本發(fā)明涉及消防技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種自動(dòng)診斷手動(dòng)報(bào)警按鈕故障的電路及其診斷方法。

背景技術(shù)：

手動(dòng)報(bào)警按鈕是火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)中的一個(gè)設(shè)備，當(dāng)人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，在火災(zāi)探測(cè)器沒(méi)有探測(cè)到火災(zāi)的時(shí)候，人員手動(dòng)按下手動(dòng)報(bào)警按鈕，可以快速報(bào)告火災(zāi)信號(hào)。因此，手動(dòng)報(bào)警按鈕是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中最為直接的報(bào)警方式，也是在火災(zāi)來(lái)臨時(shí)第一時(shí)間通知火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的方式。

目前，市面上的手動(dòng)報(bào)警按鈕中的按鈕開(kāi)關(guān)均為常開(kāi)式，閉合后會(huì)產(chǎn)生火警并采用電平方式來(lái)確定按鈕的動(dòng)作狀態(tài)。然而，由于用戶不能判斷手動(dòng)報(bào)警按鈕是否老化(生銹)，且開(kāi)關(guān)老化問(wèn)題也不能及時(shí)向用戶反饋，因此，當(dāng)按鈕發(fā)生老化時(shí)，會(huì)存在以下問(wèn)題：

(1)開(kāi)關(guān)接觸不良，影響閉合時(shí)的正常工作，容易出現(xiàn)誤報(bào)或不報(bào)警的現(xiàn)象；

(2)對(duì)火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的實(shí)用性以及安全性造成影響，存在安全隱患。

基于上述問(wèn)題，如何使用戶能夠準(zhǔn)確知曉手動(dòng)報(bào)警按鈕的狀態(tài)，便成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的主要技術(shù)問(wèn)題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)診斷手動(dòng)報(bào)警按鈕故障的電路及其診斷方法，其利用自動(dòng)采集電平信號(hào)并進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的方式，可以準(zhǔn)確判斷手動(dòng)報(bào)警按鈕是否發(fā)生老化，解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種自動(dòng)診斷手動(dòng)報(bào)警按鈕故障的電路，包括按鈕開(kāi)關(guān)K1，還包括單片機(jī)、分壓電阻R17和分壓電阻R20；所述單片機(jī)、分壓電阻R17、按鈕開(kāi)關(guān)K1依次串聯(lián)形成回路，且按鈕開(kāi)關(guān)K1為常閉狀態(tài)，手動(dòng)斷開(kāi)時(shí)實(shí)現(xiàn)火警報(bào)警；所述分壓電阻R20一端接入回路并位于按鈕開(kāi)關(guān)K1之后，另一端接地。

進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括低通濾波器，該低通濾波器包括接入回路且位于分壓電阻R20之后的電阻R19，以及一端與電阻R19連接、另一端接地的電容C8。

基于上述電路結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還提供了該電路的診斷方法，包括以下步驟：

(1)單片機(jī)引腳輸出高電平至回路中，并獲取分壓電阻R20處的電平信號(hào)；

(2)單片機(jī)將獲取的電平信號(hào)值換算為AD值，并按照步驟(3)的方式判斷按鈕開(kāi)關(guān)K1是否處于老化狀態(tài)，是，則提示按鈕開(kāi)關(guān)K1出現(xiàn)故障；否則執(zhí)行步驟(4)；

(3)將換算的AD值與預(yù)設(shè)的按鈕開(kāi)關(guān)K1老化狀態(tài)AD值的范圍進(jìn)行比較，若在此范圍內(nèi)，則計(jì)數(shù)一次，并繼續(xù)獲取分壓電阻R20處的電平信號(hào)，然后在換算為AD值后繼續(xù)進(jìn)行比較；當(dāng)連續(xù)計(jì)數(shù)的次數(shù)滿足規(guī)定次數(shù)、且每次的比較結(jié)果均是換算的AD值處于按鈕開(kāi)關(guān)K1老化狀態(tài)AD值的范圍內(nèi)時(shí)，則標(biāo)記為老化，提示按鈕開(kāi)關(guān)K1出現(xiàn)故障；否則將計(jì)數(shù)次數(shù)清零，并執(zhí)行步驟(4)；

