礦用聲光報警控制器的製造方法
2023-05-27 03:44:11
礦用聲光報警控制器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及煤礦報警裝置，具體為礦用聲光報警控制器，包括穩壓電路、信號輸入監測電路、信號輸出控制電路、語音播報電路和單片機電路，穩壓電路將本安電源降壓至供電電壓，向單片機、語音晶片供電，信號輸入監測電路用於單片機採集外部觸發信號，信號輸出控制電路用於單片機輸出控制信號，控制外部設備工作，語音播報電路，晶片內存儲的語音內容分為若干個不同的語音段，根據單片機發送的指令，播報對應的語音段，起到語音報警的目的，單片機電路作為電路的核心控制單元，通過內部程序的運行，實現的功能包括：採集外部信號，輸出相應控制信號，控制語音晶片播報。本實用新型採用集成晶片作為核心控制安全可靠，體積小，報警內容豐富。
【專利說明】礦用聲光報警控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤礦報警裝置，具體為礦用聲光報警控制器。
【背景技術】
[0002]煤礦生產安全是煤礦生產順利進行的重要保障。在礦井中，大型機器開動之前和開動之後及道岔指示等，井下工作人員都需要得到安全警示，以防意外發生。傳統礦用報警器由分離式元件構成，不僅電路結構複雜，而且故障率較高。而目前市面常見的報警器又存在存儲量小，電路晶片及錄音電路佔用空間大，且錄音電路不能隨意更改，只有通過外圍電路方可改變的弊端。
【發明內容】
[0003]本實用新型為了解決現有礦用聲光報警器受噪音等影響存在的語音不清，以及存儲量小、且錄音電路不能隨意更改等問題，提供了礦用聲光報警控制器。
[0004]本實用新型是採用如下的技術方案實現的:礦用聲光報警控制器，穩壓電路、信號輸入監測電路、信號輸出控制電路、語音播報電路和單片機電路；
[0005]其中穩壓電路包括輸入端子Pl和型號為SPX1117-5的穩壓模塊U1，輸入端子Pl的第I管腳和第一晶體二極體Dl的正極連接，第一晶體二極體Dl的負極和濾波電感LI的一端連接，濾波電感LI的另一端通過第一電阻Rl和穩壓模塊Ul的第3管腳連接，穩壓模塊Ul的第3管腳還通過第一電容Cl和輸入端子Pl的第2管腳連接，第一電容Cl兩端還並聯有第二電容C2和第三電容C3，穩壓模塊Ul的第I管腳和輸入端子Pl的第2管腳連接並接地，第2管腳和第一穩壓管ZDl的負極連接，第一穩壓管ZDl的正極和穩壓模塊Ul的第I管腳連接，第一穩壓管Dl的兩端還並聯有第二穩壓管ZD2、第四電容C4和第五電容C5，穩壓模塊Ul的第2管腳還通過第二電阻R2和第一發光二極體DRl的正極連接，第一發光二極體DRl的負極接地；
[0006]信號輸入監測電路包括型號為TLP181的第一光耦隔離器01，第一光耦隔離器Ol的第I管腳和第2管腳之間連接有第十一電容C11，第2管腳還接地，第I管腳還和第十二電阻R12的一端連接，第十二電阻R12的另一端為信號輸入端，第一光耦隔離器01的第4管腳和第三發光二極體DR3的負極連接，第三發光二極體DR3的正極通過第十電阻RlO和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第一光耦隔離器01的第4管腳還通過第八電阻R8和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第一光耦隔離器01的第3管腳接地；
[0007]單片機電路包括型號為AT89S52的單片機U2和單片機U2的外圍電路，外圍電路包括復位電路、看門狗電路、起振電路和下載端子；第一光耦隔離器01的第4管腳和單片機U2的第11管腳連接，單片機U2的第38管腳和穩壓模塊Ul的第2管腳連接；
[0008]信號輸出控制電路包括隔離信號輸出控制電路和非隔離信號輸出控制電路，隔離信號輸出控制電路包括型號為TLP181的第二光耦隔離器02，第二光耦隔離器02的第I管腳通過第三電阻R3和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第2管腳和單片機U2的第25管腳連接，第4管腳和第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端和外部供電電源連接，第3管腳接地，第4管腳作為隔尚信號輸出控制電路的輸出端；非隔尚信號輸出控制電路包括第一晶體三極體Ql和第二晶體三極體Q2，第二晶體三極體Q2的基極和單片機U2的第33管腳連接，基極還通過第五電阻R5和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第二晶體三極體Q2的發射極接地，集電極和第一晶體三極體Ql的基極連接，第一晶體三極體Ql的基極還通過第四電阻R4和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第一晶體三極體Ql的發射極接地，第一晶體三極體Ql的集電極作為非隔離信號輸出控制電路的輸出端；
