专利名称：电磁铁配合继电器检查电极的踩踏式报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种踩踏式防盗报警装置，特别是一种能够自动检查行、列电极状态的踩踏式报警器。
背景技术：
“防宠物踩踏式报警器及其同时测量若干区域长度的方法”(申请号:2010102285360，申请公布号:CN 102339515 A，申请公布日:2012.02.01)等发明专利申请利用单片机检测行电极与列电极发生接触的情况，分析受到的是人的踩踏还是动物的踩踏，并可获得测量结果，但是，不能自我检查电极出现断线、相邻电极发生粘连两类异常情况。
发明内容为了使得“防宠物踩踏式报警器及其同时测量若干区域长度的方法”所述踩踏式报警装置能够自我检查电极组导线的状态，本实用新型提供一种电磁铁配合继电器检查电极的踩踏式报警器，它能够检测行电极与列电极发生交叉粘连、行电极或列电极发生断线、同一组电极存在相邻电极粘连三类故障。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:它由列电极组、行电极组、单片机系统、串入并出电路、并入串进电路、两块导电橡胶及其支撑板、两个电磁铁及其激励电路、两个继电器及其激励电路、音乐电路以及电源组成；其中，列电极组和行电极组分别由一个长方形框架的两侧绝缘隔离并支撑着，每一组电极由彼此独立、间距均匀、裸露的导线组成，两组导线排列的方向相互垂直，列电极组的导线依序连接到并入串进电路的各个并行输入端，行电极组的导线依序连接到串入并出电路的各个并行输出端；单片机系统包括一块单片机及其晶振电路和上电复位电路、程序存储器以及随机存储器，单片机的一根输出口线P3.7连接到音乐电路的输入端，电源供电本装置的各部分电路；两个电磁铁及其激励电路的控制端、两个继电器及其激励电路的控制端各自连接到单片机的一根输出口线，两个继电器及其激励电路的受控输出端分别连接到单片机的一根输入口线；行电极组的电极按照顺序分成奇数组和偶数组，奇数组各个电极在远离串入并出电路的一端串联一个隔离二极管以后都连接到一个继电器及其激励电路的受控输入端，偶数组各个电极在远离串入并出电路的一端串联一个隔离二极管以后都连接到另一个继电器及其激励电路的受控输入端；两块导电橡胶及其支撑板的结构相同，每一块都是把一条导电橡胶固定在一块支撑板上，每一块的支撑板各自连接到一个电磁铁的活动轴，每一条导电橡胶都经过一个隔离二极管串联到单片机的一条输出口线；列电极组的电极各自连接一个下拉电阻，并按照顺序分成奇数组和偶数组，在远离并入串进电路的一端，奇数组列电极和偶数组列电极分另IJ排列整齐，这两个排列分别面对一块导电橡胶，其间距位于所用电磁铁的行程范围之内，这两个排列的宽度分别与所面向的导电橡胶的长度相当。两个电磁铁及其激励电路的结构相同，分别由一个三极管、一个基极电阻、一个下拉电阻、一个电磁铁和一个续流二极管组成；其中，基极电阻的一端构成该电磁铁及其激励电路的控制端，其另一端连接到三极管的基极，三极管的基极还连接一个下拉电阻，电源、电磁铁的线圈、三极管的集电极及其发射极构成串联回路，续流二极管采取与三极管集电极电流流向相反的方式并联在电磁铁线圈的两端。两个继电器及其激励电路的结构相同，分别由一个三极管、一个基极电阻、一个下拉电阻、一个继电器和一个续流二极管组成；其中，基极电阻的一端构成该继电器及其激励电路的控制端，其另一端连接到三极管的基极，三极管的基极还连接一个下拉电阻，电源、继电器的线圈、三极管的集电极及其发射极构成串联回路，续流二极管采取与三极管集电极电流流向相反的方式并联在继电器线圈的两端，继电器的受控开关的一端构成该继电器及其激励电路的受控输出端，并连接有一个下拉电阻，继电器的受控开关的另一端构成该继电器及其激励电路的受控输入端。