CN107590933A - 一种声光报警电路 - Google Patents

Abstract

本发明为一种声光报警电路，该电路包括信号检出模块、单稳态触发模块、可控超低频多谐振荡模块、讯响器驱动模块和发光二极管驱动模块；信号检出模块中通过第一与非门控制单稳态触发模块的输入信号；单稳态触发模块通过第一电容控制第三与非门输入信号；当第三与非门的输入端为高电平时，该振荡模块工作，发出间断性警报；当输入端为低电平时，振荡模块不工作，不发出警报。本发明中的电路结构简单，同时具备声音报警和光线报警的声光报警电路，扬声器与光源均能发出间断性的报警信号。

Description

一种声光报警电路

技术领域

本发明涉及报警控制领域，具体涉及一种声光报警电路。

背景技术

为了提高生活的安全性，在住宅小区通常安装有各类监测设备和报警设备等。由于电路设计、器件选择对实际工作场合的欠考虑，现有的家用的报警电路可靠性低,容易出现误报或漏报的情况时有发生，误报时浪费人力物力，漏报时危及使用人的人身安全。同时报警设备电路均较为复杂，功能单一，单元电路之间存在一定的电子干扰，影响了监测的准确性和稳定性，监测精度较低。市场上的常见的报警器有压力式或开关电子防盗报警器，可靠性差，准确性不高。压力触发式防盗报警器容易引起误报和失报；开关式防盗报警器通常有有限的定点，有效范围比较小，开关也容易损坏，误报和失报率也比较高；压力遮光式触发防盗报警器由于受到太阳光照射的干扰，可靠性也不高。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开一种声光报警电路，该电路结构简单，同时具备声音报警和光线报警的声光报警电路，扬声器与光源均能发出间断性的报警信号

本发明中的声光报警电路包括信号检出模块、单稳态触发模块、可控超低频多谐振荡模块、讯响器驱动模块和发光二极管驱动模块；基特征在于：在所述信号检出模块中，通过红外光敏二极管对于受光度的检测，控制第一与非门的输出端的电平高低，第一与非门用于控制单稳态触发模块的输入电压值；在单稳态触发模块中，当第一电容器的电压未达到预设值时，第一电容器放电，集成时基电路的第3引脚输出低电平，电路进入稳态；当第一电容器的电压达到预设值时，第一电容器充电，集成时基电路的第3引脚输出高电平，电路进入暂稳态；在可控超低频多谐振荡模块中，当第三与非门的输入端为高电平时，该振荡模块工作，讯响器驱动模块及发光二极管驱动模块的输出电平为相应的反相变化，发出间断性警报；当输入端为低电平时，振荡模块不工作，讯响器驱动模块及发光二极管驱动模块不工作。

进一步地，信号检出模块包括第一电阻、光敏二极管V和第一与非门，第一电阻与红外光敏二极管反向串联构成直流分压电路，其输出端与第一与非门的输入端相连接，第一与非门的输出端与集成时基电路的第2引脚相连接。

进一步地，单稳态模块由集成时基电路及第二电阻，第一电容及第二电容构成，第二电阻一端与集成时基电路的第6及第7引脚相连接，另一端与第8及第4引脚相连接，第一电容的一端与集成时基电路IC2的第6引脚相连接，另一端与第1引脚相连接。

进一步地，可控超低频多谐振荡模块包括第三与非门及第四与非门，以及第三电阻，第四电阻及第四电容，集成时基电路的第3引脚与第三与非门的输入端相连接，第三与非门的另一输入端通过第三电阻及第四电阻与第四与非门的输入端相连接，第三与非门的输出端与第四与非门的输入端相连接。

进一步地，发光二极管驱动模块包括第二与非门及光敏二极管，第二与非门的输入端与第三与非门输出端相连接，第二与非门的输出端与光敏二极管正极相连接，光敏二极管的负极通过第六电阻接地。

进一步地，讯响器驱动模块包括第五电阻、三极管及蜂鸣器，第四与非门的输出端通过第五电阻与三极管的基极相连接，三极管的集电极与蜂鸣器相连接，三极管的发射极接地。

进一步地，在单稳态触发模块中，预设值为2/3电源电压，单稳态模块的暂稳态时间为5秒，红外光敏二极管采用FPD302型红外光敏二极管，集成时基电路采用NE555型，三极管采用NPN硅三极管，第一至第六电阻采用1碳膜或金属膜电阻，第一、第三电容采用耐压铝电解电容器，第二、第四电容采用瓷介电容器。

进一步地，采用CD4011型CMOS四二输入与非门通用数字集成电路作为与非门元件，该电路中第1、2引脚为第一与非门的输入端，第3引脚为第一与非门的输出端，该电路中第5、6引脚为第二与非门的输入端，第4引脚为第二与非门的输出端，该电路中第8、9引脚为第三与非门的输入端，第10引脚为第三与非门的输出端，该电路中第12、13引脚为第四与非门的输入端，第11引脚为第四与非门的输出端，第14引脚接工作电源，第7引脚接地。

