专利名称：继电器配合晶体管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轮廓法测量面积区分脚型的方法”(申请号:2010102285159，申请公布号:CN 102339513 A，申请公布日:2012.02.01)公布的踩踏式报警器安排了两组电极，利用单片机逐根扫描、检测电极以区分人与小动物的踩踏。但是，该装置缺乏检查电极故障的措施，而且，行电极粘连要求其串入并出电路具有开集电极电路结构，否则可能损毁该输出口。
发明内容为了克服“防宠物踩踏式报警器及其轮廓法测量面积区分脚型的方法”所述踩踏式报警装置的上述缺点，本实用新型提供一种继电器配合晶体管检查电极的踩踏式报警器，它既可以检测电极发生断线、同一组电极存在相邻电极粘连以及行电极与列电极发生交叉粘连，还使得行电极粘连不影响其串入并出电路。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是: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。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；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，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。本实用新型还包括两个继电器及其激励电路以及两个晶体管接口电路；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；列电极组的电极各自连接一个下拉电阻，它们的一端依序连接到并入串进电路的各个并行输入端，它们的另一端按照奇、偶排列顺序分别连接到一个继电器及其激励电路的各个输出端；行电极组电极的一端各自经过一个隔离二极管依序连接到串入并出电路的各个并行输出端，它们的另一端按照奇、偶排列顺序分别连接到一个晶体管接口电路的各个输入端，这两个晶体管接口电路的输出端各自连接到单片机的一根输入口线。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、一组二极管、一个继电器及其续流二极管组成；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，其另一端与三极管的基极以及一个下拉电阻并联，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连接到电源正极，该受控开关的另一端与一组二极管的正极并联，该组二极管的数目对应列电极组电极数目的一半，它们的负极构成该继电器及其激励电路的各个输出端。两个晶体管接口电路的结构相同，各自由单个晶体管开关电路组成，而单个晶体管开关电路分别由一组二极管、一个晶体管、一个基极电阻、一个下拉电阻及一个上拉电阻组成，该组二极管的数目对应着行电极组电极数目的一半，它们的正极构成该晶体管接口电路的各个输入端，它们的负极都与基极电阻并联，基极电阻的另一端与晶体管的基极以及一个下拉电阻并联，电源、上拉电阻以及晶体管的两个非基极电极构成串联回路，该晶体管之非接电源负极的非基极电极构成该晶体管接口电路的输出端。每个继电器及其激励电路的各个输出端连接着一组列电极，或奇数组列电极，或偶数组列电极。平时，继电器不发生动作，由于列电极上连接有下拉电阻，对应的一组列电极上全部是低电平。单片机控制一个继电器发生动作，继电器的受控开关闭合，电源正极经过该受控开关通往一组隔离二极管，该继电器及其激励电路的输出端由于接有列电极上的下拉电阻而出现高电平，也就是该组列电极上全部出现高电平。因此，让两个继电器先后发生动作，列电极上便会依序出现高、低电平；如果列电极发生断线，单片机通过并入串进电路检测不到相应的高电平，表现为全是低电平；如果相邻列电极出现粘连，单片机通过并入串进电路检测到的电平全为高电平。故障部位对应着并入串进电路的输入顺序。当行电极依序出现一个高电平的时候，两个晶体管接口电路的输出端上会出现一个高电平和一个低电平，而且该高、低电平交替变化，据此判断行电极是否发生断线、相邻行电极是否出现粘连。这通过操作串入并出电路逐根送出高电平的行扫描检查信号就可以做到。故障部位对应着串入并出电路逐根行电极输出高电平行扫描检查信号的顺序。正常的扫描检测工作也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:运用市售的2个小型继电器为奇、偶两组列电极分别引入高电平，以两个晶体管开关电路把串入并出电路每次输出的一个高电平从奇、偶两组行电极上引到并入串进电路，使得“踩踏式”系列报警装置能够检查行、列电极的状态；同时，在串入并出电路与行电极之间串入隔离二极管，解决了行电极粘连影响串入并出电路的问题；技术新颖、可行。
