一种智能家居断电报警电路的制作方法

本实用新型涉及一种新型的智能家居断电报警电路，主要用于家居的防火报警节约用电，属于消防控制技术范畴。

背景技术：

目前，在很多家庭用电中经常会发生以下情况：使用用电器不当导致用电器损坏，线路老化用电功率过高导致线路短路，没有及时关闸煤气开关或其他易发生爆炸的危险物品导致火灾情况的发生。这些危险的情况时常威胁着家庭成员的生命财产安全，特别是小孩子的生命安全。该新型智能家居断电报警电路可以智能检查出烟雾、温度的情况，并且可以在家庭成员离开房屋后智能切断电源，杜绝用电隐患。在家庭成员回到房屋后，自动恢复用电。很好的避免了很多危险的发生，也在火灾尚可控制的阶段发出警报，保证家庭成员的安全并且为救火赢得充分的时间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术不足,提供一种智能家居断电报警电路。

本实用新型所述断电报警电路由四部分组成，分别是单片机控制电路，传感器电路，断电报警电路，显示电路；所述单片机控制电路通过接收传感器电路检测到的信号，控制继电器切换触点让断电报警电路断电或报警，同时在显示电路上显示有关信息；所述断电报警电路包括继电器断电模块和报警器模块；所述传感器电路有三部分，分别是烟雾传感器、热释电传感器和干簧管模块；所述显示电路为LCD1602液晶显示器；单片机控制电路负责控制其他三块电路。

所述单片机控制电路(图1)，以型号为STC15W404S的增强型51系列单片机U1为核心，17脚的一条支路连接10K的电阻R1，电阻R1接2号地端GND2，另一条支路10uF的电容C3，还有一条支路连接开关S1，三者并联，最后一起连接到+5V的电源VCC1，这部分为复位电路，起到复位的作用；单片机U1的15、16脚分别连接22pF的电容C1、C2，之间与22.1184MHZ的晶振Y1连接，然后连接至地端GND1，这部分为起振电路，对单片机U1起到起振的作用，保证了单片机的开始工作；单片机U1的18脚接电源VCC2，20脚接端GND3，电源对单片机U1起到供电的作用；单片机U1的1、2、3、4、5、6、7、8，32,33,34脚分别连显示电路中的显示液晶LCD1即LCD1602的输出脚；单片机U1的12、13、14脚连接到传感器电路的输出端；单片机U1的10、11脚连接到断电报警电路的输入端；单片机的控制电路根据传感器电路输入信号的情况作出对断电报警电路提供信号并进行控制操作。

所述传感器电路(图2)，分为三个传感器，分别为烟雾传感器P1，热释电传感器P2，干簧管模块P3；烟雾传感器P1的3脚接电源VCC1，1脚接地GND1，2脚连接单片机U1的12脚，热释电传感器P2的3脚接电源VCC2，1脚接地GND2，2脚连接单片机U1的13脚，干簧管P3的2脚接连接单片机U1的14脚，1脚接GND3，该部分电路主要用于检查温度、烟雾、插销的插入与否，检测到的信号送入单片机中。

所述断电报警电路(图3)，进入室内的火线J1和室内的总供电火线J2分别连接继电器K1的2、1脚；来自于单片机U1的10脚的输出信号连接560欧姆电阻R3的一端，电阻R3的另外一端连接三级管Q1的基极，三级管Q1的发射极和继电器K1的5脚连接，继电器K1的4脚连接到电源VCC1，三极管Q1的集电极连接到地端GND1；来自于单片机U1的11脚的输出信号连接在560欧姆电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接红色发光二极管D1，红色发光二极管D1的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接电源VCC2，三极管Q2的发射极连接100uf的电容C4和560欧姆的电阻R4，电阻R4的另一端接地端GND2，电容C4的另一条支路连接8欧姆的喇叭speaker，喇叭speaker的另一端接地端GND3；这部分电路主要是利用三极管来驱动继电器断电和报警器电路。

