一种家用可燃气体探测器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种家用可燃气体探测器属于对一定情况响应的报警装置，特别是可燃气体检测报警装置。该探测器，DC-DC电源、气敏元件、检测电路、输出控制电路，其特征是：装有可燃气体传感器的信号处理电路连接到中央处理器PIC16F883上，同时与中央处理器连接的电路还有：按键信号采集电路，声音报警电路，数码管显示电路，使用状态指示电路，RS485电路，磁阀输出控制电路和继电器输出控制电路。该探测器使用单片机为中央处理器大大减少了外围独立元器件的使用，使设备结构紧凑、体积小、功能齐全；中央处理器不间断采集信号处理电路传输过来的信号，能够保证当厨房或特定场所有燃气泄漏时，立即发出报警信号，并控制输出电路输出相应动作，同时蜂鸣器鸣响，通知用户及时关闭燃气总阀并告知燃气公司对管线进行检修。
【专利说明】一种家用可燃气体探测器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于对一定情况响应的报警装置，特别是可燃气体检测报警装置。
【背景技术】
[0002]随着可燃气体应用领域的迅速扩大，在给人们的生产、生活带来极大方便的同时，由于其易燃易爆的特性，使得事故的发生率也相应的提高了，对人们的生命和财产安全构成了极大的威胁。为防患于未然，对可燃气体的泄漏进行检测并能够进一步控制就显得十分必要了。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种能够主动进行气体采样，数字显示可燃气体的泄漏浓度，能及时进行声光报警并具备相应输出控制的探测器技术方案。
[0004]本实用新型的技术方案为，一种家用可燃气体探测器，包括DC-DC电源、气敏元件、检测电路、输出控制电路，其特征是:装有可燃气体传感器的信号处理电路连接到中央处理器PIC16F883上，中央处理器还连接着按键信号采集电路，声音报警电路，数码管显示电路，使用状态指示电路，RS485输出电路，磁阀输出控制电路和继电器输出控制电路。
[0005]所述的DC-DC 电源为使用 34063 芯片和 E1、E2、C1、C2、C3、R1、R2、R3、L1、D5 组成的5V降压电路，El的阳极连接电源脚6，并连接到电源输入端，El阴极直接接地；C1 一端接地，另一端接电源脚6 ；R1 一端接电源脚6，另一端接电源脚7 ;电源脚I直接与脚7、脚8连接；电源脚4直接接地；C2 —端接地，另一端接电源脚3 ；R2 一端接电源脚5，另一端接E2阳极；R3 —端直接接地，另一端接电源脚5 ;D5阳极接地，阴极接电源脚2 ;L1 —端接电源脚2，另一端接E2阳极；E2阳极接LI，阴极接地；C3 —端接地，另一端接E2阳极组成输出端连接到显示电路、单片机供电电路、RS485输出电路。
[0006]所述的信号处理电路由传感器信号电路和温度补偿电路两部分组成，可燃气体传感器TGS2611的信号端连接电阻R5，并连接到单片机PIC16F883的脚2，R5的另一端接地。R6与R7并联后与R8，R9串联构成温度补偿电路，温度补偿电路连接单片机3脚。
[0007]所述的按键信号采集电路，按键SI接入单片机的5脚，并连接上拉电阻R8 ;按键S2接入单片机6脚，并连接上拉电阻R9，S1、S2的另一端接地。
[0008]所述的声音报警电路，L2 一端接12V，另一端接Q4的集电极，并与蜂鸣器M端连接；R27 —端连接Q4的集电极，另一端连接蜂鸣器F端；R28 —端连接蜂鸣器F端，另一端连接Q4的基极；蜂鸣器G端连接Q4发射极；R29 —端连接Q4发射极，另一端连接Q5集电极；R30 一端接单片机PIC16F883的10脚，另一端连接Q5的基极；Q5发射极直接接地。
