专利名称：一种嵌入式地震报警模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地震信号的接收，特别涉及地震信号的检波装置，尤其是利用半导体加速度传感器检测地震信号并报警的模块。
背景技术：
地震波在传输过程中，纵波的速度为5～6Km/秒，横波的速度为3～4Km/秒，一般地，纵波先于横波十几～几十秒到达居住地。
横波破坏性大，纵波破坏性相对小。
现有技术中已有许多检测地震信号并报警的技术方案申请了专利，但大都是采用有触点接触或无触点磁感应开关作为检测元件，例如CN97218708号中国实用新型专利，所公开的名为“磁控地震纵波声光报警器”的技术方案就是如此，该方案是在一拉簧下挂一磁铁，磁铁下方有一磁感应开关，用以检测地震纵波。
可以看出，该专利的传感器，虽然可以检出地震信号，但该方案的传感器体积较大，不能和电子电路组装成一体，且该传感器分辩率不高，大批量生产时，有一定的调试工作量，该方案实现数字显示难度较大。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种嵌入式地震报警模块，本实用新型的报警模块采用半导体加速度传感器检测地震的纵波，用微处理器作智能化控制，数字显示震度，并在检测到一定强度的地震信号之后，发出强烈的声光报警，向身居室内正在睡眠、娱乐、工作、聚会等无法注意地面振动的人们发出强报警信号，通知人们利用纵波和横波之间宝贵的时间差躲避灾害。本实用新型既可以置入一外壳作为独立的地震报警器，更适于嵌入诸如家用电器类的电器内实时检测地震信号，而且本实用新型的平时耗电量极小，小于0.1W。
本实用新型通过采用以下的技术方案来实现设计制造一种嵌入式地震报警模块，包括微处理器、传感单元、报警单元，所述微处理器的一组I/O接口连接传感单元，再一组I/O接口连接报警单元。
所述传感单元包括传感器、放大电路、A/D转换电路，所述传感器的输出连接放大电路的输入，放大电路的输出连接A/D转换电路的输入，A/D转换电路的输出通过I2C总线驱动器连接微处理器的I/O接口。
所述传感器是半导体加速度传感器；还可以选用其他结构的传感器。
一种实施方法，所述传感器、放大电路、A/D转换电路都封装在一个器件壳体中。
第二种实施方法，所述传感器、放大电路、A/D转换电路是各自独立封装的器件，A/D转换电路的输出直接连接微处理器的I/O接口。
第三种实施方法，所述A/D转换电路被封装在微处理器器件之中，放大电路的输出连接微处理器的I/O接口。
所述报警单元至少包括警示音响器、警示灯、警示震度数值显示器和呼叫开关中的一种，所述警示音响器、警示灯、警示震度数值显示器分别通过各自的驱动器件或直接与微处理器的I/O接口连接。
所述呼叫开关与微处理器的I/O接口连接。
所述微处理器、传感单元、报警单元都与电源电路连接，所述电源电路是稳压电源或电池或可充电的蓄电池。
所述电源电路包括给微处理器和传感单元供电的第一电源，还包括给报警单元供电的第二电源。
与现有技术相比较，本实用新型采用半导体加速度传感器做检测元件，灵敏度高，有满意的计量精度，体积小，不怕运输颠簸，结构牢固，产品一致性好，重复性好、调试十分简单，平时耗电极省，遇到芮氏4级(预设值，可以重设)以上地震时，可以发出100分贝的报警声。
由于本实用新型的模块体积很小，且相容性好，可以很容易地嵌入到家用电器中，如空气加湿器、制氧机、台式电扇和落地电扇、电暖器、台灯和落地灯、空气清新机、空气净化器、饮水机、电子橱具、电子厨具、电冰箱、空调机、电话机、电子观赏装置、观赏类艺术品；还可以嵌入到金融器具中，还可以嵌入到电子医疗器械中，还可以嵌入到电子仪器中，还可以嵌入到电子钟表、落地钟当中；还可以嵌入到家具、办公机具以及电脑中。
本实用新型还可以制成独立的地震报警器。
