CN102270448B

CN102270448B - 报警装置

Info

Publication number: CN102270448B
Application number: CN 201010618256
Authority: CN
Inventors: 郎彦宇
Original assignee: Beijing Aeonmed Co Ltd
Current assignee: Beijing Aeonmed Co Ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2030-12-31
Also published as: CN102270448A

Abstract

本发明提供了一种报警装置，包括发声单元(4)，还包括：多频率正弦波生成电路(1)，用于形成具有不同频率的多个正弦波；加法器(2)，输入端与多频率正弦波生成电路(1)的输出端连接，用于将多个正弦波进行合成；功率放大电路(3)，输入端与加法器(2)的输出端连接，用于将合成后的多个正弦波的功率进行放大，并发送至发声单元(4)。应用本发明的技术方案，通过在报警装置中设置多频率正弦波生成电路，形成具有不同频率的多个正弦波，从而使驱动发送至发声单元发出报警音的信号为包括多个频率的和弦音，解决了现有技术中的报警装置发出的声音单调刺耳的问题。

Description

报警装置

技术领域

本发明涉及信号装置领域，尤其涉及一种报警装置。

背景技术

现有技术电子设备很多都设置有报警装置，用于在设备出现故障时进行报警。常用的报警装置包括蜂鸣器、压电陶瓷片等。

但是现有技术中的报警装置的驱动方式虽然不同，但报警装置发出的声音往往单调刺耳，使人感觉非常不舒服。

发明内容

本发明旨在提供一种报警装置，以解决现有技术中的报警装置发出的声音单调刺耳的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种报警装置，包括发声单元，还包括：多频率正弦波生成电路，用于形成具有不同频率的多个正弦波；加法器，输入端与多频率正弦波生成电路的输出端连接，用于将多个正弦波进行合成；功率放大电路，输入端与加法器的输出端连接，用于将合成后的多个正弦波的功率进行放大，并发送至发声单元。

进一步地，多频率正弦波生成电路包括多个单频正弦波生成电路，其中，每个单频正弦波生成电路的输出端与加法器的输入端连接，用于形成具有预定频率的正弦波。

进一步地，每个单频正弦波生成电路包括：第一运算放大器；第一电阻，第一端与运算放大器的负极连接，第二端与第一运算放大器的输出端连接于第一节点；第二电阻，第一端与第一运算放大器的负极连接，第二端接地；第三电阻，第一端与第一运算放大器的正极连接，第二端接地；第一电容，第一端与第一运算放大器的正极连接，第二端接地；第二电容，第一端与第一运算放大器的正极连接；第四电阻，第一端与第二电容的第二端连接，第二端连接至第一节点；第五电阻，第一端连接至第一节点，第二端形成单频正弦波生成电路的输出端。

进一步地，功率放大电路包括：第二运算放大器，正极形成功率放大电路的输入端；第六电阻，第一端与第二运算放大器的负极连接，第二端接地；第七电阻，第一端与第二运算放大器的负极连接，第二端与第二运算放大器的输出端连接；第八电阻，第一端与第二运算放大器的输出端连接；第三电容，第一端与第八电阻的第二端连接，第二端形成功率放大电路的输出端，用于与发声单元连接。

进一步地，报警装置还包括：电源提供电路，输出端与多频率正弦波生成电路以及功率放大电路的电源端连接。

进一步地，电源提供电路包括：第九电阻，第一端与控制报警装置工作状态的控制器连接；第一三极管，基极与第九电阻的第二端连接，集电极接地；第十电阻，第一端与第一三极管的基极连接，第二端接地；第十一电阻，第一端与第一三极管的发射极连接，第二端形成第二节点；第二三极管，基极连接至第二节点，发射极形成电源提供电路的输出端，集电极与电压源连接；第十二电阻，第一端连接至电压源，第二端连接至第二节点。

应用本发明的技术方案，通过在报警装置中设置多频率正弦波生成电路，形成具有不同频率的多个正弦波，从而使驱动发送至发声单元发出报警音的信号为包括多个频率的和弦音，解决了现有技术中的报警装置发出的声音单调刺耳的问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例一的报警装置的原理示意图；

