专利名称：带有mcu控制的智能化消防应急灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明灯具领域，详细讲是一种带有MCU控制的智能化消防 应急灯。
背景技术：
众所周知目前，市场上大多数应急灯电池充电时采用恒流充电方式， 不能根据电池的特性进行充电，电池的寿命严重縮短；特别是在发生火灾的 场合，大多数会发生烟雾，由于白光的穿透性不好，人员在撤离里时还是不 能看清指示方向，不能给人指出一种清晰的逃生通道。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术的不足，而提供一种具有智能化、免 维护、长寿命、节能应急的带有MCU控制的智能化消防应急灯，
本发明采用如下技术解决方案 一种带有MCU控制的智能化消防应急 灯，设有MCU智能单片机控制单元，应急时人员仿真语音电路，脉冲电池 二次充电电路，闪光照明电路，闪烁出错报警指示电路，45天电池自维护放 电电路，MCU智能控制单元为数据接收处理发送中心，应急时人员仿真语 音电路接收MCU智能控制单元发送的报警信号进行处理，脉冲电池二次充 电电路是由MCU智能控制单元进行充电逻辑管理，闪光照明电路和闪烁出 错报警指示电路由MCU智能控制单元控制并接收其发送的处理信号，45天 电池自维护放电电路接收MCU智能控制单元发来的电池放电和电池电压检 观!J信号。
本发明还可通过如下措施来实现
MCU智能控制单元是由单片机U3、电阻R8、电容CIO、 C6、 C5、 C7 和晶振CRY1组成，电阻R8与电容C10组成上电复位电路与单片机U3的 第1脚相连，电容C5、 C7和晶振CRY1组成晶振时钟电路并与单片机U3
4的第4脚、第5脚相连。
应急人员仿真语音电路是由语音芯片U4、电阻R22、 R12、 R13、三极 管Q3和喇叭LS1组成，语音U4是掩膜语音芯片，电阻R22与语音芯片U3 的3脚相连构成语音芯片触发回路。
脉冲电池二次充电电路由电阻R4、 R6、 Rll、三极管Q2、 Q4和二极管 D5组成，三极管Q2构成主电池充电电流控制，三极管Q4构成辅助电池充 电电流控制，通过电阻Rll与单片机U3的第19脚相连，单片机U3的19 脚向三极管Q4、 Q2输出不同占空比方波脉冲信号。
闪光照明电路由电阻R14、 R15、 R16、三极管Q5、 Q6、 Q7和绿色发光 二极管LED/G、红色发光二极管LED/R、蓝色发光二极管LED/B组成，电 阻R14、三极管Q5、绿色发光二极管LED/G组成绿色发光电路，电阻R15、 三极管Q6、红色发光二极管LED/R组成红色发光电路，电阻R16、三极管 Q7、蓝色发光二极管LED/B组成蓝色发光电路，发光电路分别与单片机U3 的7、 8、 9脚相连。
闪烁出错报警指示电路是由红色发光二极管LEDY、电阻Rl和单片机 U3的14脚组成，产品出错时通过黄色发光二极管发出亮、灭周期不同的闪 烁信号，来表示不同部位的电路出现问题。
45天电池自维护放电电路由保险丝F2、三极管Q1、电阻R17、 R18、 R21、 R19、 R20组成，电阻R17、 R18组成放电网络，电阻R19与单片机 U3的11脚相连，电阻R20与单片机U3的13脚相连，构成电池电压检测回 路。
本发明的有益效果是，具有智能化、免维护、长寿命、节能应急。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图l为本发明的电路原理框图。
图2是本发明的电路图。
图中1. MCU智能单片机控制单元，2.应急时人员仿真语音电路，3.脉冲
5电池二次充电电路，4.闪光照明电路，5.闪烁出错报警指示电路，6. 45天电 池自维护放电电路。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明 的内容。
如图1所示，本发明设有一个MCU智能单片机控制单元1，应急时人 员仿真语音电路2，脉冲电池二次充电电路3，闪光照明电路4，闪烁出错报 警指示电路5， 45天电池自维护放电电路6， MCU智能控制单元1为数据接 收处理发送中心，应急时人员仿真语音电路2接收MCU智能控制单元1发 送的报警信号进行处理，脉冲电池二次充电电路3是由MCU智能控制单元 1进行充电逻辑管理，闪光照明电路4和闪烁出错报警指示电路5由MCU 智能控制单元1控制并接收其发送的处理信号，45天电池自维护放电电路6 接收MCU智能控制单元1发来的电池放电和电池电压检测信号。
