專利名稱：防觸摸振動踩踏式彩燈報警器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及安防電子技術領域，特別是涉及一種踩踏式的防盜報警裝置。
背景技術：
最近提交審查的實用新型專利“防觸摸踩踏式彩燈報警器”自身可以警報人體的 觸摸，結構簡潔，經濟實用，但是，還不能警報其自身非人體觸摸所致的移動。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種防觸摸振動踩踏式彩燈報警器，可以安排在居室的 入口或者通道上實施聲和光防盜報警，還可以警報人體直接或間接的拿放和移動。本實用新型實現其目的所采用的技術方案是，它由一個長方形框架、電池組、一個 上拉電阻、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、蜂鳴器及其限流電阻、三色彩燈組及其電路、觸摸觸發(fā)電路以 及微型振動傳感器組成；其中，電池組的負極連接到長方形框架的上部，其正極通過上拉電 阻連接到長方形框架的底板，該底板還分別連接到微型振動傳感器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸 入端，微型振動傳感器的另一端接電池組的負極，所述觸發(fā)電路的輸入端還連接觸摸觸發(fā) 電路的輸出端，其輸出端分成兩路，一路串聯蜂鳴器及其限流電阻后連接到電池組的負極， 一路連接到三色彩燈組及其電路的輸入端。所述長方形框架的底板由一塊導電材料板組成，其上部有一塊金屬絲網，底板與 金屬絲網由框架的兩側絕緣隔離并支撐著，長方形框架的四側的外表面有一層導電材料， 該導電材料連接到觸摸觸發(fā)電路的輸入端，長方形框架的上部和底板的外部包裹著絕緣材 料。所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路是以雙極性555集成電路為核心的單穩(wěn)態(tài)電路；其中，555的 引腳2分別連接到一個電阻和一個電容，所述電阻的另一端連接到電池組的正極，所述電 容的另一端構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸入端，555的引腳6和引腳7并聯，再分別連接到一 個定時電阻和一個定時電容，定時電阻和定時電容的另一端分別連接到電池組的正極和負 極，555的引腳5串聯一個電容到電池組的負極，555的復位端4和電源端8并聯接到電池 組的正極，555的引腳3構成本觸發(fā)電路的輸出端。所述三色彩燈組及其電路包括兩個2輸入與非門電路組成的可控多諧振蕩電 路、一個2輸入與非門電路、一塊CD4017、三種發(fā)光顏色的發(fā)光二極管組及其驅動電路；其 中，多諧振蕩電路的前一個2輸入與非門的一個輸入端構成三色彩燈組及其電路的輸入 端，它的另一個輸入端連接一個電阻，其輸出端分別與一個定時電阻和多諧振蕩電路的后 一個2輸入與非門的兩個輸入端連接，后一個2輸入與非門的輸出端分別連接到一個定時 電容和CD4017的時鐘輸入端，所述兩個電阻和定時電容的另一端相互連接；所述第三個亦 即獨立的2輸入與非門電路的兩個輸入端都連接到組成多諧振蕩電路的前一個2輸入與非 門的沒有連接電阻的輸入端，其輸出端接到CD4017的清零端；三種發(fā)光顏色的發(fā)光二極管 組及其驅動電路包括三組不同發(fā)光顏色的發(fā)光二極管以及與各組對應的三個達林頓三極