[0009]所述的数码管显示电路，Ql集电极连接VCC，发射极连接数码管10脚；R15—端连接Ql基极，另一端连接单片机14脚；Q2集电极连接VCC，发射极连接数码管9脚；R16 —端连接Q2基极，另一端连接单片机15脚；R17 —端连接数码管I脚，另一端连接单片机21脚；R18 —端连接数码管2脚，另一端连接单片机22脚；R19 —端连接数码管3脚，另一端连接单片机23脚；R20 —端连接数码管4脚，另一端连接单片机24脚；R21 —端连接数码管5脚，另一端连接单片机25脚；R22 —端连接数码管6脚，另一端连接单片机26脚；R23 —端连接数码管7脚，另一端连接单片机27脚。
[0010]所述的使用状态指示电路，R4 一端连接VCC，另一端连接LED4阳极；LED4阳极连接R4，阴极直接接地；单色指示灯LED1、LED2、LED3的阳极通过R12、R13、R14连接到VCC上;LED1、LED2、LED3的阴极连接到单片机的脚11、脚12、脚13上。
[0011]所述的RS485输出电路，由IC3及其外围电路组成。IC3的I脚连接单片机18脚；IC3的2脚、3脚连接单片机16脚；IC3的4脚连接单片机17脚；IC3的8脚连接VCC ；IC3的5脚直接接地；IC3的6脚通过R33连接VCC ； IC3的7脚通过R32接地；R34 —端连接IC3的7脚，另一端连接Jl，Jl的另一端连接IC3的6脚；BS1 —端连接IC3的7脚，并与PTCl相连，另一端接地；BS2 —端连接IC3的6脚，并与PTC2相连，另一端接地；PTC1另一端通过R35与B端相连；PTC2另一端通过R36与A端相连。
[0012]所述的磁阀输出控制电路，Q3基极通过R25与单片机9脚连接；Q3发射极接地；Q3集电极连接磁阀负端；C4 一端连接Q3集电极，另一端接地；磁阀正端通过R26与12V连接；E3阳极连接磁阀正端，阴极接地。
[0013]所述的继电器输出控制电路，继电器一端连接12V，并与D6阴极相连，另一端连接Q6集电极，并与D6阳极相连；Q6基极通过R31与单片机7脚相连；Q6发射极接地；继电器COM端连接220V火线。
[0014]使用本实用新型提供的探测器检测的时候首先接通220V市电，DC-DC电源开始工作，输出5V电压，单片机PIC16F883开始工作，传感器工作。探测器处于预热状态，预热完成后，单片机2脚检测传感器输出过来的电压信号，通过这个电压信号检测传感器是否处于正常工作状态。若检测信号电压值0V，5V，单片机采集信号好，会输出故障信号，故障灯点亮，蜂鸣器长鸣，数码管显示EO或E1。若检测信号电压不是0V，5V，则传感器工作正常。单片机采集信号，转换为浓度数字后，实时地显示到数码管上。当浓度大于报警浓度时，单片机输出报警信号，报警灯交替闪烁，蜂鸣器间隔鸣响，数码管显示当前浓度值。探测器处于正常状态时，按SI键，探测器自检，此时电源灯，故障灯，报警灯常亮，蜂鸣器间隔鸣响，数码管显示88。
[0015]该探测器使用单片机为中央处理器大大减少了外围独立元器件的使用，使设备结构紧凑、体积小、功能齐全；中央处理器不间断采集信号处理电路传输过来的信号，能够保证当厨房或特定场所有燃气泄漏时，立即发出报警信号，并控制输出电路输出相应动作，同时气体泄漏检测浓度实时显示在探测器数码管上。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构方框示意图，
[0017]图2为图1中气体传感器采样电路示意图，
[0018]图3为图1中温度补偿电路示意图，
[0019]图4为图1中DC-DC电源电路示意图，
[0020]图5为图1中中央处理器示意图，
