铃响控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种检测门铃类别及过流保护的铃响控制装置。

背景技术：

传统的门铃检测电路在外接数字门铃时需连接有二极管元件来确保门铃能正确影响运作。此外，传统的门铃检测电路在连接数字门铃与机械门铃时具有不同的结构，且通常没有设置过流保护机制。从而导致传统的门铃检测电路不够简洁，且适应性及安全性不佳。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种检测门铃类别及过流保护的铃响控制装置。

一种铃响控制装置，包括：

一电源接收单元；

一侦测电路，耦接该电源接收单元，用于输出侦测信号；以及

一控制电路，耦接该侦测电路，包括：

一触发单元，用以侦测一触发事件；及

一控制单元，耦接该侦测电路与该触发单元，用于控制所述侦测电路并根据所述侦测电路的侦测信号判断所述电源接收单元是否耦接一铃声装置，并判断耦接的铃声装置的类别。

较佳地，所述侦测电路包括多个场效应管、多个控制端及侦测输出端，所述控制单元电性连接至多个控制端，多个控制端分别电性连接至多个场效应管，所述控制单元发送开启控制信号及关闭控制信号至多个控制端，以开启及关闭所述多个场效应管。

较佳地，所述电源接收单元包括第一接收单元与第二接收单元，用于接收一电源模块输出的电压，所述侦测电路包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一控制端及第二控制端；第一场效应管的源极通过所述第一控制端连接至地、漏极电性连接至所述第一接收单元；所述第二场效应管的源极电性连接至所述第二控制端、漏极通过一第一电阻电性连接至所述第二接收单元；所述第一场效应管及第二场效应管的栅极均电性连接至所述第三场效应管的栅极，所述第三场效应管的源极接地、漏极电性连接至所述第四场效应管的栅极；所述第四场效应管的源极接地、漏极电性连接至所述侦测输出端。

较佳地，所述侦测电路还包括第一缓冲电路、第二缓冲电路、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电阻、第三电阻及第四电阻；所述第一缓冲电路电性连接于所述第一场效应管的漏极与第一接收单元之间，所述第一缓冲电路还通过所述第一二极管接地；所述第二缓冲电路电性连接于所述第二场效应管的漏极与所述第一电阻之间，所述第二缓冲电路还通过所述第二二极管接地；所述第一缓冲电路及第二缓冲单元均包括多个电容或电阻，用于吸收电路尖峰。

较佳地，所述第三场效应管的漏极还通过所述第二电阻电性连接至一电源端点；所述第四场效应管的漏极通过所述第三电阻电性连接所述侦测输出端、所述第四电阻电性连接于所述第二接收单元与侦测输出端之间；所述侦测输出端还通过所述第三二极管接地。

较佳地，所述第一接收单元及第二接收单元接收所述电源模块输出的电压，所述四个场效应管初始为截止状态，所述侦测输出端通过所述第四电阻从第二接收单元获得电流，以输出第一侦测信号。

较佳地，当所述触发单元接收到触发事件，所述控制单元读取所述侦测输出端输出的第一侦测信号，并传送开启控制信号至所述控制端以控制开启第一场效应管及第二场效应管，继而第三场效应管及第四场效应管分别导通，所述侦测输出端输出第二侦测信号。

较佳地，所述第一侦测信号及第二侦测信号为电压信号，当所述控制单元判断所述第二侦测信号在第一预设范围内时，则判断所述铃响控制装置未耦接有铃声装置，所述控制单元传送关闭控制信号至所述控制端以控制关闭所述第一场效应管及第二场效应管，并持续关闭所述场效应管一第一预定时间，在所述第一预定时间内，所述触发模块暂停接收触发事件，待达到所述第一预定时间后，所述触发模块重新接收触发事件。

