一種獨立控制型智能消防應急指示燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于消防照明領域，具體涉及一種獨立控制型智能消防應急指示燈。
【背景技術】
[0002]消防應急燈具主要包括消防應急照明燈具、消防應急指示燈具和消防應急照明指示燈三種，是建筑物消防系統(tǒng)中最為常見的部分。消防應急照明燈具的主要作用是為人員疏散、消防作業(yè)提供照明。消防應急指示燈具的主要作用是指示安全出口及其疏散方向，指示樓層、避難層及其他安全場所，指示禁止入內的場所、通道和危險品存放處。消防應急照明指示燈具備前面兩者的功能。消防應急指示燈燈體通常由鋁材制成，燈光以綠色為主，工作狀態(tài)為24小時不間斷工作。
[0003]根據(jù)控制方式的不同，消防應急指示燈可分為獨立控制型、子母控制型和集中控制型三種類型。目前市場上常見的為獨立控制型消防應急指示燈，此類指示燈集電源、燈泡和控制器于一身，能夠自身完成應急狀態(tài)的轉換。此類指示燈具雖然能夠實現(xiàn)其規(guī)定的功能，但是其功能較為單一，在某些情況下燈具的使用并不方便，還有諸多可擴展之處。本發(fā)明對傳統(tǒng)的消防應急指示燈具進行了改進，具體涉及一種新型的獨立控制型智能消防應急指示燈。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的消防應急指示燈具的不足，提供一種新型獨立控制型智能消防應急指示燈。
[0005]本發(fā)明主要由主控模塊和電源模塊兩部分組成。主控模塊是整個燈具的控制模塊，主要具備燈光亮度自適應外界光強、紅外計數(shù)、藍牙通信、突發(fā)情況短信報警和智能電量管理功能。燈光亮度自適應光強是指當指示燈所在環(huán)境光照強度發(fā)生變化時，指示燈的亮度也會隨著改變，如當外界光強變大時，指示燈亮度降低，反之指示燈亮度增加。紅外計數(shù)是指通過紅外傳感器來檢測經(jīng)過燈具的人數(shù)，該功能主要用以統(tǒng)計經(jīng)過指示燈具的人數(shù)，并可以將人數(shù)通過藍牙通信發(fā)送至相關的手機端。藍牙通信是指燈具可與相應的手機端進行藍牙通信，燈具可向手機端發(fā)送相關信息，手機端也通過藍牙將指示燈關閉。突發(fā)狀況短信報警，此處的突發(fā)狀況是指火災與地震兩種情況，燈具檢測到突發(fā)狀況發(fā)生后，開啟短信報警功能，向外界發(fā)出報警短信。
[0006]電源模塊主要功能是為整個燈具提供工作電源，主要由鋰電池和電源電路組成。首先，市電經(jīng)過開關電源后得到5V的直流電源，市電供電正常時，市電為燈具工作電源，其中包括給LED燈供電、給主控模塊供電和給鋰電池充電。市電斷電時，電源模塊自動切換成鋰電池供電，此時鋰電池成為整個系統(tǒng)的供電電源。
[0007]電源電路包括整流電路、5V直流穩(wěn)壓電路、鋰電池充電控制電路、鋰電池放電控制電路和3.3V直流穩(wěn)壓電路。
[0008]整流電路包括市電接口 JP5、交流電壓器Tl、整流橋B1、第五電容C5和第六電容C60其中，交流變壓器Tl為降壓變壓器，將220V交流電降為12V交流電。電容C5和C6為電解電容，起到濾波作用。整流橋BI的型號為KBP307，最高能經(jīng)受3A電流、700V電壓，其作用是將交流電轉換為直流電。
[0009]接口 JP5的I號腳與2號腳與變壓器Tl的初級線圈的2號腳和I號腳相連接。變壓器Tl次級線圈的3號腳、4號腳分別與整流橋BI的2號腳、4號腳相連。整流橋BI的3號腳、電容C5正極、電容C6正極相連接，標注為12V+端。整流橋BI的I號腳、電容C5、電容C6的負極相連接，標注為GND端。
[0010]5V直流穩(wěn)壓電路包括直流穩(wěn)壓芯片U4、肖特基二極管D1、電感L1、第七電容C7、第八電容C8、可變電阻R5、第六電阻R6、第九電容C9。其中，穩(wěn)壓芯片U4的型號為LM2596，電容C9為容量較大的電解電容。
[0011]穩(wěn)壓芯片U4的I號引腳與12V+端相連，2號引腳與肖特基二極管Dl的負極、電感LI 一端相連。電感LI的另一端與電容C7的一端、電容C8的一端、可變電阻R5的2號腳、可變電阻R5的3號腳、電解電容C9的正極相連，標注為5V_0UT端。穩(wěn)壓芯片U4的4號腳、電容C8的另一端、可變電阻R5的I號腳、電阻R6的一端相連。穩(wěn)壓芯片U4的3號腳和5號腳、肖特基二極管Dl的正極、電容C7的另一端、電阻R6的另一端、電解電容C9的負極相連，并與GND端相接。
