CN1029276C - 信报箱传讯机 - Google Patents

Abstract

一种信报箱传讯机，本发明属于感应信息有线通讯装置，包括一个安装于信报箱中的传感发讯单元和一个可安装在用户房中的接收单元，传感发讯单元的感应信号通过传输线传到接收单元。本发明设计了箱内灵敏的触须式传感器，采用脉冲技术，将投放信报的感应信号通过传输线传到用户房中，实现声、光显示，使住户，特别是高楼层住户能及时收取信报，该装置还具有呼叫和门铃等多种功能，是一种适于在邮政领域推广的新产品。

Description

本发明属感应信息有线通信装置。

目前住宅的信报箱通常挂于户外，高楼层的住宅信报箱则统一挂于楼下，这些信报箱一般没有信报到来的感知手段，从而影响用户及时收取信报，本发明是为满足具有信报箱的住户，特别是高楼层住户既希望第一时间收取信报，又不致反复探信之苦而设计的，是一种能使用户有效地遥知信报箱里是否来了信报的把信报箱与传感、发讯、传输、收讯等技术相结合的装置。

本发明的结构包括一个安装于信报箱中的传感器或传感发讯单元，一个可安装在用户房中的接收单元以及从信报箱到接收单元之间的信号传输线。其电路系统由传感器、双稳态触发器、受控波形发生器、音响信号发生器、音响定时器、音响装置、光显示装置组成。其中，传感器及其邻近电路组成传感发讯单元，其它电路组成接收单元，所说的传感器接在双稳态触发器电路中，信报触动传感器可使双稳态触发器的状态翻转。双稳态触发器的输出端产生一个状态控制信号输入到受控波形发生器的受控输入端，双稳态触发器输出的状态控制信号可控制受控波形发生器是否起振工作。受控波形发生器产生一个激发波形信号输入到音响信号发生器，音响信号发生器输出一个音频信号通过驱动电路接到音响装置，在音响信号发生器和音响装置之间接有一个音响定时器，音响定时器的作用是控制音响装置在信报箱收到信报后的一段设定时间内发出音响。光显示装置接在受控波形发生器的输出端或音响信号发生器的输出端。

本发明的电路系统可以有以下多种组合方式：（1）将传感器安装在 信报箱中，其余部分组合成接收单元装于用户房中，传感器通过信号传输线接到接收单元的双稳触发电路中;（2）将传感器和双稳态触发器组合成传感发讯单元，其余部分组合成接收单元，双稳态触发器的输出通过信号传输线输入到接收中的受控波形发生器的控制输入端;（3）将传感器、双稳态触发器和受控波形发生器组合成传感发讯单元，其余部分组合成接收单元，受控波形发生器的输出通过信号传输线接入接收单元的音响信号发生器的输入端;（4）将传感器、双稳态触发器、受控波形发生器和音响信号发生器组合成传感发讯单元，其余部分组合成接收单元，音响信号发生器的输出通过信号传输线接到接收单元的音响装置的输入端。

光显示装置根据信报箱传讯机电路组合的不同方式，可接到传感发讯单元中，也可接到接收单元中，或者传感发讯单元和接收单元各接一个光显示装置。

在上述电路系统中，所说的光显示装置的前端可加一个微分整形电路以形成双闪光效果。

在上述所说的各接收单元的输入端一般还接有一个抗干扰网络作为输入级，以消除传感发讯单元的输出端信号经长线传输造成的自激和干扰杂波。

本发明的传感器可采用光电传感开关，也可采用压感传感开关，但最好采用两条具有弹性的金属丝触须组成常开式或常闭式的金属丝触须传感器。所说的常开式金属丝触须传感器的两条金属触须至少有一条为曲线形，以增加传感复盖面，为加强触发时触须接触的可靠性，还可在一条金属触须上设一个或若干个限位环，使另一条金属触须从 限位环中穿过，在正常状态时，两条金属触须互不相碰，而当有投递物碰压金属触须时，则可使两条金属触须产生接触，从而使双稳态触发器状态翻转。所说常闭式金属丝触须传感器的两条金属触须则均弯成曲线形，两条触须所处的面相互构成V形，在正常状态其V形的底部至少有两个常闭触点，当信报投入信报箱时，可有效地把常闭触点撑开。通常把金属丝触须传感器放置在信报箱中，使其能有效地覆盖信报箱的60%以上的截面积，使任何投递物均能使传感器的状态产生变化。