较佳地，当所述控制单元判断所述第二侦测信号在第二预设范围内时，则判断所述铃响控制装置耦接有铃声装置，持续开启所述第一场效应管及第二场效应管一第二预定时间后关闭，在所述第二预定时间内，所述场效应管持续导通，所述侦测输出端输出第三侦测信号，所述第三侦测信号为电压信号，所述控制单元分析所述第一侦测信号与第三侦测信号的电压差，当所述控制单元判断所述电压差在第三预设范围内时，则判断连接的铃声装置为机械门铃，并传送关闭控制信号至控制端以关闭所述场效应管；当所述控制单元判断所述电压差在第四预设范围内时，则判断连接的铃声装置为数字门铃，并重复切换开启及关闭所述场效应管。

一种铃响控制装置，包括：

一触发单元，用以侦测一触发事件；

一侦测电路，耦接该触发单元，包括多个场效应管，在该触发单元侦测到该触发事件时，输出第一侦测信号；

一控制单元，耦接该侦测电路及该触发单元，控制单元开启该多个场效应管，该侦测电路输出第二侦测信号，分析该第二侦测信号以判断该侦测电路是否耦接一铃声装置；

当判断该侦测电路耦接一铃声装置时，该控制单元还持续开启该多个场效应管一预定时间后关闭，在该预定时间内，获取第三侦测信号，分析第一侦测信号与第三侦测信号的电压差，以判断该铃声装置的类别。

所述铃响控制装置可通过侦测电路判断所述铃响控制装置与电源模块之间是否连接有铃声装置。当判定未连接有铃声装置，则启动短路保护机制，防止进一步的损耗；当判定连接有铃声装置，则进一步判别所述铃声装置的类别。此外，所述铃响控制装置仅通过外接所述电源模块获取交流电源，而铃响控制装置本身无需装设电池或内建超级电容，即可触发所述铃声装置，使得所述铃响控制装置的结构简化。

附图说明

图1为本实用新型的铃响系统的第一实施例的功能方块示意图。

图2为本实用新型的铃响系统的第二实施例的功能方块示意图。

图3为本实用新型的铃响系统中侦测电路的一实施例的电路示意图。

图4为本实用新型的铃响系统中铃响控制装置的控制方法的一实施例的方法流程图。

主要元件符号说明

铃响系统 1、2

电源模块 10

铃声装置 20

铃响控制装置 30

电源接收单元 31

侦测电路 32

触发模块 33

控制电路 34

触发单元 341

控制单元 342

第一接收单元 311

第二接收单元 312

第一电阻 R1

第二电阻 R2

第三电阻 R3

第四电阻 R4

第一电容 C1

第二电容 C2

第三电容 C3

第四电容 C4

第五电容 C5

第一电感 L1

第二电感 L2

第三电感 L3

整流桥 U

第一二极管 D1

第二二极管 D2

第三二极管 D3

第四二极管 D4

第一场效应管 Q1

第二场效应管 Q2

第三场效应管 Q3

第四场效应管 Q4

第一缓冲单元 B1

第二缓冲单元 B2

第一控制端 E1

第二控制端 E2

端点 +3V3SB、EXT_PWRDC

侦测输出端 OCP_IN

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被称为“电性连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电性连接”另一个元件，它可以是接触连接，例如，可以是导线连接的方式，也可以是非接触式连接，例如，可以是非接触式耦合的方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，本实用新型第一较佳实施方式提供一种铃响系统1，包括一电源模块10、一铃声装置20及一铃响控制装置30。所述铃响控制装置30包括一电源接收单元31、一侦测电路32、一触发模块33以及一控制电路34。该控制电路34更包括一触发单元341及一控制单元342。

在至少一示例性的实施例中，该铃响系统1可为应用于一通道口的门铃系统，用于判断是否有人员或生物接近该通道口，并藉此启动所述铃声装置20，以发出门铃声来通知室内人员。另外，亦可藉此发出通知给已事先建立联机的一电子装置(图未示出)，告知该电子装置的一拥有者有人员或生物接近该通道口。

在至少一示例性的实施例中，所述电源模块10可为一变压装置。在至少一示例性的实施例中，所述变压装置可耦接一交流电源(图未示出)，以提供所述铃声装置20与所述铃响控制装置30运作所需的电力需求。至少一示例性的实施例中，所述电源模块10可为任一形式的电源输出装置，以稳定地提供所述铃声装置20与所述铃响控制装置30运作所需的电力需求。