[0021]图6为图1中按键信号采集电路示意图，
[0022]图7为图1中声音报警电路示意图，
[0023]图8为图1中数码官显不电路不意图，
[0024]图9为图1中状态指不电路不意图，
[0025]图10为图1中RS485电路示意图，
[0026]图11为图1中磁阀输出控制电路示意图，
[0027]图12为图1中继电器输出控制电路示意图，
[0028]图中，1.气体传感器采样电路，2.温度补偿电路，3.DC-DC电源，4.中央处理器，5.按键信号采集电路，6.声音报警电路，7.数码管显示电路，8.状态指示电路，9.RS485电路，10.磁阀输出控制电路，11.继电器输出控制电路。
【具体实施方式】
[0029]本实用新型的【具体实施方式】是，如图1-12所示:
[0030]实施例1，一种家用可燃气体探测器，包括DC-DC电源、气敏元件、检测电路、输出控制电路，其特征是:装有可燃气体传感器的信号处理电路连接到中央处理器PIC16F883上，中央处理器还连接着按键信号采集电路，声音报警电路，数码管显示电路，使用状态指示电路，RS485输出电路，磁阀输出控制电路和继电器输出控制电路。
[0031]为使用34063 芯片和 E1、E2、C1、C2、C3、R1、R2、R3、L1、D5 组成的 5V 降压电路，El的阳极连接电源脚6，并连接到电源输入端，El阴极直接接地；C1 一端接地，另一端接电源脚6 ；R1 一端接电源脚6，另一端接电源脚7 ；电源脚I直接与脚7、脚8连接；电源脚4直接接地；C2 —端接地，另一端接电源脚3 ；R2 一端接电源脚5，另一端接E2阳极；R3 —端直接接地，另一端接电源脚5 ;D5阳极接地，阴极接电源脚2 ;L1 —端接电源脚2，另一端接E2阳极；E2阳极接LI，阴极接地；C3 —端接地，另一端接E2阳极组成输出端连接到显示电路、单片机供电电路、RS485输出电路。
[0032]为使用信号处理电路由传感器信号电路和温度补偿电路两部分组成，可燃气体传感器TGS2611的信号端连接电阻R5，并连接到单片机PIC16F883的脚2，R5的另一端接地。R6与R7并联后与R8，R9串联构成温度补偿电路，温度补偿电路连接单片机3脚。
[0033]为使用按键信号采集电路，按键SI接入单片机的5脚，并连接上拉电阻R8 ;按键S2接入单片机6脚，并连接上拉电阻R9，S1、S2的另一端接地。
[0034]为使用声音报警电路，L2 一端接12V，另一端接Q4的集电极，并与蜂鸣器M端连接；R27 —端连接Q4的集电极，另一端连接蜂鸣器F端；R28 —端连接蜂鸣器F端，另一端连接Q4的基极；蜂鸣器G端连接Q4发射极；R29 —端连接Q4发射极，另一端连接Q5集电极；R30 一端接单片机PIC16F883的10脚，另一端连接Q5的基极；Q5发射极直接接地。
[0035]为使用数码管显示电路，Ql集电极连接VCC，发射极连接数码管10脚；R15—端连接Ql基极，另一端连接单片机14脚；Q2集电极连接VCC，发射极连接数码管9脚；R16 —端连接Q2基极，另一端连接单片机15脚；R17 —端连接数码管I脚，另一端连接单片机21脚；R18 —端连接数码管2脚，另一端连接单片机22脚；R19 —端连接数码管3脚，另一端连接单片机23脚；R20 —端连接数码管4脚，另一端连接单片机24脚；R21 —端连接数码管5脚，另一端连接单片机25脚；R22 —端连接数码管6脚，另一端连接单片机26脚；R23 —端连接数码管7脚，另一端连接单片机27脚。
[0036]为使用状态指示电路，R4 一端连接VCC，另一端连接LED4阳极；LED4阳极连接R4，阴极直接接地；单色指示灯LED1、LED2、LED3的阳极通过R12、R13、R14连接到VCC上；LED1、LED2、LED3的阴极连接到单片机的脚11、脚12、脚13上。
