一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽的制作方法

本发明涉及安全帽技术领域，尤其涉及一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽。

背景技术：

化石能源如煤炭能源，是千万年来植物的树叶和树根，在地表上形成一种极厚的黑色腐殖质，长期处于高温高压和空气隔绝的环境下，发生一系列的物理和化学反应形成的。在一些煤炭形成的过程中还会产生复杂的混合气体，如瓦斯气体。而当这些气体被释放到环境中，并在开采中遇到明火或者静电产生的电火花则会产生爆炸。矿井事故中，可燃气体爆炸所占的比例一直很高，实施检测可燃气体参数和实施监测报警尤为重要。

而传统的方法，个人们会配备气体检测仪，但有时会忘记携带或者就不携带气体检测仪，即使带着也不打开使用的情况，无法在气体第一时间泄漏提供报警功能。同时在使用过程中也会占用人们工作的双手，带来极大的不便性。

所以，本专利针对现有技术的不足提供一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽；用于解决现传统的方法，个人们会配备气体检测仪，但有时会忘记携带或者就不携带气体检测仪，即使带着也不打开使用的情况，无法在气体第一时间泄漏提供报警功能，同时在使用过程中也会占用人们工作的双手，带来极大的不便性的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽，包括安全帽本体、气体传感器模块、信号处理模块、电源模块、mcu控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块；

所述气体传感器模块用于检测可燃气体的浓度生成模拟信号并将模拟信号发送至信号处理模块；

所述信号处理模块用于接收气体传感器模块发送的模拟信号并进行放大和滤波处理得到可直接被采集的信号；

所述mcu控制模块为单片机用于采集信号处理模块处理后的信号并进行分析计算，根据气体标定算法得到可燃气体浓度，mcu控制模块将可燃气体浓度在输出至液晶显示模块显示，同时，当可燃气体浓度达到设定报警值时，生成声光震动报警信号并输出至声光震动报警模块进行声光震动报警；

所述声光震动报警模块用于接收声光震动报警信号并进行声光震动报警，包括蜂鸣器、震动马达以及led灯；

所述电源模块用于通过锂电池为气体传感器模块、信号处理模块、mcu控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块供电；

所述无线传输模块用于通过蓝牙或wifi进行数据远端传输。

优选的，所述气体传感器模块包括ch4传感器电路、h2s传感器电路和co传感器电路；

所述ch4传感器电路包括放大器u6，放大器u6的1引脚连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端与放大器u6的8引脚连接，放大器u6的2引脚连接电阻r23的一端，电阻r23的另一端与电容c5的一端并接后接入滑动变阻器r8的滑片端，滑动变阻器r8的一端与电阻r6的一端连接，滑动变阻器r8的另一端与电阻r7的一端连接，电阻r6的另一端与芯片u31的1引脚并接后接地，电阻r7的另一端与芯片u31的4引脚并接后接入3.0v电源，芯片u31的2、3引脚与电容c5的另一端并接后接入电阻r22的一端，电阻r22的另一端与放大器u6的3引脚连接，放大器u6的4、5引脚并接后接地，放大器u6的6引脚与电阻r21的一端连接，电阻r21的另一端与电容c21的一端并接后接入单片机u5的22引脚，电容c21的另一端接地；放大器u6的7引脚与电容c2和c4的另一端并接后接入3.0v电源，电容c2和c4的另一端并接后接地；

所述h2s传感器电路包括芯片u51、运算放大器u2a和运算放大器u2b；所述芯片u51的1引脚与电容c1的一端并接后接入运算放大器u2b的7引脚；芯片u51的2引脚与场效应管q2的源极并接后接入电阻r9的一端，芯片u51的3引脚与场效应管q2的漏极并接后接入电阻r2的一端，场效应管q2的栅极接入3.0v电源；电阻r2的另一端与电容c1的另一端并接后接入电阻r3的一端，电阻r3的另一端与电容c3的一端并接后接入运算放大器u2b的6引脚；电容c3的另一端接地；运算放大器u2b的5引脚接入电容c11的一端并接后接入电阻r4的一端，电阻r4的另一端和电容c11的另一端均接地；运算放大器u2a的1引脚与电阻r1o的一端、电容c6的一端并接后接入电阻r5的一端，电阻r5的另一端与电容c6的另一端、电阻r9的另一端和电容c25的一端并接后接入运算放大器u2a的2引脚；电容c25的另一端接地，运算放大器u2a的3引脚与电容c17的一端并接后接入电阻r11的一端，电阻r11的另一端和电容c17的另一端均接地；运算放大器u2a的4引脚与电容c10的一端并接后接入3.ov电源，电容c10的另一端接地，电阻r10的另一端与电容c8的一端并接后接入单片机u5的21引脚，电容c8的另一端接地；