(4)拉低單片機(jī)引腳電平，并重復(fù)步驟(1)～(3)。

進(jìn)一步地，所述步驟(1)中，分壓電阻R20處的電平信號(hào)經(jīng)低通濾波器濾波后傳輸至單片機(jī)中。

作為優(yōu)選，所述單片機(jī)將獲取的電平信號(hào)值換算為8位AD值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明通過(guò)單片機(jī)、分壓電阻R17和分壓電阻R20的主要設(shè)計(jì)，并使按鈕開(kāi)關(guān)處于常閉狀態(tài)形成回路，從而利用自動(dòng)采集電平信號(hào)、AD轉(zhuǎn)換的方式實(shí)時(shí)判斷開(kāi)關(guān)是否處于老化狀態(tài)，進(jìn)而顯示出相應(yīng)的提示，方便相關(guān)人員及時(shí)維護(hù)或更換開(kāi)關(guān)，確保報(bào)警按鈕的正常工作。

(2)本發(fā)明在回路中還加入了低通濾波器的設(shè)計(jì)，通過(guò)低通濾波器的濾波，可提高AD采樣的精度，進(jìn)一步確保診斷的準(zhǔn)確性。

(3)本發(fā)明原理簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙，能夠更直觀地區(qū)分手動(dòng)報(bào)警按鈕的實(shí)時(shí)狀態(tài)，減少手動(dòng)報(bào)警按鈕工作時(shí)出現(xiàn)故障(誤報(bào)或不報(bào)警)的問(wèn)題，大幅提升了報(bào)警系統(tǒng)的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明判斷按鈕開(kāi)關(guān)是否處于老化狀態(tài)的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的方式包括但不僅限于以下實(shí)施例。

本發(fā)明主要用于實(shí)時(shí)診斷手動(dòng)報(bào)警按鈕開(kāi)關(guān)是否存在故障，以提示相關(guān)人員實(shí)時(shí)維護(hù)和更換老化(生銹)的手動(dòng)報(bào)警按鈕。本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括依次串聯(lián)形成回路的單片機(jī)、分壓電阻R17、按鈕開(kāi)關(guān)K1(與現(xiàn)有設(shè)計(jì)方式不同，本發(fā)明中的按鈕開(kāi)關(guān)K1為常閉狀態(tài)，即開(kāi)關(guān)掰到3的位置，手動(dòng)斷開(kāi)時(shí)將實(shí)現(xiàn)火警報(bào)警，即開(kāi)關(guān)掰到1的位置)，一個(gè)一端接入回路并位于按鈕開(kāi)關(guān)K1之后、另一端接地的分壓電阻R20，以及一個(gè)接入回路中的低通濾波器。

本發(fā)明采用電平方式自動(dòng)判斷按鈕開(kāi)關(guān)K1是否發(fā)生故障，其整個(gè)判斷的過(guò)程如下：

初始時(shí)，單片機(jī)引腳輸出高電平至回路中，并獲取分壓電阻R20處的電平信號(hào)，該電平信號(hào)經(jīng)低通濾波器濾波后傳輸至單片機(jī)中。本實(shí)施例中的低通濾波器包括接入回路且位于分壓電阻R20之后的電阻R19，以及一端與電阻R19連接、另一端接地的電容C8。

單片機(jī)將獲取的電平信號(hào)值換算為AD值，并按照步驟下列方式判斷按鈕開(kāi)關(guān)K1是否處于老化狀態(tài)：

單片機(jī)將換算的AD值與預(yù)設(shè)的按鈕開(kāi)關(guān)K1老化狀態(tài)AD值的范圍進(jìn)行比較，若在此范圍內(nèi)，則計(jì)數(shù)一次，并繼續(xù)獲取分壓電阻R20處的電平信號(hào)，然后在換算為AD值后繼續(xù)進(jìn)行比較；否則拉低單片機(jī)引腳電平，并重復(fù)上述診斷步驟。

