无线火灾声光警报器控制电路及声光警报器

摘要

本申请涉及一种无线火灾声光警报器控制电路及声光警报器，包括主控芯片、NB‑IOT无线通信模块、声音指示模块、光指示模块和电源模块；主控芯片的通信接口与NB‑IOT无线通信模块的通信接口电连接，用于接收NB‑IOT无线通信模块发送的报警信号；声音指示模块的接收端和光指示模块的接收端同时与主控芯片的控制端电连接，用于接收主控芯片的控制信号发出声光报警信号；电源模块的电源输出端分别与主控芯片、NB‑IOT无线通信模块、声音指示模块和光指示模块的电源输入端电连接。其通过NB‑IOT无线通信电路进行报警信号的传输，采用NB‑IOT无线通信模块可有效防止网络安装过程中的大面积接线，因此在故障检修过程中可快速准确解决故障，降低维修成本。

说明书

技术领域

本申请涉及火灾报警领域，尤其涉及一种无线火灾声光警报器控制电路及声光警报器。

背景技术

火灾声光报警器作为一种火灾报警的常用装置，通过接收控制信号进行火灾报警，从而防止火灾事件的发生，减少火灾对于家庭、社会造成的经济损失和重大影响。

市面上普遍的火灾声光警报器主要采用消防总线的方式。其中，通过总线方式供电的声光警报器受到总线电压电流的限制，声音音量不足，起不到很好的警示作用，通信效果较差。同时总线的火灾声光警报器涉及网络安装，在此过程中需要大面积布线，且布线方式复杂，安装和检修成本相对较高。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出了一种无线火灾声光警报器控制电路及声光警报器，采用NB-IOT无线通信技术，避免大面积的网络布线，成本更低，以此接收火警信息，并通过声光信号及时通知，能够有效降低火灾隐患，保障安全。

根据本申请的一方面，提供了一种无线火灾声光警报器控制电路,包括主控芯片、NB-IOT无线通信模块、声音指示模块、光指示模块和电源模块；

所述主控芯片的通信接口与所述NB-IOT无线通信模块的通信接口电连接，用于接收所述NB-IOT无线通信模块发送的报警信号；

所述声音指示模块的接收端和所述光指示模块的接收端同时与所述主控芯片的控制端电连接，用于接收所述主控芯片的控制信号发出声光报警信号；

所述电源模块的电源输出端分别与所述主控芯片、所述NB-IOT无线通信模块、所述声音指示模块和所述光指示模块的电源输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，所述NB-IOT无线通信模块包括NB-IOT模组、第一电阻、第二电阻、第一电容和第一三极管；

所述NB-IOT模组的TXD管脚与所述第一三极管的发射极电连接，所述第一三极管的集电极与所述主控芯片的U0_RX管脚电连接；

所述第一电阻与所述第一电容并联后一端与所述NB-IOT模组的VDD_EXT管脚电连接，另一端与所述第一三极管的基极电连接；

所述第二电阻一端与所述电源模块电连接，另一端与所述第一三极管的集电极电连接。

在一种可能的实现方式中，所述NB-IOT无线通信模块还包括第三电阻、第四电阻、第二三极管和第二电容；

所述主控芯片的PA11管脚与第三电阻一端电连接，所述第三电阻另一端连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极与所述NB-IOT模组的RESET管脚电连接，所述第二三极管的发射极接地；所述第四电阻并联在所述第二三极管的基极和发射极两端；所述第二电容并联在所述第二三极管的集电极和发射极两端。

在一种可能的实现方式中，所述NB-IOT无线通信模块还包括第五电阻、第六电阻和第七电阻；

所述NB-IOT模组的RXD管脚与所述第五电阻一端电连接，所述第五电阻另一端与所述主控芯片的U0_TX管脚电连接；

所述NB-IOT模组的RI管脚与所述第六电阻一端电连接，所述第六电阻另一端分别连接所述主控芯片的PA12管脚和所述第七电阻一端，所述第七电阻另一端与电源模块电连接。

在一种可能的实现方式中，所述主控芯片的PB05管脚与所述声音指示模块电连接，用于发送BUZZER信号；其中，所述声音指示模块包括蜂鸣器、第一电感、第二电感、第三三极管、第八电阻和第九电阻；

所述第一电感两端与所述蜂鸣器两端电连接；

所述第三三极管集电极与所述第一电感一端电连接，所述第三三极管基极与所述第八电阻一端电连接，所述第八电阻另一端与所述第二电感电连接，所述第二电感另一端连接所述主控芯片的PB05管脚；