3管，其中，每個發(fā)光二極管都與其限流電阻、電池組的正極以及相對應的達林頓三極管的集 電極組成串聯電路，三個達林頓三極管的發(fā)射極都接到電池組的負極；CD4017的使能端也 接到電池組的負極，其九個輸出端分成三組Q1，Q4，Q7、Q2，Q5，Q8與Q3，Q6，Q9，所述各組 中的三個輸出端分別串聯一個電阻以后再并聯在一起，然后依序連接到所述三個達林頓三 極管的基極。所述觸摸觸發(fā)電路包括一個結型場效應管、一個三極管、一個開關二極管、一個電 位器和一個電阻；其中，結型場效應管的柵極和三極管的集電極分別構成觸摸觸發(fā)電路的 輸入端和輸出端，場效應管的漏極分別連接到電位器和開關二極管的陽極，開關二極管的 負極接到三極管的基極，三極管的集電極連接電阻，電阻和電位器的另一端都接到電池組 的正極，場效應管的源極和三極管的發(fā)射極都接到電池組的負極。本實用新型的優(yōu)點是，自身可以警報受到人手拿放或人為移動所致的振動，兼具 聲光報警功能，防盜報警方便、效率高。
下面對照附圖進一步具體說明本實用新型。圖1是本實用新型的系統組成方框圖。圖2是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的電路圖。圖3是三色彩燈組及其電路。圖4是觸摸觸發(fā)電路的原理圖。圖中，1.長方形框架，12.長方形框架的側面(寬)，13.長方形框架的側面(長)， 14.長方形框架的底板，15.長方形框架的上部的金屬絲網，2.觸摸觸發(fā)電路，3.電池組， 4.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，41.雙極性集成電路555，5.蜂鳴器，6.三色彩燈組及其電路，61.-63. 2 輸入與非門電路，64.^4017,65.三種發(fā)光顏色的發(fā)光二極管組及其驅動電路，66.-68.發(fā) 光顏色不同的發(fā)光二極管組，8.微型振動傳感器。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型包括長方形框架(1)、電池組(3)、上拉電阻R、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā) 電路(4)、蜂鳴器(5)及其限流電阻Rb、三色彩燈組及其電路(6)、觸摸觸發(fā)電路(2)以及微 型振動傳感器(8)。長方形框架(1)的底板(14)是一塊導電材料板，其上部為一塊裸露的金屬絲網 (15)，底板(14)與金屬絲網(15)由框架(1)的兩側(13)或者(12)絕緣隔離并支撐著。 框架(1)的四側(13)和(12)的外表面有一層導電材料，該導電材料連接到觸摸觸發(fā)電路 (2)的輸入端。長方形框架(1)的上部的金屬絲網(15)和底板(14)的外部包裹著絕緣材 料，外表形似家用的地毯或踏腳墊。微型振動傳感器(8)選用開關型高靈敏全向振動傳感器，例如TV_1型，被安置在 長方形框架(1)的某個隱蔽、安全之處，例如粘貼在框架(1)的內部。一旦發(fā)生任意某個方 向的振動，微型振動傳感器⑶即進入“閉合”狀態(tài)，每振動一次，它“閉合”一次，給予觸發(fā) 電路(4)的輸入端一個從高到低的電平變化，結果導致蜂鳴器(5)鳴叫。一旦振動停止，微 型振動傳感器(8)又恢復“開”狀態(tài)。
4[0019]單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路(4)如圖2所示，以雙極性集成電路555 (41)為核心，工作方式為 不可重觸發(fā)。555(41)的引腳3構成本觸發(fā)電路(4)的輸出端，其輸出高電平電流和輸出低 電平灌電流都達到200mA，可以直接驅動大電流的負載。該555單穩(wěn)態(tài)電路(4)輸出的高電 平的持續(xù)時間τ = R42C42ln3 ^ 1. IR42C42，按圖2所示參數，蜂鳴長約15秒。電容C41和上 拉電阻R41組成AC耦合觸發(fā)信號輸入電路，免除了 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路對于輸入下跳變觸 發(fā)脈沖短于其輸出高電平時間的要求。電容C41的非接555 (41)的引腳2的一端構成本觸 發(fā)電路(4)的輸入端，連接到長方形框架(1)的底板(14)。