CN203206345U - 振动式定时信息接收部件 - Google Patents

Abstract

振动式定时信息接收部件，属于程控技术领域，由网络接收机，振动传感器，定时式反馈，分离信号逻辑电路，带编码的无线电发射电路，共同组成，呈现出12种典型的优点，发明中的振动传感器由喇叭与输出变压器组合体固定在手机上形成，主要作用是能可靠地取出手机信号，不破坏手机整体，对所有机型均适用，运用定时式反馈，放大信号，确保每次发射所需的时间，提高控制无线电遥控发射电路的可靠性。由手机收到操作者从网络中发出的开门与关门信号，然后由分离信号逻辑电路进行识别与分类，然后由无线电遥控发射电路发射让执行机构执行，该部分的特点是由于可分离出两种信号，所以能弥补了现有产品的很大不足。

Description

振动式定时信息接收部件

技术领域

本发明属于程控技术领域。 

背景技术

用电话实现门的远距离开门操作，是社会流行的一种时尚。这种方式由于具有很多现代保安的元素，因而受到社会广泛的好评与关注。 

而现在的这种技术，主要是采用以下的类型与形式：使用者先呼叫放在家庭里的座机电话，屋内电话产生摘机行为，然后通过语音提示，再输入二次开门信号的密码。采用这样的技术措施，有以下几点不足： 

一是只能产生电话开门，而不能实现电话关门，成为一重大缺陷。

二是单就电话开门而言，开门的电话密级位数不够高；因为座机电话只有8位，而且不能随意更换密码，经语音提示后的二次密码因受到技术的约束，也不可能将密码位数做得很高。 

三是电话有摘机程序，因而每次电话开门均要产生费用，如果要产生电话关门功能，则费用还将倍增，给用户产生心理压力。 

四是因有语音提示，将成为诱发作案的一种信息。 

为此，设计者拟定提出一种全新的技术方案，而实现这种全新技术方案要求主要有以下难点： 

1、目前处理器的种类很多，都能把一种物理量转换成电子线路所需的起动信号。但在众多的种类中，却没有一个品种具有直接把接收到的网络远距离传呼信号，转变为电子线路所需的起动控制信号的功能。

2、用移动手机的基本性能可以作为创新器件的初型，但是如果没有优秀的电路与之配合难以实现产生两路信号的功能，现在需要用怎样的电路与之配合，才能达到要求。 

3、移动手机和固定座机可以方便地从通讯网络中接收到远距离的传呼信号，但是它们都不能作控制器用，因为它们都不能直接向外输出电信号。要向外输出信号，按传统的方法都必须再次加工，从内部中的有关点引出信号，但这们做会影响整机的完整性，特别易造成手机的损坏。 

4、由于报警的起动是报警器的关键性元件，他直接涉及到是否可靠起动，或是否有误动。经研究表明，要解决这个问题，必须要在机械与电路两个方面同时下功夫，相互配合，才能取得好的效果，但要用怎样的机械结构，并配之怎样的电路的才是最好的处理方法，这也是值得研究的一个重要课题。 

由于上述难点的存在，所以必须在机械与电子线路上作全面的创新。 

发明内容

本发明的目的是设计一种新的复合型传感器，主要用于配套门业的自动化产品，一是对设计者所申请的专利，作进一步的补充。二是提供一种优异的传感器种类，为开发门业类的优秀产品提供更大的空间。 

本发明的具体措施是： 

1、振动式定时信息接收部件由网络接收机，振动传感器，定时式反馈，分离信号逻辑电路，带编码的无线电发射电路共同组成。

其中：网络接收机，振动传感器部分是。 

振动传感器是由网络接收机、喇叭与输出变压器组合体构成。 

将喇叭固定在网络接收机上，用导线焊接在输出变压器的次级作为信号引出输出线。 

定时式反馈是：在振动传感器的输出引线端上串联一只电阻后接在了第一个三极管的基极，该三极管的发射极接地线，集电极接了两路，一是接了一个电阻后与电源相接；二是接了一个电阻的一端，该电阻的另一端接了第二个三极管的基极。 

