专利名称：防触摸踩踏式彩灯音乐报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及安防电子技术领域，特别是涉及一种踩踏式的防盗报警装置。
背景技术：
最近提交审查的实用新型专利“踩踏式彩灯音乐报警器”兼具声和光报警功能，还 可以美化生活，经济实用，但是，它不能警报自身被人体触摸拿放所致的移动。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种防触摸踩踏式彩灯音乐报警器，可以安排在居室的 通道上，受到踩踏或受到人体的触摸时其彩灯闪亮并发出动听的音乐。本实用新型实现其目的所采用的技术方案是，它由一个长方形框架、电池组、上拉 电阻、单稳态触发电路、三色彩灯组及其电路、音乐电路以及触摸触发电路组成；其中，电池 组的负极连接到长方形框架的上部，其正极通过上拉电阻连接到长方形框架的底板，该底 板以及触摸触发电路的输出端都连接到单稳态触发电路的输入端，该触发电路的输出端分 别连接到三色彩灯组及其电路以及音乐电路的输入端。所述长方形框架的底板由一块导电材料板组成，其上部有一块金属丝网，底板与 金属丝网由框架的两侧绝缘隔离并支撑着，长方形框架的四侧的外表面有一层导电材料， 该导电材料连接到触摸触发电路的输入端，长方形框架的上部和底板的外部包裹着绝缘材 料。所述三色彩灯组及其电路包括两个2输入与非门电路组成的可控多谐振荡电 路、一个2输入与非门电路、一块CD4017、三种发光颜色的发光二极管组及其驱动电路；其 中，多谐振荡电路的前一个2输入与非门的一个输入端作为三色彩灯组及其电路的输入 端，它的另一个输入端连接一个电阻，其输出端分别与一个定时电阻和多谐振荡电路的后 一个2输入与非门的两个输入端连接，后一个2输入与非门的输出端分别连接到一个定时 电容和CD4017的时钟输入端，所述两个电阻和定时电容的另一端相互连接；所述第三个亦 即独立的2输入与非门电路的两个输入端都连接到组成多谐振荡电路的前一个2输入与非 门的没有连接电阻的输入端，其输出端接到CD4017的清零端；三种发光颜色的发光二极管 组及其驱动电路包括三组不同发光颜色的发光二极管以及与各组对应的三个达林顿三极 管，其中，每个发光二极管都与其限流电阻、电池组的正极以及相对应的达林顿三极管的集 电极组成串联电路，三个达林顿三极管的发射极都接到电池组的负极；CD4017的使能端也 接到电池组的负极，其九个输出端分成三组Q1，Q4，Q7、Q2，Q5，Q8与Q3，Q6，Q9，各组中的 三个输出端分别串联一个电阻以后再并联在一起，然后依序连接到所述三个达林顿三极管 的基极。所述音乐电路包括一块音乐集成电路、音乐集成电路的触发电路和一个扬声器； 其中，音乐集成电路的触发电路是由一个NPN三极管及其基极电阻、集电极电阻组成的单 级放大电路，该三极管的集电极接到音乐集成电路的触发输入端，其发射极接到电池组的负极，扬声器的两端分别接到音乐集成电路的输出端与电池组的正极。所述触摸触发电路包括一个结型场效应管、一个三极管、一个开关二极管、一个电 位器和一个电阻；其中，结型场效应管的栅极和三极管的集电极分别构成触摸触发电路的 输入端和输出端，场效应管的漏极分别连接到电位器和开关二极管的阳极，开关二极管的 负极接到三极管的基极，三极管的集电极连接电阻，电阻和电位器的另一端都接到电池组 的正极，场效应管的源极和三极管的发射极都接到电池组的负极。本实用新型的优点是，受到踩踏或受到人体的触摸都可以发出警报，其声、光报警 效果悦耳、美观，富于生活情趣。
下面对照附图进一步具体说明本实用新型。图1是本实用新型的系统组成方框图。图2是单稳态触发电路的电路图例。图3是三色彩灯组及其电路。图4是音乐电路的原理图。图5是触摸触发电路的电路图。图中，1.长方形框架，12.长方形框架的侧面(宽)，13.长方形框架的侧面(长)， 14.长方形框架的底板，15.长方形框架的上部的金属丝网，2.触摸触发电路，3.电池组， 4.单稳态触发电路，41.集成电路555，6.三色彩灯组及其电路，61.-63. 2输入与非门电路， 64.^4017,65.三种发光颜色的发光二极管组及其驱动电路，66.-68.发光颜色不同的发 光二极管组，7.音乐电路，71.音乐集成电路。