三色彩燈組及其電路(6)如圖3所示，安排在長方形框架⑴的適當的位置，例如 兩邊。兩個2輸入與非門電路(62)和(63)組成可控多諧振蕩電路，振蕩與否受單穩(wěn)態(tài)觸發(fā) 電路(4)的輸出信號控制，其振蕩頻率為f = 1/(1. 5*R62*C6)。十進制計數器CD4017(64) 的計數使能端/EN接到電池組(3)的負極，處于低電平有效狀態(tài)。觸摸觸發(fā)電路(2)如圖4所示，其中，結型場效應管T21的柵極構成觸摸觸發(fā)電路 (2)的輸入端。平時，結型場效應管T21的柵極懸空，其漏極與源極相導通，為低電平，開關 二極管D2與三極管T22均處于截止狀態(tài)，三極管T22的集電極與其發(fā)射極斷開，對于觸發(fā) 電路⑷沒有影響。一旦人體接觸長方形框架⑴的四側(13)和(12)的外表面的導電 材料，感應電荷導致結型場效應管T21的漏極與源極間的溝道被夾斷，T21的漏極的電位升 高，使得開關二極管D2與三極管T22先后導通，三極管T22的集電極電平由高變到低，觸發(fā) 觸發(fā)電路(4)動作并輸出一個高電平脈沖，驅動蜂鳴器(5)鳴叫。調節(jié)電位器R21可以改 變觸摸觸發(fā)電路(2)的感應動作靈敏度。如果有人踩踏上長方形框架(1)，其上部的金屬絲網(15)會向下碰觸到導電的 底板(14)，一個從高到低的電壓跳變信號通過單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路(4)的電容C41和上拉電 阻R41組成的觸發(fā)信號輸入電路進入555電路(41)的觸發(fā)端2，導致555 (41)的引腳3跳 變?yōu)楦唠娖?，結果是1)驅動蜂鳴器鳴叫報警，2)同時解除2輸入與非門電路(61)與可 控多諧振蕩電路的封鎖，十進制計數器CD4017(64)的清零控制端Clear處于低電平無效 狀態(tài)，可控多諧振蕩電路起振，其振蕩信號進入CD4017 (64)的時鐘脈沖輸入端進行計數， ⑶4017(64)的輸出端Q1-Q9依次輸出高電平脈沖，通過驅動電路(65)依序驅動三個達林頓 三極管T61，T62，T63導通，導致發(fā)光顏色不同的發(fā)光二極管組(66)、(67)和(68)依序發(fā) 光。根據報警器尺寸確定發(fā)光顏色不同的發(fā)光二極管組(66)、(67)和(68)的數目。 改變三色發(fā)光二極管的組合排列方式，調節(jié)三色彩燈組及其電路(6)中的可控多諧振蕩電 路的振蕩頻率f = 1/(1. 5*R62*C6)，可以獲得美觀的發(fā)光報警視覺效果。
權利要求一種防觸摸振動踩踏式彩燈報警器，其特征在于，由一個長方形框架、電池組、一個上拉電阻、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、蜂鳴器及其限流電阻、三色彩燈組及其電路、觸摸觸發(fā)電路以及微型振動傳感器組成；其中，電池組的負極連接到長方形框架的上部，其正極通過上拉電阻連接到長方形框架的底板，該底板還分別連接到微型振動傳感器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸入端，微型振動傳感器的另一端接電池組的負極，所述觸發(fā)電路的輸入端還連接觸摸觸發(fā)電路的輸出端，其輸出端分成兩路，一路串聯蜂鳴器及其限流電阻后連接到電池組的負極，一路連接到三色彩燈組及其電路的輸入端。
2.根據權利要求1所述的防觸摸振動踩踏式彩燈報警器，其特征在于，所述長方形框 架的底板由一塊導電材料板組成，其上部有一塊金屬絲網，底板與金屬絲網由框架的兩側 絕緣隔離并支撐著，長方形框架的四側的外表面有一層導電材料，該導電材料連接到觸摸 觸發(fā)電路的輸入端，長方形框架的上部和底板的外部包裹著絕緣材料。