在至少一示例性的实施例中，所述铃声装置20可为一机械铃或一电子铃。其中所述机械铃可藉由一机械式的碰撞而产生的铃声，而所述电子铃可藉由一预录的音乐或声响而产生铃声。在至少一示例性的实施例中，所述铃声装置20可耦接该电源模块10，以从所述电源模块10取得所需的电源供应。此外，所述铃声装置20可耦接所述铃响控制装置30，以由所述铃响控制装置30来判断所述铃声装置20的类别及排除短路故障。本实施例的铃响控制装置30仅通过外接所述电源模块10获取交流电源，而铃响控制装置30本身无需装设电池或内建超级电容，即可触发所述铃声装置20，并藉由所述铃响控制装置30来判断所述铃声装置20的类别及排除短路故障。

在至少一示例性的实施例中，该铃响控制装置30的所述电源接收单元31可为一接触式电源引脚，如弹簧引脚(Pogo pin)。所述铃响控制装置30可藉由所述电源接收单元31取得来自所述电源模块10的电力输出。

在至少一示例性的实施例中，所述铃响控制装置30的所述侦测电路32用于侦测该铃响控制装置30与该电源模块10之间是否存在该铃声装置20，并藉此传送一侦测信号。在至少一示例性的实施例中，请参考图2，图2为本实用新型的铃响系统2的第二实施例的功能方块示意图，该铃响系统2可包括该电源模块10与该铃响控制装置30，且该铃响控制装置30直接与该电源模块10耦接。在此实施例中，该侦测电路32将无法侦测到该铃声装置20的存在，并将以此侦测结果将该侦测信号通知该控制单元342。

在至少一示例性的实施例中，该触发模块33可为一触控盘、一触控屏幕或一按键等任何形式的输入设备，以接收一触发事件。当一用户按压或触摸该触发模块33后，会触发该铃响控制装置30确认该触发事件发生而发出一触发信号。若该铃响系统2不具有该铃声装置20，则该铃响控制装置30可另具有一通讯模块(图未示出)，并藉由该通讯模块与一接收装置(图未示出)进行沟通，藉此通过该触发信号告知该触发事件的发生。若该铃响系统1具有该铃声装置20，则该铃响控制装置30除了可通过该通讯模块与该接收装置进行沟通，亦可通过该铃声装置20发出铃声做为一触发通知。在至少一示例性的实施例中，该触发模块33可为一影像捕获设备，通过该影像捕获设备判断是否有人员或其他生物接近，供该铃响控制装置30判断是否有该触发事件的产生。

在至少一示例性的实施例中，该控制电路34可为该铃响控制装置30的一系统主板。该触发单元341耦接该触发模块33，以在该触发模块33接收到该触发事件时，使该触发单元341产生一触发信号，并将该触发信号传送给该控制单元342，通知该控制单元342发出该触发通知。

在至少一示例性的实施例中，该控制单元342可为一处理器或一微控制器，以执行其内部储存的程序指令。在至少一示例性的实施例中，该控制单元342可耦接该侦测电路32，以取得该侦测电路32的该侦测结果，并可将该侦测结果储存于该控制单元342中。在至少一示例性的实施例中，若该铃响系统1具有该铃声装置20，该控制单元342可针对具有该铃声装置20的侦测结果记录一系统参数，如：MCU[doorbell]＝1。在至少一示例性的实施例中，若该铃响系统2不具有该铃声装置20，该控制单元342可记录MCU[doorbell]＝0。至少一示例性的实施例中，该控制单元342可耦接该触发单元341，以接收该触发单元341所提供的该触发信号。

图3为根据本实用新型的侦测电路32的一实施例的电路示意图。所述侦测电路32包括多个场效应管(MOSFET)Q1-Q4、多个二极管D1-D4、多个缓冲单元B1-B2、多个控制端E1-E2、多个电阻R1-R4、多个电容C1-C5、多个电感L1-L3、一整流桥U以及该侦测电路32的多个端点+3V3SB与EXT_PWRDC。图中各电容、电感、电阻、二极管、场效应管、缓冲单元、控制端及整流桥的使用与连接方式仅为示意性的连接，该侦测电路32的电路连接方式与电子元件的使用并不限于图3所示的电路。