當(dāng)連續(xù)計(jì)數(shù)的次數(shù)滿足規(guī)定次數(shù)、且每次的比較結(jié)果均是換算的AD值處于按鈕開(kāi)關(guān)K1老化狀態(tài)AD值的范圍內(nèi)時(shí)，則標(biāo)記為老化，提示按鈕開(kāi)關(guān)K1出現(xiàn)故障；否則將計(jì)數(shù)次數(shù)清零，并拉低單片機(jī)引腳電平，然后重復(fù)上述診斷步驟。判斷按鈕開(kāi)關(guān)K1老化的主要流程可如圖2所示。且本實(shí)施例中，單片機(jī)引腳輸出低電平的時(shí)間長(zhǎng)于輸出高電平的時(shí)間，如此一來(lái)，一方面可以節(jié)約電能，另一方面則可以減少開(kāi)關(guān)被氧化的時(shí)間，使其壽命得到有效的延長(zhǎng)。

本發(fā)明診斷按鈕開(kāi)關(guān)老化的原理在于，當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)始老化時(shí)，其在電路中等效于電阻，且阻值會(huì)隨著老化程度的加深而慢慢增大，同時(shí)電阻R17與R20分壓時(shí)，在R20處獲得的電平信號(hào)值將會(huì)慢慢減小。因此，只要采集到電阻R20處的電平信號(hào)值變小，且其值在預(yù)設(shè)的老化值范圍內(nèi)，就可判定按鈕開(kāi)關(guān)K1出現(xiàn)老化，需要進(jìn)行維護(hù)或更換處理。

基于上述原理，以8位AD采樣為例，假如AD基準(zhǔn)電壓為3V，當(dāng)輸入電壓滿量程時(shí)，一個(gè)數(shù)字為3V/2⁸＝0.01171875V(采樣精度)。再假如單片機(jī)預(yù)設(shè)的按鈕開(kāi)關(guān)K1老化的AD值范圍為100～200(十進(jìn)制)，則當(dāng)分壓電阻R20處某一次的電平信號(hào)值在1.171875V～2.34375V的范圍內(nèi)時(shí)，將被標(biāo)記為報(bào)警按鈕老化，計(jì)數(shù)記為一次。

當(dāng)連續(xù)計(jì)數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)(例如三次)，且每次的結(jié)果均是標(biāo)記為報(bào)警按鈕老化，則通過(guò)與單片機(jī)連接的控制器顯示報(bào)警按鈕老化的提示。如果有一次計(jì)數(shù)結(jié)果不為報(bào)警按鈕老化(例如計(jì)數(shù)兩次結(jié)果均為報(bào)警按鈕老化，但第三次結(jié)果不為報(bào)警按鈕老化)，則計(jì)數(shù)清零，不顯示報(bào)警按鈕老化的提示，重新計(jì)數(shù)。如此操作的目的是為了盡可能確保電路診斷按鈕開(kāi)關(guān)故障的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)誤診斷。

本發(fā)明采用自動(dòng)采集電平信號(hào)和AD換算方式診斷手動(dòng)報(bào)警按鈕開(kāi)關(guān)狀態(tài)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)按鈕老化，向用戶提示，令用戶能夠根據(jù)按鈕的老化問(wèn)題及時(shí)更換或做其它處理，避免手動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)在工作時(shí)出現(xiàn)故障(誤報(bào)或不報(bào)警)的問(wèn)題，提升了報(bào)警系統(tǒng)的安全性。

上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無(wú)實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤(rùn)色，其所解決的技術(shù)問(wèn)題仍然與本發(fā)明一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。