所述co传感器电路包括芯片u4、运算放大器u1a和运算放大器u1b；所述芯片u4的1引脚与电容c9的一端并接后接入运算放大器u1b的7引脚；芯片u4的2引脚与场效应管q1的源极并接后接入电阻r17的一端，芯片u4的3引脚与场效应管q1的漏极并接后接入电阻r12的一端，场效应管q1的栅极接入3.0v电源；电阻r12的另一端与电容c9的另一端并接后接入电阻r13的一端，电阻r13的另一端与电容c20的一端并接后接入运算放大器u21b的6引脚；电容c20的另一端接地；运算放大器u1b的5引脚接入电容c22的一端并接后接入电阻r14的一端，电阻r14的另一端和电容c22的另一端均接地；运算放大器u1a的1引脚与电阻r18的一端、电容c14的一端并接后接入电阻r15的一端，电阻r15的另一端与电容c14的另一端、电阻r17的另一端和电容c23的一端并接后接入运算放大器u1a的2引脚；电容c23的另一端接地，运算放大器u1a的3引脚与电容c24的一端并接后接入电阻r20的一端，电阻r20的另一端和电容c24的另一端均接地；运算放大器u1a的4引脚与电容c19的一端并接后接入3.ov电源，电容c19的另一端接地，电阻r18的另一端与电容c18的一端并接后接入单片机u5的23引脚，电容c18的另一端接地。

优选的，所述mcu控制模块包括单片机u5；单片机u5上安装有64个引脚，单片机u5的2、3、4引脚并接后接地；单片机u5的5、6引脚接入晶振电路；

所述晶振电路包括贴片晶振y1,贴片晶振y1的1引脚与电容c23的一端并接后接入单片机u5的5引脚；贴片晶振y1的3引脚与电容c25的一端并接后接入单片机u5的6引脚；电容c23的另一端与电容c25的另一端、贴片晶振y1的2、4引脚并接后接地；

所述单片机u5的7引脚与电阻r31的一端连接，电阻r31的另一端与电容c28的一端并接后接入稳压二极管d1的负极，稳压二极管d1的正极与电容c28的另一端并接后接地；

所述单片机u5的12引脚接地；单片机u5的16引脚与芯片u11的3引脚并接后接入r5的一端，电阻r5的另一端接地，芯片u11的1引脚与电容c3的一端并接后接入vcc端，电容c3的另一端与芯片u11的2引脚并接后接地，芯片u11的5引脚与电容c4的一端并接后接入vcc端，电容c4的另一端接地；

所述单片机u5的17引脚接入蜂鸣器报警电路；蜂鸣器报警电路包括芯片p2；芯片p2的1引脚接入二极管d11的负极，二极管d11的正极与芯片p2的2引脚并接后接入三极管q3的集电极，三极管q3的基极与电阻r19的一端并接后接入电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端与单片机u5的17引脚连接，三极管q3的发射极与电阻r19的另一端并接后接地；

所述单片机u5的18和31引脚并接后接地；

所述单片机u5的20引脚与电阻r38和电阻r37的一端并接后接入电容c29的一端，电容c29的另一端与电阻r38的另一端并接后接地，电阻r37的另一端接入电源模块内部的电池电路和充电管理电路；

所述单片机u5的28引脚与电阻r32的一端连接，电阻r32的另一端接地；

所述单片机u5的34引脚与连接器p9的3引脚，连接器p9的5引脚与电阻r36的一端连接，电阻r36的另一端与单片机u5的35引脚连接，连接器p9的6引脚与电阻r35的一端连接，电阻r35的另一端与单片机u5的36引脚连接，连接器p9的7、8引脚并接后接地；

所述单片机u5的37和38引脚连接按键电路；按键电路包括按键p4和按键p5；按键p4的1引脚与电阻r25的一端并接后接入单片机u5的37引脚；按键p4的1引脚接地；按键p5的1引脚与电阻r26的一端并接后接入单片机u5的38引脚；按键p4的2引脚接地；电阻r25的另一端和电阻r26的另一端均接入稳压电路的beer_vdd端；

