CN104732683A - 一种低耗声光报警电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低耗声光报警电路，其包括第一555型时基集成芯片、第二555型时基集成芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管、第二三极管以及扬声器与光源。本发明通过采用两个555型时基集成芯片及外围配置电路使得报警触发时，扬声器与光源均能发出间断性的报警信号，其电路结构成本较低且功能丰富。

Description

一种低耗声光报警电路

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种低耗声光报警电路。

背景技术

现在的家居生活越来越强调安全性，在一些高档的住宅小区通常安装有各类监测设备和报警设备，例如红外检测设备、各类远程摄像头等。

然而现有的报警设备电路均较为复杂，同时功能单一，无论是制造成本还是报警效率均不能满足需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种同时具备声音报警和光线报警的低耗声光报警电路。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种低耗声光报警电路，其包括第一555型时基集成芯片、第二555型时基集成芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管、第二三极管以及扬声器与光源；所述第一二极管正极端接入电压输入端，负极端接入第一电阻一端，第一电阻另一端接入第一555型时基集成芯片第七管脚；第一555型时基集成芯片第四管脚、第八管脚均接入第一二极管负极端；第一555型时基集成芯片第六管脚串联第二电阻后接入第一555型时基集成芯片第七管脚；第一555型时基集成芯片第二管脚串联第一电容后接地；第一555型时基集成芯片第一管脚直接接地；第一555型时基集成芯片第三管脚串联第三电阻后接入第一三极管基极；第一三极管集电极分别接入第二二极管正极与扬声器第一输入端，扬声器第二输入端与第二二极管负极均接入第一二极管负极；第一三极管发射极接地；第二555型时基集成芯片第四管脚与第八管脚均接入第一二极管负极；第二555型时基集成芯片第七管脚串联第四电阻后接入第一二极管负极；第二555型时基集成芯片第六管脚串联第五电阻后接入第二555型时基集成芯片第七管脚；第二555型时基集成芯片第二管脚串联第二电容后接地；第二555型时基集成芯片第一管脚直接接地；第二555型时基集成芯片第三管脚串联第七电阻后接入第二三极管基极；第二三极管集电极接入第三二极管正极端以及光源一端，光源另一端与第三二极管负极端均接入第一二极管负极端；第二三极管发射极接地；第六电阻一端接入第二555型时基集成芯片第三管脚另一端接入第一555型时基集成芯片第五管脚；第三电容一端接入第一555型时基集成芯片第五管脚，另一端接地。

进一步地，所述第一电阻、第二电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容的取值满足如下公式：

$\begin{array}{c}{2I}^2\·(R1+R2)\·\mathrm{\π}\·f1+\frac{1}{3}{V}^{2}C1f1+{2I}^2\·\frac{(R4\·R5)}{R4+R5+R7}\·\mathrm{\π}\·f2+\frac{1}{3}{V}^{2}C2f2\\ ={2V}^2\·C3\·\frac{(R4\·R5)}{R4+R5+R6}\·\mathrm{\π}\·t\end{array}$

其中，R1、R2、R4、R5、R6、R7分别代表第一电阻、第二电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻的阻值；C1、C2、C3分别代表第一电容、第二电容、第三电容的电容值；V为电路输入电压值，I为电路输入电流值，f1为扬声器开关频率，f2为光源开关频率，t为第三电容充电时间。

本发明通过采用两个555型时基集成芯片及外围配置电路使得报警触发时，扬声器与光源均能发出间断性的报警信号，其电路结构成本较低且功能丰富。

进一步地，本发明还具体设计电路参数使得整个电路具有较小的电路损耗，延伸电路使用寿命。

附图说明

图1为本发明低耗声光报警电路的电路图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

请参照图1，本发明包括第一555型时基集成芯片IC1、第二555型时基集成芯片IC2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一三极管Q1、第二三极管Q2以及扬声器B与光源EL.

所述第一二极管D1正极端接入电压输入端，负极端接入第一电阻R1一端，第一电阻R1另一端接入第一555型时基集成芯片第七管脚；第一555型时基集成芯片第四管脚、第八管脚均接入第一二极管负极端；第一555型时基集成芯片第六管脚串联第二电阻R2后接入第一555型时基集成芯片第七管脚；第一555型时基集成芯片第二管脚串联第一电容后接地；第一555型时基集成芯片第一管脚直接接地；第一555型时基集成芯片第三管脚串联第三电阻R3后接入第一三极管Q1基极.

第一三极管Q1集电极分别接入第二二极管D2正极与扬声器B第一输入端，扬声器B第二输入端与第二二极管D2负极均接入第一二极管D1负极；第一三极管Q1发射极接地.

第二555型时基集成芯片第四管脚与第八管脚均接入第一二极管D1负极；第二555型时基集成芯片第七管脚串联第四电阻R4后接入第一二极管D1负极；第二555型时基集成芯片第六管脚串联第五电阻R5后接入第二555型时基集成芯片第七管脚；第二555型时基集成芯片第二管脚串联第二电容C2后接地；第二555型时基集成芯片第一管脚直接接地；第二555型时基集成芯片第三管脚串联第七电阻R7后接入第二三极管Q2基极.