第二个三极管集电极接了两路，一是串联了一个电阻后接在了电源；二是接了一个反馈电容的一端，该反馈电容的另一端串联了一个二极管与电阻后接在了第一个三极管的基极，该反馈电容的此端与地之间还接一个电阻。 

第二个三极管集电极向外输出了引出信号线，然后连接无线电发射。 

分离信号逻辑电路是。 

连接手机引线引出信号的输入端，连接了三路，之一路连接了一个电子开关的输入，该开关的输出连接了分离信号逻辑电路的电源端；之二路经一个电阻串联后连接了第一个二输入与非门的第一位输入；之三路经一个电阻串联后连接了第二个二输入与非门的两位输入；该与非门的输入还连接了一个电容的正极，该电容的负极接地。 

第一个二输入与非门的第二位输入连接了第四个二输入与非门的输出；第一个二输入与非门的输出端连接了一个电容接地；同时该输出端连接了带编码的无线电遥控电路的第一种编码的控制端。 

第四个二输入与非门的输出端连接了带编码的无线电遥控电路的第二种编码的控制端；该与非门的第一位输入连接了第一个二输入与非门的输出。 

第三个二输入与非门的输出端连接了第四个二输入与非门的第二位输入；第三个二输入与非门的输入端连接了一个二极管的负极，该二极管的正极连接了第一个二输入与非门的第一位输入。 

2、分离信号逻辑电路所用的集成电路是CD4011。 

3、定时式反馈中反馈二极管用的是面贴合型二极管；三极管用的是大功率NPN管。 

以上措施的相关意义，进一步解释如下： 

一、作为一种电话开机的功能装置的原理是，首先需要的是能接收屋外电话呼叫的功能，当它收到屋外电话的呼叫后，才会发出开门指令。本发明中所用的手机主要作用就是接收屋外手机（“钥匙”手机）呼叫之用。因此本发明中的遥控接收头必须要具有两种功能，第一种功能是能接收屋外话机的呼叫，第二种功能是将呼叫的声信号再次转化为输出的电信号。

二、手机本身具有接收功能，而将呼叫的声信号转化为输出电信号，本发明采用了振动传感器转换。具体措施是将振动传感器固定于手机上，当手机有了呼叫信号后，将成为一种振动源，这时振动传感器将把声振动信号转化为电信号向外输出。这种电信号可以引入控制电路中。因此手机经过这样的处理后，其科学性在于普通的手机将可以实现成为一种即可接收又可输出的遥控专用传感控制器，这是其一。其二是可以解决手机只一个插孔，而本发明需要外接电源与取出呼叫信号的两个插孔的矛盾，其三是不受手机型号的限制而影响其结构。 

三、在本发明中所配套的逻辑电路的方案，能分离出电话开门与电话关门的两种信号是本发明的核心，形成的原理如下：（以图1作说明）。 

在附图1中，从本发明中的手机引出的信号由01端输入，开门信号由11端输出，关门信号由12端输出。 

14是电子开关，它的主要功能是为集成电路供电。其输入端受手机引出的控制，该部分形成的原理是，一旦手机有输出信号，则所属的逻辑电路（即是以下描述的逻辑部分）有电开始工作。 

本电路是一种带闭锁的RS触发电路。在图1中由二输入与门04与05形成了一个双稳态电路，即是RS触发器。二输入非门06组成了普通的反相器，07组成了一种特殊的延时性具有闭锁性质的非门，09电容与10电阻形成了起动延时电路，13电容具有双重功能，一是抗干扰电容，二是双稳态电路的初始稳定电容，其主要作用是避免初始状态的“冒险竞争”。 

这样的电路就形成了这样的工作原理，当手机引出的信号是短时间的信号就时就产生关机信号，如果是长信号则是产生开门信号。形成两种信号的控制原理如下：由于有电容13的存在，所以双稳态电路在稳定时的状态是，输出端11是低位，输出端12是高位，这时所以产生的是关门信号。 