所述第九电阻两端分别与所述第三三极管的基极和发射机电连接。

在一种可能的实现方式中，所述主控芯片的U1_RX端与所述光指示模块电连接，用于发送L_CON信号；其中，所述光指示模块包括指示灯组、第四三极管、第十电阻和第十一电阻；

所述指示灯组一端与所述电源模块电连接，另一端与所述第十电阻电连接；

所述第四三极管的集电极与所述第十电阻电连接，所述第四三极管的基极与所述第十一电阻电连接，所述第十一电阻另一端连接所述主控芯片的U1_RX管脚；

所述指示灯组包括第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯和第四指示灯。

在一种可能的实现方式中，所述电源模块包括共模滤波模块和LCπ型滤波模块；所述共模滤波模块和所述LCπ型滤波模块电连接；

所述共模滤波模块包括共模电感和第三电容；

所述第三电容并联在所述共模电感的第三引脚与第四引脚两端；

所述LCπ型滤波模块包括第三电感、第四电感、第四电容、第五电容、第六电容和第七电容；

所述第四电容与所述第五电容串联连接后，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六电容电连接，所述第六电容与所述第七电容串联连接后，所述第七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五电容另一端电连接。

在一种可能的实现方式中,所述电源模块还包括DC-DC电压转换模块；

所述DC-DC电压转换模块包括DC-DC电压转换芯片，适用于将DC24V电压转换为DC3.3V电压。

在一种可能的实现方式中，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的UART1_TX和UART1_RX管脚电连接。

根据本申请的另一方面，提供了一种声光警报器，包括上述任意一种可能实现方式中所述的无线火灾声光警报器控制电路。

本申请的有益效果：

通过采用NB-IOT无线通信模块接收火灾报警信息，并将报警信号发送至报警主控芯片，由主控芯片驱动声指示电路和光指示电路，从而使进行声光报警，降低火灾隐患，保障人身与财产安全。其中，采用NB-IOT无线通信可有效防止网络安装过程中的大面积接线，因此在故障检修过程中可快速准确解决故障，降低维修成本，能够有效推送报警信息，及时准确的提示相关人员火灾情况，便于采取保护措施，减少人身和财产损伤。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

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申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1示出本申请实施例的无线火灾声光警报器控制电路；

图2示出本申请实施例的NB-IOT无线通信模块的电路图；

图3示出本申请实施例的主控芯片的电路图；

图4示出本申请实施例的声音指示模块的电路图；

图5示出本申请实施例的光指示模块的电路图；

图6示出本申请实施例的电源模块的电路图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请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。

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申请或简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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。

另外，为了更好的说明本申请，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，本申请同样可以实施。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，以便于凸显本申请的主旨。

图1示出本申请实施例的无线火灾声光警报器控制电路；图2示出本申请实施例的NB-IOT无线通信模块的电路图；图3示出本申请实施例的主控芯片的电路图；图4示出本申请实施例的声音指示模块的电路图；图5示出本申请实施例的光指示模块的电路图；图6示出本申请实施例的电源模块的电路图。如图1所示，该无线火灾声光警报器控制电路，包括：主控芯片200、NB-IOT无线通信模块100、声音指示模块300、光指示模块400和电源模块500；主控芯片200的通信接口与NB-IOT无线通信模块100的通信接口电连接，用于接收NB-IOT无线通信模块发送的报警信号；声音指示模块300的接收端和光指示模块400的接收端同时与主控芯片200的控制端电连接，用于接收主控芯片200的控制信号；电源模块500的电源输出端分别与主控芯片200、NB-IOT无线通信模块100、声音指示模块300和光指示模块400的电源输入端电连接。

在此实施例中，通过NB-IOT无线通信模块100将自云平台接收到的火灾报警信号发送至主控芯片200，并由主控芯片200控制声音指示模块300和光指示模块400发出声光报警信号，从而降低火灾隐患，保障人身与财产安全。具体的，本申请的控制电路的主控芯片100采用低功耗HC32L130J8TA芯片，工作电压的范围为2V到5.5V，深度休眠时功耗为0.5uA，主要完成报警相关的处理工作，在接收到NB-IOT无线通信模块100的火灾报警信号之后驱动声音指示模块300和光指示模块400报警。同时，由电源模块500分别对NB-IOT无线通信模块100、主控芯片200、声音指示模块300和光指示模块400供电。此处，需要特别说明的是，通过NB-IOT无线通信模块100进行报警信号的传输，可有效防止网络安装过程中的大面积接线，因此在故障检修过程中可快速准确解决故障，降低维修成本。同时NB-IOT的室内覆盖能力更强，通信距离可达15km。且NB-IOT无线通信模块100具备较强的抗干扰能力，能够有效保障通信效果，同一基站的情况下的报警效果更好，使相关人员及部门能够及时采取措施，由此确保用户安全性。

