一种电压自检的音频信号接收设备和数传电台系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种电压自检的音频信号接收设备和数传电台系统。


背景技术：

2.在应急预警的数传电台系统中，音频信号发射设备通过音频信号控制音频信号接收设备工作，实现远程控制广播应急预警信息或发出警灯、警报信息。由于音信信号接收设备一般都设置于野外环境中，其供电电源通过将风能和太阳能等清洁能源转化为电能向音频信号接收设备的储能电源充电，进而由储能电源实现为音频信号接收设备的功放模块、警灯、警报等用电模块供电。但是，由于风能、太阳能等能源稳定性差，供电电源的电压不稳定，如果供电电源的电压过大，造成储能电源过充电，影响储能电源的用电安全；并且，由于音信信号接收设备的功放模块功率较大，在为功放模块、警灯、警报灯用电模块供电时，储能电源的放电电流远大于充电电流，如果储能电源耗电量过大时，造成储能电源过放电，还会造成功放模块、警灯、警报灯用电模块的电流过大，用电模块发热量变大，引起用电模块损坏或影响用电模块的使用安全和使用寿命。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本实用新型实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电压自检的音频信号接收设备和数传电台系统。
4.本实用新型实施例提供了一种电压自检的音频信号接收设备，包括：供电模块、微控制单元mcu、储能电源、功放模块和电压检测模块；
5.所述供电模块与所述储能电源和mcu连接，用于根据所述mcu的控制信号向所述储能电源供电；
6.所述储能电源与所述功放模块和所述mcu连接，用于根据所述mcu的控制信号向所述功放模块供电；
7.所述电压检测模块与所述储能电源、所述功放模块和所述mcu连接，用于检测所述储能电源的正极端电压信号值，将所述正极端电压信号值分别与第一预设阈值和第二预设阈值比较；若所述正极端电压信号值大于所述第一预设阈值，则向所述mcu发送控制所述供电模块断开的第一电压控制信号；若所述正极端电压信号值小于所述第二预设阈值，则向所述mcu发送控制所述功放模块断开的第二电压控制信号。
8.在一个实施例中，可以是，所述电压检测模块，包括：电压控制信号开关、第一基准电压调制电路、第二基准电压调制电路和电压采样电路；
9.所述第一基准电压调制电路、第二基准电压调制电路和所述电压控制信号开关分别连接；
10.所述电压采样电路一端连接于所述储能电源的正极端，另一端连接所述电压控制信号开关；
11.所述电压采样电路用于采集所述正极端电压信号值；
12.所述第一基准电压调制电路用于输出所述第一预设阈值，所述第二基准电压调制电路用于输出所述第二预设阈值；
13.所述电压控制信号开关，用于若所述正极端电压信号值大于所述第一预设阈值，则向所述mcu发送所述第一电压控制信号；若所述正极端电压信号值小于所述第二预设阈值，则向所述mcu发送所述第二电压控制信号。
14.在一个实施例中，可以是，所述电压控制信号开关，包括第一比较器和第二比较器；
15.所述第一基准电压调制电路，包括第一电阻、第二电阻和第三电阻；
16.所述第一电阻为可调电阻；
17.所述第二电阻和第三电阻串联，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端连接第一参考电压，所述第一电阻和所述第三电阻的公共端连接所述第一比较器的第一输入端；
18.所述第二基准电压调制电路，包括第十四电阻、第十五电阻和第十六电阻；
19.所述第十六电阻为可调电阻；
20.所述第十四电阻和第十五电阻串联，所述第十四电阻和所述第十六电阻的公共端连接第一参考电压，所述第十五电阻和所述第十六电阻的公共端连接所述第二比较器的第一输入端；
21.所述电压采样电路，包括串联连接的第五电阻和第六电阻；
22.所述第五电阻的一端接地，所述第六电阻的一端连接于所述供电模块和所述储能电源，所述第五电阻和所述第六电阻的公共端分别连接所述第一比较器和第二比较器的第二输入端；
23.所述第一比较器和所述第二比较器的输出端分别连接所述mcu。
24.在一个实施例中，可以是，第一基准电压调制电路，还包括第七电阻和第二电容，所述第一电阻和所述第三电阻的公共端经所述第七电阻连接于所述第一比较器的第一输入端；所述第二电容与所述第三电阻并联连接；
25.第二基准电压调制电路，还包括第十一电阻和第六电容，所述第十四电阻和所述第十五电阻的公共端经所述第十一电阻连接于所述第二比较器的第一输入端；所述第六电容与所述第十五电阻并联连接。