[0009]語音播報電路包括型號為ISD1730的語音晶片U4和型號為PAM8403的功放晶片U5,語音晶片U4的第4管腳、第5管腳、第6管腳和第7管腳分別和單片機U2的第22管腳、第20管腳、第19管腳和第18管腳連接，語音晶片U4的第23管腳和按鈕KP的觸點的一端連接，按鈕KP的觸點的另一端接地，第20管腳通過第十五電阻R15接數字地，第18管腳通過第二i^一電容C21接數字地，第27管腳通過第十六電阻R16和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第2管腳和第二發光二極體DR2的負極連接，第二發光二極體DR2的正極通過第十一電阻Rll和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第I管腳和第28管腳之間連接有第十二電容C12，第十二電容C12之間並聯有第十三電容C13，第28管腳接地，還通過FBl接數字地，第12管腳和第14管腳之間還連接有第十六電容C16，第十六電容C16兩端並聯有第十七電容C17，第12管腳還和數字地連接，
[0010]功放晶片U5的第2管腳和第4管腳之間連接有第二十六電容C26，第二十六電容C26之間還並聯有第二十七電容C27，第2管腳還接數字地，第4管腳通過第二磁珠FB2和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第4管腳還接模擬地，第6管腳通過第三磁珠FB3和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第6管腳還通過第三十六電容C36接數字地，第8管腳通過第三十五電容C35接數字地，第9管腳、第11管腳和第15管腳都接數字地，第12管腳和第13管腳連接，第13管腳和第15管腳之間還連接有第二十八電容C28，第二十八電容C28兩端並聯有第二十九電容C29，功放晶片U5的第5管腳和單片機U2的第21管腳連接，第I管腳和第3管腳分別和第一揚聲器LSl的接線端連接，第14管腳和第16管腳分別和第二揚聲器LS2的接線端連接；
[0011 ] 語音晶片U4的第15管腳通過第二十三電容C23和第二^^一電阻R21的一端連接，第二十一電阻R21的另一端通過第二十三電阻R23接數字地，第二十三電阻R23兩端還並聯有第三十電容C30，第二^^一電阻R21的另一端還通過依次連接的第二十四電容C24和第二十二電阻R22和功放晶片U5的第7管腳連接，語音晶片U4的第13管腳通過第三^^一電容C31和第二十六電阻R26的一端連接，第二十六電阻R26的另一端通過第二十八電阻R28接數字地，第二十八電阻R28兩端還並聯有第三十四電容C34，第二十六電阻R26的另一端還通過依次連接的第三十二電容C32和第二十七電阻R27和功放晶片U5的第10管腳連接。
[0012]穩壓電路用於將外部電源轉換為供電電源，供給單片機U2、語音晶片U4和功放晶片U5，信號輸入監測電路的信號輸入端和大型機器和道岔指示器等的信號輸出端連接，大型機器開動信號和岔道指示信號可通過信號輸入監測電路傳輸到單片機U2，單片機U2然後通過第22管腳、第20管腳、第19管腳和第18管腳輸出信號到語音晶片U4,語音晶片U4通過第13管腳和第15管腳傳輸信號到功放晶片U5，功放晶片U5控制第一揚聲器LSl和第二揚聲器LS2報警，進而提醒到井下工作人員，單片機U2還可輸出控制信號給信號輸出控制電路，信號輸出控制電路的輸出端和信號燈等動作機構連接，隔離信號輸出控制電路和非隔離信號輸出控制電路可以和不同種類的動作機構連接，也可以提醒到井下工作人員。
[0013]本實用新型的有益效果是，採用集成晶片作為核心控制，結構簡單，安全可靠，體積小，報警內容豐富，本實用新型具備監測、報警、控制三大功能，可以適應大多數煤礦應用場合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為穩壓電路的電路原理圖。
[0015]圖2為信號輸入監測電路的電路原理圖。
[0016]圖3為單片機的連接示意圖。
[0017]圖4為隔離信號輸出控制電路的電路原理圖。
[0018]圖5為非隔離信號輸出控制電路的電路原理圖。
[0019]圖6為語音晶片的連接示意圖。
[0020]圖7為功放晶片的連接示意圖。
[0021]圖8為語音晶片和功放晶片的連接線路的示意圖。