在其中一个具体实施例中，NB-IOT无线通信模块100包括NB-IOT模组BY260Y-CN、第一电阻R17、第二电阻R12、第一电容C31和第一三极管VT3；NB-IOT模组的TXD管脚与第一三极管VT3的发射极电连接，第一三极管VT3的集电极与主控芯片200的U0_RX管脚电连接；第一电阻R17与第一电容C31并联后一端与NB-IOT模组的VDD_EXT管脚电连接，另一端与第一三极管VT3的基极电连接；第二电阻R12一端与电源模块500电连接，另一端与第一三极管VT3的集电极电连接。

在此实施例中，NB-IOT无线通信模块采用的模组型号为BC260Y-CN，其中，NB-IOT模组的TXD管脚与主控芯片100的U0_RX管脚之间通过第一三极管VT3连接，通过第一三极管VT3的通断控制报警信号的传输。具体的，当NB-IOT模组的TXD管脚为高电平时，第一三极管VT3截止，此时第二电阻R12将主控芯片100的U0_RX上拉至高电平；当NB-IOT模组的TXD管脚为低电平时，第一三极管VT3导通，此时主控芯片200的U0_RX拉低至低电平，由此主控芯片200接收到报警信号开始控制声音指示模块300和光指示模块400进行声光报警。还需要说明的是，NB-IOT模块还用于传递报警信号至后台服务器，从而通过后台服务器向手机APP实时推送报警信息，使相关人员能够及时采取措施。

在其中一个具体实施例中，NB-IOT无线通信模块100还包括第三电阻R8、第四电阻R9、第二三极管VT4和第二电容C15；主控芯片的PA11管脚与第三电阻R8一端电连接，第三电阻R8另一端连接第二三极管VT4的基极，第二三极管VT4的集电极与NB-IOT模组BC260Y-CN的RESET管脚电连接，第二三极管VT4的发射极接地；第四电阻R9并联在第二三极管VT4的基极和发射极两端；第二电容C15并联在第二三极管VT4的集电极和发射极两端。

在此实施例中，通过主控芯片的PA11管脚与第三电阻R8电连接，第三电阻R8另一端连接第二三极管VT4的基极，第二三极管VT4的集电极与NB-IOT模组的RESET管脚电连接，第二三极管VT4的发射极接地组成复位电路，通过MCU控制复位。具体的，当NB-IOT模组的RESET管脚电平拉低时，NB-IOT模组进行复位。

在其中一个具体实施例中，NB-IOT无线通信模块100还包括第五电阻R16、第六电阻R14和第七电阻R15；NB-IOT模组的RXD管脚与第五电阻R16一端电连接，第五电阻R16另一端与主控芯片的U0_TX管脚电连接；NB-IOT模组的RI管脚与第六电阻R14一端电连接，第六电阻R14另一端分别连接主控芯片的PA12管脚和第七电阻R15一端，第七电阻R15另一端与电源模块电连接。

在此实施例中，主控芯片的U0_TX管脚与NB-IOT模组的RXD管脚之间通过第五电阻R16电连接，实现主控芯片200与NB-IOT模组之间的通信。还需要说明的是，由于NB-IOT使用的是授权频段，因此NB-IOT无线通信模块还包括SIM接口，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。

在其中一个具体实施例中，主控芯片的PB05管脚与声音指示模块300电连接，用于发送BUZZER信号；其中，声音指示模块300包括蜂鸣器BZ1、第一电感L6、第二电感L10、第三三极管VT1、第八电阻R18和第九电阻R20；第一电感L10两端与蜂鸣器BZ1电连接；第三三极管VT1集电极与第一电感L6一端电连接，第三三极管VT1基极与第八电阻R18一端电连接，第八电阻R18另一端与第二电感L10电连接，第二电感L10另一端连接主控芯片200的PB05管脚；第九电阻R20两端分别与第三三极VT1管的基极和发射机电连接。

在此实施例中，由主控芯片的PB05管脚与声音指示模块300电连接，具体的，主控芯片200在接收报警信号之后，向声音指示模块300发出BUZZER信号，由声音指示模块300中的第二电感L10、第八电阻R18电连接至第三三极管VT1的基极，需要说明的是，第三三极管VT1的集电极连接第一电感L6，且第一电感L6两端与B3、B4端子相连接，B3、B4端后接蜂鸣器BZ1。同时，第九电阻R20两端分别与第三三极管VT1的基极和发射极电连接。此处，还需要说明的是，主控芯片200通过控制BUZZER信号，来控制第三三极管VT1的通断，并根据第一电感L6与电源模块500连接，实现对于第一电感L6的充放电，以使蜂鸣器BZ1发出鸣响。

