CN109450588A - 支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器及屏蔽方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器及屏蔽方法，本发明的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器包括电压输入模块、电压比较模块、波形整形模块、MCU控制模块、功率放大模块、压控振荡器模块、光耦合器模块、报警模块，本发明在使用时，无线信号屏蔽器可分别放置于不同的教室内，外置报警器安放于教台上，当有突发事件产生时，需要被操作时，可按下外置报警器，根据事先编辑好的控制指令来完成对屏蔽器的状态控制，本发明的通信简单，对突发事件反映迅速。而且本发明在设备输出端外置一个报警模块，安装于设备边，报警模块为闪灯或者蜂鸣器等报警装置，当设备有故障时可直接观察报警模块的状态指示。

Description

支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器及屏蔽方法

技术领域

本发明涉及无线信号屏蔽技术领域，特别是涉及一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器及屏蔽方法。

背景技术

目前无线信号屏蔽器已被广泛使用在学校等政府机构，当在学校内部署现有技术中的无线信号屏蔽器时会产生如下问题：

1、当无线信号屏蔽器使用时，手机信号、WIFI信号，对讲等通信信号都会被受阻，此时如在考场内有突然事件产生时，需要向上级报备时会比较被动，通信就会显的麻烦。

2、目前的屏蔽器采用集中控制方式，通过网络集中管理，由中心统一完成，这种方式对突发事件应变不够，比如发生问题的第一时间永远在前端而不是中心，当控制权又在中心时事件处理的及时性就会有影响。

3、当前的屏蔽器部署时都被集中统一管理，各设备输出状态展示只在中心端完成，包括故障状态，设备外部接口输出单一，当遇到设备故障时，不在中心查看时无法及时了解到设备异常，缺少告警输出外置报警器展示。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器及屏蔽方法，用于解决现有技术中通信麻烦，对突发事件应变不够，缺少告警输出外置报警器展示的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，所述无线信号屏蔽器包括电压输入模块、电压比较模块、波形整形模块、MCU控制模块、功率放大模块、压控振荡器模块、光耦合器模块、报警模块，其中，电压输入模块，用于接收输入电压；电压比较模块，用于对所述输入电压的值进行比较，以输出告警信号；波形整形模块，用于对所述告警信号进行波型整合，以输出整合后的告警信号；MCU控制模块，用于接收并对所述整合后的告警信号进行处理，以输出控制指令；压控振荡器模块，用于生成无线信号屏蔽器所需的频率信号，并将所述频率信号输出至所述功率放大模块；功率放大模块，用于接收所述MCU控制模块传输的控制使能信号和控制指令，以及接收所述压控振荡器模块的频率信号，以打开或关闭射频信号输出端；光耦合器模块，用于接收所述MCU控制模块传输的控制指令，并对所述控制指令进行转换，以输出转换后的信号；报警模块，用于接收所述转换后的信号，以输出无线信号屏蔽器状态。

在本发明的一实施例中，所述无线信号屏蔽器还包括外置报警器，所述外置报警器与所述电压输入模块相连。

在本发明的一实施例中，所述电压比较模块包括电压比较器，所述电压比较器的型号为LM293D芯片，所述LM293D芯片与所述电压输入模块相连。

在本发明的一实施例中，所述LM293D芯片用于对输入电压进行检测，当输入电压低于1.2V时，所述LM293D芯片检测输入电压为低电平，当输入电压高于3V时，所述LM293D芯片检测输入电压为高电平。

在本发明的一实施例中，所述波形整形模块包括反相器，所述反相器的型号为74HC14PW芯片，所述74HC14PW芯片用于对所述LM293D芯片输出的告警信号进行波型整合，74HC14PW芯片用于输出整合后的告警信号至MCU控制模块。

在本发明的一实施例中，所述MCU控制模块包括控制芯片和锁存芯片，所述控制芯片的型号为IAP15W4K61S4芯片，所述锁存芯片的型号为SN74HC574PWR芯片，所述IAP15W4K61S4芯片的引脚3、引脚4均用于接收所述整合后的告警信号，并对所述整合后的告警信号进行判断，所述IAP15W4K61S4芯片的引脚24用于输出控制指令至所述SN74HC574PWR芯片。

在本发明的一实施例中，所述功率放大模块包括功率放大芯片，所述功率放大芯片的型号为SKY77354芯片，所述SKY77354芯片引脚4用于接收所述SN74HC574PWR芯片输出的控制指令，以控制所述SKY77354芯片的工作状态。