在至少一示例性的实施例中，该侦测电路32与该电源接收单元31耦接，以接收来自该电源模块10的输出电压。在至少一示例性的实施例中，该电源接收单元31包括一第一接收单元311与一第二接收单元312。该电源接收单元31通过该第一接收单元311与该第二接收单元312与该侦测电路32耦接。在至少一示例性的实施例中，该第一接收单元311与该第二接收单元312可各自为一个弹簧引脚(Pogo Pin)。

第一场效应管Q1的源极(source)通过第一控制端E1连接至地，第一场效应管Q1的漏极(drain)电性连接至所述第一缓冲单元B1，第一场效应管Q1的栅极(grid)电性连接至第三场效应管Q3的栅极。所述第一缓冲单元B1包括多个电容或电阻，用于吸收电路尖峰，避免所述第一场效应管Q1在开闭过程中被产生的高压尖峰损坏。所述第一缓冲单元B1的另一端电性连接至所述第一接收单元311，还电性连接至第一二极管D1的负极。所述第一二极管D1的正极连接至地。

第二场效应管Q2的源极电性连接至第二控制端E2，第二场效应管Q2的漏极电性连接至所述第二缓冲单元B2，第二场效应管Q2的栅极电性连接至第三场效应管Q3的栅极。所述第二缓冲单元B2包括多个电容或电阻，用于吸收电路尖峰，避免所述第二场效应管Q2在开闭过程中被产生的高压尖峰损坏。所述第二缓冲单元B2的另一端通过所述第一电阻R1电性连接至所述第二接收单元312，还电性连接至第二二极管D2的负极。所述第二二极管D2的正极连接至地。

第三场效应管Q3的栅极电性连接至所述第一场效应管Q1的栅极与第二场效应管Q2的栅极。第三场效应管Q3的源极接地。第三场效应管Q3的漏极通过第二电阻R2连接至端点+3V3SB。

第四场效应管Q4的栅极电性连接至所述第三场效应管Q3的漏极。第四场效应管Q4的源极接地。第四场效应管Q4的漏极通过第三电阻R3及第四电阻R4电性连接至所述第二接收单元312。

第三二极管D3的正极连接至地，负极电性连接至侦测输出端OCP_IN。所述侦测输出端OCP_IN还通过所述第四电阻R4电性连接至所述第二接收单元312。本实施例中，所述控制单元342电性连接至所述侦测输出端OCP_IN并接收所述侦测输出端OCP_IN输出的侦测信号。

第一电容C1与第二电容C2并联连接至第一接收单元311与第二接收单元312之间。第一电感L1与第二电感L2并联连接至第一电容C1与第二电容C2之间。

所述整流桥U包括四个端部，第一端电性连接至所述第一电感L1、第二端电性连接至所述第二电感L2、第三端电性连接至所述端点EXT_PWRDC、第四端连接至地。第四二极管D4的负极电性连接至所述端点EXT_PWRDC、正极接地。第三电感L3一端电性连接至所述端点EXT_PWRDC、另一端通过并联的第三电容C3、第四电容C4及第五电容C5接地。

参阅图4所示，是本实用新型的铃响系统中铃响控制装置的控制方法的较佳实施例的方法流程图。根据不同的需求，图4所示的流程图中的步骤的执行顺序可以调整，特定的步骤可以被省略，亦可另行增加额外的步骤。

步骤01，电源模块10提供电压至铃响控制装置30。所述铃响控制装置30通过所述第一接收单元311与第二接收单元312接收所述电源模块10输出的电压。此时，场效应管Q1-Q4起始均为截止状态，所述侦测输出端OCP_IN通过所述第四电阻R4从第二接收单元312获取电流，从而所述侦测输出端OCP_IN输出第一侦测信号。在电源模块10提供电压至铃响控制装置30后，所述触发模块33接收用户输入的触发事件。