图2示出了根据本发明实施例二的报警装置的原理示意图；

图3(a)～图3(d)示出了根据本发明实施例的报警装置的单频正弦波生成电路的电路连接示意图；

图4示出了根据本发明实施例的报警装置的加法器的输出波形示意图；

图5示出了根据本发明实施例的报警装置的功率放大电路的电路连接示意图；以及

图6示出了根据本发明实施例的报警装置的电源提供电路的电路连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1示出了根据本发明实施例一的报警装置的原理示意图。如图1所示，本实施例中的报警装置包括：多频率正弦波生成电路1，用于形成具有不同频率的多个正弦波；加法器2，输入端与多频率正弦波生成电路1的输出端连接，用于将多个正弦波进行合成；功率放大电路3，输入端与加法器2的输出端连接，用于将合成后的多个正弦波的功率进行放大，并发送至发声单元4。

例如，利用频率正弦波生成电路1生成频率为1.5K、3.1K、6.2K以及12.5K的正弦波，通过加法器2进行叠加，就可以使发声单元发出报警音的信号为包括多个频率的和弦音。

在本实施例中，利用多频率正弦波生成电路1就可以形成具有不同频率的多个正弦波。将多个正弦波通过加法器2合成，就可以使发声单元发出报警音的信号为包括多个频率的和弦音，从而使发声单元发出的报警音较为悦耳，就可以解决现有技术中的报警装置发出的声音单调刺耳的问题。

图2示出了根据本发明实施例二的报警装置的原理示意图。如图2所示，多频率正弦波生成电路1包括多个单频正弦波生成电路11，其中，每个单频正弦波生成电路11的输出端与加法器2的输入端连接，用于形成具有预定频率的正弦波。

将多个单频正弦波生成电路11的输出端与加法器2连接，就可以将每个单频正弦波生成电路11形成的不同频率的正弦波进行合成。

下面以具有四个单频正弦波生成电路11的报警装置为例，详细说明报警装置的结构。

图3(a)～图3(d)示出了根据本发明实施例的报警装置的单频正弦波生成电路的电路连接示意图。

如图3(a)所示，单频正弦波生成电路包括第一运算放大器U11A；第一电阻R24，第一端与运算放大器U11A的负极连接，第二端与第一运算放大器U11A的输出端连接于第一节点A；第二电阻R30，第一端与第一运算放大器U11A的负极连接，第二端接地；第三电阻R31，第一端与第一运算放大器U11A的正极连接，第二端接地；第一电容C44，第一端与第一运算放大器U11A的正极连接，第二端接地；第二电容C46，第一端与第一运算放大器U11A的正极连接；第四电阻R83，第一端与第二电容C46的第二端连接，第二端连接至第一节点A；第五电阻R26，第一端连接至第一节点A，第二端形成单频正弦波生成电路11的输出端。

例如，在图3(a)所出示的单频正弦波生成电路中，电阻R30的阻值为10KΩ，电容C44的电容值为1nF，电阻R31的阻值为100KΩ，电容C46的电容值为1nF，R83的阻值为100KΩ，电阻R24的阻值为22KΩ，电阻R26的阻值为10KΩ时，可以产生频率为1.5KHz的正弦波。

在图3(b)所示出的单频正弦波生成电路中，若电阻R33的阻值为10KΩ，电容C45的电容值为1nF，电阻R34的阻值为100KΩ，电容C47的电容值为1nF，R84的阻值为51KΩ，电阻R25的阻值为22KΩ，电阻R28的阻值为10KΩ时，可以产生频率为3.1KHz的正弦波。

在图3(c)所示出的单频正弦波生成电路中，若电阻R89的阻值为10KΩ，电容C48的电容值为1nF，电阻R90的阻值为100KΩ，电容C50的电容值为1nF，R93的阻值为12KΩ，电阻R85的阻值为22KΩ，电阻R87的阻值为10KΩ时，可以产生频率为6.2KHz的正弦波。

