微芯科技:家用独立式红外烟雾报警器控制方案

微芯科技:家用独立式红外烟雾报警器控制方案,第1张

  众所周知,在中国,如办公、宾馆、商业和娱乐等公共场所,都必须要求安装烟雾报警器及消防设施;而在如公寓、别墅和宿舍等民用场所则没有强制要求。但是,在欧美发达国家,居民的消防意识比较强,通常住宅中也会安装烟雾报警器,报警器的探头一般采用独立式,其工作原理与我们常见的集控式探头非常类似,也是由红外或者离子传感器电子控制单元以及蜂鸣器组成,不同的是由单独的电池供电。

  目前,很多独立式烟雾报警器通常由9V电池供电。然而,9V电池的成本较高且实际使用寿命较短,用户可能每隔3~4年就必须更换电池,这样不仅给日常的使用带来不便,同时也增加了客户的使用成本。此外,现有的解决方案通常采用硬件校准,电路相对复杂,生产效率低。鉴于这样的原因,Microchip(美国微芯科技公司)近期推出了一款可以工作在3V系统中,可软件编程校准的专用芯片RE46C190。

  RE46C190是专用于光电式烟雾报警器的集成芯片,它具有工作电压低、功耗低和外围电路简单等特点。图1是典型的应用电路。

  微芯科技:家用独立式红外烟雾报警器控制方案,图1 RE46C190应用电路,第2张

  图1 RE46C190应用电路

  RE46C190的特点

  1)3V电池供电,低静态电流

  2)内置振荡器及电池电压检测和迷宫测试

  3)内置红外发射管驱动,并且电流可调节

  4)断续和连续两种报警模式可供选择,并具有静音功能

  5)最多可以连接40个报警器,并且内置报警存储器

  6)采用16脚SOIC封装

  RE46C190工作原理

  RE46C190内部振荡器每隔10秒钟,使升压电路工作一次。内部的检测电路被充电并工作10 ms。在这个10 ms的时间内,红外发射管发出精度为100μs的脉冲,脉冲宽度可由用户编程为100~400μs。与此同时接收二极管的电流被积分并且数字化,其结果将与预先设置在EEROM里的门限值进行比较。如果有烟雾存在,下次检测的间隔周期将被缩短,并有更多附加检测。如果连续3次检测到烟雾将进入报警模式,蜂鸣器在升压电路的驱动下报警,同时指示灯开始闪烁。

  编程校准

  RE46C190有多种编程模式来分别设定脉冲电流的大小、宽度、增益、积分时间和报警阈值等。这些参数将被保存在内部的39b EEROM中,同时还提供5种功能测试模式对写入的参数进行验证。

  Microchip还可以为开发初期的客户提供相应的开发工具来进行编程测试。图2是上位机的编程软件窗口。用户可以根据自己的产品要求,对相应的参数进行设置,通过配套的烧写工具写入RE46C190内部的EEROM。

  微芯科技:家用独立式红外烟雾报警器控制方案,图2 上位机的编程软件窗口,第3张

  图2 上位机的编程软件窗口

  总结

  RE46C190是一款低电压、低功耗、高集成度的专用红外烟雾报警器控制芯片,它不仅简化了用户的电路设计,而且还采用软件编程的校准方式来提高生产的效率。RE46C190还内置了低电压检测功能,选择合适容量以及化学特性的电池,如CR123A 1400-1600 mAh的锂-二氧化锰电池,则可以满足10年的使用寿命要求。

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