专利名称：电磁铁配合二极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数轮廓内格点区分脚型的方法”(申请号:2010102285252，申请公布号:CN 102339514 A，申请公布日:2012.02.01)安排了纵横交织的两组电极，利用单片机对行电极组逐行输出扫描信号，同时检测列电极组的输入信号，进而分析行电极与列电极发生接触的结点的情况，告知人或小动物的踩踏。该装置能够检测行电极与列电极存在交叉粘连的情形，但是，尚不能自我检查电极的断线、相邻电极粘连等异常情况。
发明内容为了弥补“防宠物踩踏式报警器及其数轮廓内格点区分脚型的方法”所述踩踏式报警器不能够自我检查电极组导线情况的缺点，本实用新型提供一种电磁铁配合二极管检查电极的踩踏式报警器，它不仅能够检测行电极与列电极存在粘连的情况，还能够检测行电极或列电极发生断线、同一组电极存在相邻电极粘连两类异常情形。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:它由列电极组、行电极组、单片机系统、串入并出电路、并入串进电路、两组隔离二极管、两块导电橡胶及其支撑板、两个电磁铁及其激励电路、音乐电路以及电源组成；其中，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，单片机的一根输出口线连接到音乐电路的输入端，电源供电本装置的各部分电路；列电极组和行电极组分别安置在一个长方形框架的上部和底部，由该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；每根列电极连接一个下拉电阻，其一端依序连接到并入串进电路的各个并行输入端，其另一端按照奇、偶排列顺序分别面对一块导电橡胶，其间距离位于所用电磁铁的行程范围之内；每一条导电橡胶各自经过一个隔离二极管连接到单片机的一根输出口线，各自安装在一块支撑板上，两块支撑板各自连接到一个电磁铁的活动轴；两个电磁铁及其激励电路的控制端分别连接到单片机的一根输出口线；行电极组电极的一端依序连接到串入并出电路的各个并行输出端，其另一端分别连接到一个隔离二极管的正极，这些隔离二极管的负极按照行电极的奇、偶排列顺序分别并联起来，这两个并联点再分别与单片机的一根输入口线以及一个下拉电阻并联。两个电磁铁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、一个电磁铁和一个续流二极管组成；其中，基极电阻的一端构成该电磁铁及其激励电路的控制端，基极电阻的另一端与三极管的基极以及一个下拉电阻并联，电源、电磁铁的线圈、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电磁铁线圈的两端。[0006]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P1.2，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。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各个并行输入端。本实用新型把行电极组分成奇数组与偶数组，为它俩设计了两个二极管或电路，利用单片机的两根口线按行电极排列的奇、偶顺序检测串入并出电路输出的行扫描信号，根据能否检测到相应的行扫描信号判断行电极组电极的通或断以及相邻行电极是否发生粘连。为了检测列电极组电极的通或断以及区分相邻列电极是否发生粘连，本实用新型把列电极组也分成奇数组与偶数组，为它俩设计了两块导电橡胶及其支撑板。在进行自我检查的时候，单片机的两根输出口线各自控制一个电磁铁发生动作，从而各自推动或吸引一块导电橡胶及其支撑板发生位移，分别接通对应的奇数组列电极或偶数组列电极，因而借助并入串进电路便能够检测到导电橡胶上来自单片机的另外两根输出口线的电平状态，据此完成列电极自检任务。执行正常的扫描检测任务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:选用小型电磁铁并配合导电橡胶检查列电极，设计了二极管或电路检查行电极，为“踩踏式报警器”自动检查行、列电极的状态提供了一条新的技术途径，较之同期提交国家专利局审查的“电磁铁配合晶体管检查电极的踩踏式报警器”与“电磁铁配合光电耦合器检查电极的踩踏式报警器”，电路简洁，制作方便、经济。
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是两个电磁铁及其激励电路之一的电路原理图。图中，1.单片机系统，2.串入并出电路，3.并入串进电路，41.行电极组中的奇数组电极,42.行电极组中的偶数组电极，51.列电极组中的奇数组电极，52.列电极组中的偶数组电极，91.电磁铁及其激励电路，92.电磁铁及其激励电路，93.—块导电橡胶及其支撑板,94.一块导电橡胶及其支撑板,95.两个电磁铁之一。
具体实施方式