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括长方形框架(1)、电池组(3)、上拉电阻R、单稳态触发 电路(4)、三色彩灯组及其电路(6)、音乐电路(7)以及触摸触发电路(2)组成。长方形框 架(1)的底板(14)是一块导电材料板，其上部为一块裸露的金属丝网(15)，底板(14)与金 属丝网(15)由框架⑴的两侧(13)或者(12)绝缘隔离并支撑着。框架⑴的四侧(13) 和(12)的外表面有一层导电材料，该导电材料连接到触摸触发电路(2)的输入端。长方形 框架(1)的上部的金属丝网(15)和底板(14)的外部包裹着绝缘材料，外表形似家用的地 毯或踏脚垫。图1中的单稳态触发电路(4)可以是任意一种单稳态电路，工作方式是可重触发 的或不可重触发的，其触发输入端接到底板(14)，其输出端分别接到三色彩灯组及其电路 (6)以及音乐电路(7)的输入端。图2表示了一种采用集成电路555(41)为核心组成的单 稳态触发电路(4)，工作方式为不可重触发，555 (41)的引脚3作为单稳态触发电路(4)的 输出端，其触发输出的高电平的持续时间为τ = R42C42In 3 ^ 1. 1R42C42。电容C41和上拉 电阻R41组成AC耦合触发信号输入电路，免除了 555单稳态触发电路对于输入下跳变触发 脉冲短于其输出高电平时间的要求，电容C41没有与555(41)的触发输入引脚2连接的的 一端构成单稳态触发电路(4)的输入端，连接到长方形框架(1)的底板(14)。三色彩灯组及其电路(6)如图3所示，安排在长方形框架(1)的适当的位置，例如两边。两个2输入与非门电路(62)和(63)组成可控多谐振荡电路f= 1/(1.5*R62*C6)； 十进制计数器CD4017(64)的计数使能端/EN接到电池组(3)的负极，处于低电平有效状 态。调节可控多谐振荡电路的振荡频率、改变三色彩灯的组合排列方式，可以获得美观的视 觉效果。音乐电路(7)如 图4所示。图中，三极管T7与基极电阻R71、集电极电阻R72组成 单级放大电路，基极电阻R71的非接基极端构成音乐电路(7)的输入端，当该输入端发生从 低到高的电平跳变，三极管T7的集电极的电平便会从高变到低，触发音乐集成电路(71)动 作，进而驱动扬声器播放优美的音乐。音乐集成电路(71)可以根据喜爱的音乐选用，最好 选取本身具有三极管功率输出级的，以便直接驱动扬声器发声，例如HL-878。如果音乐集成 电路(71)的触发信号为上跳变有效，例如KD9300系列音乐片，需要把所述(共发射极)单 级放大电路改为共集电极放大电路把集电极电阻R72串联在三极管T7的发射极与电源负 极之间，T7的集电极直接接到电源正极，其发射极接到KD9300系列音乐片的触发输入端。触摸触发电路(2)如图5所示，其中，结型场效应管T21的栅极构成触摸触发电路 (2)的输入端。平时，结型场效应管T21的栅极悬空，其漏极与源极相导通，为低电平，开关 二极管D2与三极管T22均处于截止状态，三极管T22的集电极与其发射极断开，对于触发 电路⑷没有影响。一旦人体接触长方形框架⑴的四侧(13)和(12)的外表面的导电 材料，感应电荷导致结型场效应管T21的漏极与源极间的沟道被夹断，T21的漏极的电位升 高，使得开关二极管D2与三极管T22先后导通，三极管T22的集电极电平由高变到低，如此 激励单稳态触发电路(4)动作。调节电位器R21可以改变触摸触发电路(2)的感应动作灵 敏度。使用时，放置长方形框架(1)在所需警戒的通道。平时，长方形框架(1)的上部的 金属丝网(15)与其底板(14)被框架(1)的至少一对侧面(12)或(13)支撑隔离并绝缘， 单稳态触发电路(4)不动作，发光二极管组(66)、(67)和(68)不发光，扬声器也不发声。如果发生下述两种情况1)有人踩踏上长方形框架(1)，则其上部的金属丝网 (15)会向下碰触到导电的底板(14)，2)人体接触长方形框架(1)的四侧(13)和(12)的 外表面的导电材料，都会产生一个从高到低的电压跳变信号给单稳态触发电路(4)的输入 端，导致单稳态触发电路(4)的输出跳变为高电平，其效果是1)音乐电路(7)中的三极 管T7导通，触发音乐集成电路(71)工作，驱动扬声器发出动听的音乐；2)解除三色彩灯 组及其电路(6)中的2输入与非门电路(61)与可控多谐振荡电路的封锁，十进制计数器 CD4017(64)的清零控制端Clear处于低电平无效状态，可控多谐振荡电路起振，其振荡信 号通过⑶4017(64)的时钟脉冲输入端进行计数，⑶4017(64)的输出端Q1-Q9通过驱动电 路(65)依序驱动三个达林顿三极管T61、T62和T63导通，致使发光颜色不同的发光二极管组 (66)、(67)和(68)依序发光。