本发明与现有技术相比可实现以下有益效果：

本发明的电路结构简单，成本低且功能丰富，声光控制灵敏度和精度高、工作稳定，整个电路具有较小的电路损耗，延长了控制电路使用寿命。本发明声光双控自动报警电路，通过感应装置将外部环境的信号传送至与控制器中，使报警灯及报警器自动实现工作及非工作状态的转换，实用性强，可靠性高。

由于红外线是不见光，有很强的隐蔽性和保密性；本发明的红外线反射防盗报警系统安装隐蔽、抗干扰、反应快、成本廉价、效果好。采用的红外传感器结构简单、安装方便、成本低、防盗性能稳定，输出的信号易于处理。

附图说明

附图1为声光报警电路图；

附图2为该电路各点的工作电压波形图。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例中声光报警电路包括信号检出模块、单稳态触发模块、可控超低频多谐振荡模块、讯响器驱动模块和发光二极管驱动模块。

信号检出模块包括第一电阻R1、光敏二极管VD和第一与非门。第一与非门由IC1型CMOS四二输入与非门通用数字集成电路中的第1、2、3、7、14引脚组成，第一电阻R1(2M)与红外光敏二极管VD反向串联构成直流分压电路，其输出端与第一与非门I的输入端的第1、第2引脚相连接。第一电阻的另一端与第一与非门I的第14引脚相连接，第一与非门I的第14引脚与供电电源(6V)相连接，红外光敏二极管VD的正极及第一与非门I的第7引脚接地，第一与非门的输出端第3引脚与集成时基电路IC2的第2引脚相连接。正常状态时由于VD受光照，其反向电阻比R1小很多，囚此直流分压的输出电压低于与非门I的输入阈值电压，与非门I处于关闭状态，其输出端第3引脚为高电平，对后面的电路不起到触发作用，整个电路处于静态，总电流为3mA。当红外光敏二极管VD被遮光时，其反向电阻迅速增加，此时直流分压器的输出电压高于与非门I的输入阈值电压，与非门被开通，其输出端由高电平变为低电平，触发IC2构成单稳态模块，并经后面的电路驱动，发出声光报警信号。VD负极的输出端工作电压可参照附图2中Ua所示电压，第一与非门的第3脚输出电压可参照附图2中Ub所示电压。

单稳态模块由集成时基电路IC2及第二电阻R2，第一电容C1(220μ)及第二电容C2(0.01μ)构成。第二电阻R2(20k)一端与集成时基电路IC2的第6及第7引脚相连接，另一端与第8及第4引脚相连接。第一电容C1的一端与集成时基电路IC2的第6引脚相连接，另一端与第1引脚相连接。第二电容的一端与集成时基电路IC2的第5引脚相连接，另一端与第1引脚相连接。单稳态模块电路，当该模块为稳态时，IC2的第3引脚输出端为低电平；当该模块为暂稳态时，IC2的第3引脚输出端为高电平。接通电源后，通过第二第阻R2对第一电容C1充电，当C1两端的电压大于2/3Vcc时，IC2的第3引脚输出端为低电平，同时第一电容通过IC2内部电路放电，电路进入稳态。若IC2的触发端第2引脚输入电压小于1/3Vcc，电路就发生翻转而进入暂稳态，IC2输出为高电平，同时第一电容C1又开始充电。当第一电容C1两端电压上升到2/3Vcc时，电路又发生翻转而变成稳态，IC2的输出端第3引脚转变为低电平。在暂稳态持续时间内，触发脉冲不起作用。

可控超低频多谐振荡模块包括第三与非门III及第四与非门IV，以及第三电阻R3(470k)，第四电阻R4(2M)及第四电容C4(0.1μ)。第三与非门由IC1通用数字集成电路中的第8、9、10引脚组成，第四与非门由IC1通用数字集成电路中的第11、12、13引脚组成。集成时基电路IC2的第3引脚与第三与非门III的第8引脚输入端相连接，第三与非门的第9引脚输入端通过第三电阻R3及第四电阻R4与第四与非门的第12、13引脚输入端相连接，第三与非门的第10引脚输出端与第四与非门的第12、13引脚输入端相连接。第四与非门的第12、13引脚输入端通过第四电阻R4和第四电容C4，与第四与非门的第11引脚输出端相连接。当第三与非门的第8引脚输入端为高电平时，该振荡模块工作，当第8引脚输入端为低电平时，振荡模块不工作。该振荡模块的振荡周期由第四电阻R4及第四电容C4的乘积而决定。

发光二极管驱动模块包括第二与非门II及光敏二极管LED。第二与非门由IC1通用数字集成电路中的第4、5、6引脚组成。第二与非门的输入端第5、6引脚与第三与非门输出端相连接，第二与非门的输出端第4引脚与光敏二极管LED的正极相连接，光敏二极管LED的负极通过第六电阻R6(330)接地。讯响器驱动模块包括第五电阻R5、三极管VT及蜂鸣器B。第四与非门IV的输出端第11引脚通过第五电阻R5(4.7k)与三极管VT的基极相连接，三极管VT的集电极与蜂鸣器B相连接，三极管的发射极接地。