所述单片机u5的39引脚与电阻r33的一端连接，单片机u5的40引脚与电阻r34的一端连接；电阻r33和电阻r34的另一端分别与连接器p6的2、3引脚连接，连接器p6的3引脚与电容c24的一端并接后接地，电容c24的另有单与连接器p6的4引脚并接后接入rvcc端；

所述单片机u5的42引脚与电容c27的一端并接后接入电阻r30的一端连接，电阻r30的另一端与连接器p9的2引脚连接，连接器p9的1引脚接地，连接器p9的3引脚与电阻r29的一端连接，电阻r29的另一端与电容c26的一端并接后接入单片机u5的43引脚，电容c26和电容c27的另一端均接地，连接器p9的5、6引脚并接后接地；

所述单片机u5的45引脚与闪灯电路连接，闪灯电路包括蓝色发光二极管led3和蓝色发光二极管led4；蓝色发光二极管led3的负极与电阻r21的一端连接，电阻r21的另一端与单片机u5的45引脚连接，蓝色发光二极管led4的负极与电阻r23的一端连接，电阻r23的另一端接地，蓝色发光二极管led3与蓝色发光二极管led4的正极并接后接入rvcc端；

所述单片机u5的46引脚与连接器p7的2引脚连接，连接器p7的1引脚与单片机u5的47引脚连接，连接器p7的3引脚接地，连接器p7的4引脚接入rvcc端，连接器p7的5、6引脚并接后接地；

所述单片机u5的53引脚与气压检测接口电路连接，气压检测接口电路包括连接器p1，连接器p1的1引脚接入rvcc端，连接器p1的2引脚与单片机u5的57引脚连接，连接器p1的3引脚与单片机u5的56引脚连接，连接器p1的4引脚与单片机u5的55引脚连接，连接器p1的5引脚与单片机u5的53引脚连接，连接器p1的6引脚接地；

所述单片机u5的58、59引脚与气体温湿度检测接口电路连接，气体温湿度检测接口电路包括连接器p22，连接器p22的1引脚接入rvcc端，连接器p22的2引脚与单片机u5的59引脚连接，连接器p22的3引脚与单片机u5的58引脚连接，连接器p22的4引脚接地；

所述单片机u5的60引脚与电阻r24的一端连接，电阻r24的另一端与单片机u5的63引脚并接后接地，单片机u5的1、13、19、32、48、64引脚均接入rvcc端。

优选的，所述电源模块包括稳压电路、usb供电插座电路、电池电路、电源开关电路和充电管理电路；

所述稳压电路包括芯片u3，芯片u3的1引脚与电阻r6、电容c16、电容c18、电感l2和电感l3并接后接入3.3v电源；电容c16另一端与电容c18的另一端并接后接地，电阻r6的另一端与芯片u3的3引脚，电感l2的另一端与电容c14的一端并接后接入beer_vdd端，电容c14的另一端接地，电感l3的另一端与电容c20的一端并接后接入rvcc端，电容c20的另一端接地；芯片u3的2、5、7引脚与电容c17和电容c15的一端并接后接地，电容c15的另一端与电容c17的另一端和芯片u3的6引脚并接后接入vcc端；

所述usb供电插座电路包括usb接口j1，usb接口j1的1引脚接入5v电源，usb接口j1的2、3引脚与usb串口电路连接；usb接口j1的5、8、9引脚并接后接地；

所述电池电路包括连接器p3，连接器p3的1、2、3引脚与电容c12、电容c11的一端并接后接入vbatt端，连接器p3的5、6、7引脚与电容c11、c12的另一端并接后接地；连接器p3的8、9引脚并接后接地；连接器p3的4引脚与芯片u2的11引脚连接；

所述电源开关电路包括芯片u4，芯片u4的1引脚与开关key1的2接线端连接，芯片u4的2引脚与开关key1的1接线端、电阻r22的一端并接后接地，电阻r22的另一端与芯片u4的3引脚连接，芯片u4的5引脚与电阻r18的一端连接，电阻r18的另一端与电容c22的一端和芯片u4的6引脚并接后接入vcc端，电容c22的另一端接地；

