一种零待机功耗无线报警按键设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种零待机功耗无线报警按键设备，涉及安防报警技术。本发明包括电源（000）和天线（600）；设置有电源控制模块（100）、MIC采集模块（200）、单片机模块（300）和无线发射模块（400）；电源（000）和电源控制块（100）连接，无线发射模块（400）和天线（500）连接；电源控制模块（100）、MIC采集模块（200）和无线收发模块（400）分别与单片机模块（300）连接。本发明除了低功耗以外，通过按键、MOS管、三极管及单片机的结合，使得按键按下之后，电路能供电并正常工作，完成无线信号的发射之后，单片机自动关闭系统的供电，实现零待机功耗的功能。
【专利说明】
一种零待机功耗无线报警按键设备
技术领域
[0001]本发明涉及安防报警技术，尤其涉及一种零待机功耗无线报警按键设备。
【背景技术】
[0002]随着现代社会的发展，人民生活水平的不断提高，更好地保护家庭、集体及社会财产安全已经成为社会发展的重要任务之一。在普通的安防监控系统的基础上，如果能通过无线按键实现远距离报警，将大大地缩短在紧急情况下报警所需要的时间。要求不紧紧支持远距离无线报警，而且可以实现零待机功耗。当无线报警按键长时间处于闲置模式时，不会因为长时间没有换电池，导致无法报警的情况。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种零待机功耗无线报警按键设备。
[0004]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
①通过按键、MOS管、三极管及单片机结合；
②单片机输出使能，控制三极管实现电源输入的控制；
③单片机通过SPI接口与CCl101通信；
④CCllOl通过RF收发器把数据通过天线发射出去；
⑤MIC电路采集语音信号；
⑥语音信号通过单片机的AD进行转换；
⑦通过单片机的语音编码处理，实现语音编码及无线传输；
⑧通过433M天线，实现远距离无线报警功能。
[0005]具体地说，本发明包括电源和天线；
设置有电源控制模块、MIC采集模块、单片机模块和无线发射模块；
其连接关系是:
电源和电源控制模块连接，无线发射模块和天线连接；
电源控制模块、MIC采集模块和无线收发模块分别与单片机模块连接。
[0006]本发明具有下列优点和积极效果:
①除了低功耗以外，通过按键、MOS管、三极管及单片机的结合，使得按键按下之后，电路能供电并正常工作，完成无线信号的发射之后，单片机自动关闭系统的供电，实现零待机功耗的功能；
②MIC电路实现了声音的采集并输入到单片机进行AD转换并进行语音编码，可实现语音信号的无线传输；
③天线及匹配电路能实现433M信号的远距离无线传输。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的结构方框图； 图2是电源控制模块的电原理图；
图3是MIC采集模块的电原理图；
图4是单片机模块的电原理图；
图5是无线发射模块的电原理图。
[0008]图中:
000—电源；
100—电源控制模块，
101—SW3按键，102—Cns 电容，103—R33 电阻，104—R87 电阻，
105—C44 电容，106—R4i 电阻，107—Qn 三极管，108—Q10MOS 管，
109—R88电阻，110—R89电阻；
200— MIC采集模块，
201 — C3Q 电容，202—R83 电阻，203—R81 电阻，204—C158 电容，
205—C6电容，206—R79 电阻，207—C159 电容，208—Q16 三极管，
209—R80电阻，210—&57电容，211—了13]\0(:接口 ；
300一单片机模块，
301 — R96 电阻，302—C180 电容，303—SW2 按键，304—R69 电阻，
305—&46 电容，306—Cn 电容，307—C18电容，308—X2 晶振，
309一Ci47电容，310—Ci48电容，311—Ciso电容，312—Ci49电容，
313—C16Q电容，314—C161电容，315—U22单片机芯片，
316—R73 电阻，317—LEDi 发光二极管，318—Rgi 电阻，319—R72 电阻；
400—无线发射模块，
401—Ci63电容，402—X3 晶振，403—C162 电容，404—C164 电容，
405—C165电容，406—&66电容，407—U25无线编解码芯片，
408—R85 电阻，409—&76 电容，410—&75 电容，411 一 Cm 电容，
412一Cm 电容，413—Ci69电容，414一Li4电感，415—Ci67电容，