26.在一个实施例中，可以是，所述电压采样电路，还包括第四电阻、第三电容、第四电容、第八电阻、第十二电阻、第五电容、第七电容和第十三电阻；
27.所述第五电阻和所述第六电阻的公共端经所述第八电阻连接于所述第一比较器的第二输入端；所述第五电阻和所述第六电阻的公共端经所述第十二电阻连接于所述第二比较器的第二输入端；
28.所述第五电阻、所述第六电阻和所述第八电阻的公共端经所述第四电阻接地，所述第四电容与所述第四电阻并联连接；所述第八电阻与所述第一比较器的第二输入端的公共端经所述第三电容接地；
29.所述第五电阻、所述第六电阻和所述第十二电阻的公共端经所述第十三电阻接地，所述第七电容与所述第十三电阻并联连接；所述第十二电阻与所述第二比较器的第二输入端的公共端经所述第五电容接地。
30.在一个实施例中，可以是，所述电压检测模块，还包括第一电容，所述第一电容的
一端连接所述第一参考电压，另一端接地。
31.在一个实施例中，可以是，所述的电压自检的音频信号接收设备，还包括：过热检测模块；
32.所述过热检测模块与所述功放模块和所述mcu分别连接，用于检测功放模块的温度，并与第三预设阈值进行比较，若检测的功放模块的温度值大于所述第三预设阈值，则向所述mcu发送控制所述功放模块断开的第三电压控制信号。
33.在一个实施例中，可以是，所述过热检测模块，包括：功放启停控制开关、第十七电阻至第二十二电阻；
34.所述第十七电阻为可变电阻，所述第十九电阻为温变电阻；
35.所述第二十电阻和第二十一电阻串联，所述第十七电阻和所述第二十电阻的公共端连接第二参考电压，所述第十七电阻和所述第二十一电阻的公共端连接所述功放启停控制开关的第一输入端；
36.所述第十八电阻、第十九电阻和第二十二电阻串联，所述第十八电阻的一端连接所述第二参考电压，所述第十九电阻和所述第二十二电阻的公共端连接所述功放启停控制开关的第二输入端；
37.所述功放启停控制开关的输出端连接所述mcu。
38.在一个实施例中，可以是，所述第十九电阻设置于所述功放模块的发热端。
39.本实用新型实施例还提供了一种数传电台系统，包括：音频信号发射设备和上述的电压自检的音频信号接收设备。
40.本实用新型实施例提供的电压自检的音频信号接收设备，通过电压检测模块分别对储能电源的正极端电压进行检测，从而在储能电源的电压大于第一预设阈值时，通过mcu控制断开供电模块向储能电源的供电，防止储能电源过充电，造成储能电源发热量升高，使储能电源温度和内压急剧增加，导致正负极材料接触短路，引起爆炸、燃烧等隐患，影响储能电源的使用安全；在储能电源的电压小于第二预设阈值时，通过mcu控制断开储能电源向功放模块的供电，既可以防止储能电源过放电，避免储能电源内压升高，造成正负极活性物质可逆性受到破坏，引起储能电源的容量衰减，又可以避免功放模块的充电电流过大，造成功放模块发热量升高，造成功放模块烧毁或音频失真，影响功放模块的使用安全和使用寿命。
附图说明
41.图1为本实用新型实施例提供的电压自检的音频信号接收设备的结构示意图；
42.图2为本实用新型实施例提供的电压检测模块的结构示意图；
43.图3为本实用新型实施例提供的电压检测模块的电压控制信号开关的结构示意图；
44.图4为本实用新型实施例提供的电压检测模块的一个具体实现电路的结构示意图；
45.图5为本实用新型实施例提供的电压自检的音频信号接收设备的结构示意图二；
46.图6为本实用新型实施例提供的过热检测模块的一个具体实现电路的结构示意图。
具体实施方式
47.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
48.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面分别对本实用新型实施例提供的一种电压自检的音频信号接收设备和数传电台系统的各种具体实施方式进行详细的说明。
49.实施例一
50.本实用新型提供了一种电压自检的音频信号接收设备，参照图1所示，包括：供电模块1、微控制单元mcu2、储能电源3、功放模块4和电压检测模块5；
51.所述供电模块1与所述储能电源3和mcu2连接，用于根据所述mcu2的控制信号向所述储能电源3供电；
52.所述储能电源3与所述功放模块4和所述mcu2连接，用于根据所述mcu2的控制信号向所述功放模块4供电；
53.所述电压检测模块5与所述储能电源3、所述功放模块4和所述mcu2连接；
54.所述电压检测模块5，用于检测所述储能电源3的正极端电压信号值，将所述正极端电压信号值与第一预设阈值和第二预设阈值比较；若所述正极端电压信号值大于所述第一预设阈值，则向所述mcu2发送控制所述供电模块1断开的第一电压控制信号；若所述正极端电压信号值小于所述第二预设阈值，则向所述mcu2发送控制所述功放模块4断开的第二电压控制信号。