如图2所示，本发明MCU智能控制单元1是由单片机U3、电阻R8、 电容CIO、 C6、 C5、 C7和晶振CRY1组成，电阻R8与电容C10组成上电复 位电路与单片机U3的第1脚相连，电容C5、 C7和晶振CRY1组成晶振时 钟电路并与单片机U3的第4脚、第5脚相连。应急时人员仿真语音电路2 是由语音芯片U4、电阻R22、 R12、 R13、三极管Q3和喇叭LSI组成，语 音U4是掩膜语音芯片，电阻R22与语音芯片U3的3脚相连构成语音芯片 触发回路。脉冲电池二次充电电路3由电阻R4、 R6、 Rll、三极管Q2、 Q4 和二极管D5组成，三极管Q2构成主电池充电电流控制，三极管Q4构成辅 助电池充电电流控制，通过电阻Rll与单片机U3的第19脚相连，单片机 U3的19脚向三极管Q4、 Q2输出不同占空比方波脉冲信号。闪光照明电路 4由电阻R14、 R15、 R16、三极管Q5、 Q6、 Q7和绿色发光二极管LED/G、 红色发光二极管LED/R、蓝色发光二极管LED/B组成，电阻R14、三极管 Q5、绿色发光二极管LED/G组成绿色发光电路，电阻R15、三极管Q6、红 色发光二极管LED/R组成红色发光电路，电阻R16、三极管Q7、蓝色发光二极管LED/B组成蓝色发光电路，发光电路分别与单片机U3的7、 8、 9脚 相连。闪烁出错报警指示电路5是由红色发光二极管LEDY、电阻R1和单 片机U3的14脚组成，产品出错时通过黄色发光二极管发出亮、灭周期不同 的闪烁信号，来表示不同部位的电路出现问题。45天电池自维护放电电路6 由保险丝F2、三极管Q1、电阻R17、 R18、 R21、 R19、 R20组成，电阻R17、 R18组成放电网络，电阻R19与单片机U3的11脚相连，电阻R20与单片机 U3的13脚相连，构成电池电压检测回路。
本发明220VAC电源经保险丝Fl、变压器Tl降压后通过二极管Dl、 D2、 D3、 D4全桥整流产生12伏电压VCC1， VCC1再经过三端稳压器U2 二次降压产生5伏VCC2电压，VCC2主要给MCU智能控制单元供电。单 片机U3采用低功耗8位单片机，内部可存储4K的控制程序文件，内部有 256个数据传递RAM地址。单片机U3是整个产品的控制核心。
电阻R4、 R6、 Rll、三极管Q2、 Q4和二极管D5组成的电池脉冲充电 电路，由单片机U3的19脚发出占空比不同的方波信号来控制电池的充电电 流大小，单片机U3的B脚与R20组成电池电压检测回路。由于镍镉电池的 充电特性曲线为抛物线形状，电池电压在第一次达到保护电压时，电池并没 有冲满，如果此时就不再给电池充电，电池的容量就不能完全激活，电池就 不能得到高效利用。单片机U3在检测到电池第一次打到保护电压时就向 RAM区赋值一个标志位，同时改变充电方波占空比，降低充电电流，当电 池电压第二次降到电池保护电压时，再关掉电池充电电流。
保险丝F2、三极管Q1和电阻R17、 R18、 R21、 R19、 R20组成45天电 池自放电维护电路，电阻R17、 R18组成放电网络，电阻R19与单片机U3 的11脚相连，电阻R20与单片机U3的13脚相连，构成电池电压检测回路。 如电池长时间不进行充电放电处理，电池特性就会严重受到影响。本电路通 过单片机U3智能管理，每过45天就对电池放电2小时后再脉冲充电对电池 充满。这样处理后就电池的寿命就延长1.5倍。
继电器REL1为应急电池供电转换开关，产品应急时，由语音芯片U4、 电阻R22、 R12、 R13、 二极管Q3和喇叭LSI组成的语音报警电路，就通过
7单片机U3的第2脚下达驱动脉冲，触发语音芯片U4仿真语音片工作，发出 报警信号。同时由电阻R14、 R15、 R16、三极管Q5、 Q6、 Q7和绿色发光二 极管LED/G、红色发光二极管LED/R、蓝色发光二极管LED/B组成的三基 色光源电路也开始工作，不间断顺序发出红、绿、蓝、白闪光信号，由于红 光对烟雾穿透力比较强，再加上光源不断闪烁变化，应急灯就能清晰的告诉 逃生者逃生路线。
电阻R5、按键Sl与单片机U3的17脚组成应急测试电路，当Sl测试 键按下时，单片机U3的第17脚接地，单片机U3就启动应急测试程序，仿 真语音喇叭就响和LED三基色光源就开始闪烁。