[0012]鋰電池充電控制電路包括第十電容C10、發(fā)光二極管LED_RED、發(fā)光二極管LED_GREEN、第七電阻R7、第八電阻R8、鋰電池充電芯片U5、第九電阻R9、第^^一電容C11、鋰電池BATl。其中，發(fā)光二極管LED_RED和LED_GREEN分別為紅色發(fā)光二極管和綠色發(fā)光二極管，U5的型號是TP4056。
[0013]鋰電池充電控制電路參照TP4056的芯片手冊。電容ClO的一端、芯片U5的4號腳、芯片U5的8號腳、發(fā)光二極管LED_RED的正極、發(fā)光二極管LED_GREEN的正極相連，并與5V端口相連。發(fā)光二極管LED_RED的負極與電阻R7的一端相連，電阻R7的另一端與芯片U5的7號腳相連。發(fā)光二極管LED_GREEN的負極與電阻R8的一端相連，電阻R8的另一端與芯片U5的6號腳相連。芯片U5的3號腳、電容Cll的一端以及鋰電池BATl正極BTA+相連。芯片U5的2號腳與電阻R9的一端相連。芯片U5的I號腳、芯片U5的3號腳、電阻R9的另一端、電容Cll的另一端、鋰電池BATl的負極BTA-相連，并與GND端相連。
[0014]鋰電池放電控制電路由繼電器Kl構成，繼電器Kl型號為SRD-5VDC-SL-C。繼電器Kl的I號腳與5V_0UT端相連，2號腳與GND端相連，4號腳與5V_0UT端相連，5號腳與鋰電池BATl的正極BTA+相連。繼電器Kl的3號腳標注為5V端。
[0015]3.3V直流穩(wěn)壓電路包括第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15、穩(wěn)壓芯片U6。其中，穩(wěn)壓芯片U6型號為AMS117-3.3，它是一種降壓穩(wěn)壓芯片，可將輸出電壓穩(wěn)定在3.3V。電容C12、C13、C14與C15主要起到濾波作用，使芯片U6輸出端與輸入端的信號紋波更小。
[0016]電容C12的一端、電容C13的一端與芯片U6的3號腳相連，并跟5V端相連。芯片U6的2號腳與電容C14的一端、電容C15的一端相連，標注為3.3V端。電容C12的另一端、電容C13的另一端、芯片U6的I號腳、電容C14的另一端、電容C15的另一端相連，并與GND
端相連。
[0017]主控模塊包括USB轉串口電路、MCU電路、光強自適應電路、火災地震監(jiān)測電路以及GSM模塊、藍牙模塊、紅外傳感器的接口電路。
[0018]USB轉串口電路包括USB轉串口芯片Ul、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、晶振YUUSB插座U2。其中，芯片Ul的型號是CH341，作用是將USB通信轉為串口通信，方便MCU程序的下載。
[0019]電容Cl的一端、芯片Ul的11號腳、芯片Ul的12號腳相連，并與GND端相連。電容Cl的另一端、芯片Ul的13號腳、芯片Ul的20號腳相連，并與5V端相連。電容C3的一端、電容C2的一端、芯片Ul的19號腳相連，并與GND端相連。電容C3的另一端與晶振Yl的一端、芯片Ul的10號腳相連。晶振Π的另一端與電容C2的另一端、芯片Ul的9號腳相連。芯片Ul的7號腳、8號腳分別與USB插座U2的3號腳、2號腳相連。芯片Ul的3號腳、4號腳分別與主控芯片U3的10號腳、9號腳相連。芯片Ul的I號腳、2號腳、5號腳、14號腳、15號腳、16號腳、17號腳、18號腳懸空。USB插座U2的5號腳和6號腳相連，4號腳接GND端，I號腳接5V端。
[0020]主控MCU電路由MCU芯片U3構成。U3的具體型號是基于32位的ARM Cortex_M3處理器STM32F103VBT6，它是整個指示燈的控制器。U3的21號腳、6號腳、22號腳、11號腳、28號腳、100號腳、75號腳、50號腳均與3.3V端相連。U3的20號腳、19號腳、10號腳、27號腳、99號腳、74號腳、49號腳相均與GND端相連。
[0021 ] 光強自適應電路包括第一電阻Rl、光敏電阻R2、第三電阻R3、NPN型三極管Ql、LED燈LEDl。其中，LED燈LEDl即為指示燈的光源。電阻Rl的一端與3.3V端相連，另一端與芯片U3的18號腳和光敏電阻R2的一端相連。三極管