[0022]圖9為語音晶片和功放晶片的另一連接線路的示意圖。
[0023]圖10為復位電路的電路原理圖。
[0024]圖11為看門狗電路的電路原理圖。
[0025]圖12為起振電路的電路原理圖。
[0026]圖13為下載電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0027]礦用聲光報警控制器，包括穩壓電路、信號輸入監測電路、信號輸出控制電路、語音播報電路和單片機電路，
[0028]其中穩壓電路包括輸入端子Pl和型號為SPX1117-5的穩壓模塊U1，輸入端子Pl的第I管腳和第一晶體二極體Dl的正極連接，第一晶體二極體Dl的負極和濾波電感LI的一端連接，濾波電感LI的另一端通過第一電阻Rl和穩壓模塊Ul的第3管腳連接，穩壓模塊Ul的第3管腳還通過第一電容Cl和輸入端子Pl的第2管腳連接，第一電容Cl兩端還並聯有第二電容C2和第三電容C3，穩壓模塊Ul的第I管腳和輸入端子Pl的第2管腳連接並接地，第2管腳和第一穩壓管ZDl的負極連接，第一穩壓管ZDl的正極和穩壓模塊Ul的第I管腳連接，第一穩壓管Dl的兩端還並聯有第二穩壓管ZD2、第四電容C4和第五電容C5，穩壓模塊Ul的第2管腳還通過第二電阻R2和第一發光二極體DRl的正極連接，第一發光二極體DRl的負極接地；
[0029]信號輸入監測電路包括型號為TLP181的第一光耦隔離器01，第一光耦隔離器Ol的第I管腳和第2管腳之間連接有第十一電容C11，第2管腳還接地，第I管腳還和第十二電阻R12的一端連接，第十二電阻R12的另一端為信號輸入端，第一光耦隔離器Ol的第4管腳和第三發光二極體DR3的負極連接，第三發光二極體DR3的正極通過第十電阻RlO和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第一光耦隔離器Ol的第4管腳還通過第八電阻R8和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第一光耦隔離器Ol的第3管腳接地；
[0030]單片機電路包括型號為AT89S52的單片機U2和單片機U2的外圍電路，外圍電路包括復位電路、看門狗電路、起振電路和下載端子；第一光耦隔離器01的第4管腳和單片機U2的第11管腳連接，單片機U2的第38管腳和穩壓模塊Ul的第2管腳連接；
[0031]信號輸出控制電路包括隔離信號輸出控制電路和非隔離信號輸出控制電路，隔離信號輸出控制電路包括型號為TLP181的第二光耦隔離器02，第二光耦隔離器02的第I管腳通過第三電阻R3和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第2管腳和單片機U2的第25管腳連接，第4管腳和第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端和外部供電電源連接，第3管腳接地，第4管腳作為隔尚信號輸出控制電路的輸出端；非隔尚信號輸出控制電路包括第一晶體三極體Ql和第二晶體三極體Q2，第二晶體三極體Q2的基極和單片機U2的第33管腳連接，基極還通過第五電阻R5和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第二晶體三極體Q2的發射極接地，集電極和第一晶體三極體Ql的基極連接，第一晶體三極體Ql的基極還通過第四電阻R4和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第一晶體三極體Ql的發射極接地，第一晶體三極體Ql的集電極作為非隔離信號輸出控制電路的輸出端；
[0032]語音播報電路包括型號為ISD1730的語音晶片U4和型號為PAM8403的功放晶片U5，語音晶片U4的第4管腳、第5管腳、第6管腳和第7管腳分別和單片機U2的第22管腳、第20管腳、第19管腳和第18管腳連接，語音晶片U4的第23管腳和按鈕KP的觸點的一端連接，按鈕KP的觸點的另一端接地，第20管腳通過第十五電阻R15接數字地，第18管腳通過第二i^一電容C21接數字地，第27管腳通過第十六電阻R16和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第2管腳和第二發光二極體DR2的負極連接，第二發光二極體DR2的正極通過第十一電阻Rll和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第I管腳和第28管腳之間連接有第十二電容C12，第十二電容C12之間並聯有第十三電容C13，第28管腳接地，還通過FBl接數字地，第12管腳和第14管腳之間還連接有第十六電容C16，第十六電容C16兩端並聯有第十七電容C17，第12管腳還和數字地連接，
