功率的電壓，通過三極管與運算放大器組成一個反饋系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)恒定光源的功率，本發(fā)明利用數(shù)字電位器通過調(diào)節(jié)運算放大器的同相端輸入電壓來改變光源的發(fā)光功率，微處理器通過程序調(diào)節(jié)數(shù)字電位器阻值控制光源的發(fā)光功率(即發(fā)光強度)。
[0041]實施例三:
本自學習模擬火源方法，采用上述的自學習模擬火源系統(tǒng)進行操作，具體操作步驟如下:
I)火焰信號采集與處理，通過紅外火焰探測模塊采集不同材料燃燒時的火焰輻射強度信息，將采集到的信息經(jīng)串口傳輸給微處理器，微處理器對采集到的數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換。
[0042]2) MEMS光源的閃爍頻率的控制，通過微處理器的一個1\0 口的輸出電壓的高低，產(chǎn)生一個脈沖信號控制MEMS的頻率。
[0043]3) MEMS光源發(fā)光強度的控制，微處理器程序控制數(shù)字電位器MCP41010調(diào)節(jié)MEMS光源兩端的電壓實現(xiàn)對MEMS光源的發(fā)光強度的控制。
[0044]實施例四:
本實施例與實施例三基本相同，特別之處如下:
所述的步驟I)火焰信號采集與處理:將采集的數(shù)據(jù)通過串口傳送微處理器，將采集到的數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換，得出不同材質(zhì)的火焰跳動的頻率及其對應的幅值，以供參考。
[0045]所述的步驟2) MEMS光源的閃爍頻率的控制:令微處理器的某一個1\0 口產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號，編寫延時程序?qū)⒃撁}沖信號的高低電平延時，實現(xiàn)對MEMS光源的閃爍頻率控制。
[0046]所述的步驟3) MEMS光源的發(fā)光強度的控制:微處理器通過自身的SPI模塊調(diào)節(jié)數(shù)字電位器MCP41010的阻值改變MEMS光源兩端的電壓，實現(xiàn)對MEMS光源的發(fā)光強度的控制。
【主權(quán)項】
1.一種自學習模擬火源系統(tǒng)，包括紅外火焰探測模塊(I)、主控制電路(2)、恒功率驅(qū)動電路(5)和MEMS光源(6)，其特征在于:所述的紅外火焰探測器模塊(I)采集的火焰信號信息經(jīng)串口輸入所述主控制電路(2)中的微處理器(3);所述的主控制電路(2)由微處理器(3)及其外圍電路(4)組成；主控制電路(2)的輸出連接至恒功率驅(qū)動電路(5);所述的恒功率驅(qū)動電路(5)的輸出端和MEMS光源(6)相連，所述的MEMS光源(6)最終發(fā)出設(shè)定頻率和輻射強度的光，實現(xiàn)對火源的模擬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自學習模擬火源系統(tǒng)，其特征在于:所述的紅外火焰探測模塊(I)采用中國發(fā)明專利CN10242675A技術(shù)，使用其紅外多參數(shù)火氣探測器采集火焰輻射強度信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自學習模擬火源系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控制電路(2)包括微處理器(3)及其處理器外圍電路(4)，即主控制電路(2)由微處理器STM32F051K8U6、晶振 Y2，電容 C2、C4、C13、C14、C38，電阻 R5、R9、R16、R25、R38,電感 L1、L2和按鍵KEYl構(gòu)成，電阻R25的一端連接微處理器(3)的BOOTO引腳，另一端接地；電容C2和C4并聯(lián)，晶振Y2和電阻R5并聯(lián)，二者串聯(lián)并連接微處理器(3)構(gòu)成微處理器(3)的外部晶振時鐘電路，晶振Y2的一端連接微處理器(3)的0SC_IN引腳，另一端連接微處理器(3)的0SC_0UT引腳；電感L1、L2和C13串聯(lián)，C14和C13并聯(lián)，C14的上端連接微處理器(3)的VDDA引腳組成微處理器(3)的供電模塊；R38和C38串聯(lián)，KEYl和電容C38并聯(lián)，R38 一端接3.3V電壓，KEYl —端接微處理器(3)的復位引腳RESET，另一端接地構(gòu)成了微處理器(3)的復位電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自學習模擬火源系統(tǒng)，其特征在于:所述的恒功率電路驅(qū)動電路(5)由功率電流監(jiān)視器芯片MAX4211EEUE、運算放大器LM358，晶體三級管Q4、Q5，數(shù)字電位器 