专利名称：室内安全报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种报警器，特别是具有多功能探测信号和多种传播报警方式的装置。
现有家用报警器种类繁多，但一般家庭却使用得不多，其原因是多方面的，其一是由于探测功能单一，如防盗报警器只是防止盗贼撬门进屋，如遇破窗而入，就不起作用。其次是报警方式单一，如最多的采用声光报警，它只局限于家里有人或夜间报警，若家里无人，则声光报警作用达不到应有效果。近年来提出无线寻呼报警，如CN1083240A提出的无线寻呼报警系统，它强调通过传呼机通知当事人的单一化功能，却忽视了家庭安全要求的多样性，如夜间防盗报警，破窗而入的警情，火灾或煤气泄漏等等，仅靠单的探测方法，单一的报警方式都是达不到用户的使用要求，再是当前的报警器可靠性差，误动作误报警频繁也是用户望而生畏的原因之一，还有是供电电源也影响了报警器普遍推广的原因之一。
本实用新型的目的是针对上述种种报警器存在功能单一的缺陷，设计一种能探测多种信号源，用多种传播方式报警，可靠性好，能为普通家庭所接受的室内安全报警器。
本实用新型以下述设计方案实现上述目标。
室内安全报警器，它包括电话线路，实时报警电路和备用电源，其特征在于安全报警器由单片机，并接于单片机输入端的多路探测器输入处理电路和按键及状态指示电路，并接于单片机输出端的DTMF码收发电路和电话线接口电路所组成。
上述方案的显著优点是采用先进的单片机控制技术，从而能够实现多探头，多防区巡回取样获取信号源，通过输入处理电路对信号源作处理后变成单片机能接收的TTL信号，使输入信号稳定可靠，减少干扰信号和误报警。CPU收到报警信号后，通过编程软件控制室内现场报警，同时通过DTMF收发码电路和电话线接口将信号传播至当事人电话机或手机，或由传呼台转发至寻呼机。也就是说在单片机控制下实现了多探头多防区的设防探测警情信息，在单片机控制下进行近程实时报警，也可进行远程电话及寻呼机报警。本机的备用电源也是保证报警器正常工作的根本条件，因此本实用新型与其他报警器相比有显著的进步性和完整性特点。
图1为本实用新型电原理方框图图2为实施例电路图图3为实时现场报警电路图图4为单片机程序控制方框图上述图中U1为PIC16C57,U2为8880CE,U3为LM339,U4为LM358,U5为7805,U6为7812,VecT=12V
以下结合附图描述实施例的结构和功能。
探测器输入处理电路(1)本实施例设三路探测器，它可分别接三个防区或三种探头，如门窗磁开关，红外线探测器和煤气传感器等等。当信号分别从F1,F2,F3输入时，输入处理电路(1)将三种类型的探测器信号转换成单片机CPU可接收的标准TTL信号。该电路由电压比较器U3及其外围元件组成，三路相同的独立电路并联输入单片机CPU的输入端RC0,RC1和RC2。
现以U3∶C输入端为例说明探测处理电路(1)的功能，该电路输入端无论是断开或短路，比较器U3∶C输出端，即14脚输出TTL电平为高电平，若在F2端对地间串接一个10K电阻，则14脚输出为TTL低电平；U3∶C第14脚后的R10,C3和R29起到转换成TTL电平的作用，R29作用是对单片机U1的I/O起限流作用，由14脚送给单片机CPU的信号，若为低电平表示该输入端为正常状态，若为高电平表示该路输入端异常。探测器的类型决定输入端F对地有不同的接法。
DTMF码收发电路(3)，它由发送DTMF码的集成电路U2和放大及高低频调整的电压比较器U4及其外围元件组成，U2的输入端OSC1与单片机U1的输出端OC1,OC2相接，U2的输出端TONE与U4的输入端2相接，U2是可编程控制的，它收发码状态是由CPU即U1根据需要来设置的。U4将U2发送的DTMF码放大及高低频调整发出，并经过音频变压器T2耦合到电话线接口电路。
电话线接口电路(5)由单片机CPU的控制脚CRL1与转换开关电路和单片机CPU的控制脚CRL2与摘机报警电路相连所组成。
摘机报警电路包括耦合变压器T2三极管N2,N6,N9，二极管D7,D9,D17,D18和外围电阻、电容，该电路由CPU的CRL2的输出信号控制，当CRL2为高电平时N2导通，给N9提供偏置电压，整个电路进入工作状态，即为摘机状态；当CRL2为低电平时，N2截止，N9无偏压电路不工作，整个电路等效于挂机状态。稳压管Z3起到保护CPU的I/O接口不受高压的冲击作用，DTMF信号由D7,D9,D17,D18组成的桥路输出至转换开关电路。
