CN103186960B - 触摸控制声光报警电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触摸控制声光报警电路，包括感测触摸信息的触摸板，输入端与触摸板连接的触摸控制单元，触摸控制单元输出端控制的三极管，三极管驱动的发光元件和三极管驱动的发声元件。根据触摸板感测的触摸信息和触摸控制单元的延时信息，触摸控制单元控制发光元件和发声元件的工作状态：触摸板没有感测到外部触摸时，发光元件和发声元件不工作；触摸板感测到外部触摸时，三极管驱动发光元件和发声元件开始工作；触摸控制单元延时停止输出控制信号，发光元件和发声元件结束工作。可以避免轻触开关的频繁动作，有效减少开关的维修损耗；可以根据用户需要调整延时关闭的时间，避免长时间打开报警忘记关掉，节省电池能量。
Description
技术领域
本发明涉及声光报警技术领域，尤其涉及一种LED发光和蜂鸣器发声的控制技术。
背景技术
如图1所示，为一款声光报警器的驱动控制电路；声光报警器上的声音来自图中的蜂鸣器BUZZER，光来自图中的发光二极管D2-D13。上图中左边的红色框内为一款单片机及起外围电路，它在这里的作用是采集开关信号，并控制声、光的打开与关闭。
图中的Q1和Q2是两个三极管，分别控制着声、光两条回路，当单片机检测到开关动作后，将会输出高电平使Q1和Q2导通，报警器将会发光同时有蜂鸣声。
以上就是图1电路的基本原理；该电路的缺陷是采用轻触开关SW控制，每一次报警器的工作需要按两次开关，频繁的操作开关易失效。有时候想让报警器工作一定的时间后自动关掉，即延时控制，该电路实现不了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的声光报警电路存在的不足，采用经久耐用的开关方式取代轻触开关，而提供一种触摸打开且可以延时关断的声光报警电路。
本发明为解决上述问题而提出的技术方案是：一种触摸控制声光报警电路，包括：感测触摸信息的触摸板，输入端与触摸板连接的触摸控制单元，触摸控制单元输出端控制的第一三极管和第二三极管，第一三极管驱动的发光元件和第二三极管驱动的发声元件。
所述触摸板连接到触摸控制单元的信号输入端；所述触摸控制单元的第一输出控制端连接第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极经过发声元件连接到直流电源；所述触摸控制单元的第二输出控制端连接到第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极经过发光元件连接到直流电源；所述第一、第二三极管的发射极并联接地。
根据触摸板感测的触摸信息和触摸控制单元的延时信息，触摸控制单元控制发光元件和发声元件的工作状态：触摸板没有感测到外部触摸时，触摸控制单元检测不到触摸信号，三极管处于截止状态，发光元件和发声元件不工作；感测到外部触摸时，触摸板向触摸控制单元输入一个触摸信号，触摸控制单元输出控制信号，三极管驱动发光元件和发声元件开始工作；触摸控制单元延时停止输出控制信号，第一、第二三极管均截止，发光元件和发声元件结束工作。
在优选的实施例中，所述触摸控制单元包括内置电容感应式触摸算法的电容式触摸芯片；该触摸芯片包括外接触摸板的信号输入端，外接三极管基极的输出控制端。所述触摸芯片还包括时间选择端和时间调整端；所述时间选择端悬空断开时，触摸芯片可延时长达两小时；所述时间选择端连接地线时，触摸芯片延时范围为0秒到两分钟；所述时间调整端外接时间参考电容。所述触摸芯片还包括灵敏度调整端，该灵敏度调整端外接用来调节触摸芯片的触摸感应灵敏度的灵敏度调节电容。
在优选的实施例中，所述发光元件为LED组件，所述发声元件为蜂鸣器。所述直流电源为包括升压芯片的BOOST升压电路。所述触摸芯片的第一输出控制端与第一三极管基极之间串接有限流电阻。所述触摸板为亚克力玻璃或金属介质的触摸板。所述LED组件为多个LED管串联或者多个LED管分别串联降压电阻后的并联。