权利要求一种防触摸踩踏式彩灯音乐报警器，其特征在于，由一个长方形框架、电池组、上拉电阻、单稳态触发电路、三色彩灯组及其电路、音乐电路以及触摸触发电路组成；其中，电池组的负极连接到长方形框架的上部，其正极通过上拉电阻连接到长方形框架的底板，该底板以及触摸触发电路的输出端都连接到单稳态触发电路的输入端，该触发电路的输出端分别连接到三色彩灯组及其电路以及音乐电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的防触摸踩踏式彩灯音乐报警器，其特征在于，所述长方形框 架的底板由一块导电材料板组成，其上部有一块金属丝网，底板与金属丝网由框架的两侧 绝缘隔离并支撑着，长方形框架的四侧的外表面有一层导电材料，该导电材料连接到触摸 触发电路的输入端，长方形框架的上部和底板的外部包裹着绝缘材料。
3.根据权利要求1所述的防触摸踩踏式彩灯音乐报警器，其特征在于，所述三色彩灯 组及其电路包括两个2输入与非门电路组成的可控多谐振荡电路、一个2输入与非门电 路、一块CD4017、三种发光颜色的发光二极管组及其驱动电路；其中，多谐振荡电路的前一 个2输入与非门的一个输入端作为三色彩灯组及其电路的输入端，它的另一个输入端连接 一个电阻，其输出端分别与一个定时电阻和多谐振荡电路的后一个2输入与非门的两个输 入端连接，后一个2输入与非门的输出端分别连接到一个定时电容和⑶4017的时钟输入 端，所述两个电阻和定时电容的另一端相互连接；所述第三个亦即独立的2输入与非门电 路的两个输入端都连接到组成多谐振荡电路的前一个2输入与非门的没有连接电阻的输 入端，其输出端接到⑶4017的清零端；三种发光颜色的发光二极管组及其驱动电路包括三 组不同发光颜色的发光二极管以及与各组对应的三个达林顿三极管，其中，每个发光二极 管都与其限流电阻、电池组的正极以及相对应的达林顿三极管的集电极组成串联电路，三 个达林顿三极管的发射极都接到电池组的负极；CD4017的使能端也接到电池组的负极，其 九个输出端分成三组Q1，Q4，Q7、Q2，Q5，Q8与Q3，Q6，Q9，各组中的三个输出端分别串联一 个电阻以后再并联在一起，然后依序连接到所述三个达林顿三极管的基极。
4.根据权利要求1所述的防触摸踩踏式彩灯音乐报警器，其特征在于，所述音乐电路 包括一块音乐集成电路、音乐集成电路的触发电路和一个扬声器；其中，音乐集成电路的触 发电路是由一个NPN三极管及其基极电阻、集电极电阻组成的单级放大电路，该三极管的 集电极接到音乐集成电路的触发输入端，其发射极接到电池组的负极，扬声器的两端分别 接到音乐集成电路的输出端与电池组的正极。
5.根据权利要求1所述的防触摸踩踏式彩灯音乐报警器，其特征在于，所述触摸触发 电路包括一个结型场效应管、一个三极管、一个开关二极管、一个电位器和一个电阻；其中， 结型场效应管的栅极和三极管的集电极分别构成触摸触发电路的输入端和输出端，场效应 管的漏极分别连接到电位器和开关二极管的阳极，开关二极管的负极接到三极管的基极， 三极管的集电极连接电阻，电阻和电位器的另一端都接到电池组的正极，场效应管的源极 和三极管的发射极都接到电池组的负极。
专利摘要一种防触摸踩踏式彩灯音乐报警器，由一个长方形框架、电池组、上拉电阻、单稳态触发电路、三色彩灯组及其电路、音乐电路以及触摸触发电路组成。其中，电池组的负极连接到长方形框架的上部，其正极通过上拉电阻连接到长方形框架的底板，该底板还与触摸触发电路的输出端都连接到单稳态触发电路的输入端，该触发电路的输出端分别连接到三色彩灯组及其电路以及音乐电路的输入端。本实用新型一旦受到踩踏，或受到人体的触摸，其扬声器就发出悦耳的音乐，三组不同发光颜色的发光二极管依序闪亮，富于生活情趣。
文档编号G08B7/06GK201741221SQ20102022370
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者曾艺 申请人:重庆工商大学