转换开关电路由三极管N7二极管D10继电器J1和起过压保护的压敏电阻RV1～RVs与继电器J1相连双刀双掷开关组成，双刀双掷开关进线与电话机进线相连，双刀双掷开关出线一路为用户电话机进线，另一路为报警器输入，继电器J1的工作状态由CPU输出脚CRL1输出电平来控制，一般在无报警信号时进线LN1和LN2接用户电话机，有报警信号时，CRL1输出高电平，继电器J1动作，LN1和LN2转接至报警电路，使报警器进行工作状态，亦即说它具有抢先报警功能或简称为抢线功能，上述功能由U1输出脚的CRL1和CRL2电平高低转换来实现的。
当三路探测器(1)输入端正常即无报警信号时，CRL1脚为低电平，电话线直接电话机，电话机处于正常工作状态。
当三路探测器(1)输入端异常即有报警信号时，CPU按以下方式控制电话线接口电路(5)进行工作CPU首先使CRL2保持高电平，再使CRL1置成高电平，CPU延时1秒后，再将CRL2置低电平约1秒钟，再使CRL2设置成高电平，以后开始拨号并传送报警信息，对电话线而言其相应的动作为切换到报警器并摘机→挂机→摘机→开始拨号传送报警信息。通过上述处理解决了用户电话机正在通话或拨号(不一定是自己人)或者电话机正在振铃造成拨不出号时，可以可靠地完成抢线报警功能。
按键及状态指示电路(4)，由按键Z9、指示灯Z6、三极管N8、电阻R32、R33,R69与CPU的CRL2和CRL6相连接所组成。它的工作状态直接受CPU的控制，Z8为指示灯插头，在CPU程序设置下以闪光的长短和次数分别表示为在警戒、示警、报警或撤防等各种功能，按键Z9为简易编码器，在CPU控制下可输入密码、修改密码，使CPU控制在不同工作状态。
报警电路(6)由图3所示，本实施例采用实时声音报警，当防区有报警信号时，CPU同时送出一个控制信号CTL，使CTL=″1″,V4导通，提供I1电源电压，通过V3,L1,B1,R5产生报警信号，当无报警信号时CTL=0,V4截止，无信号输出。
本电路具有抗破坏功能，即如果电话线被剪断或被短接也立即会有声报警，设有由二极管D1～D4，电阻R1，三极管V1,V2,V5和I1组成的抗破坏报警电路。
当电话线正常接口时，通过D1～D4整流，使R1上有电流通过，导致V1导通，使V2,V5基极无偏压，V2、V5截止，无电源提供给I1(9561)，无报警输出。当电话线断开或短路时，V1无偏置电压，V1截止，此时V2、V5通过R3、R8有偏置电压，V2,V5导通，提供I1电源电压，通过V3,L1,B1,R6产生报警信号。
电源电路(7)包括5V和12V的稳压电路、自动充电、供电电路和过放电保护电路。当电源接入220V交流电时由Z6,R31和N10自动关闭备用电池的供电回路，同时自动给备用电池充电。由D14,R54,N1,D19,R65,Z1,RV7完成给电瓶充电，并且当电瓶电压到13.8V时自动停止充电，当电瓶浮充电压低于13.8V时N1导通继续给电瓶充电。当220V交流电断电时，充电回路截止，由Z2,P1,P2和N3动作而使，备用电池供电回路立即启动，保持本机供电正常稳定。过放电保护电路由电阻R6、R20、R34,R35,R36，三极警P1,P2,N3和稳压管Z2组成。当电池放电至10.7V时自动截止停止放电，因Z2为10V稳压管加上N3的0.7V压降共10.7V，若低于10.7V,N3截止，P1、P2也截止，从而自动停止供电，本备用电源电池充足电后可供本报警器工作24小时，以确保本机在断电时能正常工作。
以下结合图4描速本实施例的工作过程。
室内安全报警器采用单片机智能控制，单片机的控制程序由设计的软件控制。三路探测电路输入端口，可接入多种类型的探测器，如门窗磁控开关，红外线探测器，烟雾或煤气探测器等。各种探测信号经过处理电路(1)输入单片机，CPU实时监测每一路探测器，一旦出现告警信号，CPU的OC1和OC2输出信号至DTMF码收发电路(3)即U2和U4，与此同时CPU的CRL1脚输出控制信号至转换开关电路的J1和N7，使J1动作将电话进线LN1和LN2线与耦合至接口电路的DTMF码信号线相接通，此时信号分二路，一路通过电话线进入电话线网络，进入寻呼台无线寻呼报警，与此同时的另一路也接入现场实时报警器(6)，如实施侧中的声报警电路的实时报警器。因此不论白天或夜间，主人在家或不在家，本机都能将监测点的异常情况掌握。实际情况要比上述过程复杂得多，如CPU对三个防区进行巡回检测，其监测的信号有时并不需要报，有的已报过，不必再报，例如门窗磁控开关，主人在家，开窗子，不必报警，但主人外出，关了门，却忘记关窗，就需要报警，为应付各种复杂情况，需要编制CPU的控制软件，图4为其控制流程图之一。