所述充电管理电路包括芯片u2，芯片u2的1、24引脚与电容c6和c5的一端并接后接入5v电源，电容c5、c6的另一端与电容c13的一端和芯片u2的17、18、25引脚并接后接地；电容c13的另一端与芯片u2的23引脚连接，芯片u2的3引脚与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与蓝色发光二极管led1的一端连接，芯片u2的4引脚与电阻r9的一端连接，电阻r9的另一端与蓝色发光二极管led2的一端连接，蓝色发光二极管led1的另一端与蓝色发光二极管led2的另一端并接后接入vcc端；芯片u2的2引脚与电阻r19的一端并接后接入电阻r10的一端连接，芯片u2的8引脚与电阻r12的一端连接，芯片u2的9、5、6引脚与电阻13、14、16并接后接入电阻r2o的一端，电阻r20的另一端与电阻19的另一端并接后接地；芯片u2的12引脚与电阻r8的一端并接后与电阻r15的一端连接，电阻r15的另一端接地，电阻r8的另一端与芯片u2的22引脚连接，芯片u2的22引脚还连接有电容c21的一端，电容c21的另一端与电阻r11的一端并接后接地，电阻r11的另一端与芯片u2的10引脚连接，芯片u2的13、14引脚与电容c19的一端并接后接入vbatt端，电容c19的另一端接地；芯片u2的15、16引脚与电感l1、电容c8、c9和c10的一端并接后接入vcc端，电容c8与电容c9和c10的另一端并接后接地；电感l1的另一端与电容c7的一端、芯片u2的20引脚并接后接入芯片u2的19引脚；电容c7的另一端与芯片u2的21引脚连接。

优选的，所述usb串口电路包括芯片u1，芯片u1的1引脚与电阻r29连接，芯片u1的5引脚与电阻r30连接；芯片u1的4引脚与电容c1、电容c2和电阻r1的一端并接后接入vcc端；电容c1的另一端与电容c2的另一端和芯片u1的7引脚并接后接地，电阻r1的另一端与芯片u1的10引脚连接；芯片u1的15引脚与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与usb接口j1的3引脚和电阻r2的一端连接，芯片u1的16引脚与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与usb接口j1的2引脚连接，芯片u1的17、18引脚与电阻r2的另一端并接后接入vcc端。

优选的，所述安全帽本体的帽檐上方安装有传感器电路板，传感器电路板上安装有气体传感器模块和蜂鸣器报警电路；安全帽本体上安装有用户保护传感器电路板的密封盖，密封盖上设置有若干个通气孔，安全帽本体的后部安装有壳体，壳体的安装有电源模块和mcu控制板；mcu控制板上安装有震动马达、led灯和mcu控制模块；壳体上安装有后盖，壳体的顶部安装有电极片静电释放端，电极片静电释放端尚安装有静电耗能器件，静电耗能器件包括电阻和氖管，安全帽本体的内部连接传感器板子和控制板线；led灯包括灯redled1、灯redled2和灯redled3，灯redled1的一端与beer_vdd端连接，灯redled1的另一端与电阻r27的一端连接，电阻r27的另一端与电阻r35连接，灯redled2的一端与beer_vdd端连接，灯redled2的另一端与电阻r28的一端连接，电阻r28的另一端与电阻r36连接，灯redled3的一端与beer_vdd端连接，灯redled3的另一端与电阻r39的一端连接，电阻r39的另一端与单片机u5的34引脚连接。

本发明的有益效果：本发明信号处理模块接收气体传感器模块发送的模拟信号并进行放大和滤波处理得到可直接被采集的信号；mcu控制模块为单片机用于采集信号处理模块处理后的信号并进行分析计算，根据气体标定算法得到可燃气体浓度，mcu控制模块将可燃气体浓度在输出至液晶显示模块显示，同时，当可燃气体浓度达到设定报警值时，生成声光震动报警信号并输出至声光震动报警模块进行声光震动报警，便于提醒工作人员了解当前环境情况，做出对应措施；稳压电路对电源输出做过压保护措施，防止在电路失效时造成瞬时高压危害。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明原理框图；

图2是本发明安全帽本体结构示意图；

图3是本发明安全帽本体内部结构示意图；

图4是本发明mcu控制板安装示意图；

图5是本发明传感器电路板结构示意图；

图6是本发明ch4传感器电路的电路图；

图7是本发明h2s传感器电路的电路图；

图8是本发明co传感器电路的电路图；

图9是本发明蜂鸣器报警电路的电路图；

图10是本发明u11的电路图；

图11是本发明u3的电路图；

图12是本发明按键的电路图；

图13是本发明redled的电路图；

图14是本发明led的电路图；

图15是本发明p6的电路图；

图16是本发明p8的电路图；

图17是本发明u5的电路图；

图18是本发明p9的电路图；

图19是本发明r32的电路图；

图20是本发明p7的电路图；

图21是本发明y1的电路图；

图22是本发明u2的电路图；

图23是本发明p3的电路图；

图24是本发明j1的电路图；

图25是本发明u4的电路图；

图26是本发明u1的电路图；

图27是本发明p1的电路图；

图28是本发明p22的电路图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-28所示，本发明为一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽，包括安全帽本体、气体传感器模块、信号处理模块、电源模块、mcu控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块；

