压模块Ul的第2管脚连接，第2管脚和第二发光二极管DR2的负极连接，第二发光二极管DR2的正极通过第十一电阻Rll和稳压模块Ul的第2管脚连接，第I管脚和第28管脚之间连接有第十二电容C12，第十二电容C12之间并联有第十三电容C13，第28管脚接地，还通过FBl接数字地，第12管脚和第14管脚之间还连接有第十六电容C16，第十六电容C16两端并联有第十七电容C17，第12管脚还和数字地连接，
[0010]功放芯片U5的第2管脚和第4管脚之间连接有第二十六电容C26，第二十六电容C26之间还并联有第二十七电容C27，第2管脚还接数字地，第4管脚通过第二磁珠FB2和稳压模块Ul的第2管脚连接，第4管脚还接模拟地，第6管脚通过第三磁珠FB3和稳压模块Ul的第2管脚连接，第6管脚还通过第三十六电容C36接数字地，第8管脚通过第三十五电容C35接数字地，第9管脚、第11管脚和第15管脚都接数字地，第12管脚和第13管脚连接，第13管脚和第15管脚之间还连接有第二十八电容C28，第二十八电容C28两端并联有第二十九电容C29，功放芯片U5的第5管脚和单片机U2的第21管脚连接，第I管脚和第3管脚分别和第一扬声器LSl的接线端连接，第14管脚和第16管脚分别和第二扬声器LS2的接线端连接；
[0011 ] 语音芯片U4的第15管脚通过第二十三电容C23和第二^^一电阻R21的一端连接，第二十一电阻R21的另一端通过第二十三电阻R23接数字地，第二十三电阻R23两端还并联有第三十电容C30，第二^^一电阻R21的另一端还通过依次连接的第二十四电容C24和第二十二电阻R22和功放芯片U5的第7管脚连接，语音芯片U4的第13管脚通过第三^^一电容C31和第二十六电阻R26的一端连接，第二十六电阻R26的另一端通过第二十八电阻R28接数字地，第二十八电阻R28两端还并联有第三十四电容C34，第二十六电阻R26的另一端还通过依次连接的第三十二电容C32和第二十七电阻R27和功放芯片U5的第10管脚连接。
[0012]稳压电路用于将外部电源转换为供电电源，供给单片机U2、语音芯片U4和功放芯片U5，信号输入监测电路的信号输入端和大型机器和道岔指示器等的信号输出端连接，大型机器开动信号和岔道指示信号可通过信号输入监测电路传输到单片机U2，单片机U2然后通过第22管脚、第20管脚、第19管脚和第18管脚输出信号到语音芯片U4,语音芯片U4通过第13管脚和第15管脚传输信号到功放芯片U5，功放芯片U5控制第一扬声器LSl和第二扬声器LS2报警，进而提醒到井下工作人员，单片机U2还可输出控制信号给信号输出控制电路，信号输出控制电路的输出端和信号灯等动作机构连接，隔离信号输出控制电路和非隔离信号输出控制电路可以和不同种类的动作机构连接，也可以提醒到井下工作人员。
[0013]本实用新型的有益效果是，采用集成芯片作为核心控制，结构简单，安全可靠，体积小，报警内容丰富，本实用新型具备监测、报警、控制三大功能，可以适应大多数煤矿应用场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为稳压电路的电路原理图。
[0015]图2为信号输入监测电路的电路原理图。
[0016]图3为单片机的连接示意图。
[0017]图4为隔离信号输出控制电路的电路原理图。
[0018]图5为非隔离信号输出控制电路的电路原理图。
[0019]图6为语音芯片的连接示意图。
[0020]图7为功放芯片的连接示意图。
[0021]图8为语音芯片和功放芯片的连接线路的示意图。
[0022]图9为语音芯片和功放芯片的另一连接线路的示意图。
[0023]图10为复位电路的电路原理图。
[0024]图11为看门狗电路的电路原理图。
[0025]图12为起振电路的电路原理图。
[0026]图13为下载电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0027]矿用声光报警控制器，包括稳压电路、信号输入监测电路、信号输出控制电路、语音播报电路和单片机电路，