本发明的双稳态触发器可以由R-S触发器构成，也可以由两个反相器互相首尾连接组成的触发器构成，对于带常开式金属丝触须传感器的触发器电路，双稳态触发器应在传感器的触须一经接通时即产生翻转，并具有记忆功能。通常可将常开式金属丝触须传感器一端接于触发器的置位端，一端接正电位，而在触发器的复位端接一复位按键，当取了信报后，按复位按键可使触发器恢复常态，其电路如图（7）和图（8）所示。对于带常闭式金属丝触须传感器的触发器电路，双稳态触发器应在传感器触须一经被撑开时即产生翻转。并具有记忆功能，其电路如图（9）所示。

本发明的受控波形发生器通常是一个函数信号发生器，可产生矩形波、方波、正弦波或尖脉冲波等波形信号，最适宜的是选用一种占空比比较大的矩形波（相当于间歇的窄脉冲波形），因而可采用非对称微分型多谐振荡器来产生。

本发明的音响信号发生器可采用由音乐集成片组成的乐曲声信号发生器，但为了和电子音乐门铃的声音相区别，最好采用由多谐振荡 器构成的“BB”声响信号发生器。

为了扩展本信报箱传讯机的功能，还可以附加一些其他功能电路：

a、在信报箱附加一按钮开关，兼作呼叫门铃（一般为高楼层住户所用），该按钮开关通常可接在传感发讯单元受控波形发生器的输出端。

b、在接收单元中可引出一个门铃按钮开关，并将该门铃开关装在住户的门外起一个门铃作用。该门铃开关可接在音响信号发生器的输入端或音响装置的输入端。

本发明为适应信报箱传讯的静态或动态使用时间长的特点，还采用下列措施以减少静态和动态的功耗，一是组成传感发讯单元及接收单元各电路的反相器采用C-MOS集成器件，如传感发讯单元和接收单元各选用一块六反相器集成电路和相应元件组成相应电路，所说的集成电路选用具有施密特触发器性能的六反相器芯片，二是用LED发光二极管作光显示装置，用压电陶瓷蜂鸣器作声响装置，三是电路选用高输入阻抗器件、选用高阻值电阻，采用脉冲灯光显示，定时音响装置等，从而使功耗尽量减少。

本发明构思新颖，使用信报箱内触须传感元件，实现高灵敏外力被动式触发，兼具“记忆”功能，并具有声光显示，且微功耗、低成本，是一种可在高层楼住宅广泛推广的信报箱传讯装置，本机还可以扩展使用功能，构成不同类型的新产品，如兼具门铃功能，对讲功能、防盗保安功能，用于高层楼宇及家庭其他传感功能，如牛奶箱、包裹箱等传讯。

图1为本发明电路系统的框图;

图2、图3、图4、图5分别为常开式金属丝触须传感器结构形式之 一、之二、之三、之四;

图6为常闭式金属丝触须传感器的一种结构形式;

图7、图8为带常开式金属丝触须传感器的双稳态触发器电路形式之一、之二;

图9为常闭式金属丝触须传感器的双稳态触发器电路;

图10、图11分别为受控波形发生器（非对称微分型多谐振荡器）的电路形式之一、之二;

图12、图13、图14、图15分别为四种信报箱传讯机的具体电路系统;