本发明控制板制作完成后，与充电电池、LED铁头灯、安装在铁盒内。 铁盒的背部有2个固定螺钉定位孔，可以固定在墙上或其它有承受力的位置。 接通市电AC220V时灯具呈主电状态，只须按试验按钮查看灯具是否应急工作 正常。产品在组装过程中，如果电池组与LED灯光源接错，MCU控制单元就 发出报警灯亮0. 5秒灭0. 5秒的报警信号，如果电池在充电放电过程中发现 电池损坏，MCU控制单元就发出报警灯亮1秒灭0. 5秒的报警信号。如果应 急测试时人员仿真语音不响，MCU控制单元就发出报警灯亮1秒灭1秒的报 警信号，管理人员就能非常容易的更换相应配件。
本发明的应急灯采用MCU智能管理单元，应急时能发出真人的报警声能 给人以真实感，通过不同组合的闪亮报警信号报出故障具体位置降低了维护 成本，通过脉冲定时充电电对电池自我维护管理延长了电池寿命，通过三基 色LED光源闪烁应急照明提高了逃生人员逃生路线判别度。
权利要求
1、一种带有MCU控制的智能化消防应急灯，其特征是设有MCU智能单片机控制单元，应急时人员仿真语音电路，脉冲电池二次充电电路，闪光照明电路，闪烁出错报警指示电路，45天电池自维护放电电路，MCU智能控制单元为数据接收处理发送中心，应急时人员仿真语音电路接收MCU智能控制单元发送的报警信号进行处理，脉冲电池二次充电电路是由MCU智能控制单元进行充电逻辑管理，闪光照明电路和闪烁出错报警指示电路由MCU智能控制单元控制并接收其发送的处理信号，45天电池自维护放电电路接收MCU智能控制单元发来的电池放电和电池电压检测信号。
2、 根据权利要求1所述带有MCU控制的智能化消防应急灯，其特征在于 所说的MCU智能控制单元是由单片机U3、电阻R8、电容CIO、 C6、 C5、 C7和晶 振CRY1组成，电阻R8与电容C10组成上电复位电路与单片机U3的第1脚相连， 电容C5、 C7和晶振CRY1组成晶振时钟电路并与单片机U3的第4脚、第5脚相连。
3、 根据权利要求1所述带有MCU控制的智能化消防应急灯，其特征在于 所说的应急时人员仿真语音电路是由语音芯片U4、电阻R22、 R12、 R13、三极 管Q3和喇叭LS1组成，语音U4是掩膜语音芯片，电阻R22与语音芯片U3的3脚相连构成语音芯片触发回路。
4、 根据权利要求1所述带有MCU控制的智能化消防应急灯，其特征在于 所说的脉冲电池二次充电电路由电阻R4、 R6、 Rll、三极管Q2、 Q4和二极管D5 组成，三极管Q2构成主电池充电电流控制，三极管Q4构成辅助电池充电电流 控制，通过电阻R11与单片机U3的第19脚相连，单片机U3的19脚向三极管Q4、 Q2输出不同占空比方波脉冲信号。
5、 根据权利要求1所述带有MCU控制的智能化消防应急灯，其特征在于 所说的闪光照明电路由电阻R14、 R15、 R16、三极管Q5、 Q6、 Q7和绿色发光二 极管LED/G、红色发光二极管LED/R、蓝色发光二极管LED/B组成，电阻R14、 三极管Q5、绿色发光二极管LED/G组成绿色发光电路，电阻R15、三极管Q6、 红色发光二极管LED/R组成红色发光电路，电阻R16、三极管Q7、蓝色发光二极管LED/B组成蓝色发光电路，发光电路分别与单片机U3的7、 8、 9脚相连。
6、 根据权利要求1所述带有MCU控制的智能化消防应急灯，其特征在于 所说的闪烁出错报警指示电路是由红色发光二极管LEDY、电阻R1和单片机U3 的14脚组成，产品出错时通过黄色发光二极管发出亮、灭周期不同的闪烁信 号，来表示不同部位的电路出现问题。
7、 根据权利要求1所述带有MCU控制的智能化消防应急灯，其特征在于 所说的45天电池自维护放电电路由保险丝F2、三极管Q1、电阻R17、 R18、 R21、 R19、R20组成，电阻R17、 R18组成放电网络，电阻R19与单片机U3的11脚相连， 电阻R20与单片机U3的13脚相连，构成电池电压检测回路。
全文摘要
本发明涉及一种带有MCU控制的智能化消防应急灯，属于照明灯具领域。设有MCU智能单片机控制单元，应急时人员仿真语音电路，脉冲电池二次充电电路，闪光照明电路，闪烁出错报警指示电路，45天电池自维护放电电路，MCU智能控制单元为产品的数据接收处理发送中心，应急时人员仿真语音电路接收MCU智能控制单元发送的报警信号进行处理，脉冲电池二次充电电路是由MCU智能控制单元进行充电逻辑管理，闪光照明电路和闪烁出错报警指示电路由MCU智能控制单元控制并接收其发送的处理信号，45天电池自维护放电电路接收MCU智能控制单元发来的电池放电和电池电压检测信号。
文档编号F21Y101/02GK101592304SQ200910015080
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月5日 优先权日2009年5月5日
发明者张现金 申请人:威海东兴电子有限公司