在本发明的一实施例中，所述光耦合器模块包括光隅芯片，所述光隅芯片的型号为TLP521-1。

在本发明的一实施例中，所述报警模块包括蜂鸣器和/或闪灯。

为实现上述目的，本发明还提供一种屏蔽方法，所述屏蔽方法包括：接收输入电压；对所述输入电压的值进行比较，以输出告警信号；对所述告警信号进行波型整合，以输出整合后的告警信号；接收并对所述整合后的告警信号进行处理，以输出控制指令；生成无线信号屏蔽器所需的频率信号；根据所述控制使能信号和控制指令以及频率信号，打开或关闭射频信号输出端；对所述控制指令进行转换，以输出转换后的信号；根据转换后的信号，输出无线信号屏蔽器状态。

如上所述，本发明的一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器及屏蔽方法，具有以下有益效果：

本发明的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器包括电压输入模块、电压比较模块、波形整形模块、MCU控制模块、功率放大模块、压控振荡器模块、光耦合器模块、报警模块，本发明在使用时，无线信号屏蔽器可分别放置于不同的教室内，外置报警器安放于教台上，当有突发事件产生时，需要被操作时，可按下外置报警器，根据事先编辑好的控制指令来完成对屏蔽器的状态控制，本发明的通信简单，对突发事件反映迅速。而且本发明在设备输出端外置一个报警模块，安装于设备边，报警模块为闪灯或者蜂鸣器等报警装置，当设备有故障时可直接观察报警模块的状态指示。

本发明的模块独立，操作简单，用户可根据实际需要选择告警输入功能，当不需要此功能时，无线信号屏蔽器的工作也不会受到影响。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器的结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器的电压比较模块的数据流向图；

图3为本申请实施例提供的一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器的MCU控制模块的数据流向图；

图4为本申请实施例提供的一种屏蔽方法的流程图。

元件标号说明

10 电压输入模块

20 电压比较模块

30 波形整形模块

40 MCU控制模块

50 功率放大模块

60 压控振荡器模块

70 光耦合器模块

80 报警模块

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

具体的，请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器的结构框图，一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，所述无线信号屏蔽器包括电压输入模块10、电压比较模块20、波形整形模块30、MCU控制模块40、功率放大模块50、压控振荡器模块60、光耦合器模块70、报警模块80，其中，电压输入模块10，用于接收输入电压；电压比较模块20，用于对所述输入电压的值进行比较，以输出告警信号；波形整形模块30，用于对所述告警信号进行波型整合，以输出整合后的告警信号；MCU控制模块40，用于接收并对所述整合后的告警信号进行处理，以输出控制指令；压控振荡器模块60，用于生成无线信号屏蔽器所需的频率信号，并将所述频率信号输出至所述功率放大模块50；功率放大模块50，用于接收所述MCU控制模块40传输的控制使能信号和控制指令，以及接收所述压控振荡器模块60的频率信号，以打开或关闭射频信号输出端；光耦合器模块70，用于接收所述MCU控制模块40传输的控制指令，并对所述控制指令进行转换，以输出转换后的信号；报警模块80，用于接收所述转换后的信号，以输出无线信号屏蔽器状态。

所述MCU控制模块40即微处理器控制模块。

所述压控振荡器模块60包括压控振荡器，所述压控振荡器即为VCO，VCO是射频电路的重要组成部分。

具体的，所述波形整形模块30用于对所述告警信号进行波型整合，对告警信号进行波型整合毛刺消除，以输出整合后的告警信号。

所述无线信号屏蔽器还包括外置报警器，所述外置报警器与所述电压输入模块10相连。

具体的，所述外置报警器可以为电平量为5V的外置报警器、电平量为3V的外置报警器、电平量为4V的外置报警器。

所述5V的外置报警器安装于使用便利的地方，用电缆线把报警装置的输出线接入到无线信号屏蔽器的电压输入模块10的ALARM_IN1引脚与DGND引脚上。

具体的，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器的电压比较模块的数据流向图；所述电压比较模块20包括电压比较器，所述电压比较器的型号为LM293D芯片，所述LM293D芯片与所述电压输入模块10相连。

所述LM293D芯片用于对输入电压进行检测，当输入电压低于1.2V时，所述LM293D芯片检测输入电压为低电平，当输入电压高于3V时，所述LM293D芯片检测输入电压为高电平。

