微芯科技:家用獨(dú)立式紅外煙霧報(bào)警器控制方案

　　眾所周知，在中國(guó)，如辦公、賓館、商業(yè)和娛樂(lè)等公共場(chǎng)所，都必須要求安裝煙霧報(bào)警器及消防設(shè)施；而在如公寓、別墅和宿舍等民用場(chǎng)所則沒(méi)有強(qiáng)制要求。但是，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，居民的消防意識(shí)比較強(qiáng)，通常住宅中也會(huì)安裝煙霧報(bào)警器，報(bào)警器的探頭一般采用獨(dú)立式，其工作原理與我們常見(jiàn)的集控式探頭非常類似，也是由紅外或者離子傳感器、電子控制單元以及蜂鳴器組成，不同的是由單獨(dú)的電池供電。

　　目前，很多獨(dú)立式煙霧報(bào)警器通常由9V電池供電。然而，9V電池的成本較高且實(shí)際使用壽命較短，用戶可能每隔3～4年就必須更換電池，這樣不僅給日常的使用帶來(lái)不便，同時(shí)也增加了客戶的使用成本。此外，現(xiàn)有的解決方案通常采用硬件校準(zhǔn)，電路相對(duì)復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。鑒于這樣的原因，Microchip（美國(guó)微芯科技公司）近期推出了一款可以工作在3V系統(tǒng)中，可軟件編程校準(zhǔn)的專用芯片RE46C190。

　　RE46C190是專用于光電式煙霧報(bào)警器的集成芯片，它具有工作電壓低、功耗低和外圍電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。圖1是典型的應(yīng)用電路。

　　圖1 RE46C190應(yīng)用電路

　　RE46C190的特點(diǎn)

　　1）3V電池供電，低靜態(tài)電流

　　2）內(nèi)置振蕩器及電池電壓檢測(cè)和迷宮測(cè)試

　　3）內(nèi)置紅外發(fā)射管驅(qū)動(dòng)，并且電流可調(diào)節(jié)

　　4）斷續(xù)和連續(xù)兩種報(bào)警模式可供選擇，并具有靜音功能

　　5）最多可以連接40個(gè)報(bào)警器，并且內(nèi)置報(bào)警存儲(chǔ)器

　　6）采用16腳SOIC封裝

　　RE46C190工作原理

　　RE46C190內(nèi)部振蕩器每隔10秒鐘，使升壓電路工作一次。內(nèi)部的檢測(cè)電路被充電并工作10 ms。在這個(gè)10 ms的時(shí)間內(nèi)，紅外發(fā)射管發(fā)出精度為100μs的脈沖，脈沖寬度可由用戶編程為100～400μs。與此同時(shí)接收二極管的電流被積分并且數(shù)字化，其結(jié)果將與預(yù)先設(shè)置在EEROM里的門限值進(jìn)行比較。如果有煙霧存在，下次檢測(cè)的間隔周期將被縮短，并有更多附加檢測(cè)。如果連續(xù)3次檢測(cè)到煙霧將進(jìn)入報(bào)警模式，蜂鳴器在升壓電路的驅(qū)動(dòng)下報(bào)警，同時(shí)指示燈開(kāi)始閃爍。

　　編程校準(zhǔn)

　　RE46C190有多種編程模式來(lái)分別設(shè)定脈沖電流的大小、寬度、增益、積分時(shí)間和報(bào)警閾值等。這些參數(shù)將被保存在內(nèi)部的39b EEROM中，同時(shí)還提供5種功能測(cè)試模式對(duì)寫入的參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。

　　Microchip還可以為開(kāi)發(fā)初期的客戶提供相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具來(lái)進(jìn)行編程測(cè)試。圖2是上位機(jī)的編程軟件窗口。用戶可以根據(jù)自己的產(chǎn)品要求，對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)配套的燒寫工具寫入RE46C190內(nèi)部的EEROM。

　　圖2 上位機(jī)的編程軟件窗口

　　總結(jié)

　　RE46C190是一款低電壓、低功耗、高集成度的專用紅外煙霧報(bào)警器控制芯片，它不僅簡(jiǎn)化了用戶的電路設(shè)計(jì)，而且還采用軟件編程的校準(zhǔn)方式來(lái)提高生產(chǎn)的效率。RE46C190還內(nèi)置了低電壓檢測(cè)功能，選擇合適容量以及化學(xué)特性的電池，如CR123A 1400-1600 mAh的鋰-二氧化錳電池，則可以滿足10年的使用壽命要求。