气体传感器模块用于检测可燃气体的浓度生成模拟信号并将模拟信号发送至信号处理模块；

信号处理模块用于接收气体传感器模块发送的模拟信号并进行放大和滤波处理得到可直接被采集的信号；

mcu控制模块为单片机用于采集信号处理模块处理后的信号并进行分析计算，根据气体标定算法得到可燃气体浓度，mcu控制模块将可燃气体浓度在输出至液晶显示模块显示，同时，当可燃气体浓度达到设定报警值时，生成声光震动报警信号并输出至声光震动报警模块进行声光震动报警；

声光震动报警模块用于接收声光震动报警信号并进行声光震动报警，包括蜂鸣器、震动马达以及led灯；

电源模块用于通过锂电池为气体传感器模块、信号处理模块、mcu控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块供电；

无线传输模块用于通过蓝牙或wifi进行数据远端传输

气体传感器模块：待测可燃气体和检测仪的接口，直接感受待测气体浓度等非电量，信号处理模块：检测气体传感器的微弱模拟信号，并放大，滤波等处理到合适电平范围，可直接被微控制器采集，mcu控制模块：为单片机，采集处理后的信号分析，计算根据气体标定算法得到可燃气体浓度，并在输出液晶显示模块显示，并输出释放声光震动报警。

电源模块：锂电池供电，供电模块包括电池充放电电路和电源芯片电路。

声光震动：为蜂鸣器，震动马达以及led灯。微控制器会通过设定报警阈值，当环境气体浓度达到报警值时，蜂鸣器，震动马达以及led灯会产生相应的报警，提醒工作人员了解当前环境情况，做出对应措施。

无线模块：采用蓝牙或wifi模块实现数据远端传输；

气体传感器模块包括ch4传感器电路、h2s传感器电路和co传感器电路；

ch4传感器电路包括放大器u6，放大器u6的1引脚连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端与放大器u6的8引脚连接，放大器u6的2引脚连接电阻r23的一端，电阻r23的另一端与电容c5的一端并接后接入滑动变阻器r8的滑片端，滑动变阻器r8的一端与电阻r6的一端连接，滑动变阻器r8的另一端与电阻r7的一端连接，电阻r6的另一端与芯片u31的1引脚并接后接地，电阻r7的另一端与芯片u31的4引脚并接后接入3.0v电源，芯片u31的2、3引脚与电容c5的另一端并接后接入电阻r22的一端，电阻r22的另一端与放大器u6的3引脚连接，放大器u6的4、5引脚并接后接地，放大器u6的6引脚与电阻r21的一端连接，电阻r21的另一端与电容c21的一端并接后接入单片机u5的22引脚，电容c21的另一端接地；放大器u6的7引脚与电容c2和c4的另一端并接后接入3.0v电源，电容c2和c4的另一端并接后接地；

h2s传感器电路包括芯片u51、运算放大器u2a和运算放大器u2b；芯片u51的1引脚与电容c1的一端并接后接入运算放大器u2b的7引脚；芯片u51的2引脚与场效应管q2的源极并接后接入电阻r9的一端，芯片u51的3引脚与场效应管q2的漏极并接后接入电阻r2的一端，场效应管q2的栅极接入3.0v电源；电阻r2的另一端与电容c1的另一端并接后接入电阻r3的一端，电阻r3的另一端与电容c3的一端并接后接入运算放大器u2b的6引脚；电容c3的另一端接地；运算放大器u2b的5引脚接入电容c11的一端并接后接入电阻r4的一端，电阻r4的另一端和电容c11的另一端均接地；运算放大器u2a的1引脚与电阻r1o的一端、电容c6的一端并接后接入电阻r5的一端，电阻r5的另一端与电容c6的另一端、电阻r9的另一端和电容c25的一端并接后接入运算放大器u2a的2引脚；电容c25的另一端接地，运算放大器u2a的3引脚与电容c17的一端并接后接入电阻r11的一端，电阻r11的另一端和电容c17的另一端均接地；运算放大器u2a的4引脚与电容c10的一端并接后接入3.ov电源，电容c10的另一端接地，电阻r10的另一端与电容c8的一端并接后接入单片机u5的21引脚，电容c8的另一端接地；