当外部有报警器被按下时，输入电平量产生，通过LM293D芯片来完成对输入电压的检测，当外部输入电平为1.2V以下则检测电平为低，当外部输入电平为3V以上则检测电平为高，由LM293D芯片的引脚2、引脚3、引脚5、引脚6来完成双电压的检测，LM293D芯片的引脚1、引脚7均为信号输出管脚，把电平量比较完成后的信号输出。

LM293D芯片是一款电压比较器，在来回切换时会产生信号毛刺，为了保证信号的平稳要对信号进行波形整形后输出，加入74HC14PW芯片来对LM293D芯片输出的信号进行整形，同时也起到了ESD即静电阻抗器的保护，74HC14PW芯片整形后的信号输出至MCU控制模块40。

所述波形整形模块30包括反相器，所述反相器的型号为74HC14PW芯片，所述74HC14PW芯片用于对所述LM293D芯片输出的告警信号进行波型整合，74HC14PW芯片用于输出整合后的告警信号至MCU控制模块40。

具体的，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器的MCU控制模块的数据流向图；所述MCU控制模块40包括控制芯片和锁存芯片，所述控制芯片的型号为IAP15W4K61S4芯片，所述锁存芯片的型号为SN74HC574PWR芯片，所述IAP15W4K61S4芯片的引脚3、引脚4均用于接收所述整合后的告警信号，并对所述整合后的告警信号进行判断，所述IAP15W4K61S4芯片的引脚24用于输出控制指令至所述SN74HC574PWR芯片。

具体的，所述MCU控制模块40对所述整合后的告警信号进行预先设定的判断，发出相应的控制指令，通过引脚24对SN74HC574PWR芯片进行数据控制指令的发送。

所述光耦合器模块70包括光隅芯片，所述光隅芯片的型号为TLP521-1。

所述报警模块80包括蜂鸣器和/或闪灯。

具体的，所述MCU控制模块40通过引脚27直接输出信号至TLP521-1。

通过光隅芯片TLP521-1接收MCU控制模块40直接传过来的控制信号，转换后输出信号至报警模块80。

所述蜂鸣器和/或闪灯可以为一个低于4.2V供电装置的闪灯或蜂鸣器等报警装置，当设备有故障时可直接观察报警装置的状态指示。

所述功率放大模块50包括功率放大芯片，所述功率放大芯片的型号为SKY77354芯片，所述SKY77354芯片引脚4用于接收所述SN74HC574PWR芯片输出的控制指令，以控制所述SKY77354芯片的工作状态。

SKY77354芯片开关控制管脚接收到SN74HC574PWR芯片传送过来的控制信号进行芯片的工作开和关。

具体的，所述功率放大模块50还与天线相连接。

所述SKY77354芯片的使能控制端为关，则所述功率放大模块50无屏蔽信号输出，所述SKY77354芯片的使能控制端为开，则所述功率放大模块50输出屏蔽信号。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种屏蔽方法的流程图，与系统实施例原理相似的是，本发明提供了一种屏蔽方法，所述屏蔽方法包括：