在其中一个具体实施例中，主控芯片200的U1_RX端与光指示模块400电连接，用于发送L_CON信号；其中，光指示模块400包括指示灯组410、第四三极管VT2、第十电阻R22和第十一电阻R19；指示灯组410一端与电源模块500电连接，另一端与第十电阻R22电连接；第四三极管VT2的集电极与第十电阻R22电连接，第四三极管VT2的基极与第十一电阻R19电连接，第十一电阻R22另一端连接主控芯片200的U1_RX管脚；指示灯组410包括第一指示灯LED1、第二指示灯LED2、第三指示灯LED3和第四指示灯LED4。

在此实施例中，主控芯片200接收到报警信号后，向光指示模块400发出L_CON信号，经过第十一电阻R19与第四三极管VT2的基极电连接，由此通过第四三极管VT2的通断控制灯组410闪亮。具体的，第四三极管VT2的集电极与第十电阻R22电连接，第十电阻R22的另一端与灯组410电连接，此处需要说明的，灯组410包括第一指示灯LED1、第二指示灯LED2、第三指示灯LED3和第四指示灯LED4，且第一指示灯LED1至第四指示灯LED4依次串联连接，第一指示灯LED1的一端连接电源模块，第四指示灯LED4的另一端连接第十电阻此处采用的指示灯均为LED灯。当主控芯片的U1_RX管脚为高电平时，第四三极管VT2导通，此时第一指示灯至第四指示灯闪亮红灯表示报警。需要说明的是，当第一至第四LED灯闪亮黄光时表面报警器发生故障。

在其中一个具体实施例中，电源模块500包括共模滤波模块510和LCπ型滤波模块520；共模滤波模块510和LCπ型滤波模块520电连接；共模滤波模块510包括共模电感L4和第三电容C22；第三电容C22并联在共模电感L4的第三引脚与第四引脚两端；LCπ型滤波模块包括第三电感L2、第四电感L3、第四电容C24、第五电容C29、第六电容C25和第七电容C30；第四电容C24与第五电容C29串联连接后，第四电容C24另一端与第三电感L2一端电连接，第三电感L2另一端与第六电容C25电连接，第六电容C25与第七电容C30串联连接后，第七电容C30另一端与第四电感C24一端电连接，第四电感C24另一端与第五电容C29另一端电连接。

在其中一个具体实施例中，电源模块500还包括DC-DC电压转换模块530；DC-DC电压转换模块530包括DC-DC电压转换芯片N2，适用于将DC24V电压转换为DC3.3V电压。

在此实施例中，主控芯片200、NB-IOT无线通信模块100、声音指示模块300和光指示模块400均由电源模块500进行供电。具体的，主控芯片200和NB-IOT无线通信模块100由DC3.3V直流供电，声音指示模块300和光指示模块400由DC24V供电。此处，需要说明的是，电源模块500包括共模滤波模块510、LCπ型滤波模块520.具体的，电源模块还包括DC-DC电压转换模块530；DC-DC电压转换模块530包括DC-DC电压转换芯片N2，适用于将DC24V电压转换为DC3.3V电压，DC-DC电压转换芯片的型号为MP2451DT-LF-Z。需要说明的是DC-DC电压转换模块530还包括第八电容C26、第九电容C23、第十电容C17、第十一电容C19、第十二电阻R10、第一二极管VD1和第五电感L1；第八电容C26和第九电容C23并联连接后，分别与DC-DC电压转换芯片N2的VCC端和GND端电连接，第十二电阻R10两端分别与DC-DC电压转换芯片N2的VCC端和EN端电连接，第一二极管VD1的阴极与LX端电连接，阳极接地，且第一二极管VD1的阴极还与第五电感L1一端电连接，第五电感L1另一端连接第十一电容C19，第一电容C19另一端连接第一二极管VD1的阳极。电源模块500还包括滤波器D2、双向触发二极管TVS3，滤波器D2的第一管脚和第二管脚分别连接双向触发二极管TVS3，滤波器D2的第三管脚接24V电源，第四管脚接地形成保护电路。具体的，LCπ型滤波模块520进行滤波后，再通过DC-DC电压转换芯片N2将DC24V电压转换为DC3.3V给主控芯片和NB-IOT无线通信模块供电。

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的UART1_TX和UART1_RX管脚电连接。

在此实施例中，晶体振荡器G1为8M晶体振荡器，用于提供主控芯片200的工作时钟。

基于前面任一所述的无线火灾声光警报器控制电路，本公开还提供了一种声光警报器。其中，本公开实施例的声光警报器包括如上任一所述的无线火灾声光警报器控制电路。

以上已经描述了本申请的各实施例，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。