55.本实用新型实施例提供的电压自检的音频信号接收设备，通过电压检测模块分别对储能电源的正极端电压进行检测，从而在储能电源的电压大于第一预设阈值时，通过mcu控制断开供电模块向储能电源的供电，防止储能电源过充电，造成储能电源发热量升高，使储能电源温度和内压急剧增加，导致正负极材料接触短路，引起爆炸、燃烧等隐患，影响储能电源的使用安全；在储能电源的电压小于第二预设阈值时，通过mcu控制断开储能电源向功放模块的供电，既可以防止储能电源过放电，避免储能电源内压升高，造成正负极活性物质可逆性受到破坏，引起储能电源的容量衰减，又可以避免功放模块的充电电流过大，造成功放模块发热量升高，造成功放模块烧毁或音频失真，影响功放模块的使用安全和使用寿命。
56.在一个或一些可选的实施例中，参照图2所示，上述电压检测模块5，包括：电压控制信号开关501、第一基准电压调制电路502、第二基准电压调制电路503和电压采样电路504；
57.所述第一基准电压调制电路502、第二基准电压调制电路503和所述电压控制信号开关501分别连接；
58.所述电压采样电路504一端连接于所述储能电源3的正极端，另一端连接所述电压控制信号开关501；
59.所述电压采样电路504用于采集所述正极端电压信号值；
60.所述第一基准电压调制电路502用于输出所述第一预设阈值，所述第二基准电压
调制电路503用于输出所述第二预设阈值；
61.所述电压控制信号开关501，用于若所述正极端电压信号值大于所述第一预设阈值，则向所述mcu2发送所述第一电压控制信号；若所述正极端电压信号值小于所述第二预设阈值，则向所述mcu2发送所述第二电压控制信号。
62.在一个或一些可选的实施例中，所述电压控制信号开关501，可以包括第一比较器a和第二比较器b。作为本实用新型实施例的一个具体实施方式，该电压控制信号开关501可以采用将该第一比较器a和第二比较器b集成到同一个芯片中，即采用双电压比较器集成电路的方式来实现。例如，参照图3所示，采用lm393芯片来实现。其中，lm393芯片的1脚为第一比较器的输出端，2脚为第一比较器的第一输入端，3脚为第一比较器的第二输入端，7脚为第二比较器的输出端，6脚为第二比较器的第一输入端，5脚为第二比较器的第二输入端，4脚为第一比较器和第二比较器的共地端，8脚为第一比较器和第二比较器的供电端。
63.在一个或一些可选的实施例中，参照图4所示，该电压检测模块5中：
64.所述第一基准电压调制电路502，包括第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3；其中，该第一电阻r1为可调电阻；
65.所述第二电阻r2和第三电阻r3串联，所述第一电阻r1和所述第二电阻r2的公共端连接第一参考电压vcc1，所述第一电阻r1和所述第三电阻r3的公共端连接lm393芯片的2脚；
66.所述第二基准电压调制电路503，包括第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻r16；其中，该第十六电阻r16也为可调电阻；
67.所述第十四电阻r14和第十五电阻r15串联，所述第十四电阻r14和所述第十六电阻r16的公共端连接第一参考电压vcc1，所述第十五电阻r15和所述第十六电阻r16的公共端连接lm393芯片的6脚；
68.所述电压采样电路504，包括串联连接的第五电阻r5和第六电阻r6；
69.所述第五电阻r5的一端接地，所述第六电阻r6的一端(即图4中的a端)连接于所述供电模块1和所述储能电源3，所述第五电阻r5和所述第六电阻r6的公共端分别连接lm393芯片的3脚和5脚；
70.lm393芯片的1脚和7脚(即图4中的b端和c端)分别连接所述mcu2。
71.在一个或一些可选的实施例中，参照图4所示，第一基准电压调制电路502，还包括第七电阻r7和第二电容c2，所述第一电阻r1和所述第三电阻r3的公共端经所述第七电阻r7连接于连接lm393芯片的2脚；所述第二电容c2与所述第三电阻r3并联连接；
72.第二基准电压调制电路503，还包括第十一电阻r11和第六电容c6，所述第十四电阻r14和所述第十五电阻r15的公共端经所述第十一电阻r11连接于lm393芯片的6脚；所述第六电容c6与所述第十五电阻r15并联连接。
73.在一个或一些可选的实施例中，参照图4所示，所述电压采样电路504，还包括第四电阻r4、第三电容c3、第四电容c4、第八电阻r8、第十二电阻r12、第五电容c5、第七电容c7和第十三电阻r13；