图1是本实用新型的嵌入式地震报警模块实施例一的原理框图；图2是本实用新型的嵌入式地震报警模块实施例二的原理框图；图3是本实用新型的嵌入式地震报警模块实施例三的原理框图；图4是本实用新型的嵌入式地震报警模块实施例二的电原理图；图5是本实用新型的嵌入式地震报警模块实施例一的电原理图；图6是本实用新型的嵌入式地震报警模块嵌入到饮水机的示意图；图7是本实用新型的嵌入式地震报警模块置入外壳中构成独立地震报警器的示意图；图8是本实用新型的嵌入式地震报警模块嵌入到电子时钟的示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示的各实施例对本实用新型作进一步详尽的描述如图1所示，设计制造一种嵌入式地震报警模块，包括微处理器100、传感单元20、报警单元30，所述微处理器100的一组I/O接口连接传感单元20，再一组I/O接口连接报警单元30。
在第一种实施方式中，所述传感单元20包括传感器21、放大电路22、A/D转换电路23，所述传感器21的输出连接放大电路22的输入，放大电路22的输出连接A/D转换电路23的输入，A/D转换电路23的输出通过I2C总线驱动器24连接微处理器100的I/O接口。
在第一种实施方式中，所述传感器21、放大电路22、A/D转换电路23都封装在一个器件壳体中。
如图2所示，在第二种实施方式中，所述传感器21、放大电路22、A/D转换电路23是各自独立封装的器件，A/D转换电路23的输出直接连接微处理器100的I/O接口。
所述传感器21是半导体加速度传感器。
如图3所示，在第三种实施方式中，所述A/D转换电路23被封装在微处理器100器件之中，放大电路22的输出连接微处理器100的I/O接口。
如图1～图3所示，所述报警单元30至少包括警示音响器31、警示灯32、警示震度数值显示器33和呼叫开关34中的一种，也就是说所述报警单元30可以包括警示音响器31、警示灯32、警示震度数值显示器33和呼叫开关34中的一种、两种、三种或全都包括。
如图4、图5所示，所述警示音响器31、警示灯32、警示震度数值显示器33分别通过各自的驱动器件U1、U2或直接与微处理器100的I/O接口连接。
所述呼叫开关34与微处理器100的I/O接口连接，在第一和第二实施例中，所接的I/O接口是/INT0和T1。当然，可以接微处理器100的任意空闲I/O接口。
呼叫开关34的作用是当人们因房屋倒塌被困时，按下呼叫开关34，本实用新型的警示音响器31就会向救援队发出求救信号。
如图4所示，放大电路22可以接成仪表放大器形式，也可以用高性能的集成电路接成常规放大器电路。
A/D转换电路23有许多种选择，图4中示出一个串行输出的A/D转换芯片，当然不仅仅只限于这种芯片。
如图1～图3所示，所述微处理器100、传感单元20、报警单元30都与电源电路50连接，所述电源电路50是稳压电源或电池或可充电的蓄电池。
如图4～图5所示，在第一、二种实施方式中，所述电源电路50包括给微处理器100和传感单元20供电的电源V1，还包括给报警单元30供电的电源V2。
最佳的实施方式，电源V1在3V～5.5V之间选取，电源V2在9V～18V之间选取。
警示灯32可以由多只高亮度LED构成。
微处理器100可以有许多种选择，如AT89C51系列，AT89C2051系列及其兼容的微处理器。
传感器21是半导体加速度传感器，其选择也十分广泛，例如北京康泰公司的ULT2006、ULT2015，上海辉格公司的A100T、A61T；等等。
如图6所示，本实用新型的嵌入式地震报警模块被设计进饮水机201，呼叫开关34、音响器31、警示灯32、警示震度数值显示器33设置在饮水机201的面板上。本例只是众多电器嵌入本实用新型地震报警模块的一个示范，因为本实用新型的模块体积很小，且所引用的电源在很多电器中都已具有，即便是电压有所不符，也很容易解决电压问题。
况且，本实用新型耗电量仅有0.1W，这对于原电器而言无足轻重。
如图7所示，本实用新型的嵌入式地震报警模块置入外壳而形成一独立的地震报警器，警示音响器31、警示灯32、警示震度数值显示器33和呼叫开关34都设置在面板上，自备一电源为整个设备供电。
