专利名称：防触摸振动踩踏式彩灯报警器的制作方法
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“防触摸踩踏式彩灯报警器”自身可以警报人体的 触摸，结构简洁，经济实用，但是，还不能警报其自身非人体触摸所致的移动。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种防触摸振动踩踏式彩灯报警器，可以安排在居室的 入口或者通道上实施声和光防盗报警，还可以警报人体直接或间接的拿放和移动。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、一个 上拉电阻、单稳态触发电路、蜂鸣器及其限流电阻、三色彩灯组及其电路、触摸触发电路以 及微型振动传感器组成；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，该底板还分别连接到微型振动传感器与单稳态触发电路的输 入端，微型振动传感器的另一端接电池组的负极，所述触发电路的输入端还连接触摸触发 电路的输出端，其输出端分成两路，一路串联蜂鸣器及其限流电阻后连接到电池组的负极， 一路连接到三色彩灯组及其电路的输入端。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。所述单稳态触发电路是以双极性555集成电路为核心的单稳态电路；其中，555的 引脚2分别连接到一个电阻和一个电容，所述电阻的另一端连接到电池组的正极，所述电 容的另一端构成单稳态触发电路的输入端，555的引脚6和引脚7并联，再分别连接到一 个定时电阻和一个定时电容，定时电阻和定时电容的另一端分别连接到电池组的正极和负 极，555的引脚5串联一个电容到电池组的负极，555的复位端4和电源端8并联接到电池 组的正极，555的引脚3构成本触发电路的输出端。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构成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
3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，所述各组 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，自身可以警报受到人手拿放或人为移动所致的振动，兼具 声光报警功能，防盗报警方便、效率高。
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。图3是三色彩灯组及其电路。图4是触摸触发电路的原理图。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.双极性集成电路555，5.蜂鸣器，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，8.微型振动传感器。
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)、蜂鸣器(5)及其限流电阻Rb、三色彩灯组及其电路(6)、触摸触发电路(2)以及微 型振动传感器(8)。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(1)的两侧(13)或者(12)绝缘隔离并支撑着。 框架(1)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。微型振动传感器(8)选用开关型高灵敏全向振动传感器，例如TV_1型，被安置在 长方形框架(1)的某个隐蔽、安全之处，例如粘贴在框架(1)的内部。一旦发生任意某个方 向的振动，微型振动传感器⑶即进入“闭合”状态，每振动一次，它“闭合”一次，给予触发 电路(4)的输入端一个从高到低的电平变化，结果导致蜂鸣器(5)鸣叫。一旦振动停止，微 型振动传感器(8)又恢复“开”状态。
4[0019]单稳态触发电路(4)如图2所示，以双极性集成电路555 (41)为核心，工作方式为 不可重触发。555(41)的引脚3构成本触发电路(4)的输出端，其输出高电平电流和输出低 电平灌电流都达到200mA，可以直接驱动大电流的负载。该555单稳态电路(4)输出的高电 平的持续时间τ = R42C42ln3 ^ 1. IR42C42，按图2所示参数，蜂鸣长约15秒。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的非接555 (41)的引脚2的一端构成本触 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⑴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，振荡与否受单稳态触发 电路(4)的输出信号控制，其振荡频率为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。触摸触发电路(2)如图4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，触发 触发电路(4)动作并输出一个高电平脉冲，驱动蜂鸣器(5)鸣叫。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。如果有人踩踏上长方形框架(1)，其上部的金属丝网(15)会向下碰触到导电的 底板(14)，一个从高到低的电压跳变信号通过单稳态触发电路(4)的电容C41和上拉电 阻R41组成的触发信号输入电路进入555电路(41)的触发端2，导致555 (41)的引脚3跳 变为高电平，结果是1)驱动蜂鸣器鸣叫报警，2)同时解除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，其振荡信号进入CD4017 (64)的时钟脉冲输入端进行计数， ⑶4017(64)的输出端Q1-Q9依次输出高电平脉冲，通过驱动电路(65)依序驱动三个达林顿 三极管T61，T62，T63导通，导致发光颜色不同的发光二极管组(66)、(67)和(68)依序发 光。根据报警器尺寸确定发光颜色不同的发光二极管组(66)、(67)和(68)的数目。 改变三色发光二极管的组合排列方式，调节三色彩灯组及其电路(6)中的可控多谐振荡电 路的振荡频率f = 1/(1. 5*R62*C6)，可以获得美观的发光报警视觉效果。
权利要求一种防触摸振动踩踏式彩灯报警器，其特征在于，由一个长方形框架、电池组、一个上拉电阻、单稳态触发电路、蜂鸣器及其限流电阻、三色彩灯组及其电路、触摸触发电路以及微型振动传感器组成；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，该底板还分别连接到微型振动传感器与单稳态触发电路的输入端，微型振动传感器的另一端接电池组的负极，所述触发电路的输入端还连接触摸触发电路的输出端，其输出端分成两路，一路串联蜂鸣器及其限流电阻后连接到电池组的负极，一路连接到三色彩灯组及其电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的防触摸振动踩踏式彩灯报警器，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所述的防触摸振动踩踏式彩灯报警器，其特征在于，所述单稳态触 发电路是以双极性555集成电路为核心的单稳态电路；其中，555的引脚2分别连接到一个 电阻和一个电容，所述电阻的另一端连接到电池组的正极，所述电容的另一端构成单稳态 触发电路的输入端，555的引脚6和引脚7并联，再分别连接到一个定时电阻和一个定时电 容，定时电阻和定时电容的另一端分别连接到电池组的正极和负极，555的引脚5串联一个 电容到电池组的负极，555的复位端4和电源端8并联接到电池组的正极，555的引脚3构 成本触发电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的防触摸振动踩踏式彩灯报警器，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构成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，所述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。
5.根据权利要求1所述的防触摸振动踩踏式彩灯报警器，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振动踩踏式彩灯报警器，由长方形框架、电池组、上拉电阻、单稳态触发电路、蜂鸣器及其限流电阻、三色彩灯组及其电路、触摸触发电路以及微型振动传感器组成。其中，长方形框架的底板是一块导电材料板，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；该底板还分别连接到上拉电阻、微型振动传感器与单稳态触发电路的输入端，所述触发电路的输入端还连接触摸触发电路的输出端。本实用新型结构简洁，成本低廉，一旦受到踩踏或人体触摸或移动所致振动即激励触发电路动作，启动蜂鸣器鸣叫，三色彩灯组依序闪亮，使用方便有效。
文档编号G08B7/06GK201698544SQ20102022393
公开日2011年1月5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