与现有技术相比，采用本发明触摸控制声光报警电路的技术方案的有益效果是：可以避免轻触开关的频繁动作，有效减少开关的维修损耗；可以根据用户需要调整延时关闭的时间，避免长时间打开报警忘记关掉，节省电池能量。
附图说明
图1是一种现有技术的声光报警电路的电气原理图。
图2是本发明触摸控制声光报警电路的电气原理图。
图3是本发明触摸控制声光报警电路实施例的电气原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例作进一步的详细说明。
本发明触摸控制声光报警电路的电气原理如图2所示，采用感测触摸信息的触摸板取代轻触开关的触摸打开、延时关闭的声光报警电路，并涉及BOOST电路方面的知识。
本实施例中的触摸控制单元采用触摸芯片U1，发光元件采用LED组件，发声元件采用蜂鸣器。触摸芯片U1是一款单通道电容式触摸IC，内置电容感应式触摸算法。可作单键触摸开关或触摸延时开关，且延时时间可调。触摸芯片U1各个引脚的功能如下：
第1脚是时间选择端CS，悬空的时候触摸芯片U1的延时时间较长，可长达两小时，接地的时候触摸芯片U1的延时时间较短，约几秒钟。第2脚是灵敏度调整端VC1，通过调节VC1与GND之间的电容来调节触摸芯片U1的触摸感应灵敏度，102-105之间有效；一般电容值增大灵敏度提高。第3脚是触摸芯片U1的电源正端VDD，第4脚是触摸芯片U1的电源负端GND。第5脚是外接感测触摸信息的触摸板的信号输入端touchin，触摸板TP可选择的触摸介质有亚克力玻璃或金属材料。第6脚是时间调整端Cref，可外接时间参考电容。第7脚是第一输出控制端OUT1、第8脚是第二输出控制端OUT2，外接需要控制的负载，可同步并接使用，高电平有效。
在图2中，时间选择端CS外接了一个0Ω的选择电阻R1，表示该电路的触摸芯片U1延时较短。时间调整端Cref外接了时间参考电容C2，当选择电阻R1为0时，调整时间参考电容C2的值，可使触摸芯片U1的延时时间范围在0秒到两分钟内变化。
灵敏度调整电容C1跨接在灵敏度调整端VC1与电源负端GND之间，用来调节触摸芯片U1的触摸感应灵敏度。
第二电阻R2和第三电容C3构成触摸信号的滤波网络，具有导电能力的触摸板TP经过第二电阻R2连接到触摸芯片U1的信号输入端touchin。
触摸芯片U1的第二输出控制端OUT2与第一三极管Q1的基极之间串接有限流电阻R3。第一三极管Q1的集电极经过串接的12颗小功率LED管D2-D13，连接到直流电源的正极。第一三极管Q1控制发光元件回路的导通或断开。触摸芯片U1的第一输出控制端OUT1与第二三极管Q2的基极直接连接。第二三极管Q2的集电极经过串接的蜂鸣器BUZZER，连接到直流电源的正极。第二三极管Q2控制发声元件回路的导通或断开。两个三极管的发射极均接地。
根据触摸板TP感测的触摸信息和触摸芯片U1的延时信息，触摸芯片U1的两个输出控制端OUT1、OUT2分别控制着第一三极管Q1和第一三极管Q2或导通或截止，也就能控制声、光回路的工作状态。
图2中的直流电源是一个BOOST升压电路，虚线框内是它的配置情况，升压芯片U2是一款升压管理IC。由于该报警电路是由3.7V锂电池供电的，而采用的蜂鸣器驱动电压需要12以上。所以需要升压电路的作用是将电池电压升高到12V以上，为蜂鸣器提供工作电压。如果蜂鸣器不需要这么高的电压驱动，此单元可去掉，直接采用额定电压3.7V的锂离子电池BT供电。
整个电路的工作过程是：触摸板TP没有感测到外部触摸时，触摸芯片U1检测不到触摸信号，三极管处于截止状态，声、光元件均不工作。当触摸板TP感测到人体触摸后，触摸板TP向触摸芯片U1输入一个触摸信号，触摸芯片U1的输出控制端OUT1和OUT2输出高电平的控制信号，三极管Q1和Q2导通，驱动LED管亮，同时蜂鸣器响，触摸芯片U1延时约n秒后停止输出控制信号，三极管截止，LED管和蜂鸣器同时关掉。
