多触控压电报警电路的制作方法与工艺

文档序号:12013834阅读:736来源:国知局
本发明涉及一种多触控压电报警电路,可利用压电传感器的振动发电提供能量,具有三种触发方式、可靠性高、灵敏度高,属于电子控制领域。

背景技术:
从环境中捕获能量为低功耗设备供电是一种新型的能源供给技术,将压电传感器产生的电信号、电极片产生的波信号以及振动传感器的电路通断控制这三种控制方式同时应用到报警电路中,是对报警电路极大的优化。压电报警电路具有节能减排,灵敏度高,可靠性强等特点。关于压电报警电路方面,目前国内还没有相关专利,关于报警器的专利有很多。中国专利(公开号CN104062548A)公开了一种市电掉电报警电路,当市电的电压低于50V时,就会发出报警声,提醒用户第一时间发现市电掉电故障。中国专利(公开号CN1882969)公开了一种医用输液报警器,其特征在于,在针头的内部设置感应器,在报警器的左上方设置报警器开关,右上方安装信号灯,下方为扬声器,内部安装电池,针头通过导线与报警器连接,报警器通过导线与电脑连接,实现了在输液时及时通知护士换药的功能,不仅方便了病人休息,而且减轻了家属的负担。中国专利(公开号CN103129456A)公开了一种汽车超重报警器,实现汽车超重时报警并禁止汽车行驶的新型功能,在汽车底盘设置一个报警器,当汽车超重时,弹簧钢发生变形,触及报警器,报警器便开始报警并禁止汽车行驶。