[0028]其中稳压电路包括输入端子Pl和型号为SPX1117-5的稳压模块U1，输入端子Pl的第I管脚和第一晶体二极管Dl的正极连接，第一晶体二极管Dl的负极和滤波电感LI的一端连接，滤波电感LI的另一端通过第一电阻Rl和稳压模块Ul的第3管脚连接，稳压模块Ul的第3管脚还通过第一电容Cl和输入端子Pl的第2管脚连接，第一电容Cl两端还并联有第二电容C2和第三电容C3，稳压模块Ul的第I管脚和输入端子Pl的第2管脚连接并接地，第2管脚和第一稳压管ZDl的负极连接，第一稳压管ZDl的正极和稳压模块Ul的第I管脚连接，第一稳压管Dl的两端还并联有第二稳压管ZD2、第四电容C4和第五电容C5，稳压模块Ul的第2管脚还通过第二电阻R2和第一发光二极管DRl的正极连接，第一发光二极管DRl的负极接地；
[0029]信号输入监测电路包括型号为TLP181的第一光耦隔离器01，第一光耦隔离器Ol的第I管脚和第2管脚之间连接有第十一电容C11，第2管脚还接地，第I管脚还和第十二电阻R12的一端连接，第十二电阻R12的另一端为信号输入端，第一光耦隔离器Ol的第4管脚和第三发光二极管DR3的负极连接，第三发光二极管DR3的正极通过第十电阻RlO和稳压模块Ul的第2管脚连接，第一光耦隔离器Ol的第4管脚还通过第八电阻R8和稳压模块Ul的第2管脚连接，第一光耦隔离器Ol的第3管脚接地；
[0030]单片机电路包括型号为AT89S52的单片机U2和单片机U2的外围电路，外围电路包括复位电路、看门狗电路、起振电路和下载端子；第一光耦隔离器01的第4管脚和单片机U2的第11管脚连接，单片机U2的第38管脚和稳压模块Ul的第2管脚连接；
[0031]信号输出控制电路包括隔离信号输出控制电路和非隔离信号输出控制电路，隔离信号输出控制电路包括型号为TLP181的第二光耦隔离器02，第二光耦隔离器02的第I管脚通过第三电阻R3和稳压模块Ul的第2管脚连接，第2管脚和单片机U2的第25管脚连接，第4管脚和第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端和外部供电电源连接，第3管脚接地，第4管脚作为隔尚信号输出控制电路的输出端；非隔尚信号输出控制电路包括第一晶体三极管Ql和第二晶体三极管Q2，第二晶体三极管Q2的基极和单片机U2的第33管脚连接，基极还通过第五电阻R5和稳压模块Ul的第2管脚连接，第二晶体三极管Q2的发射极接地，集电极和第一晶体三极管Ql的基极连接，第一晶体三极管Ql的基极还通过第四电阻R4和稳压模块Ul的第2管脚连接，第一晶体三极管Ql的发射极接地，第一晶体三极管Ql的集电极作为非隔离信号输出控制电路的输出端；
[0032]语音播报电路包括型号为ISD1730的语音芯片U4和型号为PAM8403的功放芯片U5，语音芯片U4的第4管脚、第5管脚、第6管脚和第7管脚分别和单片机U2的第22管脚、第20管脚、第19管脚和第18管脚连接，语音芯片U4的第23管脚和按钮KP的触点的一端连接，按钮KP的触点的另一端接地，第20管脚通过第十五电阻R15接数字地，第18管脚通过第二i^一电容C21接数字地，第27管脚通过第十六电阻R16和稳压模块Ul的第2管脚连接，第2管脚和第二发光二极管DR2的负极连接，第二发光二极管DR2的正极通过第十一电阻Rll和稳压模块Ul的第2管脚连接，第I管脚和第28管脚之间连接有第十二电容C12，第十二电容C12之间并联有第十三电容C13，第28管脚接地，还通过FBl接数字地，第12管脚和第14管脚之间还连接有第十六电容C16，第十六电容C16两端并联有第十七电容C17，第12管脚还和数字地连接，