n的大小可以通过调整时间参考电容C2的大小，以及触摸芯片U1的第1脚时间选择端CS的状态或悬空断开或连接地线来改变。
图3是本发明触摸控制声光报警电路的具体应用于报警器上的实施例，其中发光元件由12颗Φ8红色LED分别串联降压电阻后并联构成的LED组件，发声元件是一种3V小功率蜂鸣器，整个电路由3.7V/4AH锂离子电池供电。没有触摸信号时，声光元件不工作。使用时用手指触摸一下触摸板TP即可同时发出声光约5秒钟，5秒后自动关闭。触摸时，不需要像按压轻触开关的橡胶按钮那样用力。该报警器可用作警察巡逻或铁路道口作警示。
使用本发明电路的报警器可以避免频繁开关，能有效改善使用轻触开关和其他开关易损坏的情况，减少开关的维修，延长使用寿命；可以按照自己的需要延时控制，避免长时间打开报警器忘记关掉，节省电池能量。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明进行范围限制。本领域技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改。故本发明的保护范围应以权利要求的涵盖范围为准。
Claims (10)
1.一种触摸控制声光报警电路，包括：感测触摸信息的触摸板，输入端与触摸板连接的触摸控制单元，触摸控制单元输出端控制的第一三极管和第二三极管，第一三极管驱动的发光元件和第二三极管驱动的发声元件；其特征在于，所述触摸板连接到触摸控制单元的信号输入端；所述触摸控制单元的第一输出控制端连接第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极经过发声元件连接到直流电源；所述触摸控制单元的第二输出控制端连接第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极经过发光元件连接到直流电源；所述第一、第二三极管的发射极并联接地；
根据触摸板感测的触摸信息和触摸控制单元的延时信息，触摸控制单元控制发光元件和发声元件的工作状态：
触摸板没有感测到外部触摸时，触摸控制单元检测不到触摸信号，三极管处于截止状态，发光元件和发声元件不工作；
感测到外部触摸时，触摸板向触摸控制单元输入一个触摸信号，触摸控制单元输出控制信号，三极管驱动发光元件和发声元件开始工作；
触摸控制单元延时停止输出控制信号，第一、第二三极管均截止，发光元件和发声元件结束工作。
2.依据权利要求1所述的触摸控制声光报警电路，其特征在于，所述触摸控制单元包括内置电容感应式触摸算法的电容式触摸芯片；该触摸芯片包括外接触摸板的信号输入端，外接三极管基极的输出控制端。
3.依据权利要求2所述的触摸控制声光报警电路，其特征在于，所述触摸芯片还包括时间选择端和时间调整端；所述时间选择端悬空断开时，触摸芯片可延时长达两小时；所述时间选择端连接地线时，触摸芯片延时范围为0秒到两分钟；所述时间调整端外接时间参考电容。
4.依据权利要求3所述的触摸控制声光报警电路，其特征在于，所述触摸芯片还包括灵敏度调整端，该灵敏度调整端外接用来调节触摸芯片的触摸感应灵敏度的灵敏度调节电容。
5.依据权利要求3所述的触摸控制声光报警电路，其特征在于，所述发光元件为LED组件。
6.依据权利要求5所述的触摸控制声光报警电路，其特征在于，所述发声元件为蜂鸣器。
7.依据权利要求6所述的触摸控制声光报警电路，其特征在于，所述直流电源为包括升压芯片的BOOST升压电路。
8.依据权利要求7所述的触摸控制声光报警电路，其特征在于，所述触摸芯片的第二输出控制端与第一三极管基极之间串接有限流电阻。
9.依据权利要求3所述的触摸控制声光报警电路，其特征在于，所述触摸板为亚克力玻璃或金属介质的触摸板。
10.依据权利要求5所述的触摸控制声光报警电路，其特征在于，所述LED组件为多个LED管串联或者多个LED管分别串联降压电阻后的并联。
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