416一Li2电感，417—Ci68电容，418—Li3电感，419一Li5 电感，
420—Cm电容，421 — Cm电容，422—CH2电容，423—J16天线接口 ；
500—天线。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和实施例详细说明:
1、总体
如图1，本发明包括电源000和天线500;
设置有电源控制模块100、MIC采集模块200、单片机模块300和无线发射模块400;
其连接关系是:
电源000和电源控制模块100连接，无线发射模块400和天线500连接；
电源控制模块100、MIC采集模块200和无线收发模块400分别与单片机模块300连接。
[0010]其工作原理是:
电源000输入12V到电源控制模块100，电源控制模块100供电给单片机模块300，单片机模块300通过输出PWR_ON信号从而控制电源控制模块100是否给单片机供电，当完成无线信号发射工作时，PWR_ON信号输出低电平，电源控制模块100关闭供电，实现了零待机功耗。MIC采集模块200输出MIC_AD模拟信号给单片机模块300的AD转换接口，单片机模块300再进行语音的编解码，通过无线发射模块400及天线500，实现了普通控制信号及语音信号的无线发射。
[0011]2、功能块
I)电源控制模块100
如图2，电源控制模块100是一种由SW3按键101和QiqMOS管108构成的开关电路，包括SW3按键 101、(:178电容102、1?33电阻103、1?87电阻104』44电容105、1?41电阻106、017三极管107、Q1MOS 管 108、Rs8 电阻 109 和 R89 电阻 110。
[0012]其连接关系是:
SW3按键101—端连接到Q10MOS管108的D极，另一端连接到Q10MOS管108的S极，在SW3按键101的两端之间加ICn8电容102，在QiqMOS管108的D极和S极之间接上R33电阻103，PWR_0N信号之后串接R87电阻104，R87电阻104另一端接到Qn三极管107的B极，Q17三极管107的C极与Q10MOS管108的G极相连,Q17三极管107的发射极接到地，Qn三极管107的B极与E极之间并接C44电容105，R4i电阻106，Q1QM0S管108的S极接R88电阻109及R89电阻110到地，在两个电阻中间分压引出信号PWR_DETECT。
[0013]其工作原理是:
启动的瞬间通过按下SW3按键1I给单片机模块300供电，单片机模块300供电并工作起来以后，会输出高电平给PWR_0N网络，此时Q17三极管107导通，QiqMOS管108导通，此时松开SW3按键101，系统也能正常供电；单片机模块300完成工作会给PWR_0N低电平，设备停止供电，实现了零待机功耗的功能。
[0014]2)MIC 采集模块 200
如图3，MIC采集模块200是由Q16三极管208组成的MIC偏置电路，其由C3q电容201、R83电阻 202、R81 电阻 203、C158 电容 204、C6 电容 205、R79 电阻 206、C159 电容 207、Q16 三极管 208、R8Q 电阻209、C157 电容 210 和 J13MIC 接口 211 组成；
其连接关系是:
Ji3MIC接口 211的正极接到R83电阻202的一端，R83电阻202另外一端接到MIC_33电源上，J13MIC接口 211的负极接到地，J13MIC接口 211的正极和负极之间接上C6电容205 J13MIC接口211的正极串接C158电容204，C158电容204另外一端接到Q16三极管208的B极，Q16三极管208的B极接R79电206及R81电阻203到电源MIC_33，Q16三极管208的C极接到R79电206及R81电阻203之间，Qi6三极管208的E极接R8q电阻209，Cm电容210到地，Q16三极管208的C极接到Cm电容210，&57电容210另一端引出信号]\0(:_八0。
[0015]其工作原理是:
Ji3MIC接口 211通过R79电阻206、R81电阻203、R83电阻202、和Q16三极管208等组成偏置电路，把采集到的声音信号转换为模拟信号MIC_AD，再连接到单片机模块300的AD转换接口，进行数据的转换及压缩编码，实现语音信号的传输。
[0016]3)单片机模块300
如图4，单片机模块300是一种由U22单片机芯片315组成的单片机最小单元，包括R96电阻 301、(:180电容302、3￥2按键303、1?69电阻304、(:146电容305、(:17电容306、(:18电容307、父2晶振308、Ci47电容309、Ci48电容310、Ci5Q电容311、Ci49电容312、Ci6Q电容313、Ci6i电容314、U22单片机芯片315、R73电阻316、LEDi发光二极管317、R91电阻318和R72电阻319;