技术实现要素:
为了有效地提高压电报警电路的灵敏度和可靠性,以及将压电发电这种高新技术应用到报警电路,本发明提供了一种多触控压电报警电路,通过将压电传感器、压电能量存储电路以及报警电路的整合,可实现不用安装电池或连接到传统电路,通过将自然界的振动能量转化为电能并存储供电。可实现压电传感器、电极片、振动传感器任意一个发生振动均可执行报警命令。灵敏度高、绿色无污染,符合现代机电产品的发展要求。为了解决上述技术问题,本发明多触控压电报警电路予以实现的技术方案是一种多触控压电报警电路,该电路包括能量存储电路和报警电路,所述能量存储电路由发光二极管(2)、开关S1(1)、压电传感器(3)、全桥整流电路(4)、电容C1(6)、充电电池组(7)组成;所述全桥整流电路(4)由四个二极管(5)排列组成;所述报警电路由开关S2(8)、滑动电阻(9)、555定时器芯片(10)、电阻R1(11)、电阻R2(12)、电阻R3(16)、电阻R4(25)、电阻R5(26)、HS9561芯片(13)、蜂鸣器(14)、三极管(15)、电容C2(17)、电容C3(19)、电容C4(21)、电容C5(24)、双色发光二极管(18)、接地线(20)、振动传感器(22)、电极片(23)组成;所述开关S1(1)和发光二极管(2)串联,其串联后的两端引线分别接在压电传感器(3)的两端;所述压电传感器(3)的一端通过电容C5(24)与555定时器芯片(10)的TR针脚相连;所述振动传感器(22)与555定时器芯片(10)的TR针脚相连;所述充电电池组(7)的正极通过开关S2(8)、电阻R4(25)与555定时器芯片(10)的TR针脚相连;所述充电电池组(7)的正极通过滑动电阻(9)、电阻R5(26)与555定时器芯片(10)的TH针脚相连;所述接地线(20)通过电容C4(21)与555定时器芯片(10)的TH针脚相连;所述充电电池组(7)正极通过开关S2(8)分别与555定时器芯片(10)的VCC针脚、R针脚相连;所述充电电池组(7)正极与蜂鸣器(14)正极相连;所述接地线(20)与555定时器芯片(10)的GND针脚相连;所述接地线(20)通过电容C3(19)与555定时器芯片(10)的VC针脚相连;所述双色发光二极管(18)的一个正极针脚通过电阻R3(16)与555定时器芯片(10)的VO针脚相连,另一个正极针脚通过电阻R1(11)与充电电池组(7)的正极相连,负极与接地线(20)相连;所述电容C2(17)的正极与555定时器芯片(10)的VO针脚相连,负极与接地线相连;所述HS9561芯片(13)的a1口、a2口分别连接电阻R2(12)的两端;所述HS9561芯片(13)的a3口与电容C2(17)的正极相连;所述HS9561芯片(13)的a5口与接地线(20)相连;所述HS9561芯片(13)的a4口与三极管(15)的基极相连;所述蜂鸣器(14)的负极与三极管(15)的集电极相连;所述三极管(15)的发射极与接地线(20)相连;所述充电电池组(7)并连电容C1(6),充电电池组(7)的正极与电容C1(6)的正极相连;所述发光二极管(2)串连开关S1(1)后,连接在压电传感器(3)的两端;所述全桥整流电路的b2端与b3端分别与压电传感器(3)的两端连接;所述全桥整流电路的b2端与电容C1(6)的正极相连,b4端与接地线(20)相连;所述电极片(23)通过电容C5(24)与555定时器芯片(10)的TR针脚相连。进一步讲,所述多触控压电报警电路,充电电池组(7)的标称电压是4V至6V,容量不小于120mAh。所述电容C1(6)的电容量不低于1mF,耐压不低于5V;所述压电传感器(3)为层合板结构或者是层合梁结构,层合板结构或者层合梁结构中压电层的材料为压电陶瓷或者PVDF材料;所述电阻R1(11)的阻值为220Ω,电阻R2(12)的阻值为220KΩ,电阻R3(16)的阻值为1KΩ,电阻R4(25)的阻值为10MΩ,滑动电阻(9)的电阻范围为0至2MΩ;所述电容C2的容量为300μF,电容C3的容量为103,电容C4的容量为10μF,电容C5的容量为104;所述蜂鸣器(14)为无源蜂鸣器或者有源蜂鸣器,蜂鸣器(14)的额定电压为3V。与现有技术相比,本发明的有益效果如下。(1)将压电发电技术应用到报警电路中,实现无需外部供电、无需更换电池、节能减排的好处。(2)将压电传感器触控、电极片触控、振动传感器控制三种控制同时应用到报警电路中,灵敏度更高,可靠性更强。附图说明图1是本发明多触控压电报警电路的电路原理图。图中:1-开关S12-发光二极管3-压电传感器4-全桥整流电路5-二极管6-电容C17-充电电池组8-开关S29-滑动电阻器10-555定时器芯片11-电阻R112-电阻R213-HS9561芯片14-蜂鸣器15-三极管16-电阻R317-电容C218-双色发光二极管19-电容C320-接地线21-电容C422-振动传感器23-电极片24-电容C525-电阻R426-电阻R5具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。如图1所示,一种多触控压电报警电路,该电路包括能量存储电路和报警电路,所述能量存储电路由发光二极管(2)、开关S1(1)、压电传感器(3)、全桥整流电路(4)、电容C1(6)、充电电池组(7)组成;所述全桥整流电路(4)由四个二极管(5)排列组成;所述报警电路由开关S2(8)、滑动电阻器(9)、555定时器芯片(10)、电阻R1(11)、电阻R2(12)、电阻R3(16)、电阻R4(25)、电阻R5(26)、HS9561芯片(13)、蜂鸣器(14)、三极管(15)、电容C2(17)、电容C3(19)、电容C4(21)、电容C5(24)、双色发光二极管(18)、接地线(20)、振动传感器(22)、电极片(23)组成。闭合开关S1(1),当用手指弹压电传感器(3)时,发光二极管(2)就会闪烁,可以验证压电传感器(3)是否与电路连通。通过自然激励或外激激励使压电传感器(3)产生振动变形发电,通过全桥整流电路的整流作用将电能临时存储到电容C1(6)中,待电容C1(6)充满后统一放电到充电电池组(7)中,闭合开关S2(8),充电电池组(7)就会给报警电路供电。平时处于稳态时,555定时器芯片(10)的VO针脚输出低电平,报警芯片因为无供电而不报警。当触碰压电传感器(3),产生的电信号经电容C5(24)注入555定时器芯片(10)的TR针脚,或当触碰电极片(23),杂波信号经电容C5(24)注入555定时器芯片(10)的TR针脚,或振动传感器(22)受振动而瞬间接通,都会使555定时器芯片(10)的TR针脚出现瞬间的低电平,使555定时器芯片(10)翻转进入暂态,TR针脚突变为高电平,报警芯片得电报警。综上所述,本发明多触控压电报警电路通过外界振动产生能量供电,通过多种触控方式实现更加可靠的报警控制。尽管上面结合图对本发明进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,在不脱离本发明宗旨的情况下,还可以作出很多变化,包括局部电路的改动,电子元件属性参数的变化,这些均属于本发明的保护范畴。
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