当手机引出的信号是是短信号时，这时信号由01输入后直接作用到双稳态电路04的输入端，04输入端（即是11端）输出为低，输出端12是高位，所以是关门的信号。 

当手机引出的信号是长（时间）信号时，仅管这时候有信号由01输入后直接作用到双稳态电路04的输入端，但是经过延时后07反相器逻辑动作，输出为低位，通过二极管08的传递闭锁，所以由电阻02传输的信号失效，由高位变为零，对04的输入端产生了钳位作用，所以输出端11输出高位，成为开门信号。 

当手机引出的信号结束后，整个闭锁型逻辑电路无电，既无关门信号也无开门信号，成为第二次动作来临的准备状态。 

形成这样有两种信号的控制方式有两大好处，一是可以远距离操作形成电话开门的方式，又可以形成电话关门的形式，因而使功能更完善。二是提高了电话开门的密级，因为要产生电话开门必须拨打11位的密码，二则需要一定的触发时间，而这个时间长度要求每家各不相同。三是电话开门时，有很好地抗干扰性。 

这里应说明的是由于电话“关门”逻辑是增强保安性质，而且要越灵敏越好，所以只要瞬态信号即可。 

四、喇叭与输出变压器的组合体也是一种优良的发声器件，当在它们的两极加上声讯电信号时，该组合体可以发声。试验表明：也可以用它的逆向功能作为一种振动传感器。也即是在它们的两极加上振动信号时，变压器的次级会输出微弱的电信号。如果将它固定在手机上，手机收到信号因为有声音与振动，所以就可以成为一种振动源，让变压器的两极输出传感电信。喇叭的面积较小不易损坏，易固定，在振动传感器内中，更符合本发明的技术要求。并呈现出以下好处，一是将振动转化为电信号时，可靠。二是虽然手机种类众多，有的有耳机插口，有的无耳机插口，有的虽有耳机插口，但耳机插口形状却很难统一，而采用本发明措施后，都能用相同方法取出手机收到的信号。三是操作方便，只要先将支架挖出喇叭稍小的洞，将喇叭用螺丝固定在支架洞的地方，再将支架紧紧圈住手机即可，完全不破坏手机整体。四是抗干扰强，因为喇叭紧贴在手机上，必须要手机连续振动，喇叭才会有输出。所以外界的一般干扰不容易使它触发。将固定有喇叭的手机整体包上减振物后，可以将外界的干扰减少到最小。 

五、本发明中，定时式反馈电路对本发明中的信号可靠性起着重要作用，只有采用了它才能将原始的振铃信号变为可靠的控制信号，才能把操作上的离散性，机型的离散性，及交换机的离散性，变为一种统一的可靠信号。所以必须作以下重点说明： 

（1）、定时式反馈电路的意义：之一本发明收到振铃信号后，不是最终目的，最终目的是用振铃信号去推动无线电遥控发射电路，使之发出无线电遥控发射的起动信号，继而使所配套的执行器件在收到遥控信号后动作，（如发明者已有成果是防盗门，是让门的开门动力装置起动）所以，振铃信号如何可靠推动无线电发射电路，是一个重要技术关键，其原因因为手机种类繁多，有的振铃是断续状态，有的是连续状态，有的信号强，有的信号弱，如果没有一种好的定时式反馈电路，很难保证产品的可靠性，且有广泛的适应性。之二，因为有了定时式反馈电路，故所适应的手机可以不受手机型号的要求限制，是广泛的，这是其一；其二是本发明是收到信号后 采用无线电发射与执行部件联系，而任何执行部件都可以加上接收装置而与本发明实现匹配，所以可配套的执行部件也是广泛的。

（2）、定时式反馈电路的动作原理： 

在未收到信号时，第一个三极管集电极为高位，第二个三极管的集电极为低，不输出信号。

当手机输出了振铃信号后，传送到了第一个三极管NPN基极，此时集电极为低，第二个三极管集电极为高，输出信号，与此同时，由于电容组成的正反馈支路同时作用，第一个三极管基极多加了正反馈电压，无论手机是否有信号输入到第一个三极管的基极，第二个三极管集电极始终为高，始终有信号输出，到了一定时间后，反馈支路电容微分充满电，反馈支路失效，所以正反馈是定时的，不是永远。 