co传感器电路包括芯片u4、运算放大器u1a和运算放大器u1b；芯片u4的1引脚与电容c9的一端并接后接入运算放大器u1b的7引脚；芯片u4的2引脚与场效应管q1的源极并接后接入电阻r17的一端，芯片u4的3引脚与场效应管q1的漏极并接后接入电阻r12的一端，场效应管q1的栅极接入3.0v电源；电阻r12的另一端与电容c9的另一端并接后接入电阻r13的一端，电阻r13的另一端与电容c20的一端并接后接入运算放大器u21b的6引脚；电容c20的另一端接地；运算放大器u1b的5引脚接入电容c22的一端并接后接入电阻r14的一端，电阻r14的另一端和电容c22的另一端均接地；运算放大器u1a的1引脚与电阻r18的一端、电容c14的一端并接后接入电阻r15的一端，电阻r15的另一端与电容c14的另一端、电阻r17的另一端和电容c23的一端并接后接入运算放大器u1a的2引脚；电容c23的另一端接地，运算放大器u1a的3引脚与电容c24的一端并接后接入电阻r20的一端，电阻r20的另一端和电容c24的另一端均接地；运算放大器u1a的4引脚与电容c19的一端并接后接入3.ov电源，电容c19的另一端接地，电阻r18的另一端与电容c18的一端并接后接入单片机u5的23引脚，电容c18的另一端接地。

mcu控制模块包括单片机u5；单片机u5上安装有64个引脚，单片机u5的2、3、4引脚并接后接地；单片机u5的5、6引脚接入晶振电路；

晶振电路包括贴片晶振y1,贴片晶振y1的1引脚与电容c23的一端并接后接入单片机u5的5引脚；贴片晶振y1的3引脚与电容c25的一端并接后接入单片机u5的6引脚；电容c23的另一端与电容c25的另一端、贴片晶振y1的2、4引脚并接后接地；

单片机u5的7引脚与电阻r31的一端连接，电阻r31的另一端与电容c28的一端并接后接入稳压二极管d1的负极，稳压二极管d1的正极与电容c28的另一端并接后接地；

单片机u5的12引脚接地；单片机u5的16引脚与芯片u11的3引脚并接后接入r5的一端，电阻r5的另一端接地，芯片u11的1引脚与电容c3的一端并接后接入vcc端，电容c3的另一端与芯片u11的2引脚并接后接地，芯片u11的5引脚与电容c4的一端并接后接入vcc端，电容c4的另一端接地；

单片机u5的17引脚接入蜂鸣器报警电路；蜂鸣器报警电路包括芯片p2；芯片p2的1引脚接入二极管d11的负极，二极管d11的正极与芯片p2的2引脚并接后接入三极管q3的集电极，三极管q3的基极与电阻r19的一端并接后接入电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端与单片机u5的17引脚连接，三极管q3的发射极与电阻r19的另一端并接后接地；

单片机u5的18和31引脚并接后接地；

单片机u5的20引脚与电阻r38和电阻r37的一端并接后接入电容c29的一端，电容c29的另一端与电阻r38的另一端并接后接地，电阻r37的另一端接入电源模块内部的电池电路和充电管理电路；

单片机u5的28引脚与电阻r32的一端连接，电阻r32的另一端接地；

单片机u5的34引脚与连接器p9的3引脚，连接器p9的5引脚与电阻r36的一端连接，电阻r36的另一端与单片机u5的35引脚连接，连接器p9的6引脚与电阻r35的一端连接，电阻r35的另一端与单片机u5的36引脚连接，连接器p9的7、8引脚并接后接地；

单片机u5的37和38引脚连接按键电路；按键电路包括按键p4和按键p5；按键p4的1引脚与电阻r25的一端并接后接入单片机u5的37引脚；按键p4的1引脚接地；按键p5的1引脚与电阻r26的一端并接后接入单片机u5的38引脚；按键p4的2引脚接地；电阻r25的另一端和电阻r26的另一端均接入稳压电路的beer_vdd端；

单片机u5的39引脚与电阻r33的一端连接，单片机u5的40引脚与电阻r34的一端连接；电阻r33和电阻r34的另一端分别与连接器p6的2、3引脚连接，连接器p6的3引脚与电容c24的一端并接后接地，电容c24的另有单与连接器p6的4引脚并接后接入rvcc端；

单片机u5的42引脚与电容c27的一端并接后接入电阻r30的一端连接，电阻r30的另一端与连接器p9的2引脚连接，连接器p9的1引脚接地，连接器p9的3引脚与电阻r29的一端连接，电阻r29的另一端与电容c26的一端并接后接入单片机u5的43引脚，电容c26和电容c27的另一端均接地，连接器p9的5、6引脚并接后接地；