其连接关系是:
U22单片机芯片315的5脚和6脚连接X2晶振308，X2晶振308两端分别接C17电容306和C18电容307到地;U22单片机芯片315的4脚接R72电阻319，U22单片机芯片29脚接R96电阻301，R96电阻301另一端接到VCC3.3VD，R96电阻301另一端接SW2按键303，SW2按键303另一端接到地；U22单片机芯片7脚接到R69电阻304，R69电阻304另一端接到VCC3.3VD;U22单片机芯片7脚同时接到C146电容305，Cm6电容305另一端接地;U22单片机芯片315的24脚、36脚、48脚都接到VCC3.3VD，U22单片机芯片315的24脚接Cm电容309到地;U22单片机芯片315的36脚接C148电容310到地;U22单片机芯片315的48脚接C15q电容311和(^49电容312到地;U22单片机芯片315的20脚接R73电阻316到地;U22单片机芯片315的22脚接LED1发光二极管317、R91电阻318到电源VCC3.3VD;U22单片机芯片315的23脚、35脚、47脚、8脚接到地；
上述的U22单片机芯片315的型号为STM32F103C8。
其工作原理是:
U22单片机芯片315下载软件代码，可以配置各个1接口，通过SPI接口配置无线发射模块400，通过控制PWR_0N决定系统的工作时间，通过控制其它的1接口保证系统能正常工作。
[0017]4)无线发射模块400
如图5，无线发射模块400是一种由U25无线编解码芯片407组成的无线发射单元，其包括&63 电容 401、乂3晶振402、(:162电容403、(:164电容404、(:165电容405、(:166电容406、1]25无线编解码芯片 407、R85 电阻 408、Cn6 电容 409、&75 电容 410、Cm 电容 411、(^73电容412、(:169电容413、Li4电感414、Ci67电容415、Li2电感416、Ci68电容417、1^13电感418、1^15电感419、&7()电容420、&71电容421、Cn2电容422、J16天线接口 423;
其连接关系是:
U25无线编解码芯片407的8脚、10脚分别接X3晶振402的3脚、I脚;X3晶振402的3脚、I脚分别接Ci62电容403、C163电容401到地;U25无线编解码芯片407的12脚、13脚分别接(:169电容413、Lw电感414、C167电容415、L12电感416、C168电容417组成平衡转换电路;C167电容415另一端接Li3电感418 ;L15电感419 ;Cm电容420 ;Cm电容421组成LC滤波电路;L15电感419另一端接Cm电容422; Cm电容422另一端接J16天线接口 423;
上述的U25无线编解码芯片407的型号为CCl 101。
[0018]其工作原理是:
U25无线编解码芯片407通过与单片机模块300之间通信，完成U25无线编解码芯片407内部的配置，并与后端的平衡电路、LC滤波电路及天线构成了无线信号的发射系统，调整了匹配电路的参数，可实现远距离433M无线传输的功能。
[0019]5)天线 500
天线500模块主要负责把电信号转换为无线电磁波信号发射到空中。
【主权项】
1.一种零待机功耗无线报警按键设备，包括电源(OOO)和天线(600); 其特征在于: 设置有电源控制模块(100)、MIC采集模块(200)、单片机模块(300)和无线发射模块(400)； 其连接关系是: 电源(000)和电源控制模块(100)连接，无线发射模块(400)和天线(500)连接； 电源控制模块(100)、MIC采集模块(200)和无线收发模块(400)分别与单片机模块(300)连接。2.按权利要求1所述的一种零待机功耗无线报警按键设备，其特征在于: 所述的电源控制模块(100)是一种由SW3按键(101)和QiqMOS管(108)构成的开关电路。3.按权利要求1所述的一种零待机功耗无线报警按键设备，其特征在于: 所述的MIC采集模块(200)是由Q16三极管(208)组成的MIC偏置电路。4.按权利要求1所述的一种零待机功耗无线报警按键设备，其特征在于: 所述的电源控制模块(300)是一种由U22单片机芯片(315)组成的单片机最小单元。5.按权利要求1所述的一种零待机功耗无线报警按键设备，其特征在于: 所述的无线收发模块(400)是一种由U25无线编解码芯片(407)组成的无线发射单元。
【文档编号】G05B19/042GK105929741SQ201610374901
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】沈青婧, 廖洲
【申请人】武汉烽火众智数字技术有限责任公司