如图8所示，将警示震度数值显示器33同时用来显示当前时间就构成电子时钟和和地震报警器的组合装置，在平时做钟表应用，一旦有地震发生，且震度超过预设值后就显示震度，并发出声光报警。
由于本实用新型的模块体积很小，且相容性好，可以很容易地嵌入到家用电器中，如空气加湿器、制氧机、台式电扇和落地电扇、电暖器、台灯和落地灯、空气清新机、空气净化器、饮水机、电子橱具、电子厨具、电冰箱、空调机、电话机、电子观赏装置、观赏类艺术品；还可以嵌入到金融器具中，还可以嵌入到电子医疗器械中，还可以嵌入到电子仪器中，还可以嵌入到电子钟表、落地钟当中；还可以嵌入到家具、办公机具以及电脑中。
实践证明，本实用新型采用半导体加速度传感器做检测元件，与其他电子器件装配在一块电路板上，体积小，结构牢固，不怕运输颠簸。本实用新型灵敏度高，有满意的计量精度，且数字显示。本实用新型产品一致性和重复性好，调试十分简单，平时耗电极省，遇到芮氏4级(预设值，可以重设)以上地震时，可以发出100分贝的报警声。
权利要求1.一种嵌入式地震报警模块，其特征在于包括微处理器(100)、传感单元(20)、报警单元(30)，所述微处理器(100)的一组I/O接口连接传感单元(20)，再一组I/O接口连接报警单元(30)。
2.根据权利要求1所述的嵌入式地震报警模块，其特征在于所述传感单元(20)包括传感器(21)、放大电路(22)、A/D转换电路(23)，所述传感器(21)的输出连接放大电路(22)的输入，放大电路(22)的输出连接A/D转换电路(23)的输入，A/D转换电路(23)的输出通过I2C总线驱动器(24)连接微处理器(100)的I/O接口。
3.根据权利要求2所述的嵌入式地震报警模块，其特征在于所述传感器(21)、放大电路(22)、A/D转换电路(23)都封装在一个器件壳体中。
4.根据权利要求2所述的嵌入式地震报警模块，其特征在于所述传感器(21)、放大电路(22)、A/D转换电路(23)是各自独立封装的器件，A/D转换电路(23)的输出直接连接微处理器(100)的I/O接口。
5.根据权利要求2所述的嵌入式地震报警模块，其特征在于所述A/D转换电路(23)被封装在微处理器(100)器件之中，放大电路(22)的输出连接微处理器(100)的I/O接口。
6.根据权利要求1所述的嵌入式地震报警模块，其特征在于所述报警单元(30)至少包括警示音响器(31)、警示灯(32)、警示震度数值显示器(33)和呼叫开关(34)中的一种，所述警示音响器(31)、警示灯(32)、警示震度数值显示器(33)分别通过各自的驱动器件或直接与微处理器(100)的I/O接口连接。
7.根据权利要求6所述的嵌入式地震报警模块，其特征在于所述呼叫开关(34)与微处理器(100)的I/O接口连接。
8.根据权利要求2或3或4所述的嵌入式地震报警模块，其特征在于所述传感器(21)是半导体加速度传感器。
9.根据权利要求1所述的嵌入式地震报警模块，其特征在于所述微处理器(100)、传感单元(20)、报警单元(30)都与电源电路(50)连接，所述电源电路(50)是稳压电源或电池或可充电的蓄电池。
10.根据权利要求9所述的嵌入式地震报警模块，其特征在于所述电源电路(50)包括给微处理器(100)和传感单元(20)供电的电源V1，还包括给报警单元(30)供电的电源V2。
专利摘要一种嵌入式地震报警模块，包括微处理器、传感单元、报警单元；所述微处理器的一组I/0接口连接传感单元，再一组I/O接口连接报警单元；所述传感单元包括传感器、放大电路、A/D转换电路；所述传感器是半导体加速度传感器并与其他电子器件装配在一块电路板上，因而本报警模块体积小，结构牢固，很容易嵌入家用电器或其他电器中，不怕运输颠簸。本报警模块灵敏度高，有满意的计量精度，且数字显示，遇到芮氏4级以上地震时，可以发出100分贝的报警声；本报警模块平时耗电极省，小于0.1W，而且在大批量生产时调试十分简单，一致性良好。
文档编号G01V1/18GK2891125SQ200620013859
公开日2007年4月18日 申请日期2006年5月15日 优先权日2006年5月15日
发明者朱娜 申请人:朱娜