图16为信报箱传讯机整体外观结构示意图。

以下结合附图祥述本发明的细节：

图2、图3、图4、图5、图6为金属丝触须传感器T的实际结构，两条金属丝触须可采用有弹性的不锈钢丝（或可在表面镀银），两接头分别可焊在耳塞插头T₁或EI连接器上，该插头可与设在双稳态触发器电路中的插座T₂相配合。图中的B为金属丝限位环，e为常闭触点。在图7、图8、图9中，To为常开触须，K₁为复位按键，Tc为常闭触须。图10、图11为两种受控波形发生器的实施电路，均是由两级反相器组成的非对称多谐振荡器，由反相器F_A和F_B、电容C_t，电阻Rs首尾相联形成串联回路，在A（F_A的输出端到F_B的输入端之间的连结点）和A′（C_t和Rs之间的连结点）之间并联接有由D_A、R_t1组成的串联电路和D_B、R_t2组成的串联电路，如图10所示，也可将图10中的D_A省去，形成如图11的电路，使R_t1≠R_t2即可产生占空比较大的矩形波。

电路系统实施例之一

如图12所示，本电路系统由一块具有六个反相器的集成电路芯片和相应元件组成传感发讯单元，由另一块具有六个反相器的集成电路芯片和相应元件组成接收单元。对于传感发讯单元，由反相器F₁和F₂组成双稳态触发器，该触发器电路中接有常开式金属丝触须传感器（通过插座T₂和插头T₁配合）和复位按键K₁，常态时（按一下复位键）可使F₁输出低电平，二极管D₁导通，下一级波形发生器停振，灯光不显示，输出为零，发讯机处于静态。当触须由于信报触碰而将正电位加至触发器时，电路立即翻转，F₁输出高电平，D₁截止，由反相器F₃、F₄、电容C₁、二极管D₂、电阻R₁、R₂、R₃组成的波形发生器起振，产生占空比大的矩形脉冲波，一路经反相器F₆反相输出，通过传输线T₃（以下实施例传输线的标号均为T₃）传到接收单元，另外波形发生器经过C₂、R₄、C₃、R₅微分加至由电阻R₆、二极管D₃、D₄组成的负或门，再输入F₅整形，得到双闪效果的双脉冲信号，然后由三极管Q₁放大，驱动LED发光二极管发出阵阵连闪灯光，该发光二极管LED装置于信报箱面板上。图中R₈为限流电阻。在波形发生器的输出端，还接有一个由电阻R₉和呼叫按键K₂组成的呼叫系统，当按下呼叫按键时，使反相器F₆产生高电平，实现呼叫作用。

对于接收单元，由C₅、R₁₀组成输入网络，经R₁₁再经反相器F₇提升电平幅度后经二极管D₆加到由反相器F₈、F₉、电容C₈、电阻R₁₂、R₁₃组成的多谐振荡器，由C₈、R₁₃确定产生f＝5Hz的方波，送到由二极管D₇、D₁₀和电阻R₁₄组成的或门及F₁₁非门，通过R₁₈、R₂₀和三极管Q₂驱动压电陶瓷蜂鸣器HTD和L发出“BB”声，而控制声响时间的定时电路由二极管D₅、电容C₉、C₁₀、电阻R₁₅、R₁₆以及反相器F₁₀组成，电阻R₁₇和 电容C₁₁与带施密特触发器功能的反相器F₁₁组成多谐振荡器、可产生f＝3KHz的音频声响，此电路适应压电陶瓷蜂鸣片为二极它激式器件的情况，若压电陶瓷蜂鸣片为三极自激式器件，C₁₁、R₁₇可省去。此外，从输入级来的讯号经过C₆、R₂₂、及C₇、R₂₁微分后加到由电阻R₂₃、二极管D₈、D₉组成的负或门，再输入反相器F₁₂整形，得到双闪效果的双脉冲信号，然后经R₂₄、三极管Q₃和电阻R₂₅驱动LED发光二极管发出阵阵连闪灯光，此发光二极管安装在用户房中的接收单元面板上。在声响信号输出端R₁₈和电源端还接有一个由R₁₉和按键开关K₃组成的门铃控制电路。本实施电路的传感发讯单元的F₁-F₆，接收单元的F₇-F₁₂分别可由一块六反相器集成电路担任，特别可选用具有施密特触发器性能的六反相器芯片。传感发讯单元到接收单元之间的传输线可使用普通双芯电线。