3.根據權利要求1所述的防觸摸振動踩踏式彩燈報警器，其特征在于，所述單穩(wěn)態(tài)觸 發(fā)電路是以雙極性555集成電路為核心的單穩(wěn)態(tài)電路；其中，555的引腳2分別連接到一個 電阻和一個電容，所述電阻的另一端連接到電池組的正極，所述電容的另一端構成單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)電路的輸入端，555的引腳6和引腳7并聯，再分別連接到一個定時電阻和一個定時電 容，定時電阻和定時電容的另一端分別連接到電池組的正極和負極，555的引腳5串聯一個 電容到電池組的負極，555的復位端4和電源端8并聯接到電池組的正極，555的引腳3構 成本觸發(fā)電路的輸出端。
4.根據權利要求1所述的防觸摸振動踩踏式彩燈報警器，其特征在于，所述三色彩燈 組及其電路包括兩個2輸入與非門電路組成的可控多諧振蕩電路、一個2輸入與非門電 路、一塊CD4017、三種發(fā)光顏色的發(fā)光二極管組及其驅動電路；其中，多諧振蕩電路的前一 個2輸入與非門的一個輸入端構成三色彩燈組及其電路的輸入端，它的另一個輸入端連接 一個電阻，其輸出端分別與一個定時電阻和多諧振蕩電路的后一個2輸入與非門的兩個輸 入端連接，后一個2輸入與非門的輸出端分別連接到一個定時電容和⑶4017的時鐘輸入 端，所述兩個電阻和定時電容的另一端相互連接；所述第三個亦即獨立的2輸入與非門電 路的兩個輸入端都連接到組成多諧振蕩電路的前一個2輸入與非門的沒有連接電阻的輸 入端，其輸出端接到⑶4017的清零端；三種發(fā)光顏色的發(fā)光二極管組及其驅動電路包括三 組不同發(fā)光顏色的發(fā)光二極管以及與各組對應的三個達林頓三極管，其中，每個發(fā)光二極 管都與其限流電阻、電池組的正極以及相對應的達林頓三極管的集電極組成串聯電路，三 個達林頓三極管的發(fā)射極都接到電池組的負極；CD4017的使能端也接到電池組的負極，其 九個輸出端分成三組Q1，Q4，Q7、Q2，Q5，Q8與Q3，Q6，Q9，所述各組中的三個輸出端分別串 聯一個電阻以后再并聯在一起，然后依序連接到所述三個達林頓三極管的基極。
5.根據權利要求1所述的防觸摸振動踩踏式彩燈報警器，其特征在于，所述觸摸觸發(fā) 電路包括一個結型場效應管、一個三極管、一個開關二極管、一個電位器和一個電阻；其中， 結型場效應管的柵極和三極管的集電極分別構成觸摸觸發(fā)電路的輸入端和輸出端，場效應 管的漏極分別連接到電位器和開關二極管的陽極，開關二極管的負極接到三極管的基極， 三極管的集電極連接電阻，電阻和電位器的另一端都接到電池組的正極，場效應管的源極 和三極管的發(fā)射極都接到電池組的負極。
專利摘要一種防觸摸振動踩踏式彩燈報警器，由長方形框架、電池組、上拉電阻、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、蜂鳴器及其限流電阻、三色彩燈組及其電路、觸摸觸發(fā)電路以及微型振動傳感器組成。其中，長方形框架的底板是一塊導電材料板，其上部有一塊金屬絲網，底板與金屬絲網由框架的兩側絕緣隔離并支撐著，長方形框架的四側的外表面有一層導電材料，該導電材料連接到觸摸觸發(fā)電路的輸入端；該底板還分別連接到上拉電阻、微型振動傳感器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸入端，所述觸發(fā)電路的輸入端還連接觸摸觸發(fā)電路的輸出端。本實用新型結構簡潔，成本低廉，一旦受到踩踏或人體觸摸或移動所致振動即激勵觸發(fā)電路動作，啟動蜂鳴器鳴叫，三色彩燈組依序閃亮，使用方便有效。
文檔編號G08B7/06GK201698544SQ20102022393
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權日2010年6月11日
發(fā)明者曾藝 申請人:重慶工商大學