[0033]功放晶片U5的第2管腳和第4管腳之間連接有第二十六電容C26，第二十六電容C26之間還並聯有第二十七電容C27，第2管腳還接數字地，第4管腳通過第二磁珠FB2和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第4管腳還接模擬地，第6管腳通過第三磁珠FB3和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第6管腳還通過第三十六電容C36接數字地，第8管腳通過第三十五電容C35接數字地，第9管腳、第11管腳和第15管腳都接數字地，第12管腳和第13管腳連接，第13管腳和第15管腳之間還連接有第二十八電容C28，第二十八電容C28兩端並聯有第二十九電容C29，功放晶片U5的第5管腳和單片機U2的第21管腳連接，第I管腳和第3管腳分別和第一揚聲器LSl的接線端連接，第14管腳和第16管腳分別和第二揚聲器LS2的接線端連接；
[0034]語音晶片U4的第15管腳通過第二十三電容C23和第二^^一電阻R21的一端連接，第二十一電阻R21的另一端通過第二十三電阻R23接數字地，第二十三電阻R23兩端還並聯有第三十電容C30，第二^^一電阻R21的另一端還通過依次連接的第二十四電容C24和第二十二電阻R22和功放晶片U5的第7管腳連接，語音晶片U4的第13管腳通過第三^^一電容C31和第二十六電阻R26的一端連接，第二十六電阻R26的另一端通過第二十八電阻R28接數字地，第二十八電阻R28兩端還並聯有第三十四電容C34，第二十六電阻R26的另一端還通過依次連接的第三十二電容C32和第二十七電阻R27和功放晶片U5的第10管腳連接。
[0035]具體實施時，單片機U2的外圍電路，外圍電路包括復位電路、看門狗電路、起振電路和下載電路，
[0036]單片機U2的復位電路包括第一按鈕KRl，第一按鈕KRl的觸點的一端和單片機U2的第4管腳連接，該端還通過第十四電阻R14接地，第一按鈕KRl的觸點的另一端通過第五電容C5和單片機U2的第4管腳連接，還通過第七電容C7接地，還和穩壓模塊Ul的第2管腳連接；看門狗電路包括看型號為MAX1232的門狗晶片U3，看門狗晶片U3的第I管腳和第4管腳之間連接有第二按鈕KR2，第4管腳還接地，看門狗晶片U3的第2管腳、第3管腳和第8管腳相互連接且和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第7管腳和單片機U2的第10管腳連接，第5管腳和單片機U2的第4管腳連接，起振電路包括晶振JZ1，晶振JZl的兩端分別通過第九電容C9和第十電容ClO接地，晶振JZl的兩端分別和單片機U2的第14管腳和第15管腳連接；下載電路包括下載端子ISP，下載端子ISP的第I管腳、第5管腳、第7管腳和第9管腳分別和單片機U2的第I管腳、第4管腳、第3管腳和第2管腳連接，下載端子ISP的第2管腳和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，下載端子ISP的第10管腳接地。
【權利要求】
1.礦用聲光報警控制器，其特徵在於包括穩壓電路、信號輸入監測電路、信號輸出控制電路、語音播報電路和單片機電路， 其中穩壓電路包括輸入端子Pl和型號為SPX1117-5的穩壓模塊U1，輸入端子Pl的第I管腳和第一晶體二極體Dl的正極連接，第一晶體二極體Dl的負極和濾波電感LI的一端連接，濾波電感LI的另一端通過第一電阻Rl和穩壓模塊Ul的第3管腳連接，穩壓模塊Ul的第3管腳還通過第一電容Cl和輸入端子Pl的第2管腳連接，第一電容Cl兩端還並聯有第二電容C2和第三電容C3，穩壓模塊Ul的第I管腳和輸入端子Pl的第2管腳連接並接地，第2管腳和第一穩壓管ZDl的負極連接，第一穩壓管ZDl的正極和穩壓模塊Ul的第I管腳連接，第一穩壓管Dl的兩端還並聯有第二穩壓管ZD2、第四電容C4和第五電容C5，穩壓模塊Ul的第2管腳還通過第二電阻R2和第一發光二極體DRl的正極連接，第一發光二極體DRl的負極接地； 信號輸入監測電路包括型號為TLP181的第一光耦隔離器01，第一光耦隔離器Ol的第I管腳和第2管腳之間連接有第十一電容C11，第2管腳還接地，第I管腳還和第十二電阻R12的一端連接，第十二電阻R12的另一端為信號輸入端，第一光耦隔離器01的第4管腳和第三發光二極體DR3的負極連接，第三發光二極體DR3的正極通過第十電阻RlO和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第一光耦隔離器01的第4管腳還通過第八電阻R8和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第一光耦隔離器01的第3管腳接地； 