电路系统的实施例二

本实施例如图13所示，其传感发讯单元只包括金属丝触须传感器（由常开式金属丝触须传感器的插头T₁和插座T₂配合）和由反相器F₁、F₂、组成的双稳态触发器，在传感发讯单元中还可设一个呼叫按钮K₄，该呼叫按钮压下时，使触点2和3接通，S端接电源电位（即高电位），这时接收单元的振荡器起振，当松开按钮时，按钮的金属片往回弹上，经过触点1到0，使S端置零电平，这时接收单元的振荡器停振，从而实现呼叫作用。

接收单元包括受控制波形发生器，音响信号发生器、音响定时器、音响装置、微分整形电路、光显示装置。在接收单元的输入端接有一个二极管D₁，再通到由反相器F₃、F₄，电阻R₁、R₂、R₃，电容C₁和二极管 D₂组成的多谐振荡器（受控波形发生器），多谐振荡器的输出端通过二极管D₁₁接到由反相器F₁₃、F₁₄、电阻R₂₆、R₂₇和电容C₁₃组成的多谐振荡器（音响发生器），音响发生器的输出经过相器F₁₅反相后经R₂₈和三极管Q₄去驱动音响装置（由R₃₀和压电陶瓷蜂鸣器HT和L组成），电容C₁₄、电阻R₂₉和三极管Q₅组成音响定时电路，电阻R₃₁为泄放电阻。在Q₄的集电极和发射极两端接一门铃按钮K₅，使接收单元增加一个门铃的功能。在受控波形发生器的输出端还经C₂、R₄和C₃、R₅微分后加至由二极管D₃、D₄和电阻R₆组成的负或门，再输入反相器F₅整形，得到双闪效果的双脉冲信号，然后经R₇、三极管Q₁、R₈放大驱动发光二极管LED发光。本系统的反相器也采用具有施密特性能的反相器集成电路。

电路系统实施例三

本实施例如图14所示，是实施例二的改进，实际上是将实施例二中传感发讯单元中的双稳态触发器部分移到接收单元，即只留金属丝触须传感元件安装在信报箱中，从而进一步简化了信报箱内的设施。电路的构成与实施例二基本相同，主要差别是声响信号发生器改由具有施密特触发器性能的反相器F₁₆、电阻R₃₂、电容C₁₅组成的多谐振荡器构成。

电路系统实施例四

本实施例如图15所示，其传感发讯单元包括传感器，双稳态触发器，受控波形发生器，音响信号发生器（兼波形整形），驱动电路（带光显示）组成，接收单元则由音响定时器，音响装置和光显示装置组成，传感器为金属丝触须传感器（常开式），双稳态触发器由反相器F₁、F₂组成，触发器的输出通过二极管D₁传到由反相器F₃、F₄，电阻R₁、R₂、 R₃，电容C₁，二极管D₂组成的非对称微分型多谐振荡器（受控波形发生器）、音响信号发生器（兼波形整形）包括由R₃₅、C₁₆及具有施密特触发器性能的反相器F₁₇组成f＝5Hz的多谐振荡器，和由R₃₆、C₁₇及具有施密特触发器性能的反相器F₁₈组成的f＝3KHz的音频发生器，当蜂鸣器采用自激式器件时，R₃₆和C₁₇可省去。在受控波形发生器和音响信号发生器之间接有电阻R₃₃和二极管D₁₂，并具有由电阻R₃₄和呼叫按键K₆组成的呼叫系统。音响信号发生器的输出信号经过由R₃₇和三极管Q₆、Q₇组成的驱动电路驱动发光二极管LED（经R₃₈），同时输入到传输线传到接收单元。接收单元由C₁₉、R₄₀和三极管Q₈组成音响定时（兼驱动）电路。带动包括R₄₁和压电陶瓷蜂鸣片HT及L组成的发声装置，接收单元还包括由R₃₉和发光二极管LED组成的发光装置。图中R₄₂为泄放电阻。