所述串入并出电路由74HC164级联组成:第一块74HC164的信号串行输入端A连接到单片机的输出口线Pl.2，其最高位输出端QH连接到第二块74HC164的信号串行输入端A，第二块74HC164的最高位输出端QH连接到第三块74HC164的信号串行输入端A，依次类推，全部74HC164的清零端与信号串行输入端B都连接到电源的正极，全部74HC164的时钟信号输入端都连接到单片机的输出口线Pl.3，每一块74HC164有8位并行输出端，全部74HC164的并行输出端一起依序构成串入并出电路的并行输出端。所述并入串进电路由74HC165级联组成:最后一块74HC165的并入串出信号端QH连接到前一块74HC165的信号串行输入端DS，依次类推，第一块74HC165的并入串出信号端QH连接到单片机的输入口线Pl.5，全部74HC165的并入数据装载控制端/PL都连接到单片机的输出口线Pl.6，全部74HC165的时钟信号输入端都连接到单片机的输出口线Pl.7，全部74HC165的时钟使能输入端/CE都连接到电源的负极，全部74HC165的所有并行输入端一起依序构成并入串进电路的并行输入端。本实用新型为了区分行电极组、列电极组内的相邻电极粘连，把行电极组、列电极组各自分成奇数组与偶数组。对于行电极组，单片机控制两个继电器动作，把串入并出电路送出的行检查信号送往单片机的两根输入口线进行检测，该检测信号对应逐根行电极上出现高电平的行扫描信号。对于列电极组，单片机控制电磁铁动作，两个电磁铁各自推动或吸引一块导电橡胶及其支撑板发生位移，把导电橡胶与列电极出现的电平组合送往并入串进电路，供单片机检测分析，该电平组合对应着:导电橡胶上出现高电平，而列电极由于所接下拉电阻而引入低电平。无论行电极组还是列电极组，相邻电极如果发生粘连，检测到的结果会表现为奇偶相邻两个信号同时为高电平，而非高、低电平交替出现；若电极发生断线，则检测不到相应的高电平信号。正常的扫描检测工作就可以检测行电极与列电极是否发生交叉粘连。本实用新型的有益效果是:根据并入串进电路与串入并出电路的特点，运用2个小型电磁铁检查列电极，采用2个小型继电器检查行电极，为“踩踏式”系列报警装置能够自动检查行、列电极组电极状态提供了一条新的技术途径，便于制作，适用于需要报警器与电极检查电路实施电气隔离的场合。
[0012]
以下结合附图进一步具体说明本实用新型。图1是本实用新型的整体结构示意图。图2是两个继电器及其激励电路之一的电路原理图。图3是两个电磁铁及其激励电路之一的电路原理图。图中，1.单片机系统，2.串入并出电路，3.并入串进电路，41.奇数组行电极，42.偶数组行电极，51.奇数组列电极，52.偶数组列电极，81.继电器及其激励电路，82.继电器及其激励电路，83.两个继电器之一，91.电磁铁及其激励电路，92.电磁铁及其激励电路,93.—块导电橡胶及其支撑板,94.一块导电橡胶及其支撑板,95.两个电磁铁之一。
具体实施方式