图4的控制程序通过输入密码方式解决设防、撤防、抢线报警三大功能，即基本上解决错报和漏报难题并能记录备查。图2的按键及状态指示电路(4)与CPU控制流程图相结合可完成五种功能状态，即警戒状态、示警状态，报警状态、撤防状态、修改密码状态，各种状态的转换可通过按键Z9输入密码方式进行更换，例如警戒状态报警器对指定的监测点进行循环监测，能实时地监测现场是否有异常情况，并以指示灯Z8熄灭表示。
示警状态当监测到有异常信号时，报警器能够提供约半分钟示警，提醒进入现场者需要输入正确的密码，否则将会报警，以指示灯Z8快速均匀地闪烁表示。
报警状态在示警状态下的半分钟内若无正确的操作，报警器一方面声音报警，另一方面同时自动抢线摘机拨号，向寻呼台发送报警信息。
撤防状态用户发现指示灯快速均匀地闪烁，表示报警器防区异常，用户按键输入正确密码，即进入撤防状态。单片机在此状态下，不对防区巡回检测，只对按键状态输入密码作监测，此时指示灯Z8亮1秒并快速灭1次，如此循环显示，若密码输入不正确，进入报警状态。
修改密码状态在撤防状态下，一直按住按键直指示灯变亮，松开按键，待指示灯熄灭后，在5秒钟内键入新密码N次，指示灯会闪烁N次，表示设置好新密码，以后设防或撤防，均以新密码为准。
权利要求1．室内安全报警器，它包括电话线路、实时报警电路和备用电源，其特征在于室内安全报警器由单片机(2)，并接于单片机输入端的探测器输入处理电路(1)和按键及状态指示电路(4)，并接于单片机(2)输出端的DTMF码收发电路(3)和电话线接口电路(5)所组成。
2．如权利要求1所述的室内安全报警器，其特征在于探测器输入处理电路(1)由电压比较器U3及其外围元件组成，可将不同探测信号转换成单片机可接收的标准TTL信号，输入CPU的输入端RC0～RC2。
3．如权利要求1所述的室内安全报警器，其特征在于DTMF码收发电路(3)由发送DTMF码的集成电路U2和放大及高低频调整的电压比较器U4及其外围元件组成；U2的输入端OSC1与单片机U1的输出端OC1、OC2相接，U2的输出端TONE与U4的输入端相接。
4．如权利要求1所述的室内安全报警器，其特征在于电话线接口电路(5)由单片机CPU的控制脚CRL1与转换开关电路相接，单片机CPU的控制脚CRL2与摘机报警电路相接所组成。
5．如权利要求1或4所述的室内安全报警器，其特征在于转换开关电路由三极管N7二极管D10继电器J1和压敏电阻RV1～RV3，以及与继电器J1相连的双刀双掷开关组成。
6．如权利要求1或4所述的室内安全报警器，其特征在于摘机报警电路由藕合变压器T2、三极管N2、N6、N9，二极管D7、D9、D17、D18和它们外围的电阻电容，以及CPU的控制脚CRL2所组成。
7．如权利要求1所述的室内安全报警器，其特征在于备用电源电路(7)包括由稳压管Z6三极管N10电阻R31组成的自动关闭供电电路。
8．如权利要求1所述的室内安全报警器，其特征在于备用电源电路(7)包括由稳压管Z1，三极管N1，二极管D14、D19，电阻R54、R65、压敏电阻RV7组成的充电及过充保护电路。
9．如权利要求1所述的室内安全报警器，其特征在于备用电源电路(7)还包括由电阻R6、R20、R34、R35、R36、三极管P1、P2、N3和稳压管Z2组成的过放电保护电路。
10．如权利要求1所述的室内安全报警器，其特征实时报警电路(6)设有由二极管D1～D4电路三极管V1、V5和I1组成的抗破坏报警电路。
专利摘要室内安全报警器,它包括电话线路、实时报警器和备用电源,采用单片机智能控制,多防区巡回监测,采用DTMF收发码电路和电话线接口电路,同时实现近程的实时报警和远程的寻呼报警,使用户不论白天或夜间,在场与不在场,都能知道监测场所的基本状况。此外本机还有抗破坏功能,以及带有自动供电、过充电保护和过放电保护的备用电源,使本机能安全可靠。
文档编号G08B19/00GK2333043SQ9821789
公开日1999年8月11日 申请日期1998年8月4日 优先权日1998年8月4日
发明者刘方明, 朱森祥, 伍明, 兰菊斐, 洪照明, 孔敏, 李云刚 申请人:宁波华能通信发展公司