所述显示电路(图4)为LCD1602液晶显示器,显示液晶LCD1的1脚连接地端GND1，2脚连接电源VCC1，3脚连接10K滑动变阻器R5的中间脚，滑动变阻器R4两端脚分别连接电源VCC2和地端GND2，显示液晶LCD1的4脚连接单片机U1的32脚，5脚连接单片机U1的33脚，6脚连接单片机U1的34脚，7脚连接单片机U1的1脚，8脚连接单片机U1的2脚，9脚连接单片机U1的3脚，10脚连接单片机U1的4脚，11脚连接单片机U1的5脚，12脚连接单片机U1的6脚，13脚连接单片机U1的7脚，14脚连接单片机U1的8脚，15脚连接电源VCC3， 16脚连接地端GND3；这部分电路用于单片机在控制传感断电报警后显示当前的房屋内部状态。

所述断电报警电路工作原理如下:

接通电源，四个部分电路开始正常工作,当家庭成员开始离开房屋时，关门动作使单片机U1得到一个低电平，同时热释电传感器P2开始检测房屋内是否有人，检测到的信号输入单片机U1为高电平则为有人，一直检测直到输入单片机U1的信号为低电平则说明房屋内人员已经全部离开，那么通过单片机的10脚经过一个PNP型三极管Q1使继电器K1常开端接通，常闭端打开从而断开市电火线，停止房屋用电，同时在整个过程中液晶显示屏LCD1随时显示房屋内部的状态。当家庭成员回来时，开门动作使单片机U1得到一个高电平，那么通过单片机U1的10脚经过一个PNP型三极管Q1使继电器K1切换开关，从而接通市电火线，恢复房屋用电，各个模块恢复工作。

当烟雾传感器P1检测到房屋内有烟雾时，传感器就会发生信号，发出的信号进入单片机U1的12脚。然后单片机U1第11脚发出信号驱动NPN型三极管Q2使红色发光二极管D1亮，并且喇叭发出报警声。

当热释电传感器P2检测到房屋内温度过高时，传感器就会发生信号，发出的信号进入单片机U1的13脚。然后单片机U1第11脚发出信号驱动NPN型三极管Q2使红色发光二极管D1亮，并且喇叭发出报警声。

本实用新型的有益效果：电路工作后，当室内人员离开后，自动断开电源，当室内人员回来后，自动恢复用电，另外一旦检测到烟雾、温度传感器发出的信号，报警器电路的发光二极管亮并喇叭发声报警，同时显示电路的液晶显示屏显示房屋内部当前状态。

附图说明

图1为单片机控制电路；图中，U1（STC15W404S）：单片机；Y1：22.1184M的晶振；S1：开关；C1、C2：22pf的电容；C3：110uf的电容；R1：10k的电阻；VCC1、VCC2：+5V的电源；GND1、GND2、GND3：地端；

图2为传感器电路,其中P1为烟雾传感器 P2为热释电传感器；P3为干簧管模块；VCC1、VCC2：+5V的电源；GND1、GND2、GND3：地端；

图3为报警器电路；图中，Q1：PNP型三级管；Q2：NPN型三级管；R2、R3、R4：560欧姆电阻；K1：继电器；D1（LED1）：红色发光二极管；C4：100uf的电容；speaker：喇叭；J1：进入室内的火线；J2：室内的总供电火线；VCC1、VCC2：+5V的电源；GND1、GND2、GND3：地端；

图4为显示电路；图中，LCD1（LCD1602）：显示液晶；R5：10k的滑动变阻器；VCC1、VCC2、VCC3：+5V的电源；GND1、GND2、GND3：地端。

具体实施方式

本实用新型所述断电报警电路由四部分组成，分别是单片机控制电路，传感器电路，断电报警电路，显示电路；所述单片机控制电路通过接收传感器电路检测到的信号，控制继电器切换触点让断电报警电路断电或报警，同时在显示电路上显示有关信息；所述断电报警电路包括继电器断电模块和报警器模块；所述传感器电路有三部分，分别是烟雾传感器、热释电传感器和干簧管模块；所述显示电路为LCD1602液晶显示器；单片机控制电路负责控制其他三块电路。