在图3(d)所示出的单频正弦波生成电路中，若电阻R91的阻值为10KΩ，电容C49的电容值为1nF，电阻R92的阻值为100KΩ，电容C51的电容值为1nF，R94的阻值为25KΩ，电阻R86的阻值为22KΩ，电阻R88的阻值为10KΩ时，可以产生频率为12.5KHz的正弦波。

即通过改变图3(a)中的电阻R83的阻值，或者图3(b)中的R84的阻值，或者是图3(c)中的R93的阻值，或者是图3(d)中的R94的阻值，就可以改变单频正弦波生成电路11所形成的预定频率的正弦波的频率值。

当在本发明实施例中的报警装置中采用图3(a)～图3(d)示出的单频正弦波生成电路时，将每个单频正弦波生成电路的输出端SOUND与加法器2的输入端连接，就可以使用加法器2把4个频率进行合成，并通过功率放大电路3放大后，输出给发声单元4，从而可以发出悦耳的报警声。

在发明的上述实施例中，可以采用型号为LM324的芯片形成图3(a)至图3(d)中示出的电路。其中，由于LM324芯片中包含4个运放，则当在报警装置中采用四个单频正弦波生成电路时，信号形成过程的一致性好，产生的频率稳定。

将图3(a)至图3(d)中的每个单频正弦波生成电路11的输出端并联连接，形成线与的连接关系，将四个单频正弦波生成电路11所形成的不同频率的正弦波进行叠加，相当于将每个单频正弦波生成电路11的输出端连接至加法器2进行叠加，就可以将多个正弦波进行合成。图4示出了根据本发明实施例的报警装置的加法器的输出波形示意图，可以看出，输出波形由具有多个频率的正弦波叠加而成。

图5示出了根据本发明实施例的报警装置的功率放大电路的电路连接示意图。如图5所示，功率放大电路3包括：第二运算放大器U3B，正极形成功率放大电路3的输入端SOUND5，用于输入合成后的多个正弦波；第六电阻R690，第一端与第二运算放大器U3B的负极连接，第二端接地；第七电阻R700，第一端与第二运算放大器U3B的负极连接，第二端与第二运算放大器U3B的输出端连接；第八电阻R27，第一端与第二运算放大器的输出端连接；第三电容C43，第一端与第八电阻R27的第二端连接，第二端形成功率放大电路3的输出端SPEAKER，用于与发声单元4连接。

U3B采用的是型号为LM358的运放，R690以及R700是增益调整电阻，R27以及C43形成输出耦合电路，以避免输出直流噪声。

如图1与图2所示，本发明的报警装置还包括：电源提供电路5，输出端与多频率正弦波生成电路1以及功率放大电路3的电源端连接，用于为多频率正弦波生成电路1以及功率放大电路3提供工作电压。

图6示出了根据本发明实施例的报警装置的电源提供电路的电路连接示意图。如图6所示，电源提供电路5包括：第九电阻R68，第一端与控制报警装置工作状态的控制器连接；第一三极管Q11，基极与第九电阻R68的第二端连接，集电极接地；第十电阻R69，第一端与第一三极管Q11的基极连接，第二端接地；第十一电阻R67，第一端与第一三极管Q11的发射极连接，第二端形成第二节点B；第二三极管Q10，基极连接至第二节点B，发射极形成电源提供电路5的输出端，集电极与电压源Vcc连接；第十二电阻R66，第一端连接至电压源Vcc，第二端连接至第二节点B。

其中，电压源Vcc通过POWER_BUZZER端与报警装置的各元件的电源端连接，用于为报警装置的各元件提供工作电压。

例如，当控制报警装置工作状态的控制器为CPLD时，假定EN_BUZZER为控制控制报警装置工作状态的控制端口。当EN_BUZZER为1时Q11截止，Q10导通，POWER_BUZZER端具有电压，报警装置开始工作，产生多个具有不同频率值的正弦波，如产生1.5K、3.1K、6.2K、12.5K频率的正弦波，经加法器2合成后，通过功率放大器3将合成后的波形进行功率放大，然后输出至发声单元4发出报警音。而当EN_BUZZER为0时，Q11导通，Q10截止，报警装置关闭。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