步骤02，所述触发模块33接收到触发事件，所述控制单元342读取所述侦测输出端OCP_IN输出的第一侦测信号，所述控制单元342控制开启第一场效应管Q1及第二场效应管Q2。

在至少一示例性的实施例中，所述控制单元342分别向所述第一控制端E1及第二控制端E2输出开启控制信号，使第一场效应管Q1及第二场效应管Q2导通，继而第三场效应管Q3及第四场效应管Q4分别导通，所述侦测输出端OCP_IN输出第二侦测信号。

步骤03，所述控制单元342分析所述第二侦测信号，以判断所述铃响控制装置30与电源模块10之间是否连接有铃声装置20。

在至少一示例性的实施例中，所述第一侦测信号及第二侦测信号为电压信号。当第二侦测信号的电压值V2在预设范围0.03-0.4V之间时，所述控制单元342判断为所述铃响控制装置30与电源模块10之间连接有铃声装置20，并执行步骤06；当第二侦测信号的电压值V2在预设范围0.5-3.3V之间时，所述控制单元342判断为所述铃响控制装置30与电源模块10之间未连接有铃声装置20，发生短路，并执行步骤04。

步骤04，所述控制单元342控制关闭所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2。

在至少一示例性的实施例中，所述控制单元342分别向所述第一控制端E1及第二控制端E2输出关闭控制信号，使第一场效应管Q1及第二场效应管Q2截止。

步骤05，持续关闭所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2一第一预定时间。

在至少一示例性的实施例中，所述第一预定时间为10秒，在持续关闭所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2的第一预定时间内，所述触发模块33暂停接收触发事件。待达到所述第一预定时间后，所述触发模块33重新接收触发事件，返回执行步骤02。

在另一示例性的实施例中，控制单元342记录此短路旗标信息，当用户排除短路故障点后控制单元342移除所述短路旗标后，所述触发模块33重新接收触发事件，返回执行步骤02。

步骤06，持续开启所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2一第二预定时间后关闭。

在至少一示例性的实施例中，所述第二预定时间为250毫秒。在持续开启所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2的第二预定时间内，所述第一至第四场效应管Q1-Q4持续导通，所述侦测输出端OCP_IN输出第三侦测信号。

步骤07，所述控制单元342读取并分析所述第一侦测信号与第三侦测信号的电压差，以判断所述铃声装置20的类别。

在至少一示例性的实施例中，所述第三侦测信号为一电压信号，当第一侦测信号与第三侦测信号的电压差在预设范围0-0.3V之间时，所述控制单元342判断所述铃声装置20为机械门铃，并执行步骤08；当第一侦测信号与第三侦测信号的电压差在预设范围0.5-1.0V之间时，所述控制单元342判断所述铃声装置20为数字门铃，并执行步骤09。

步骤08，所述控制单元342控制关闭所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2。

在至少一示例性的实施例中，所述控制单元342分别向所述第一控制端E1及第二控制端E2输出关闭控制信号，使第一场效应管Q1及第二场效应管Q2截止。

步骤09，所述控制单元342重复切换开启及关闭所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2，以使所述数字门铃持续运作。

在至少一示例性的实施例中，所述控制单元342按照一切换频率重复切换开启及关闭所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2，所述切换频率为开启120毫秒后关闭60毫秒，以此切换频率循环切换使得所述数字门铃持续运作。

所述铃响控制装置30可通过侦测电路32判断所述铃响控制装置30与电源模块10之间是否连接有铃声装置20。当判定未连接有铃声装置20，则启动短路保护机制，防止进一步的损耗。当判定连接有铃声装置20，则进一步判别所述铃声装置20的类别。此外，所述铃响控制装置30仅通过外接所述电源模块10获取交流电源，而铃响控制装置30本身无需装设电池或内建超级电容，即可触发所述铃声装置20，使得所述铃响控制装置30的结构简化。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化等用在本实用新型的设计，只要其不偏离本实用新型的技术效果均可。这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。