对于该电路还应说明以下几点： 

之一，之所以要要加正反馈支路，有三点意义，其一，可以把断续类的手机振铃信号转变为一种连续信号，大大扩大了手机的应用种类，使对手机的要求不受影响。即无论什么型号的手机均适用。其二，确保每次振铃信号，不受手机“钥匙”使用者操作的影响，那怕操作过程是瞬态的，都能确保发射所需的时间。这一点很重要，因为发明者本人应用于保安类产品，无线电编码集成电路非一块，而是多块，这比简单的发射电路时间要长得多，有了反馈支路后，那怕是暂短操作，都能确保每次发射所需时间。其三，强化放大量，特别是对振铃信号弱的手机机型更有意义，提高了控制无线电遥控发射电路的可靠性。

之二，该反馈支路是十分可靠的。体现在以下两方面，第一方面是反馈过程可靠，此时第二管集电极为高，反馈支路电容为充电过程，第二管的集电极电阻对反馈电容微分充电，发生反馈，直至微分结束。第二方面是反馈的恢复过程可靠，当第一个三极管基极输入为低时，即是第二个三极管为饱时，反馈电容的正极迅速与地相连，通过饱和三极管对地线放电，由于饱和管内阻很小，放电时间很短，充分能满足下次反馈的必要准备。 

之三，反馈电容微与反馈电阻共组成了充电时间常数，灵活可调，适应于不同类型的机型。 

之四、反馈支路中电容选容量大的电容，调试余量更大，而选取用无极电容是漏电系统小，反馈支路更稳定，但是如果选用容量大的无极电容，有时不易找，而且价格较高，所以措施6中提出了用电解电容变无极的方法，图中选取用了两个电解电容的负极接在一起的方法，采用该法后，电容值可以方便组合，而且漏电系数可以提高很多很多，在本方案中因有正反馈线路，对提高线路的稳定性很有意义。 

之五，正反馈支路加了二极管的原因是，当手机振铃信号加在了第一管的基极时，不产生信号损失支路。 

本发明实施后还有以下突出优点： 

1、手机能可靠地接收无线电网络的通讯信号，收到信号时，遥控性能十分优良，而输出的耳塞机电信号十分可靠。所以，十分适合于作为一种电话开门的遥控的接收装置。

2、遥控功能全面，即可以用手机操作实现电话开门的功能，又可以用电话操作实现电话关门的功能，克服了现有产品中只有电话开门的方式。具有电话关门的方式的好处是，在有意外，或不放心时，可以在远距离实施电话关门的方式，心里更实在。 

3、所配线路精简，只用一块集成电路就能达到目的，如集CD4011就含有4个独立的二输入非门。 

4、关门与开门两种遥控的操作，符合人们的使用习惯，因为在使用手机时就有长按与短按的两种方式。 

5、在实施关门与开门两种遥控操作时，均不产生摘机程序，所以均不产生费用。 

6、手机通过无线电传输网络接收信号，所以，放置不受环境的约束（如采用座机将受到电话线的引线接口约束），不影响屋内美观，也不为它人知道，对保密均带来好处。 

7、具有很强的可操作性，实用性强，仅管手机型号种类繁多，但都适用。 

8、易生产调试，易安装，操作方便。 

9、手机是一个完整的整体，可以作信号传感器的接收部份，也可以作为手机独立使用，手机利用率高。同时，对用机不用二次加工，不会造成手机的损坏。 

10、手机采用无线电传输网络接收信号，所以，放置不受环境的约束（如采用座机将受到电话线的引线接口约束），不影响屋内美观，也不为它人知道，对保密均带来好处。 

11、实用性强，仅管手机型号种类繁多，但都适用。 

12、提高了控制无线电遥控发射电路的可靠性。 

附图说明

图1是与手机配套的关门与开门的逻辑电路图。 

图中：01、从手机引出的信号输入端；02、输入电阻；04、第一个二输入与非门；05、第四个二输入与非门；06、第三个二输入与非门；07、第二个二输入与非门；08、闭锁钳位二极管；09、延时的积分电容；10、延时的积分电阻11、一种信号输出；12、另一种信号输出；13、抗干扰电容；14、为电路供电的电子开关。 