[0037]为使用RS485输出电路，由IC3及其外围电路组成。IC3的I脚连接单片机18脚；IC3的2脚、3脚连接单片机16脚；IC3的4脚连接单片机17脚；IC3的8脚连接VCC ；IC3的5脚直接接地；IC3的6脚通过R33连接VCC ； IC3的7脚通过R32接地；R34 —端连接IC3的7脚，另一端连接Jl，Jl的另一端连接IC3的6脚；BS1 —端连接IC3的7脚，并与PTCl相连，另一端接地；BS2 —端连接IC3的6脚，并与PTC2相连，另一端接地；PTC1另一端通过R35与B端相连；PTC2另一端通过R36与A端相连。
[0038]为使用磁阀输出控制电路，Q3基极通过R25与单片机9脚连接；Q3发射极接地；Q3集电极连接磁阀负端；C4 一端连接Q3集电极，另一端接地；磁阀正端通过R26与12V连接；E3阳极连接磁阀正端，阴极接地。
[0039]为使用继电器输出控制电路，继电器一端连接12V，并与D6阴极相连，另一端连接Q6集电极，并与D6阳极相连；Q6基极通过R31与单片机7脚相连；Q6发射极接地；继电器COM端连接220V火线。
[0040]使用本实用新型提供的探测器检测的时候首先接通220V市电，DC-DC电源开始工作，输出5V电压，单片机PIC16F883开始工作，传感器工作。探测器处于预热状态，预热完成后，单片机2脚检测传感器输出过来的电压信号，通过这个电压信号检测传感器是否处于正常工作状态。若检测信号电压值0V，5V，单片机采集信号好，会输出故障信号，故障灯点亮，蜂鸣器长鸣，数码管显示EO或E1。若检测信号电压不是0V，5V，则传感器工作正常。单片机采集信号，转换为浓度数字后，实时地显示到数码管上。当浓度大于报警浓度时，单片机输出报警信号，报警灯交替闪烁，蜂鸣器间隔鸣响，数码管显示当前浓度值。探测器处于正常状态时，按SI键，探测器自检，此时电源灯，故障灯，报警灯常亮，蜂鸣器间隔鸣响，数码管显示88。
[0041]该探测器使用单片机为中央处理器大大减少了外围独立元器件的使用，使设备结构紧凑、体积小、功能齐全；中央处理器不间断采集信号处理电路传输过来的信号，能够保证当厨房或特定场所有燃气泄漏时，立即发出报警信号，并控制输出电路输出相应动作，同时气体泄漏检测浓度实时显示在探测器数码管上。
【权利要求】
1.一种家用可燃气体探测器，包括DC-DC电源、气敏元件、检测电路、输出控制电路，其特征是:装有可燃气体传感器的信号处理电路连接到中央处理器PIC16F883上，同时与中央处理器连接的电路还有:按键信号采集电路，声音报警电路，数码管显示电路，使用状态指示电路，RS485电路，磁阀输出控制电路和继电器输出控制电路。
2.根据权利要求1所述的家用可燃气体探测器，其特征是:所述的DC-DC电源为使用34063芯片和El、E2、Cl、C2、C3、Rl、R2、R3、Ll、D5组成的5V降压电路，E1的阳极连接电源脚6，并连接到电源输入端，E1阴极直接接地；C1 一端接地，另一端接电源脚6 ;R1 —端接电源脚6，另一端接电源脚7 ；电源脚1直接与脚7、脚8连接；电源脚4直接接地；C2 —端接地，另一端接电源脚3 ;R2 —端接电源脚5，另一端接E2阳极；R3 —端直接接地，另一端接电源脚5 ;D5阳极接地，阴极接电源脚2 ;L1 —端接电源脚2，另一端接E2阳极；E2阳极接L1，阴极接地；C3—端接地，另一端接E2阳极组成输出端连接到显示电路、单片机供电电路、RS485输出电路。