[0033]功放芯片U5的第2管脚和第4管脚之间连接有第二十六电容C26，第二十六电容C26之间还并联有第二十七电容C27，第2管脚还接数字地，第4管脚通过第二磁珠FB2和稳压模块Ul的第2管脚连接，第4管脚还接模拟地，第6管脚通过第三磁珠FB3和稳压模块Ul的第2管脚连接，第6管脚还通过第三十六电容C36接数字地，第8管脚通过第三十五电容C35接数字地，第9管脚、第11管脚和第15管脚都接数字地，第12管脚和第13管脚连接，第13管脚和第15管脚之间还连接有第二十八电容C28，第二十八电容C28两端并联有第二十九电容C29，功放芯片U5的第5管脚和单片机U2的第21管脚连接，第I管脚和第3管脚分别和第一扬声器LSl的接线端连接，第14管脚和第16管脚分别和第二扬声器LS2的接线端连接；
[0034]语音芯片U4的第15管脚通过第二十三电容C23和第二^^一电阻R21的一端连接，第二十一电阻R21的另一端通过第二十三电阻R23接数字地，第二十三电阻R23两端还并联有第三十电容C30，第二^^一电阻R21的另一端还通过依次连接的第二十四电容C24和第二十二电阻R22和功放芯片U5的第7管脚连接，语音芯片U4的第13管脚通过第三^^一电容C31和第二十六电阻R26的一端连接，第二十六电阻R26的另一端通过第二十八电阻R28接数字地，第二十八电阻R28两端还并联有第三十四电容C34，第二十六电阻R26的另一端还通过依次连接的第三十二电容C32和第二十七电阻R27和功放芯片U5的第10管脚连接。
[0035]具体实施时，单片机U2的外围电路，外围电路包括复位电路、看门狗电路、起振电路和下载电路，
[0036]单片机U2的复位电路包括第一按钮KRl，第一按钮KRl的触点的一端和单片机U2的第4管脚连接，该端还通过第十四电阻R14接地，第一按钮KRl的触点的另一端通过第五电容C5和单片机U2的第4管脚连接，还通过第七电容C7接地，还和稳压模块Ul的第2管脚连接；看门狗电路包括看型号为MAX1232的门狗芯片U3，看门狗芯片U3的第I管脚和第4管脚之间连接有第二按钮KR2，第4管脚还接地，看门狗芯片U3的第2管脚、第3管脚和第8管脚相互连接且和稳压模块Ul的第2管脚连接，第7管脚和单片机U2的第10管脚连接，第5管脚和单片机U2的第4管脚连接，起振电路包括晶振JZ1，晶振JZl的两端分别通过第九电容C9和第十电容ClO接地，晶振JZl的两端分别和单片机U2的第14管脚和第15管脚连接；下载电路包括下载端子ISP，下载端子ISP的第I管脚、第5管脚、第7管脚和第9管脚分别和单片机U2的第I管脚、第4管脚、第3管脚和第2管脚连接，下载端子ISP的第2管脚和稳压模块Ul的第2管脚连接，下载端子ISP的第10管脚接地。
【权利要求】
1.矿用声光报警控制器，其特征在于包括稳压电路、信号输入监测电路、信号输出控制电路、语音播报电路和单片机电路， 其中稳压电路包括输入端子Pl和型号为SPX1117-5的稳压模块U1，输入端子Pl的第I管脚和第一晶体二极管Dl的正极连接，第一晶体二极管Dl的负极和滤波电感LI的一端连接，滤波电感LI的另一端通过第一电阻Rl和稳压模块Ul的第3管脚连接，稳压模块Ul的第3管脚还通过第一电容Cl和输入端子Pl的第2管脚连接，第一电容Cl两端还并联有第二电容C2和第三电容C3，稳压模块Ul的第I管脚和输入端子Pl的第2管脚连接并接地，第2管脚和第一稳压管ZDl的负极连接，第一稳压管ZDl的正极和稳压模块Ul的第I管脚连接，第一稳压管Dl的两端还并联有第二稳压管ZD2、第四电容C4和第五电容C5，稳压模块Ul的第2管脚还通过第二电阻R2和第一发光二极管DRl的正极连接，第一发光二极管DRl的负极接地； 信号输入监测电路包括型号为TLP181的第一光耦隔离器01，第一光耦隔离器Ol的第I管脚和第2管脚之间连接有第十一电容C11，第2管脚还接地，第I管脚还和第十二电阻R12的一端连接，第十二电阻R12的另一端为信号输入端，第一光耦隔离器01的第4管脚和第三发光二极管DR3的负极连接，第三发光二极管DR3的正极通过第十电阻RlO和稳压模块Ul的第2管脚连接，第一光耦隔离器01的第4管脚还通过第八电阻R8和稳压模块Ul的第2管脚连接，第一光耦隔离器01的第3管脚接地； 