微芯科技:家用独立式红外烟雾报警器控制方案

　　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。

　　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。

　　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。