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是一个继电器及其激励电路的原理图。[0014]图3是采用三极管的一个晶体管接口电路的原理图。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.晶体管接口电路，82.晶体管接口电路，91.继电器及其激励电路，92.继电器及其激励电路，93.两个继电器之一。
具体实施方式
本实用新型的整体结构如图1所示。图2表示一个继电器及其激励电路的电路原理，其中的继电器(93)选用小型、低功耗的，其工作电压采用DC5V即可，配置0.01uF、0.1uF与470uF的滤波电容。晶体管接口电路(81)与晶体管接口电路(82)的电路原理如图3所示，图中的一组二极管的正极构成该晶体管接口电路的各个输入端，分别与奇数组行电极(41)或偶数组行电极(42 ) —一对应连接；图中的晶体管采用NPN型三极管，也可以选用PNP三极管、增强型MOSFET和增强型结型场效应管。同一个晶体管接口电路中，非接电源负极的集电极或源极并联，构成该晶体管接口电路的输出端，连接到单片机(I)的一根输入口线例如P3.0或P3.1。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的数目对应着行电极与列电极的数量，根据需要配置；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。单片机(I)的有关口线可以根据情况另行安排。P3.7激励音乐电路发声报警，根据需要采用发声器件及其驱动电路。
权利要求1.一种继电器配合晶体管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，其特征是:它还包括两个继电器及其激励电路以及两个晶体管接口电路；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；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；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；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；列电极组的电极各自连接一个下拉电阻，它们的一端依序连接到并入串进电路的各个并行输入端，它们的另一端按照奇、偶排列顺序分别连接到一个继电器及其激励电路的各个输出端；行电极组电极的一端各自经过一个隔离二极管依序连接到串入并出电路的各个并行输出端，它们的另一端按照奇、偶排列顺序分别连接到一个晶体管接口电路的各个输入端，这两个晶体管接口电路的输出端各自连接到单片机的一根输入口线。
2.根据权利要求1所述的继电器配合晶体管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、一组二极管、一个继电器及其续流二极管组成；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，其另一端与三极管的基极以及一个下拉电阻并联，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连接到电源正极，该受控开关的另一端与一组二极管的正极并联，该组二极管的数目对应列电极组电极数目的一半，它们的负极构成该继电器及其激励电路的各个输出端。
3.根据权利要求1所述的继电器配合晶体管检查电极的踩踏式报警器，其特征是:两个晶体管接口电路的结构相同，各自由单个晶体管开关电路组成，而单个晶体管开关电路分别由一组二极管、一个晶体管、一个基极电阻、一个下拉电阻及一个上拉电阻组成，该组二极管的数目对应着行电极组电极数目的一半，它们的正极构成该晶体管接口电路的各个输入端，它们的负极都与基极电阻并联，基极电阻的另一端与晶体管的基极以及一个下拉电阻并联，电源、上拉电阻以及晶体管的两个非基极电极构成串联回路，该晶体管之非接电源负极的非基极电极构成该晶体管接口电路的输出端。
专利摘要继电器配合晶体管检查电极的踩踏式报警器是一种能够检查电极状态、电极粘连不影响电路的踩踏式报警器。其中，每个继电器受单片机的一根口线控制，其受控开关的一端连接到电源正极，另一端与一组二极管的正极并联，该组二极管的负极分别与奇数组列电极和偶数组列电极一一连接；列电极各自连接一个下拉电阻，它们的另一端依序连接到并入串进电路的各个并行输入端；行电极的一端各自经过一个二极管依序连接到串入并出电路的各个并行输出端，另一端按奇、偶排列顺序分别连接到一个晶体管接口电路的各个输入端；两个晶体管接口电路各自由单个晶体管开关电路组成，它俩的输出端各自连接单片机的一根口线。用于防盗报警。
文档编号G08B13/10GK203055049SQ201320014710
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25日
发明者曾艺 申请人:王西伟