本实用新型的整体结构如图1所示。图2表示两个继电器及其激励电路之一的电路原理，其中的继电器选用小型或超小型弱功耗直流电磁继电器。图3是两个电磁铁及其激励电路之一的电路原理图，其中的电磁铁选用小型、低功耗，行程较短的。继电器与电磁铁的工作电压都可以采用DC5V或DC9V的直流稳压电源供电，配置0.01uF、0.1uF与470uF的滤波电容。检测行电极组电极时，单片机(I)的输出口线Pl.2和Pl.3配合，通过串入并出电路(2)逐根行电极输出高电平的行检查信号，同时，P3.5与P3.4分别启动继电器及其激励电路(81)与继电器及其激励电路(82)，使得相应的继电器(83)发生动作，从而行检查信号通过两个继电器(83)的受控开关能够送往单片机(I)的输入口线P3.1与P3.0。如果输入口线P3.1与P3.0没有检测到相应的高电平行扫描信号，则表示发生了断线；如果输入口线P3.0与P3.1同时检测到高电平，则表明发生了相邻行电极粘连。上述问题发生的位置对应输出行检查信号的扫描顺序。检测列电极组电极时，单片机(I)控制电磁铁及其激励电路(91)与电磁铁及其激励电路(92)触发两个电磁铁(95)—先一后发生动作，从而推动或吸引导电橡胶及其支撑板(93)与导电橡胶及其支撑板(94)先后发生位移，使得其上的导电橡胶分别与列电极组中的奇数组列电极(51)、偶数组列电极(52)先后发生紧密接触，把导电橡胶上的高电平信号与列电极下拉电阻引入的低电平信号组合送往并入串进电路(3)，单片机便可检测到列电极组电极的状态。如果没有检测到相应的高电平信号，则表示发生了断线。如果检测到相邻的两个输入信号同时为高电平，则表明发生了相邻列电极粘连。上述问题发生的位置对应并入串进电路(3)的输入顺序。导电橡胶及其支撑板(93)与导电橡胶及其支撑板(94)上导电橡胶的高电平信号来自单片机的P3.2与P3.3。当P3.2与P3.3输出低电平时，Pl.1与Pl.0控制两个电磁铁发生一次动作，两块导电橡胶接触列电极，通过列电极所接下拉电阻释放所带电荷，就处于不带电状态，减少了静电对灰尘的吸附作用。执行正常的扫描检测程序可以检查行、列电极组是否受到踩踏，在例行警戒前就是检查行电极与列电极是否发生交叉粘连，此处不再详述。单片机(I)的有关口线可以根据情况另行安排。音乐电路用于发声报警，根据需要采用发声器件及其驱动电路。级联组成串入并出电路(2)的74HC164、级联组成并入串进电路(3)的74HC165的数目根据行电极与列电极的需要量配置。还可以选用其它的集成电路实现相同的串行移位输入、输出功能。
权利要求1.一种电磁铁配合继电器检查电极的踩踏式报警器，它包括:列电极组、行电极组、单片机系统、串入并出电路、并入串进电路、音乐电路以及电源组成，其特征是:它还包括两块导电橡胶及其支撑板、两个电磁铁及其激励电路以及两个继电器及其激励电路；其中，列电极组和行电极组分别安排在一个长方形框架中，由该框架的两侧绝缘隔离并支撑着，每一组电极由彼此独立、间距均匀、裸露的导线组成，两组导线排列的方向相互垂直，列电极组的导线依序连接到并入串进电路的各个并行输入端，行电极组的导线依序连接到串入并出电路的各个并行输出端；单片机系统包括一块单片机及其晶振电路和上电复位电路、程序存储器以及随机存储器，单片机的输出口线P3.7连接到音乐电路的输入端，电源供电本装置的各部分电路；所述串入并出电路由74HC164级联组成:第一块74HC164的信号串行输入端A连接到单片机的输出口线Pl.2，其最高位输出端QH连接到第二块74HC164的信号串行输入端A，第二块74HC164的最高位输出端QH连接到第三块74HC164的信号串行输入端A，依次类推，全部74HC164的清零端与信号串行输入端B都连接到电源的正极，全部74HC164的时钟信号输入端都连接到单片机的输出口线Pl.3，全部74HC164的并行输出端一起依序构成串入并出电路的并行输出端；所述并入串进电路由74HC165级联组成:最后一块74HC165的并入串出信号端QH连接到前一块74HC165的信号串行输入端DS，依次类推，第