單片機電路包括型號為AT89S52的單片機U2和單片機U2的外圍電路，外圍電路包括復位電路、看門狗電路、起振電路和下載端子；第一光耦隔離器01的第4管腳和單片機U2的第11管腳連接，單片機U2的第38管腳和穩壓模塊Ul的第2管腳連接； 信號輸出控制電路包括隔離信號輸出控制電路和非隔離信號輸出控制電路，隔離信號輸出控制電路包括型號為TLP181的第二光耦隔離器02，第二光耦隔離器02的第I管腳通過第三電阻R3和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第2管腳和單片機U2的第25管腳連接，第4管腳和第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端和外部供電電源連接，第3管腳接地，第4管腳作為隔離信號輸出控制電路的輸出端；非隔離信號輸出控制電路包括第一晶體三極體Ql和第二晶體三極體Q2，第二晶體三極體Q2的基極和單片機U2的第33管腳連接，基極還通過第五電阻R5和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第二晶體三極體Q2的發射極接地，集電極和第一晶體三極體Ql的基極連接，第一晶體三極體Ql的基極還通過第四電阻R4和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第一晶體三極體Ql的發射極接地，第一晶體三極體Ql的集電極作為非隔離信號輸出控制電路的輸出端； 語音播報電路包括型號為ISD1730的語音晶片U4和型號為PAM8403的功放晶片U5，語音晶片U4的第4管腳、第5管腳、第6管腳和第7管腳分別和單片機U2的第22管腳、第20管腳、第19管腳和第18管腳連接，語音晶片U4的第23管腳和按鈕KP的觸點的一端連接，按鈕KP的觸點的另一端接地，第20管腳通過第十五電阻R15接數字地，第18管腳通過第二i^一電容C21接數字地，第27管腳通過第十六電阻R16和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第2管腳和第二發光二極體DR2的負極連接，第二發光二極體DR2的正極通過第十一電阻Rll和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第I管腳和第28管腳之間連接有第十二電容C12，第十二電容C12之間並聯有第十三電容C13，第28管腳接地，還通過FBl接數字地，第12管腳和第14管腳之間還連接有第十六電容C16，第十六電容C16兩端並聯有第十七電容C17，第12管腳還和數字地連接， 功放晶片U5的第2管腳和第4管腳之間連接有第二十六電容C26，第二十六電容C26之間還並聯有第二十七電容C27，第2管腳還接數字地，第4管腳通過第二磁珠FB2和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第4管腳還接模擬地，第6管腳通過第三磁珠FB3和穩壓模塊Ul的第2管腳連接，第6管腳還通過第三十六電容C36接數字地，第8管腳通過第三十五電容C35接數字地，第9管腳、第11管腳和第15管腳都接數字地，第12管腳和第13管腳連接，第13管腳和第15管腳之間還連接有第二十八電容C28，第二十八電容C28兩端並聯有第二十九電容C29，功放晶片U5的第5管腳和單片機U2的第21管腳連接，第I管腳和第3管腳分別和第一揚聲器LSl的接線端連接，第14管腳和第16管腳分別和第二揚聲器LS2的接線端連接； 語音晶片U4的第15管腳通過第二十三電容C23和第二^^一電阻R21的一端連接，第二i^一電阻R21的另一端通過第二十三電阻R23接數字地，第二十三電阻R23兩端還並聯有第三十電容C30，第二^^一電阻R21的另一端還通過依次連接的第二十四電容C24和第二十二電阻R22和功放晶片U5的第7管腳連接，語音晶片U4的第13管腳通過第三^^一電容C31和第二十六電阻R26的一端連接，第二十六電阻R26的另一端通過第二十八電阻R28接數字地，第二十八電阻R28兩端還並聯有第三十四電容C34，第二十六電阻R26的另一端還通過依次連接的第三十二電容C32和第二十七電阻R27和功放晶片U5的第10管腳連接。
【文檔編號】E21F17/18GK204212810SQ201420674388
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】劉向東 申請人:陽泉八方電氣有限公司