单片机u5的45引脚与闪灯电路连接，闪灯电路包括蓝色发光二极管led3和蓝色发光二极管led4；蓝色发光二极管led3的负极与电阻r21的一端连接，电阻r21的另一端与单片机u5的45引脚连接，蓝色发光二极管led4的负极与电阻r23的一端连接，电阻r23的另一端接地，蓝色发光二极管led3与蓝色发光二极管led4的正极并接后接入rvcc端；

单片机u5的46引脚与连接器p7的2引脚连接，连接器p7的1引脚与单片机u5的47引脚连接，连接器p7的3引脚接地，连接器p7的4引脚接入rvcc端，连接器p7的5、6引脚并接后接地；

单片机u5的53引脚与气压检测接口电路连接，气压检测接口电路包括连接器p1，连接器p1的1引脚接入rvcc端，连接器p1的2引脚与单片机u5的57引脚连接，连接器p1的3引脚与单片机u5的56引脚连接，连接器p1的4引脚与单片机u5的55引脚连接，连接器p1的5引脚与单片机u5的53引脚连接，连接器p1的6引脚接地；

单片机u5的58、59引脚与气体温湿度检测接口电路连接，气体温湿度检测接口电路包括连接器p22，连接器p22的1引脚接入rvcc端，连接器p22的2引脚与单片机u5的59引脚连接，连接器p22的3引脚与单片机u5的58引脚连接，连接器p22的4引脚接地；

单片机u5的60引脚与电阻r24的一端连接，电阻r24的另一端与单片机u5的63引脚并接后接地，单片机u5的1、13、19、32、48、64引脚均接入rvcc端。

电源模块包括稳压电路、usb供电插座电路、电池电路、电源开关电路和充电管理电路；

稳压电路包括芯片u3，芯片u3的1引脚与电阻r6、电容c16、电容c18、电感l2和电感l3并接后接入3.3v电源；电容c16另一端与电容c18的另一端并接后接地，电阻r6的另一端与芯片u3的3引脚，电感l2的另一端与电容c14的一端并接后接入beer_vdd端，电容c14的另一端接地，电感l3的另一端与电容c20的一端并接后接入rvcc端，电容c20的另一端接地；芯片u3的2、5、7引脚与电容c17和电容c15的一端并接后接地，电容c15的另一端与电容c17的另一端和芯片u3的6引脚并接后接入vcc端；

usb供电插座电路包括usb接口j1，usb接口j1的1引脚接入5v电源，usb接口j1的2、3引脚与usb串口电路连接；usb接口j1的5、8、9引脚并接后接地；

电池电路包括连接器p3，连接器p3的1、2、3引脚与电容c12、电容c11的一端并接后接入vbatt端，连接器p3的5、6、7引脚与电容c11、c12的另一端并接后接地；连接器p3的8、9引脚并接后接地；连接器p3的4引脚与芯片u2的11引脚连接；

电源开关电路包括芯片u4，芯片u4的1引脚与开关key1的2接线端连接，芯片u4的2引脚与开关key1的1接线端、电阻r22的一端并接后接地，电阻r22的另一端与芯片u4的3引脚连接，芯片u4的5引脚与电阻r18的一端连接，电阻r18的另一端与电容c22的一端和芯片u4的6引脚并接后接入vcc端，电容c22的另一端接地；

充电管理电路包括芯片u2，芯片u2的1、24引脚与电容c6和c5的一端并接后接入5v电源，电容c5、c6的另一端与电容c13的一端和芯片u2的17、18、25引脚并接后接地；电容c13的另一端与芯片u2的23引脚连接，芯片u2的3引脚与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与蓝色发光二极管led1的一端连接，芯片u2的4引脚与电阻r9的一端连接，电阻r9的另一端与蓝色发光二极管led2的一端连接，蓝色发光二极管led1的另一端与蓝色发光二极管led2的另一端并接后接入vcc端；芯片u2的2引脚与电阻r19的一端并接后接入电阻r10的一端连接，芯片u2的8引脚与电阻r12的一端连接，芯片u2的9、5、6引脚与电阻13、14、16并接后接入电阻r2o的一端，电阻r20的另一端与电阻19的另一端并接后接地；芯片u2的12引脚与电阻r8的一端并接后与电阻r15的一端连接，电阻r15的另一端接地，电阻r8的另一端与芯片u2的22引脚连接，芯片u2的22引脚还连接有电容c21的一端，电容c21的另一端与电阻r11的一端并接后接地，电阻r11的另一端与芯片u2的10引脚连接，芯片u2的13、14引脚与电容c19的一端并接后接入vbatt端，电容c19的另一端接地；芯片u2的15、16引脚与电感l1、电容c8、c9和c10的一端并接后接入vcc端，电容c8与电容c9和c10的另一端并接后接地；电感l1的另一端与电容c7的一端、芯片u2的20引脚并接后接入芯片u2的19引脚；电容c7的另一端与芯片u2的21引脚连接。

