带语音的低功耗独立感烟探测报警器

　　独立感烟报警器是应用最多的烟雾探测装置，安装和维护简单容易，不需配线施工，不需消防报警主机集中监控，而且成本低廉、是住宅居家、中小型经营场所常用的灾害防范技术。

　　方案介绍

　　本设计采用HT45F23A/24A作为主芯片，这是一款针对独立语音感烟探测报警器开发专用MCU，内建运算放大器提供传感器的信号转换、通信接口提供SPI/I2C、12-bit Audio DAC产生语音音频信号。

　　图1.感烟报警器原型

　　当火灾发生时，烟雾进入光电感烟传感器腔室，发射管发射的红外线经过烟雾颗粒的漫反射再照射到红外接收管，腔室检测到这个烟雾信号后，传送给MCU的内置运算放大器进行放大，再经过ADC采集转化为数字信号。当数字化的烟雾数据到达报警阈值时，警报器就以声、光两种形式报警，使人们及早得知火情。直至烟雾消失后，再延续一段时间才能恢复正常。

　　图2.感烟报警器工作原理

　　该方案使用寿命长，方案中的HT45F23A/24A采用Tinypower设计，使用一般锂电池供电可达10年以上寿命，主要应用领域包括烟雾、温度、气体等具传感器等。由于电路精简，外部组件取材丰富、该方案开发周期短，容易上手和投产。

　　BOM元器件

　　包括光电感烟传感器在内，BOM共有46个元器件。

　　图3.带语音的低功耗独立感烟探测报警器电路图

　　U1（HT45F23A）为超低功耗A/D型Flash MCU，针对有OPA并需求低功耗应用，提供8通道12-bit的快速ADC，可于16个ADC Clock时间内，快速完成模拟至数字信号的转换，内建OPA与两组比较器，OPA可由软件设定1-56倍的放大倍数。U3为HT82V739低电压单声道喇叭音源放大器，具有低功耗高输出功率及低失真特性，提供高品质的音频频率响应。

　　HT82V739内建静音功能，可防止开关切换时“pop”音。此外HT82V739是直推型喇叭音源放大器，可让客户外部组件降至最少，且能满足客户多方面的需求。

　　图4.带语音的低功耗独立感烟探测报警器BOM

　　光电感烟传感器（labyrinth chamber）由一只红外发射管IR_TX、一只红外接收管IR_RX和屏蔽腔室构成。在正常状态下，红外接收管不能接收到红外发射管发射的光信号。在烟雾进入烟室后，由于烟粒子的“漫反射”作用，红外接收管就会接收到红外发射管发射的光信号并产生光电流，实现由烟雾信号到电信号的转变。BOM表中，U2为SST25VF016B-8是16M bits串行闪存SPI_Flash，这些元器件都有多个供应货源。

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