S1、接收输入电压。

S2、对所述输入电压的值进行比较，以输出告警信号。

S3、对所述告警信号进行波型整合，以输出整合后的告警信号。

S4、接收并对所述整合后的告警信号进行处理，以输出控制指令。

S5、生成无线信号屏蔽器所需的频率信号。

S6、根据所述控制使能信号和控制指令以及频率信号，打开或关闭射频信号输出端。

S7、对所述控制指令进行转换，以输出转换后的信号。

S8、根据转换后的信号，输出无线信号屏蔽器状态。

使用时，通过集中管理平台或MCU控制模块40事先编辑好所需要的控制指令来完成对屏蔽器的状态控制。

具体的，步骤S1可以发生在所述电压输入模块10中。

步骤S2可以发生在所述电压比较模块20中。

步骤S3可以发生在波形整形模块30中。

步骤S4可以发生在MCU控制模块40中。

步骤S5可以发生在压控振荡器模块60中。

步骤S6可以发生在功率放大模块50中。

步骤S7可以发生在光耦合器模块70中。

步骤S8可以发生在报警模块80中。

综上所述，本发明的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器包括电压输入模块10、电压比较模块20、波形整形模块30、MCU控制模块40、功率放大模块50、压控振荡器模块60、光耦合器模块70、报警模块80，本发明在使用时，无线信号屏蔽器可分别放置于不同的教室内，外置报警器安放于教台上，当有突发事件产生时，需要被操作时，可按下外置报警器，根据事先编辑好的控制指令来完成对屏蔽器的状态控制，本发明的通信简单，对突发事件反映迅速。而且本发明在设备输出端外置一个报警模块，安装于设备边，报警模块为闪灯或者蜂鸣器等报警装置，当设备有故障时可直接观察报警模块的状态指示。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，其特征在于，所述无线信号屏蔽器包括电压输入模块(10)、电压比较模块(20)、波形整形模块(30)、MCU控制模块(40)、功率放大模块(50)、压控振荡器模块(60)、光耦合器模块(70)、报警模块(80)，其中，

电压输入模块(10)，用于接收输入电压；

电压比较模块(20)，用于对所述输入电压的值进行比较，以输出告警信号；

波形整形模块(30)，用于对所述告警信号进行波型整合，以输出整合后的告警信号；

MCU控制模块(40)，用于接收并对所述整合后的告警信号进行处理，以输出控制指令；

压控振荡器模块(60)，用于生成无线信号屏蔽器所需的频率信号，并将所述频率信号输出至所述功率放大模块(50)；

功率放大模块(50)，用于接收所述MCU控制模块(40)传输的控制使能信号和控制指令，以及接收所述压控振荡器模块(60)的频率信号，以打开或关闭射频信号输出端；

光耦合器模块(70)，用于接收所述MCU控制模块(40)传输的控制指令，并对所述控制指令进行转换，以输出转换后的信号；

报警模块(80)，用于接收所述转换后的信号，以输出无线信号屏蔽器状态。

2.根据权利要求1所述的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，其特征在于：所述无线信号屏蔽器还包括外置报警器，所述外置报警器与所述电压输入模块(10)相连。

3.根据权利要求2所述的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，其特征在于：所述电压比较模块(20)包括电压比较器，所述电压比较器的型号为LM293D芯片，所述LM293D芯片与所述电压输入模块(10)相连。

4.根据权利要求3所述的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，其特征在于：所述LM293D芯片用于对输入电压进行检测，当输入电压低于1.2V时，所述LM293D芯片检测输入电压为低电平，当输入电压高于3V时，所述LM293D芯片检测输入电压为高电平。

5.根据权利要求4所述的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，其特征在于：所述波形整形模块(30)包括反相器，所述反相器的型号为74HC14PW芯片，所述74HC14PW芯片用于对所述LM293D芯片输出的告警信号进行波型整合，74HC14PW芯片用于输出整合后的告警信号至MCU控制模块(40)。

6.根据权利要求5所述的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，其特征在于：所述MCU控制模块(40)包括控制芯片和锁存芯片，所述控制芯片的型号为IAP15W4K61S4芯片，所述锁存芯片的型号为SN74HC574PWR芯片，所述IAP15W4K61S4芯片的引脚3、引脚4均用于接收所述整合后的告警信号，并对所述整合后的告警信号进行判断，所述IAP15W4K61S4芯片的引脚24用于输出控制指令至所述SN74HC574PWR芯片。

7.根据权利要求6所述的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，其特征在于：所述功率放大模块(50)包括功率放大芯片，所述功率放大芯片的型号为SKY77354芯片，所述SKY77354芯片引脚4用于接收所述SN74HC574PWR芯片输出的控制指令，以控制所述SKY77354芯片的工作状态。

8.根据权利要求7所述的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，其特征在于：所述光耦合器模块(70)包括光隅芯片，所述光隅芯片的型号为TLP521-1。

9.根据权利要求8所述的支持告警器输入输出控制的无线信号屏蔽器，其特征在于：所述报警模块(80)包括蜂鸣器和/或闪灯。

10.一种屏蔽方法，其特征在于，所述屏蔽方法包括：

接收输入电压；

对所述输入电压的值进行比较，以输出告警信号；

对所述告警信号进行波型整合，以输出整合后的告警信号；

接收并对所述整合后的告警信号进行处理，以输出控制指令；

生成无线信号屏蔽器所需的频率信号；

根据所述控制使能信号和控制指令以及频率信号，打开或关闭射频信号输出端；

对所述控制指令进行转换，以输出转换后的信号；

根据转换后的信号，输出无线信号屏蔽器状态。