一种掉电检测电路及掉电报警电路的制作方法

〖技术领域〗

本实用新型涉及掉电检测技术领域，具体涉及一种掉电检测电路及掉电报警电路。

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背景技术：
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如图1所示，传统的掉电检测电路包括隔离二极管d1、限流电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一电容c1以及第二电容c2；隔离二极管d1的正极以及第二电阻r2的一端接5.5v电压；隔离二极管d1的负极与限流电阻r1的一端连接；限流电阻r1的另一端接5v电压的同时，与第一电容c1的一端以及第二电容c2的一端连接；第一电容c1的另一端以及第二电容c2的另一端接地gnd；第二电阻r2的另一端与第三电阻r3的一端以及mcu的mcu_vdc连接，第三电阻r3的另一端接地gnd。

上述传统的掉电检测电路虽然可以通过第二电阻r2的另一端与第三电阻r3分压后将分压后的电压发送给mcu进行掉电检测，但是存在以下技术问题：隔离二极管d1两端的压降，以及限流电阻r1两端的电压会随负载电流的波动出而变化；导致mcu的供电电压出现波动；若此时后端控制电路有模拟量采集(如温度传感器、大气压传感器)，会导致相关参数出现误差。

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技术实现要素：
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本实用新型的第一个目的旨在提供一种掉电检测电路，稳定mcu供电电压，降低模拟量采集出现误差的风险。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下的技术方案：

一种掉电检测电路，包括掉电检测模块、隔离模块、限流模块、储能模块以及稳压模块；所述掉电检测模块的输入端与输入电源连接，输出端与mcu连接；所述掉电检测模块用于对所述输入电源进行分压，并将分压后的电压输出给mcu；所述隔离模块的输入端与输入电源连接，输出端与所述限流模块的输入端连接；所述储能模块与所述限流模块的输出端以及所述稳压模块的输入端连接；所述稳压模块的输出端输出供电电压给mcu；当所述输入电源掉电时，所述储能模块输出存储的电能给所述稳压模块。

作为具体的实施方式，所述掉电检测模块包括第八电阻、第九电阻以及第三电容；所述第八电阻的一端接输入电源，另一端与所述第九电阻的一端以及所述第三电容的一端连接，所述第九电阻的另一端以及所述第三电容的另一端接地，第八电阻与第九电阻的公共端输出分压后的电压给mcu。

作为具体的实施方式，所述隔离模块包括隔离二极管；所述隔离二极管的正极接输入电源，负极与限流模块的输入端连接。

作为具体的实施方式，所述限流模块包括串并联连接的电阻。

作为具体的实施方式，所述限流模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第七电阻；所述第四电阻与第五电阻并联连接；所述第六电阻与第七电阻并联连接；所述第四电阻与第五电阻的一个公共端与所述隔离模块的输出端连接，另一个公共端与所述第六电阻和第七电阻的一个公共端连接；所述第六电阻和第七电阻的另一端与储能模块以及稳压模块连接。

作为具体的实施方式，所述储能模块包括第四电容；所述第四电容为储能电容；所述第四电容的一端与限流模块的输出端以及稳压模块的输入端连接，另一端接地。

作为具体的实施方式，所述稳压模块包括稳压器、第五电容以及第六电容；所述稳压器的输入端与所述限流模块的输出端以及所述储能模块连接，输出端与所述第五电容的一端以及所述第六电容的一端连接；所述第五电容的另一端以及所述第六电容的另一端接地。

本实用新型的第二个目的旨在提供一种掉电报警电路，通过掉电检测电路检测输入电源，由mcu根据掉电检测电路的结果判定输入电源是否掉电的同，由蜂鸣器电路在输入电源掉电时进行报警。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下的技术方案：

