一种节能型居家安全预警器的制作方法

本实用新型涉及智能家居领域，特别是涉及一种节能型居家安全预警器。

背景技术：

随着科技和经济的发展，人们对家居安全的需求越来越强。现有技术中提出了多种家居报警器，但报警器的工作稳定性和判断的智能性往往不够理想，往往容易产生误报警，反而给生活带来了不便。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种能够准确判断是否有入侵者企图打开居家安全门、同时又不会产生误报警的节能型居家安全预警器。

技术方案：本实用新型所述的节能型居家安全预警器，包括设于门前的楼层平台顶板上的超声波发射探头、超声波接收探头以及热释电红外信号采集模块，还包括控制器和报警器；超声波发射探头、超声波接收探头、热释电红外信号采集模块和报警器均与控制器进行通信，超声波发射探头和超声波接收探头聚焦在距离门锁第一距离处，热释电红外信号采集模块包括热释电红外传感器，热释电红外传感器能够对距离门锁第二距离处进行探测。

进一步，所述超声波发射探头和超声波接收探头上均套设有锥形套管，两个锥形套管端部聚焦在距离门锁第一距离处。

进一步，所述热释电红外传感器的聚焦菲涅尔透镜上套设有锥形套管。锥形套管能够更好地实现聚焦，提高探测的准确性。

进一步，所述第一距离为100～200mm。

进一步，所述第二距离为0.5～1米。

进一步，所述报警器包括蜂鸣器和放大单元，放大单元用于将控制器输出的信号放大后送给蜂鸣器。

进一步，所述放大单元包括PNP三极管。

进一步，所述热释电红外信号采集模块还包括热释电红外控制电路，热释电红外控制电路的运放正输入端分别连接电阻R4的一端、电容C5的一端和热释电红外传感器的输出端，热释电红外控制电路的参考电压端分别连接热释电红外传感器的电源端和电容C6的一端，热释电红外传感器的接地端、电容C5的另一端、电阻R4的另一端和电容C6的另一端均接地。

有益效果：本实用新型公开了一种节能型居家安全预警器，通过超声波发射探头和超声波接收探头对距离门锁第一距离处进行探测，通过热释电红外信号采集模块对距离门锁第二距离处进行探测，这样通过双重探测能够有效提高探测的准确度，防止产生误警。

附图说明

图1为本实用新型的场景模拟图；

图2为本实用新型的装有锥形套管的热释电红外传感器的结构示意图；

图3为本实用新型的装有锥形套管的超声波发射探头的结构示意图；

图4为本实用新型的预警器的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图，对本实用新型的技术方案做进一步的介绍。

本实用新型公开了一种节能型居家安全预警器，如图1所示，包括设于门前的楼层平台顶板5上的超声波发射探头1、超声波接收探头2以及热释电红外信号采集模块3，还包括控制器和报警器；超声波发射探头1、超声波接收探头2、热释电红外信号采集模块3和报警器均与控制器进行通信。超声波发射探头1和超声波接收探头2上均套设有锥形套管，两个锥形套管端部聚焦在距离门锁4200mm处，超声波发射探头的锥形套管11如图3所示。热释电红外信号采集模块3包括热释电红外传感器，热释电红外传感器的聚焦菲涅尔透镜上也套设有锥形套管31，如图2所示，能够对距离门锁40.5米处进行探测，也即图1中的L＝1米。对热释电红外传感器加装锥形套管的目的是减小热释电红外传感器检测的范围，只对距离门锁41米左右范围内进行探测，探测在此范围内是否有人或动物在活动。报警器包括蜂鸣器和放大单元，放大单元用于将控制器输出的信号放大后送给蜂鸣器。放大单元包括PNP三极管，如图4所示。

超声波是频率大于两万的声波，由空气中声音传播的速度近似等于340m/s，可得λ＝v/f＝0.017，故其在空气中波长小于0.017m，当反射面远大于声波波长时，可发生超声波的镜面反射。人体手臂的宽度正常要大于0.05m，所以只要人伸长手臂执行开锁动作就会被检测到。本预警器使用的超声波探头可检测距离：4米。

热释电红外信号采集模块3还包括热释电红外控制电路CS1，如图4所示，热释电红外控制电路CS1的运放正输入端分别连接电阻R4的一端、电容C5的一端和热释电红外传感器的输出端，热释电红外控制电路的参考电压端分别连接热释电红外传感器的电源端和电容C6的一端，热释电红外传感器的接地端、电容C5的另一端、电阻R4的另一端和电容C6的另一端均接地。热释电红外控制电路CS1的型号为CS9803GP，控制器P1的型号为PIC16F688。

预警器在常态时处于休眠状态，当有人或动物进入红外热释电检测区时，检测信号通过热释电红外控制电路CS1的UOUT2端送控制器P1的INT引脚，INT引脚输入边沿检测功能，也可以在休眠方式中检测到输入边沿，当检测到有效信号时，控制器P1被唤醒。如果人或动物在检测活动的时间超过3秒，控制器P1通过6脚的TX端发送发出循环发出8个40kHz的方波，并检测返回信号，记录信号从发射到返回的时间。计算探测距离：测试距离＝(高电平时间×声速)/2。

由于超声波的能耗较高，所以控制器P1在常态时是处于休眠状态，只有人或动物进入检测范围才唤醒系统，在特定的时段启动超声波检测，这样节能效果良好。

如果没有人或者动物在执行开锁动作时，超声波检测的是锁孔下方10-20厘米的位置，当手臂或人在站在锁孔前开锁时，超声波检测的距离明显减小，如果这个减小的距离持续10秒左右(比较专业的开锁员在无钥匙的情况下，开锁时间持续在20秒左右)报警器发出报警动作。