本实用新型的整体结构如图1所示。检测行电极组中电极时，单片机(I)的输出口线PL 2和Pl.3配合，通过串入并出电路(2)往行电极逐根输出一个高电平的行扫描检查信号，与该电极连接着的隔离二极管导通，这时，单片机(I)的输入口线P3.0与P3.1应当检测到相应的高电平；如果输入口线P3.0与P3.1没有检测到相应的行扫描检查信号即高电平信号，则表示行电极发生了断线；如果输入口线P3.0与P3.1同时检测到高电平信号，则表明相邻行电极发生了粘连。发生问题的行电极位置对应行扫描检查信号的输出顺序。触发电磁铁动作的过程举例如下:与导电橡胶单片机(I)的输出口线Pl.1输出一个高电平，经过电磁铁激励电路(91)激发一个电磁铁(95 )发生动作，从而推动或吸引导电橡胶及其支撑板(93)发生位移，使得其上的导电橡胶与列电极组中的奇数组电极(51)构成紧密接触。导电橡胶及其支撑板(93)与导电橡胶及其支撑板(94)上的导电橡胶的电平来自单片机(I)的输出口线P3.3与P3.2。平时，两块导电橡胶没有与列电极构成紧密接触，列电极组中的奇数组电极(51)与列电极组中的偶数组电极(52)由于连接有下拉电阻而处于低电平。下列两个状况之一能够同时检测出列电极是否发生了断线以及相邻列电极是否发生了粘连:I)两个电磁铁一先一后发生动作，发生动作的电磁铁推动或吸引的导电橡胶上出现高电平；2)两个电磁铁同时发生动作，并且两块导电橡胶上的电平为高电平与低电平的组合。发生问题的列电极位置对应并入串进电路(3)的输入顺序。正常的扫描检测任务就是检测行电极与列电极是否发生了粘连，此处不再详述。音乐电路用于发声报警，可以采用三极管驱动发声器件等常见的电路。单片机(I)的有关口线可以根据情况另行安排。根据行电极与列电极的需要量配置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。还可以选用其它的电路实现相同的串行移位输入输出功能。
权利要求1.一种电磁铁配合二极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:它还包括两组隔离二极管、两块导电橡胶及其支撑板以及两个电磁铁及其激励电路；其中，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，单片机的一根输出口线连接到音乐电路的输入端，电源供电本装置的各部分电路；列电极组和行电极组分别安置在一个长方形框架的上部和底部，由该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；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，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各个并行输入端；每根列电极连接一个下拉电阻,其一端依序连接到并入串进电路的一个并行输入端，其另一端按照奇、偶排列顺序分别面对一块导电橡胶，其间距离位于所用电磁铁的行程范围之内；每一条导电橡胶各自经过一个隔离二极管连接到单片机的一根输出口线，各自安装在一块支撑板上，两块支撑板各自连接到一个电磁铁的活动轴；两个电磁铁及其激励电路的控制端分别连接到单片机的一根输出口线；行电极组电极的一端依序连接到串入并出电路的各个并行输出端,其另一端分别连接到一个隔离二极管的正极，这些隔离二极管的负极按照行电极的奇、偶排列顺序分别并联起来，这两个并联点再分别与单片机的一根输入口线以及一个下拉电阻并联。
2.根据权利要求1所述的电磁铁配合二极管检查电极的踩踏式报警器，其特征是:两个电磁铁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、一个电磁铁和一个续流二极管组成；其中，基极电阻的一端构成该电磁铁及其激励电路的控制端，基极电阻的另一端与三极管的基极以及一个下拉电阻并联，电源、电磁铁的线圈、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电磁铁线圈的两端。
专利摘要电磁铁配合二极管检查电极的踩踏式报警器是一种能够检测电极断线和相邻电极粘连的踩踏式报警器，其中，每根列电极连接一个下拉电阻，其一端依序连接到并入串进电路的并行输入端，另一端按照奇、偶排列顺序分别面对一块导电橡胶，每一条导电橡胶各自经过一个隔离二极管连接到单片机的一根输出口线，两块导电橡胶通过支撑板各自连接到一个电磁铁的活动轴；两个电磁铁及其激励电路的控制端分别连接到单片机的一根输出口线；行电极组电极的一端依序连接到串入并出电路的并行输出端，其另一端经过一个隔离二极管以后按照行电极的奇、偶排列顺序分别并联起来，这两个并联点再分别与单片机的一根输入口线以及一个下拉电阻并联。用于防盗报警。
文档编号G08B29/06GK203055055SQ201320014748
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17日
发明者曾艺 申请人:王西伟