usb串口电路包括芯片u1，芯片u1的1引脚与电阻r29连接，芯片u1的5引脚与电阻r30连接；芯片u1的4引脚与电容c1、电容c2和电阻r1的一端并接后接入vcc端；电容c1的另一端与电容c2的另一端和芯片u1的7引脚并接后接地，电阻r1的另一端与芯片u1的10引脚连接；芯片u1的15引脚与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与usb接口j1的3引脚和电阻r2的一端连接，芯片u1的16引脚与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与usb接口j1的2引脚连接，芯片u1的17、18引脚与电阻r2的另一端并接后接入vcc端。

安全帽本体的帽檐上方安装有传感器电路板，传感器电路板上安装有气体传感器模块和蜂鸣器报警电路；安全帽本体上安装有用户保护传感器电路板的密封盖，密封盖上设置有若干个通气孔，安全帽本体的后部安装有壳体，壳体的安装有电源模块和mcu控制板；mcu控制板上安装有震动马达、led灯和mcu控制模块；壳体上安装有后盖，壳体的顶部安装有电极片静电释放端，电极片静电释放端尚安装有静电耗能器件，静电耗能器件包括电阻和氖管，安全帽本体的内部连接传感器板子和控制板线；led灯包括灯redled1、灯redled2和灯redled3，灯redled1的一端与beer_vdd端连接，灯redled1的另一端与电阻r27的一端连接，电阻r27的另一端与电阻r35连接，灯redled2的一端与beer_vdd端连接，灯redled2的另一端与电阻r28的一端连接，电阻r28的另一端与电阻r36连接，灯redled3的一端与beer_vdd端连接，灯redled3的另一端与电阻r39的一端连接，电阻r39的另一端与单片机u5的34引脚连接；

本发明以降低点火爆炸的能量为根本目的，头戴式终端的电路设计可以从电容和电感储能的抑制、最高表面温度控制、整机电感电容值控制、印制板设计等采取一定的技术手段，来满足本安电路安全可靠的要求，安全帽采用3.7-4.2v锂电池供电的电路，所以对应数据表中的最小电压值为8.7v，对应的电容值为1000uf，所以将设计的电路总电容不大于1000uf，在电流方面，电压为12v，安全系数为1.5是的最大电流不应超过3.33a，使用3.7-4.2v锂电池，在将电流限制在3.33a认为是安全的，由于耗能器件只有气体传感器，单片机，蜂鸣器，led灯，所以最大电流不会超过3.33a，为了进一步确保安全性，本方案在电池两端串联了2a的保险丝,电路中会有一些稳压电路，我们需要对电源输出做过压保护措施，防止在电路失效时造成瞬时高压危害；防止外部灰尘，水汽进入安全帽内部电路板中，本方案在外壳设计中尽可能减少内部对外的接口，并在接口处采取如下的措施：紧固螺钉时打上密封胶；平面接触时使用密封圈、密封条；结构设计时上下对接采用凹槽设计，使外部环境难以到达里面，安全帽为塑料外壳，所以再考虑静电问题和防爆标准，设计材料表面绝缘电阻不大于ω，另外在安全帽内衬选择棉布材料，并添加去静电模块来防止静电带来的危害。

本发明的工作原理：信号处理模块用于接收气体传感器模块发送的模拟信号并进行放大和滤波处理得到可直接被采集的信号；mcu控制模块为单片机用于采集信号处理模块处理后的信号并进行分析计算，根据气体标定算法得到可燃气体浓度，mcu控制模块将可燃气体浓度在输出至液晶显示模块显示，同时，当可燃气体浓度达到设定报警值时，生成声光震动报警信号并输出至声光震动报警模块进行声光震动报警，便于提醒工作人员了解当前环境情况，做出对应措施；稳压电路对电源输出做过压保护措施，防止在电路失效时造成瞬时高压危害。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。