第二三极管Q2集电极接入第三二极管正极端以及光源一端，光源另一端与第三二极管D3负极端均接入第一二极管负极端；第二三极管D3发射极接地；第六电阻R6一端接入第二555型时基集成芯片第三管脚另一端接入第一555型时基集成芯片第五管脚；第三电容C3一端接入第一555型时基集成芯片第五管脚，另一端接地。

本发明的工作原理如下：

555型时基电路IC1、IC2均接成无稳态工作模式，其中IC1和R1、R2、C1等组成的音频振荡器的振荡电流由第3脚输出经电阻R3加至第一三极管Q1的基极，由Q1放大后推动扬声器B发声；IC2和R4、R5、C2等组成的超低频振荡器，振荡电流由第3脚输出。一路经电阻R7注入Q2的基极，使串联在第二三极管Q2集电极回路里的光源EL以固定频率闪烁；另一路经电阻R6向电容C3进行周期性充放电，从而使IC1的控制端VC(第5脚)的电平发声周期性变化，其结果是扬声器B的发声音调周期性地升高、下降，从而产生逼真的警笛效果。

进一步地，由于本发明中的扬声器与光源在工作时处于周期通断的情形，而周期通断电的驱动损耗与开关损耗处于矛盾状态，若驱动损耗大则开关损耗小，若开关损耗小则驱动损耗大。如何在满足声光报警周期通断工作的条件下使得整个电路的损耗最小以延长使用寿命成为新问题。

在本实施例中扬声器的驱动损耗由R1、R2和C1控制，光源的驱动损耗由R4、R5、R7和C2控制，开关损耗由R4、R5、R6、C3控制。

扬声器驱动损耗P1满足如下公式：

$p_1={2I}^2\·(R1+R2)\·\mathrm{\π}\·f1+\frac{1}{3}{V}^{2}C1f1$   式1

光源驱动损耗P2满足如下公式：

$p_2={2I}^2\·\frac{(R4\·R5)}{R4+R5+R6}\·\mathrm{\π}\·f2+\frac{1}{3}{V}^{2}C2f2$   式2

开关损耗P3满足如下公式：

$p_3={2V}^2\·C3\·\frac{(R4\·R5)}{R4+R5+R6}\·\mathrm{\π}\·t$   式3

上述式1、式2和式3中，V为电路输入电压值，I为电路输入电流值，f1为扬声器开关频率，f2为光源开关频率，t为电容c3充电时间。

当驱动损耗等于开关损耗时，整个电路的损耗达到平衡，此时整个电路损耗最小，因此电路元件的各取值必须满足如下公式：

p1+p2＝p3.

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种低耗声光报警电路，其特征在于：包括第一555型时基集成芯片、第二555型时基集成芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一三极管、第二三极管以及扬声器与光源；所述第一二极管正极端接入电压输入端，负极端接入第一电阻一端，第一电阻另一端接入第一555型时基集成芯片第七管脚；第一555型时基集成芯片第四管脚、第八管脚均接入第一二极管负极端；第一555型时基集成芯片第六管脚串联第二电阻后接入第一555型时基集成芯片第七管脚；第一555型时基集成芯片第二管脚串联第一电容后接地；第一555型时基集成芯片第一管脚直接接地；第一555型时基集成芯片第三管脚串联第三电阻后接入第一三极管基极；第一三极管集电极分别接入第二二极管正极与扬声器第一输入端，扬声器第二输入端与第二二极管负极均接入第一二极管负极；第一三极管发射极接地；第二555型时基集成芯片第四管脚与第八管脚均接入第一二极管负极；第二555型时基集成芯片第七管脚串联第四电阻后接入第一二极管负极；第二555型时基集成芯片第六管脚串联第五电阻后接入第二555型时基集成芯片第七管脚；第二555型时基集成芯片第二管脚串联第二电容后接地；第二555型时基集成芯片第一管脚直接接地；第二555型时基集成芯片第三管脚串联第七电阻后接入第二三极管基极；第二三极管集电极接入第三二极管正极端以及光源一端，光源另一端与第三二极管负极端均接入第一二极管负极端；第二三极管发射极接地；第六电阻一端接入第二555型时基集成芯片第三管脚另一端接入第一555型时基集成芯片第五管脚；第三电容一端接入第一555型时基集成芯片第五管脚，另一端接地。

2.根据权利要求1所述的低耗声光报警电路，其特征在于：所述第一电阻、第二电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容的取值满足如下公式：

$\begin{array}{c}{2I}^2\·(R1+R2)\·\mathrm{\π}\·f1+\frac{1}{3}{V}^{2}C1f1+{2I}^2\·\frac{(R4\·R5)}{R4+R5+R7}\·\mathrm{\π}\·f2\frac{1}{3}{V}^{2}C2f2\\ ={2V}^2\·C3\·\frac{(R4\·R5)}{R4+R5+R6}\·\mathrm{\π}\·t\end{array}$

其中，R1、R2、R4、R5、R6、R7分别代表第一电阻、第二电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻的阻值；C1、C2、C3分别代表第一电容、第二电容、第三电容的电容值；V为电路输入电压值，I为电路输入电流值，f1为扬声器开关频率，f2为光源开关频率，t为第三电容充电时间。