一种掉电报警电路，包括上述掉电检测电路，还包括mcu以及蜂鸣器电路；所述mcu的掉电检测端口接收所述掉电检测模块输出的输入电源分压后的电压；当所述输入电源分压后的电压达到所述mcu的掉电检测门限时，所述mcu输出报警控制信号给所述蜂鸣器电路，控制所述蜂鸣器电路报警；所述mcu的供电电压端口接收所述稳压模块输出的电压；所述蜂鸣器电路的电源输出端接收所述稳压模块的输入端的电压。

作为具体的实施方式，所述mcu的型号为r5f100fe。

作为具体的实施方式，所述蜂鸣器电路包括第十一电阻、第十二电阻、功率三极管以及蜂鸣器；所述第十一电阻的一端与所述mcu的报警控制端口连接，接收mcu输出的报警控制信号；所述第十一电阻的另一端与所述功率三极管的基极连接；所述功率三极管的集电极与所述第十二电阻的一端以及所述蜂鸣器的一个端口连接；所述功率三极管的发射极接地；所述第十二电阻的另一端以及所述蜂鸣器的另一个端口接收所述稳压模块的输入端的电压。

本实用新型有益效果：

由以上技术方案可知，本实用新型通过稳压模块稳定限流模块输出的电压，进而稳定mcu的供电电压，降低模拟量采集出现误差的风险。进一步地，本实用新型通过“两并两串”连接的电阻组成限流模块，用提高电路可靠性。进一步地，本实用新型通过掉电检测电路检测输入电源，由mcu根据掉电检测电路的结果判定输入电源是否掉电的同时，由蜂鸣器电路在输入电源掉电时进行报警。

〖附图说明〗

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是本实用新型中的实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是现有技术掉电检测电路的电路原理图；

图2是本实用新型提供的掉电报警电路的结构框图；

图3是本实用新型提供的掉电检测电路的电路原理图；

图4是本实用新型提供的mcu的电路原理图；

图5是本实用新型提供的蜂鸣器电路的电路原理图。

〖具体实施方式〗

下面结合附图，对本实用新型进行详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案、优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示，一种掉电报警电路包括掉电检测电路、mcu以及蜂鸣器电路；掉电检测电路接收输入电源，并将输入电源按一定比例分压后提供给mcu进行检测，mcu具备固定的掉电检测门限；当输入电源掉电后，输入电源电压下降，直至下降到mcu的掉电检测门限以下，mcu即检测为掉电，然后控制蜂鸣器电路报警。

如图3所示，掉电检测电路包括掉电检测模块、隔离模块、限流模块、储能模块、稳压模块；掉电检测模块的输入端与输入电源连接，输出端与mcu连接；隔离模块的输入端与输入电源连接，输出端与限流模块的输入端连接，限流模块的输出端与储能模块输入端以及稳压模块的输入端连接；稳压模块的输出端输出供电电压给mcu；掉电检测模块用于将输入电源分压后发送给mcu进行掉电检测；隔离模块用于使电流单向地流向限流模块；限流模块由串并联连接的电阻组成，用于限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的元器件；储能模块用于存储电量，并在输入电源掉电后，支持蜂鸣器电路的运行；稳压模块用于稳定mcu的供电电压，降低模拟量采集出现误差的风险。

如图3所示，掉电检测模块包括第八电阻r8、第九电阻r9以及第三电容c3；隔离模块包括隔离二极管d2；限流模块包括第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6以及第七电阻r7；储能模块包括第四电容c4；稳压模块包括稳压器u2、第五电容c5以及第六电容c6。

如图3所示，隔离二极管d2的正极以及第八电阻r8的一端接输入电源的电压5v；第八电阻r8的另一端与第九电阻r9的一端以及第三电容c3的一端连接；第九电阻r9的另一端以及第三电容c3的另一端接地gnd；第八电阻r8和第九电阻r9的公共端与mcu的mcu_vdc连接，输出分压后的电压给mcu；隔离二极管d2的负极与第四电阻r4的一端和第五电阻r5的一端连接；第四电阻r4的另一端与第五电阻r5的另一端连接，并与第六电阻r6的一端以及第七电阻r7的一端连接；第六电阻r6的另一端和第七电阻r7的另一端与第四电容c4的一端以及稳压器u2的3端口连接，第四电容c4的另一端接地gnd；稳压器u2的2端口与第五电容c5的一端以及第六电容c6的一端连接；稳压器u2的1端口以及第五电容c5的另一端、第六电容c6的另一端接地gnd；第四电容c4的一端输出电压+sys_5v给蜂鸣器电路；稳压器u2的2端口输出+3.3v电压给mcu。