图2是各部分之间的关系示意图。 

图中：200、手机；201、定时式反馈；202、所连接的逻辑电路；203、带有编码的发射电路（该电路至少具有开与关两种信号的编码能力）；204、能接收两种编码信号的执行机构。 

图3是喇叭与手机的固定方式示意图。 

图中：101、网络手机；107、非导体材料；109、固定螺丝；111、喇叭；112、喇叭与输出变压器连线；113、输出变压器；114、输出变压器次级引出线。 

图4是定时式反馈电路图。 

图中：114、输出变压器次级引出线；531、反馈延时电路输入电阻；532、反馈延时电路中第一级三极管；533、第一级三极管的集电极电阻；534、两级三级管之间隔离电阻；535、反馈延时电路中第二级三极管；536、第二级三极管的集电极电阻；537、反馈电容；538、放电电阻；539、反馈电阻；540、反馈二极管；545、反馈延时电路输出线。 

具体实施方式

图1至4是具体实施的一种方式。 

一、用两根导线焊在输出变压器次级引线上。 

二、用非导体材料将喇叭与手机圈紧，与手机形成一个“整体”，再在非导体材料上打上螺丝孔，用螺丝固定，其最佳的位置是喇叭对准手机发音体的出音孔上。 

三、焊接与手机配套的电路图。 

1、选用一片CD4011集成电路，按图焊接。 

2、调试： 

（1）、操作者在用短（时间）信号呼叫接收机时，是关门的指令，当用长（时间）信号时是开门的指令，如果不正确，则应加大延时的时间长度。

（2）、将时间的长度调整到合乎的要求。 

四、连接手机的引线与电图路。 

1、将手机的引线焊在图中的01处。 

2、将图1中的两输出端分别连接带编码的无线电发射电路中的编码的两控制点。 

五、实施定时式反馈：按图4进行焊接，调整反馈电容，让时间达到要求。 

Claims (3)

1.振动式定时信息接收部件，其特征是，由网络接收机，振动传感器，定时式反馈，分离信号逻辑电路，带编码的无线电发射电路共同组成；

其中：网络接收机，振动传感器部分是：

振动传感器是由网络接收机、喇叭与输出变压器组合体构成；

将喇叭固定在网络接收机上，用导线焊接在输出变压器的次级作为信号引出输出线；

定时式反馈是：在振动传感器的输出引线端上串联一只电阻后接在了第一个三极管的基极，该三极管的发射极接地线，集电极接了两路，一是接了一个电阻后与电源相接；二是接了一个电阻的一端，该电阻的另一端接了第二个三极管的基极；

第二个三极管集电极接了两路，一是串联了一个电阻后接在了电源；二是接了一个反馈电容的一端，该反馈电容的另一端串联了一个二极管与电阻后接在了第一个三极管的基极，该反馈电容的此端与地之间还接一个电阻；

第二个三极管集电极向外输出了引出信号线，然后连接无线电发射；

分离信号逻辑电路是：

连接手机引线引出信号的输入端，连接了三路，之一路连接了一个电子开关的输入，该开关的输出连接了分离信号逻辑电路的电源端；之二路经一个电阻串联后连接了第一个二输入与非门的第一位输入；之三路经一个电阻串联后连接了第二个二输入与非门的两位输入；该与非门的输入还连接了一个电容的正极，该电容的负极接地；

第一个二输入与非门的第二位输入连接了第四个二输入与非门的输出；第一个二输入与非门的输出端连接了一个电容接地；同时该输出端连接了带编码的无线电遥控电路的第一种编码的控制端；

第四个二输入与非门的输出端连接了带编码的无线电遥控电路的第二种编码的控制端；该与非门的第一位输入连接了第一个二输入与非门的输出；

第三个二输入与非门的输出端连接了第四个二输入与非门的第二位输入；第三个二输入与非门的输入端连接了一个二极管的负极，该二极管的正极连接了第一个二输入与非门的第一位输入。

2.根据权利要求1所述的振动式定时信息接收部件，其特征是：分离信号逻辑电路所用的集成电路是CD4011。

3.根据权利要求1所述的振动式定时信息接收部件，其特征是：定时式反馈中反馈二极管用的是面贴合型二极管；三极管用的是大功率NPN管。

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