74.所述第五电阻r5和所述第六电阻r6的公共端经所述第八电阻r8连接于lm393芯片的3脚；所述第五电阻r5和所述第六电阻r6的公共端经所述第十二电阻r12连接于lm393芯片的5脚；
75.所述第五电阻r5、所述第六电阻r6和所述第八电阻r8的公共端经所述第四电阻r4接地，所述第四电容c4与所述第四电阻r4并联连接；所述第八电阻r8与lm393芯片的3脚的公共端经所述第三电容c3接地；
76.所述第五电阻r5、所述第六电阻r6和所述第十二电阻r12的公共端经所述第十三电阻r13接地，所述第七电容c7与所述第十三电阻r13并联连接；所述第十二电阻r13与lm393芯片的5脚的公共端经所述第五电容c5接地。
77.在一个或一些可选的实施例中，参照图4所示，所述电压检测模块5，还包括第一电容c1，所述第一电容c1的一端连接所述第一参考电压vcc1，另一端接地。
78.在一个或一些可选的实施例中，参照图5所示，所述的电压自检的音频信号接收设备，还包括：过热检测模块6；
79.所述过热检测模块6与所述功放模块4和所述mcu2分别连接，用于检测功放模块4的温度，并与第三预设阈值进行比较，若检测的功放模块4的温度值大于所述第三预设阈值，则向所述mcu2发送控制所述功放模块4断开的第三电压控制信号。
80.本实用新型实施例中，由于音频信号接收设备设置于野外环境中，不便于人工监控和维护，因此，为了避免因为功放模块中发生短路或者由于环境温度的升高引起功放模块内部升温过高，影响音频信号接收设备的使用安全性，通过过热检测模块对功放模块的温度进行检测，在功放模块的发射端温度过高时，及时切断功放模块供电，使功放模块退出运行，保证音频信号接收设备的其他用电模块，包括警灯、警报等能够正常运行。
81.在一个或一些可选的实施例中，参照图6所示，所述过热检测模块6，包括：功放启停控制开关、第十七电阻r17至第二十二电阻r22。
82.本实用新型实施例中该功放启停控制开关可以是电压比较器，作为本实用新型实施例的一个具体实施方式，参照图6所示，该功放启停控制开关也可以采用上述的lm393芯片；其中，在图6中lm393芯片的1脚为功放启停控制开关的输出端，2脚为功放启停控制开关的第一输入端，3脚为功放启停控制开关的第二输入端，4脚为功放启停控制开关的接地端，8脚为功放启停控制开关的供电端。
83.所述第十七电阻r17为可变电阻，所述第十九电阻r19为温变电阻；
84.所述第二十电阻r20和第二十一电阻r21串联，所述第十七电阻r17和所述第二十电阻r20的公共端连接第二参考电压vcc2，所述第十七电阻r17和所述第二十一电阻r21的公共端连接所述功放启停控制开关的2脚；
85.所述第十八电阻r18、第十九电阻r19和第二十二电阻r22串联，所述第十八电阻r18的一端连接所述第二参考电压vcc2，所述第十九电阻r19和所述第二十二电阻r22的公共端连接所述功放启停控制开关的3脚；
86.所述功放启停控制开关的1脚(即图6中的d端)连接所述mcu2。
87.在一个或一些可选的实施例中，参照图6所示，过热检测模块6还包括第二十三电阻r23和第九电容c9，所述第十七电阻r17和所述第二十一电阻r21的公共端经所述第二十三电阻r23连接于连接lm393芯片的2脚；所述第九电容c9与所述第二十一电阻r21并联连接。
88.在一个或一些可选的实施例中，参照图6所示，过热检测模块6还包括第八电容c8、第十电容c10、第十二电容c12、第二十四电阻r24和第二十五电阻r25；
89.所述第八电容c8的一端连接所述第二参考电压vcc2，另一端接地；
90.所述第十九电阻r19和所述第二十二电阻r22的公共端经所述第四电阻r4连接所述功放启停控制开关的3脚，所述第十二电容c12与所述第二十二电阻r22并联连接；所述第二十五电阻r25与lm393芯片的3脚的公共端经所述第十电容c10接地；
91.lm393芯片的1脚经所述第二十四电阻r24连接到所述mcu2。
92.在一个或一些可选的实施例中，所述第十九电阻r19设置于所述功放模块4的发热端。本实用新型实施例中，该功放模块4的发热端可以是功放模块4的散热组件，将该第十九电阻设置在功放模块4的散热组件，通过第十九电阻将散热组件的温度变化信号转换为电压信号。
93.实施例二
94.基于相同的发明构思，本实用新型还提供了一种数传电台系统，包括：音频信号发射设备和上述实施例一所描述的电压自检的音频信号接收设备。
95.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。