MCP41010、二極管 D1、電阻 R7、R8、R10、RlU R12、R14、R15、R18，電容 C6、C8、C9，插座P2、P3構(gòu)成；電阻R7、R8串聯(lián)，R7兩端分別接入MAX4122EEUE，R8接三極管Q4的集電極，電容C5作為、MAX4211EEUE的電源濾波電容；MAX421 IEEUE的輸出電壓作連接運算放大器LM358的反相輸入端口，電容C6作為LM358的供電電壓的濾波電容，LM358的輸出經(jīng)電阻RlO進入三級管Q4的基極，電容C7作為Q4的基極去噪電容，三級管Q4的發(fā)射極連接MEMS光源作為MEMS光源的輸入，Q4的發(fā)射極連接電阻RlI，RlI和R14串聯(lián)，R14的分壓作為MAX4211EEUE的Vin引腳的輸入；數(shù)字電位器通過SPI模塊和微處理器STM32F103RBT6相連，數(shù)字電位器的PWO連接LM358的正向比例放大口 ；二極管D1、電阻R12、R18、和三級管Q5串聯(lián)成一條支路，R15 一端連接Q5的基極，R15的另外一端和微處理器(3)的PC8引腳相連接，該支路為MEMS光源(6)提供一定頻率脈沖的電壓信號。
5.一種自學習模擬火源方法，采用權(quán)利要求1所述的自學習模擬火源系統(tǒng)進行操作，其特征在于，具體操作步驟如下: 1)火焰信號采集與處理，通過紅外火焰探測模塊(I)采集不同材料燃燒時的火焰輻射強度信息，對強度和輻射頻率進行分析處理； 2)MEMS光源(6)的閃爍頻率的控制，通過微處理器(3)的一個1\0 口的輸出電壓的高低，產(chǎn)生一個脈沖信號控制MEMS的閃爍頻率； 3)MEMS光源(6)發(fā)光強度的控制，微處理器(3)程序控制數(shù)字電位器MCP41010調(diào)節(jié)MEMS光源(6 )兩端的電壓實現(xiàn)對MEMS光源(6 )的發(fā)光強度的控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自學習模擬火源方法，其特征在于，所述的步驟I)火焰信號采集與處理是:將采集的數(shù)據(jù)通過串口傳送到微處理器(3)，由微處理器(3)對采集數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換，得出不同材質(zhì)的火焰跳動的頻率及其對應的幅值，以供參考。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自學習模擬火源方法，其特征在于，所述的步驟2)MEMS光源(6)的閃爍頻率的控制:令微處理器(3)的某一個1\0 口產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號，編寫延時程序?qū)⒃撁}沖信號的高低電平延時，實現(xiàn)對MEMS光源(6)的閃爍頻率控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自學習模擬火源方法，其特征在于，所述的步驟3)MEMS光源(6)的發(fā)光強度的控制:微處理器(3)通過自身的SPI模塊調(diào)節(jié)數(shù)字電位器MCP41010的阻值改變MEMS光源(6)兩端的電壓，實現(xiàn)對MEMS光源的發(fā)光強度的控制。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自學習模擬火源系統(tǒng)和方法。本系統(tǒng)包括紅外火焰探測模塊、主控制電路、恒功率驅(qū)動電路和MEMS光源。主控制電路包括微處理器及其外圍電路，紅外火焰探測模塊的輸出通過串口連接到主控制電路的微處理器，主控制電路和恒功率驅(qū)動電路相連，恒功率驅(qū)動電路和MEMS光源相連。依照本發(fā)明的產(chǎn)品可以作為一些重要的現(xiàn)場火災報警系統(tǒng)定期檢查和校準的儀器；也可以作為火災探測器生產(chǎn)廠家研發(fā)工具和生產(chǎn)車間的質(zhì)檢工具；同時能夠?qū)ΜF(xiàn)場多種干擾源進行近距離的學習，達到對干擾信號模式識別數(shù)據(jù)積累的作用。它的使用能提高火災探測器的可靠性，減小維護的工作量，提高質(zhì)檢的效率，減小研發(fā)生產(chǎn)費用。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN104735864
【申請?zhí)枴緾N201510022096
【發(fā)明人】楊幫華, 高攀, 張永懷, 宋春婷, 李華榮, 張?zhí)? 段凱文
【申請人】上海大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年1月16日