所述单片机控制电路(图1)，以型号为STC15W404S的增强型51系列单片机U1为核心，17脚的一条支路连接10K的电阻R1，电阻R1接2号地端GND2，另一条支路10uF的电容C3，还有一条支路连接开关S1，三者并联，最后一起连接到+5V的电源VCC1，这部分为复位电路，起到复位的作用；单片机U1的15、16脚分别连接22pF的电容C1、C2，之间与22.1184MHZ的晶振Y1连接，然后连接至地端GND1，这部分为起振电路，对单片机U1起到起振的作用，保证了单片机的开始工作；单片机U1的18脚接电源VCC2，20脚接端GND3，电源对单片机U1起到供电的作用；单片机U1的1、2、3、4、5、6、7、8，32,33,34脚分别连显示电路中的显示液晶LCD1即LCD1602的输出脚；单片机U1的12、13、14脚连接到传感器电路的输出端；单片机U1的10、11脚连接到断电报警电路的输入端；单片机的控制电路根据传感器电路输入信号的情况作出对断电报警电路提供信号并进行控制操作。

所述传感器电路(图2)，分为三个传感器，分别为烟雾传感器P1，热释电传感器P2，干簧管模块P3；烟雾传感器P1的3脚接电源VCC1，1脚接地GND1，2脚连接单片机U1的12脚，热释电传感器P2的3脚接电源VCC2，1脚接地GND2，2脚连接单片机U1的13脚，干簧管P3的2脚接连接单片机U1的14脚，1脚接GND3，该部分电路主要用于检查温度、烟雾、插销的插入与否，检测到的信号送入单片机中。

所述断电报警电路(图3)，进入室内的火线J1和室内的总供电火线J2分别连接继电器K1的2、1脚；来自于单片机U1的10脚的输出信号连接560欧姆电阻R3的一端，电阻R3的另外一端连接三级管Q1的基极，三级管Q1的发射极和继电器K1的5脚连接，继电器K1的4脚连接到电源VCC1，三极管Q1的集电极连接到地端GND1；来自于单片机U1的11脚的输出信号连接在560欧姆电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接红色发光二极管D1，红色发光二极管D1的另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接电源VCC2，三极管Q2的发射极连接100uf的电容C4和560欧姆的电阻R4，电阻R4的另一端接地端GND2，电容C4的另一条支路连接8欧姆的喇叭speaker，喇叭speaker的另一端接地端GND3；这部分电路主要是利用三极管来驱动继电器断电和报警器电路。

所述显示电路(图4)为LCD1602液晶显示器,显示液晶LCD1的1脚连接地端GND1，2脚连接电源VCC1，3脚连接10K滑动变阻器R5的中间脚，滑动变阻器R4两端脚分别连接电源VCC2和地端GND2，显示液晶LCD1的4脚连接单片机U1的32脚，5脚连接单片机U1的33脚，6脚连接单片机U1的34脚，7脚连接单片机U1的1脚，8脚连接单片机U1的2脚，9脚连接单片机U1的3脚，10脚连接单片机U1的4脚，11脚连接单片机U1的5脚，12脚连接单片机U1的6脚，13脚连接单片机U1的7脚，14脚连接单片机U1的8脚，15脚连接电源VCC3， 16脚连接地端GND3；这部分电路用于单片机在控制传感断电报警后显示当前的房屋内部状态。

所述断电报警电路工作原理如下:

接通电源，四个部分电路开始正常工作。当家庭成员开始离开房屋时，关门动作使单片机U1得到一个低电平，同时热释电传感器P2开始检测房屋内是否有人，检测到的信号输入单片机U1为高电平则为有人，一直检测直到输入单片机U1的信号为低电平则说明房屋内人员已经全部离开，那么通过单片机的10脚经过一个PNP型三极管Q1使继电器K1常开端接通，常闭端打开从而断开市电火线，停止房屋用电，同时在整个过程中液晶显示屏LCD1随时显示房屋内部的状态。当家庭成员回来时，开门动作使单片机U1得到一个高电平，那么通过单片机U1的10脚经过一个PNP型三极管Q1使继电器K1切换开关，从而接通市电火线，恢复房屋用电，各个模块恢复工作。

当烟雾传感器P1检测到房屋内有烟雾时，传感器就会发生信号，发出的信号进入单片机U1的12脚。然后单片机U1第11脚发出信号驱动NPN型三极管Q2使红色发光二极管D1亮，并且喇叭发出报警声。

当热释电传感器P2检测到房屋内温度过高时，传感器就会发生信号，发出的信号进入单片机U1的13脚。然后单片机U1第11脚发出信号驱动NPN型三极管Q2使红色发光二极管D1亮，并且喇叭发出报警声。