3.根据权利要求1所述的家用可燃气体探测器，其特征是:所述的信号处理电路由传感器信号电路和温度补偿电路两部分组成，可燃气体传感器TGS2611的信号端连接电阻R5，并连接到单片机PIC16F883的脚2，R5的另一端接地，R6与R7并联后与R8，R9串联构成温度补偿电路，温度补偿电路连接单片机3脚。
4.根据权利要求1所述的家用可燃气体探测器，其特征是:所述的按键信号采集电路，按键S1接入单片机的5脚，并连接上拉电阻R8 ;按键S2接入单片机6脚，并连接上拉电阻R9，S1、S2的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的家用可燃气体探测器，其特征是:所述的声音报警电路，L2一端接12V，另一端接Q4的集电极，并与蜂鸣器Μ端连接；R27 —端连接Q4的集电极，另一端连接蜂鸣器F端；R28 —端连接蜂鸣器F端，另一端连接Q4的基极；蜂鸣器G端连接Q4发射极；R29 —端连接Q4发射极，另一端连接Q5集电极；R30 —端接单片机PIC16F883的10脚，另一端连接Q5的基极；Q5发射极直接接地。
6.根据权利要求1所述的家用可燃气体探测器，其特征是:所述的数码管显示电路，Q1集电极连接VCC，发射极连接数码管10脚；R15 —端连接Q1基极，另一端连接单片机14脚；Q2集电极连接VCC，发射极连接数码管9脚；R16 —端连接Q2基极，另一端连接单片机15脚；R17 —端连接数码管1脚，另一端连接单片机21脚；R18 —端连接数码管2脚，另一端连接单片机22脚；R19 —端连接数码管3脚，另一端连接单片机23脚；R20 —端连接数码管4脚，另一端连接单片机24脚；R21 —端连接数码管5脚，另一端连接单片机25脚；R22 —端连接数码管6脚，另一端连接单片机26脚；R23 —端连接数码管7脚，另一端连接单片机27脚。
7.根据权利要求1所述的家用可燃气体探测器，其特征是:所述的使用状态指示电路，R4 —端连接VCC，另一端连接LED4阳极；LED4阳极连接R4，阴极直接接地；单色指示灯LED1、LED2、LED3的阳极通过R12、R13、R14连接到VCC上；LED1、LED2、LED3的阴极连接到单片机的脚11、脚12、脚13上。
8.根据权利要求1所述的家用可燃气体探测器，其特征是:所述的RS485电路，由IC3及其外围电路组成，IC3的1脚连接单片机18脚；IC3的2脚、3脚连接单片机16脚；IC3的4脚连接单片机17脚；IC3的8脚连接VCC ；IC3的5脚直接接地；IC3的6脚通过R33连接VCC ；IC3的7脚通过R32接地；R34 —端连接IC3的7脚，另一端连接Jl，J1的另一端连接IC3的6脚；BS1 —端连接IC3的7脚，并与PTC1相连，另一端接地；BS2 —端连接IC3的6脚，并与PTC2相连，另一端接地；PTC1另一端通过R35与B端相连；PTC2另一端通过R36与A端相连。
9.根据权利要求1所述的家用可燃气体探测器，其特征是:所述的磁阀输出控制电路，Q3基极通过R25与单片机9脚连接；Q3发射极接地；Q3集电极连接磁阀负端；C4 一端连接Q3集电极，另一端接地；磁阀正端通过R26与12V连接；E3阳极连接磁阀正端，阴极接地。
10.根据权利要求1所述的家用可燃气体探测器，其特征是:所述的继电器输出控制电路，继电器一端连接12V，并与D6阴极相连，另一端连接Q6集电极，并与D6阳极相连；Q6基极通过R31与单片机7脚相连；Q6发射极接地；继电器COM端连接220V火线。
【文档编号】G01N33/22GK204177798SQ201420525156
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】刘宣冰, 邵开春, 李光峰, 郭敬江, 弭书霞 申请人:济南市长清计算机应用公司