一块74HC165的并入串出信号端QH连接到单片机的输入口线Pl.5，全部74HC165的并入数据装载控制端/PL都连接到单片机的输出口线Pl.6，全部74HC165的时钟信号输入端都连接到单片机的输出口线Pl.7，全部74HC165的时钟使能输入端/CE都连接到电源的负极,全部74HC165的所有并行输入端一起依序构成并入串进电路的并行输入端；两个电磁铁及其激励电路的控制端、两个继电器及其激励电路的控制端各自连接到单片机的一根输出口线，两个继电器及其激励电路的受控输出端分别连接到单片机的一根输入口线；行电极组的电极按照顺序分成奇数组和偶数组，奇数组各个电极在远离串入并出电路的一端串联一个隔离二极管以后都连接到一个继电器及其激励电路的受控输入端，偶数组各个电极在远离串入并出电路的一端串联一个隔离二极管以后都连接到另一个继电器及其激励电路的受控输入端；两块导电橡胶及其支撑板的结构相同，每一块都是把一条导电橡胶固定在一块支撑板上，每一块的支撑板各自连接到一个电磁铁的活动轴，每一条导电橡胶都经过一个隔离二极管串联到单片机的一条输出口线；列电极组的电极各自连接一个下拉电阻，并按照顺序分成奇数组和偶数组 ，在远离并入串进电路的一端，奇数组列电极和偶数组列电极分别排列整齐，这两个排列分别面对一块导电橡胶，其间距位于所用电磁铁的行程范围之内，这两个排列的宽度分别与所面向的导电橡胶的长度相当。
2.根据权利要求1所述的电磁铁配合继电器检查电极的踩踏式报警器，其特征是:两个电磁铁及其激励电路的结构相同，分别由一个三极管、一个基极电阻、一个下拉电阻、一个电磁铁和一个续流二极管组成；其中，基极电阻的一端构成该电磁铁及其激励电路的控制端，其另一端连接到三极管的基极，三极管的基极还连接一个下拉电阻，电源、电磁铁的线圈、三极管的集电极及其发射极构成串联回路，续流二极管采取与三极管集电极电流流向相反的方式并联在电磁铁线圈的两端。
3.根据权利要求1所述的电磁铁配合继电器检查电极的踩踏式报警器，其特征是:两个继电器及其激励电路的结构相同，分别由一个三极管、一个基极电阻、一个下拉电阻、一个继电器和一个续流二极管组成；其中，基极电阻的一端构成该继电器及其激励电路的控制端，其另一端连接到三极管的基极，三极管的基极还连接一个下拉电阻，电源、继电器的线圈、三极管的集电极及其发射极构成串联回路，续流二极管采取与三极管集电极电流流向相反的方式并联在继电器线圈的两端，继电器的受控开关的一端构成该继电器及其激励电路的受控输出端，并连接有一个下拉电阻，继电器的受控开关的另一端构成该继电器及其激励电路的受控输入端。`
专利摘要电磁铁配合继电器检查电极的踩踏式报警器是一种能够检测行、列电极故障的踩踏式报警器。其中，每根行电极的一端依序连接到串入并出电路的输出端，另一端各自经过一个二极管后按奇、偶排列顺序分别连接到一个继电器及其激励电路的受控输入端，两个继电器及其激励电路的受控输出端分别连接到单片机的一根口线；两个继电器以及两个电磁铁各自的激励电路的控制端分别接到单片机的一根口线；每根列电极连接一个下拉电阻，其一端连接到并入串进电路的输入端，另一端按奇、偶排列顺序分别面对一块导电橡胶；两块导电橡胶分别经过一个二极管连接单片机的一条口线，还通过支撑板各自连接到一个电磁铁的活动轴。用于电极需要电气隔离的防盗报警装置。
文档编号G08B13/10GK203055056SQ201320014749
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月11日 优先权日2012年12月17日
发明者曾艺, 黄玉霞 申请人:王西伟