在本实施例中，第八电阻r8的阻值为1.5kω；第九电阻r9的阻值为2.2kω；第三电容c3的电容值为0.1uf；隔离二极管d2的型号为d101；第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6以及第七电阻r7均为限流电阻，阻值均为2.2ω；第四电容c4为储能电容中的法拉电容，型号为c102；稳压器u2的型号为asm1117；第五电容的型号为c311，电容值为220uf；第六电容c6的型号是c312，电容值为0.1uf。

在本实施例中，限流模块采用四个限流电阻，通过“两并两串”(即两两并联，两两串联)方式组成，用于提高电路可靠性，即使四个限流电阻任意一个或者非并联的两个电阻损坏、或者虚焊；电路仍然可以正常工作。

如图4所示，在本实施例中，mcu的型号是r5f100fe；mcu的36引脚p25/an15与掉电检测模块中第八电阻r8和第九电阻r9的公共端连接，接收掉电检测模块输出的经过分压后的电压；mcu的16引脚p31/ti03/pclbuzo与报警器电路，输出报警控制信号buzzer_ctrl给蜂鸣器电路；mcu的第1引脚p341/ti07与发光二极管led1的负极连接；发光二极管led1的正极与第十电阻r10的一端连接；第十电阻r10的另一端接稳压器u2的2端口输出的+3.3v电压；mcu的第9引脚regc与第七电容c7的一端连接；第七电容c7的另一端与mcu的第10引脚vss接地gnd；mcu的第11引脚vdd接稳压器u2的2端口输出的+3.3v电压，并与第八电容c8的一端和第九电容c9的一端连接；第八电容c8的另一端和第九电容c9的另一端接地gnd；mcu的第39、40、41引脚接传感器exhaust_sensor、inhale_sensor、room_sensor。

在本实施例中，第十电阻r10的电阻值为2.7kω；第七电容c7的电容是0.47uf；第八电容c8的电容是0.1uf。

如图5所示，蜂鸣器电路包括第十一电阻r11、第十二电阻r12、功率三极管q1以及蜂鸣器buz1；第十一电阻r11的一端接收mcu输出的报警控制信号buzzer_ctrl，第十一电阻r11的另一端与功率三极管q1的基极连接；功率三极管q1的集电极与第十二电阻r12的一端以及蜂鸣器buz1的端口2连接；功率三极管q1的发射极接地gnd；第十二电阻r12的另一端以及蜂鸣器buz1的端口1接收第四电容c4的一端输出的电压+sys_5v(也是稳压器u2的输入端的电压)。

在本实施例中，第十一电阻r11的电阻值为2.7kω；第十二电阻r12的电阻值为1kω；蜂鸣器buz1的型号为buzz_pe_4khz_5v；功率三极管q1的型号是8050(sop)。

在本实施例中，掉电报警电路的工作原理如下：第八电阻r8和第九电阻r9组成分压电路，将输入电源分压后发送给mcu；当输入电源断电时，第八电阻r8和第九电阻r9的公共端输出的电压下降，当该电压下降到mcu的掉电门限时，mcu发送报警控制信号buzz_ctrl给第十一电阻r11的一端；功率三极管q1导通，蜂鸣器buz1发出报警响声。

在本实施例中，当输入电源掉电时，第四电容c4存储的电量供mcu发送报警控制信号buzz_ctrl给蜂鸣器电路以及供蜂鸣器buz1进行报警。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。