单片机电路包括型号为AT89S52的单片机U2和单片机U2的外围电路，外围电路包括复位电路、看门狗电路、起振电路和下载端子；第一光耦隔离器01的第4管脚和单片机U2的第11管脚连接，单片机U2的第38管脚和稳压模块Ul的第2管脚连接； 信号输出控制电路包括隔离信号输出控制电路和非隔离信号输出控制电路，隔离信号输出控制电路包括型号为TLP181的第二光耦隔离器02，第二光耦隔离器02的第I管脚通过第三电阻R3和稳压模块Ul的第2管脚连接，第2管脚和单片机U2的第25管脚连接，第4管脚和第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端和外部供电电源连接，第3管脚接地，第4管脚作为隔离信号输出控制电路的输出端；非隔离信号输出控制电路包括第一晶体三极管Ql和第二晶体三极管Q2，第二晶体三极管Q2的基极和单片机U2的第33管脚连接，基极还通过第五电阻R5和稳压模块Ul的第2管脚连接，第二晶体三极管Q2的发射极接地，集电极和第一晶体三极管Ql的基极连接，第一晶体三极管Ql的基极还通过第四电阻R4和稳压模块Ul的第2管脚连接，第一晶体三极管Ql的发射极接地，第一晶体三极管Ql的集电极作为非隔离信号输出控制电路的输出端； 语音播报电路包括型号为ISD1730的语音芯片U4和型号为PAM8403的功放芯片U5，语音芯片U4的第4管脚、第5管脚、第6管脚和第7管脚分别和单片机U2的第22管脚、第20管脚、第19管脚和第18管脚连接，语音芯片U4的第23管脚和按钮KP的触点的一端连接，按钮KP的触点的另一端接地，第20管脚通过第十五电阻R15接数字地，第18管脚通过第二i^一电容C21接数字地，第27管脚通过第十六电阻R16和稳压模块Ul的第2管脚连接，第2管脚和第二发光二极管DR2的负极连接，第二发光二极管DR2的正极通过第十一电阻Rll和稳压模块Ul的第2管脚连接，第I管脚和第28管脚之间连接有第十二电容C12，第十二电容C12之间并联有第十三电容C13，第28管脚接地，还通过FBl接数字地，第12管脚和第14管脚之间还连接有第十六电容C16，第十六电容C16两端并联有第十七电容C17，第12管脚还和数字地连接， 功放芯片U5的第2管脚和第4管脚之间连接有第二十六电容C26，第二十六电容C26之间还并联有第二十七电容C27，第2管脚还接数字地，第4管脚通过第二磁珠FB2和稳压模块Ul的第2管脚连接，第4管脚还接模拟地，第6管脚通过第三磁珠FB3和稳压模块Ul的第2管脚连接，第6管脚还通过第三十六电容C36接数字地，第8管脚通过第三十五电容C35接数字地，第9管脚、第11管脚和第15管脚都接数字地，第12管脚和第13管脚连接，第13管脚和第15管脚之间还连接有第二十八电容C28，第二十八电容C28两端并联有第二十九电容C29，功放芯片U5的第5管脚和单片机U2的第21管脚连接，第I管脚和第3管脚分别和第一扬声器LSl的接线端连接，第14管脚和第16管脚分别和第二扬声器LS2的接线端连接； 语音芯片U4的第15管脚通过第二十三电容C23和第二^^一电阻R21的一端连接，第二i^一电阻R21的另一端通过第二十三电阻R23接数字地，第二十三电阻R23两端还并联有第三十电容C30，第二^^一电阻R21的另一端还通过依次连接的第二十四电容C24和第二十二电阻R22和功放芯片U5的第7管脚连接，语音芯片U4的第13管脚通过第三^^一电容C31和第二十六电阻R26的一端连接，第二十六电阻R26的另一端通过第二十八电阻R28接数字地，第二十八电阻R28两端还并联有第三十四电容C34，第二十六电阻R26的另一端还通过依次连接的第三十二电容C32和第二十七电阻R27和功放芯片U5的第10管脚连接。
【文档编号】E21F17/18GK204212810SQ201420674388
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】刘向东 申请人:阳泉八方电气有限公司