振荡器模块停止工作时，第三与非门的输出端第10引脚为高电平，第10引脚与第二与非门的输入端相连接，因此，第二与非门II的输出端第4引脚为低电平，LED未通电，不亮。同时，第四与非门的输出端第11引脚也为低电平，三极管VT截止，蜂鸣器不工作。当振荡器工作时，第三与非门的输出电平为一低一高交替变化，因此，第二、及第三与非门的输出电平作相应的反相变化，如附图2中Ud电压所示，即由第二与非门驱动LED一闪一闪地发光，同时由第四与非门推动三极管VT，在进行脉冲功率放大后，间断的发出报警声。该振荡电路的工作时间，由前级的单稳态模块的延迟时间来确定。在本实施例中，声光报警时间经过约5s后自动停止，如附图2中Uc电压所示，直到下一次控制信号的到来。而若光敏二极管VD不断地被遮光，声光报警装置将不断地发出声光报警信号。

在该控制电路中，红外光敏二极管VD采用FPD302型红外光敏二极管，光谱响应的峰值波长为940nm。IC1型CMOS四二输入与非门通用数字集成电路采用CD4011型或CC4011。IC2采用NE555型集成时基电路。VT采用NPN硅三极管。第一至第六电阻采用1/8W碳膜或金属膜电阻。第一、第三电容采用耐压铝电解电容器，第二、第四电容采用瓷介电容器。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种声光报警电路，该电路包括信号检出模块、单稳态触发模块、可控超低频多谐振荡模块、讯响器驱动模块和发光二极管驱动模块；基特征在于：在所述信号检出模块中，通过红外光敏二极管对于受光度的检测，控制第一与非门的输出端的电平高低，第一与非门用于控制单稳态触发模块的输入电压值；在单稳态触发模块中，当第一电容器的电压未达到预设值时，第一电容器放电，集成时基电路的第3引脚输出低电平，电路进入稳态；当第一电容器的电压达到预设值时，第一电容器充电，集成时基电路的第3引脚输出高电平，电路进入暂稳态；在可控超低频多谐振荡模块中，当第三与非门的输入端为高电平时，该振荡模块工作，讯响器驱动模块及发光二极管驱动模块的输出电平为相应的反相变化，发出间断性警报；当输入端为低电平时，振荡模块不工作，讯响器驱动模块及发光二极管驱动模块不工作。

2.一种如权利要求1所述的一种声光报警电路，其特征在于：信号检出模块包括第一电阻、光敏二极管V和第一与非门，第一电阻与红外光敏二极管反向串联构成直流分压电路，其输出端与第一与非门的输入端相连接，第一与非门的输出端与集成时基电路的第2引脚相连接。

3.一种如权利要求2所述的一种声光报警电路，其特征在于：单稳态模块由集成时基电路及第二电阻，第一电容及第二电容构成，第二电阻一端与集成时基电路的第6及第7引脚相连接，另一端与第8及第4引脚相连接，第一电容的一端与集成时基电路IC2的第6引脚相连接，另一端与第1引脚相连接。

4.一种如权利要求3所述的一种声光报警电路，其特征在于：可控超低频多谐振荡模块包括第三与非门及第四与非门，以及第三电阻，第四电阻及第四电容，集成时基电路的第3引脚与第三与非门的输入端相连接，第三与非门的另一输入端通过第三电阻及第四电阻与第四与非门的输入端相连接，第三与非门的输出端与第四与非门的输入端相连接。

5.一种如权利要求4所述的一种声光报警电路，其特征在于：发光二极管驱动模块包括第二与非门及光敏二极管，第二与非门的输入端与第三与非门输出端相连接，第二与非门的输出端与光敏二极管正极相连接，光敏二极管的负极通过第六电阻接地。

6.一种如权利要求5所述的一种声光报警电路，其特征在于：讯响器驱动模块包括第五电阻、三极管及蜂鸣器，第四与非门的输出端通过第五电阻与三极管的基极相连接，三极管的集电极与蜂鸣器相连接，三极管的发射极接地。

7.一种如权利要求6所述的一种声光报警电路，其特征在于：在单稳态触发模块中，预设值为2/3电源电压，单稳态模块的暂稳态时间为5秒，红外光敏二极管采用FPD302型红外光敏二极管，集成时基电路采用NE555型，三极管采用NPN硅三极管，第一至第六电阻采用1碳膜或金属膜电阻，第一、第三电容采用耐压铝电解电容器，第二、第四电容采用瓷介电容器。

8.一种如权利要求7所述的一种声光报警电路，其特征在于：采用CD4011型CMOS四二输入与非门通用数字集成电路作为与非门元件，该电路中第1、2引脚为第一与非门的输入端，第3引脚为第一与非门的输出端，该电路中第5、6引脚为第二与非门的输入端，第4引脚为第二与非门的输出端，该电路中第8、9引脚为第三与非门的输入端，第10引脚为第三与非门的输出端，该电路中第12、13引脚为第四与非门的输入端，第11引脚为第四与非门的输出端，第14引脚接工作电源，第7引脚接地。