通过在报警装置中设置多频率正弦波生成电路，形成具有不同频率的多个正弦波，从而使驱动发送至发声单元发出报警音的信号为包括多个频率的和弦音，解决了现有技术中的报警装置发出的声音单调刺耳的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种报警装置，包括发声单元(4)，其特征在于，还包括：

多频率正弦波生成电路(1)，用于形成具有不同频率的多个正弦波；

加法器(2)，输入端与所述多频率正弦波生成电路(1)的输出端连接，用于将所述多个正弦波进行合成；

功率放大电路(3)，输入端与所述加法器(2)的输出端连接，用于将合成后的所述多个正弦波的功率进行放大，并发送至所述发声单元(4)。

2.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述多频率正弦波生成电路(1)包括多个单频正弦波生成电路(11)，其中，每个单频正弦波生成电路(11)的输出端与所述加法器(2)的输入端连接，用于形成具有预定频率的正弦波。

3.根据权利要求2所述的报警装置，其特征在于，每个单频正弦波生成电路(11)包括：

第一运算放大器(U11A；U11B；U11C；U11D)；

第一电阻(R24；R25；R85；R86)，第一端与所述运算放大器(U11A；U11B；U11C；U11D)的负极连接，第二端与所述第一运算放大器(U11A；U11B；U11C；U11D)的输出端连接于第一节点(A)；

第二电阻(R30；R33；R89；R91)，第一端与所述第一运算放大器(U11A；U11B；U11C；U11D)的负极连接，第二端接地；

第三电阻(R31；R34；R90；R92)，第一端与所述第一运算放大器(U11A；U11B；U11C；U11D)的正极连接，第二端接地；

第一电容(C44；C45；C48；C49)，第一端与所述第一运算放大器(U11A；U11B；U11C；U11D)的正极连接，第二端接地；

第二电容(C46；C47；C50；C51)，第一端与所述第一运算放大器(U11A；U11B；U11C；U11D)的正极连接；

第四电阻(R83；R84；R93；R94)，第一端与所述第二电容(C46；C47；C50；C51)的第二端连接，第二端连接至所述第一节点(A)；

第五电阻(R26；R28；R87；R88)，第一端连接至所述第一节点(A)，第二端形成所述单频正弦波生成电路(11)的输出端。

4.根据权利要求1或2所述的报警装置，其特征在于，所述功率放大电路(3)包括：

第二运算放大器(U3B)，正极形成所述功率放大电路(3)的输入端；

第六电阻(R690)，第一端与所述第二运算放大器(U3B)的负极连接，第二端接地；

第七电阻(R700)，第一端与所述第二运算放大器(U3B)的负极连接，第二端与所述第二运算放大器(U3B)的输出端连接；

第八电阻(R27)，第一端与所述第二运算放大器的输出端连接；

第三电容(C43)，第一端与所述第八电阻(R27)的第二端连接，第二端形成所述功率放大电路(3)的输出端，用于与所述发声单元(4)连接。

5.根据权利要求1或2所述的报警装置，其特征在于，所述报警装置还包括：

电源提供电路(5)，输出端与所述多频率正弦波生成电路(1)以及所述功率放大电路(3)的电源端连接。

6.根据权利要求5所述的报警装置，其特征在于，所述电源提供电路(5)包括：

第九电阻(R68)，第一端与控制所述报警装置工作状态的控制器连接；

第一三极管(Q11)，基极与所述第九电阻(R68)的第二端连接，集电极接地；

第十电阻(R69)，第一端与所述第一三极管(Q11)的基极连接，第二端接地；

第十一电阻(R67)，第一端与所述第一三极管(Q11)的发射极连接，第二端形成第二节点(B)；

第二三极管(QlO)，基极连接至所述第二节点(B)，发射极形成所述电源提供电路(5)的输出端，集电极与电压源(Vcc)连接；

第十二电阻(R66)，第一端连接至所述电压源(Vcc)，第二端连接至所述第二节点(B)。