上述实施例（包括实施例1-4）的信报箱传讯机整体外观结构示意图如图16所示，图中（1）为信报箱，（2）为传感发讯单元装置，（3）为传感触须，（4）为指示灯，（5）为呼叫按键，（6）为传输线，（7）为接收单元装置，（9）为指示灯，（8）为音响装置，（10）为门铃按键。

Claims (12)

1、一种信报箱传讯机，包括一个安装于信报箱中的传感器或传感发讯单元，一个可安装于用户房中的接收单元以及从信报箱到接收单元之间的信号传输线，其特征在于电路系统由传感器、双稳态触发器、受控波形发生器、音响信号发生器、音响定时器、音响装置和光显示装置组成，其中传感器及其邻近电路组成传感发讯单元，其它电路组成接收单元，传感器接在双稳态触发器电路中，双稳态触发器的输出端产生一个状态控制信号输入到受控波形发生器的控制输入端，受控波形发生器产生一个激发波形信号输入到音响信号发生器、音响信号发生器输出一个音频信号通过驱动电路接到音响装置，在音响信号发生器和音响装置之间接有一个音响定时器以控制音响装置发声时间，光显示装置接在受控波形发生器的输出端或音响信号发生器的输出端。

2、按权利要求1所述的信报箱传讯机，其特征在于将传感器安装在信报箱中，电路系统其余部分组合成接收单元安装于用户房中，传感器通过信号传输线接到接收单元的双稳态触发器电路中。

3、按权利要求1所述的信报箱传讯机，其特征在于将传感器和双稳态触发器组合成传感发讯单元，电路系统其余部分组合成接收单元，双稳态触发器的输出通过信号传输线输入到接收单元中的受控波形发生器的控制输入端。

4、按权利要求1所述的信报箱传讯机，其特征在于将传感器、双稳态触发器和受控波形发生器组合成传感发讯单元，电路系统的其余部分组合成接收单元，受控波形发生器的输出通过信号传输线接到接收单元的音响信号发生器的输入端。

5、按权利要求1所述的信报箱传讯机，其特征在于将传感器、双稳触发器、受控波形发生器和音响信号发生器组合成传感发讯单元，电路系统的其余部分组合成接收单元，音响信号发生器的输出通过信号传输线接到接收单元的音响装置输入端。

6、按权利要求4或5所述的信报箱传讯机，其特征在于还可在传感发讯单元接一个呼叫按钮开关，该开关接在受控波形发生器的输出端。

7、按权利要求1所述的信报箱传讯机，其特征在于还可在接收单元中接一个门铃按钮开关，该开关接在音响信号发生器的输入端或音响装置的输入端。

8、按权利要求1所述的信报箱传讯机，其特征在于所说的传感器为由两条具有弹性的金属丝触须组成常开式常闭式的金属丝须传感器。

9、按权利要求8所述的信报箱传讯机，其特征在于所说的常开式金属丝触须传感器的两条金属触须至少有一条为曲线形，并至少具有一个限位环装在一条金属触须上，另一条金属触须从限位环中穿过;所说的常闭式金属丝触须传感器的两条金属触须均弯成曲线形，两条触须所处的面相互构成V形，在正常状态时，其V形的底部至少有两个常闭触点。

10、按权利要求1所述的信报箱传讯机，其特征在于所说的双稳态触发器可以由R-S触发器构成，也可由两个反相器互相首尾连接组成的触发器构成。

11、按权利要求1所述的信报箱传讯机，其特征在于所说的受控波形发生器为非对称微分型多谐振荡器，其电路构成是由反相器F_A、F_B，电容C_t和电阻R_s依次连成串联回路，在F_A的输出端到F_B的输入端之间的连结点A与C_t、R_s之间的连结点A′之间，并联由二极管D_A、电阻R_t1，组成的串联电路和由二极管D_B、电阻R_t2组成的串联电路，上述二极管D_A也可以省去。

12、按权利要求1所述的信报箱传讯机，其特征在于所说的音响信号发生器是由多谐振荡器构成的“BB”声信号发生器或由音乐集成芯片组成的乐曲声信号发生器。

Images