超聲波防盜報警器的製作方法
2023-08-10 01:02:56 1
專利名稱：超聲波防盜報警器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超聲波防盜報警器，尤其涉及一種帶有電子密碼開關的超聲波防盜報警器。
現有技術的超聲波防盜器雖能利用都卜勒效應感知移動目標，卻無法分辨敵我，當主人靠近時會發生虛警現象，給使用帶來了諸多不便。
本實用新型的目的在於提供一種能利用密碼準確識別入侵者從而準確報警的超聲波防盜報警器。
為了達到上述目的，本實用新型的超聲波防盜報警器包括向警戒空間發射超聲波的超聲波發射器；接收反射信號的超聲波接收器；從反射信號中檢出移動信號並進行放大、整形、輸出的都卜勒信號檢測放大電路；提供工作電壓的電壓電路；用於產生報警音響的報警電路，其特徵在於，還包括用於輸入密碼的密碼輸入電路，用於判斷所輸入密碼是否與設定密碼相符合的電子鎖電路，根據都卜勒信號檢測放大電路的輸出或電子鎖電路的輸出產生報警信號的邏輯控制電路，根據報警信號控制報警電路報警的報警控制電路。
本實用新型的超聲波防盜報警器由於帶有密碼開關，具有可準確識別入侵者從而有效報警的優點。其優點具體表現在(1)當主人需進入禁區時，可通過操縱密碼鍵盤使報警器退出警戒狀態；(2)報警器處於警戒狀態下，若有人入侵，由於外人無法知曉密碼，當他連續三次鍵入誤碼，報警器就會發出警笛聲報警；(3)入侵者若斷開報警信號產生電路與電源和報警電路間的任意一根連接線，都會觸發報警電路，因此還具有防破壞的優點。
以下將結合實施例和附圖詳細描述本實用新型。
圖1是本實用新型的超聲波防盜報警器的結構框圖。
圖2是上述結構框圖的一種較佳實施例的電原理圖；其中圖2a是報警信號產生電路的電原理圖，圖2b是電源和報警電路的電原理圖。
參見圖1。本實用新型的超聲波防盜報警器包括向某一警戒空間發射超聲波的超聲波發射器1、接收反射信號的超聲波接收器2；從上述反射信號中檢出移動信號並進行放大，整形，輸出的都卜勒信號檢測放大電路3；包括一密碼鍵盤，用於輸入密碼的密碼輸入電路4；輸入端與密碼輸入電路4輸出端相連接、根據密碼的不同輸入具有相應輸出的電子鎖電路5；對都卜勒信號檢測放大電路3及電子鎖電路5的輸出進行邏輯判斷以正確識別是否入侵者的邏輯控制電路6；對邏輯控制電路之輸出進行放大並轉換為報警開關信號輸出以控制報警電路工作的報警控制電路7；對報警開關信號進行放大、觸發延時並轉換成警笛聲輸出的報警電路8；對蓄電瓶進行充電的電源9；當蓄電瓶電壓偏低時指示用戶及時充電或更換的電瓶欠壓指示電路10。
圖2是根據圖1設計的本實用新型的一種較佳實施例的電原理圖，為了便於圖示，將圖2分為兩部分，其中圖2a是報警信號產生電路的電原理圖，所述報警信號產生電路包括了上述的超聲波發射器1，超聲波接收器2，都卜勒信號檢測放大電路3，密碼輸入電路4，電子鎖電路5，邏輯控制電路6，報警控制電路7。圖2b是電源和報警電路的電原理圖，參見圖2a，JD3、JD4、JD5、JD6四個反相器和電阻R36－R39、晶體JT、超聲波發射元件FS共同構成了超聲波發射器1，其中反相器JD5、JD6、電阻R37－R39及晶體JT組成振蕩電路，產生頻率為40KHz的方波，經反相器JD3、JD4整形放大後，通過電阻R36由超聲波發射元件FS向一定空間區域發射。根據都卜勒效應，若在上述空間內有物體移動，則反射回來的信號將會具有兩種不同的頻率。超聲波接收電路2包括超聲波接收元件JS，它接收到反射回來的信號後送入由三極體T1、T2，電阻R1－R7，電容C1－C4組成的前置放大電路31進行放大；電容C5、C6，二極體D1、D2和電阻R8組成檢波電路32，它將經過放大的信號中頻率為40KHz的高頻信號濾去，而讓其中的低頻信號(即由移動目標而產生的都卜勒信號)通過，此信號經過電阻R9、R10、電容C7被送入與之串聯的射極跟隨器JA4進行放大。JA可以是例如CM324集成運放元件，其中JA1、JA3兩個運放元件與電阻R11－R16，電容C8－C13共同構成了帶阻濾波電路33，對放大後的信號進行濾波，阻止其中50Hz和100Hz的工頻幹擾信號通過，然後再將此信號送入由JA2和電阻R17、R18，電容C14、C15組成的低通濾波電路34以濾去其中1.2KHz以上頻率的信號，最後經電容C17將信號送入與之串聯的整形放大電路35，所述整形放大電路由用作放大元件的三極體T3、T4，電阻R20－R26，電容C18，用作整形的二極體D3、D4及用來調節靈敏度的變阻器RP1組成，經過整形放大後的都卜勒信號經T4的集電極輸出，上述前置放大電路31、檢波電路32、帶阻電路33、低通電路34、整形放大電路35共同構成了都卜勒信號檢測放大電路3。如圖2a所示，本實用新型的密碼輸入電路4包括密碼輸入鍵盤KB、蜂鳴器FM、發光二極體FG2、和由JD1、JD2、C33、C34、R40－R42、D15組成的振蕩電路；電子鎖電路5包括一電子鎖JC及電容C21－C32、電阻R29－R35、二級管D9－D14及6V電源BT1。其中JC可以是例如UA3730電子鎖，它的輸入端5－11與密碼輸入鍵盤上的各鍵以圖中所示的方式連接，每鍵入一位數碼JC的14端會輸出一低電平，使蜂鳴器工作，發出一「嘟」聲。直流＋12V電源通過二極體D0、三極體T6、電阻R32連接到JC的端腳16上，T6的輸出端串接電容C24和R31構成充電迴路，二極體D9與電阻R31並聯構成放電迴路。JC的16端輸出通過雙與非門SY、二極體D8與都卜勒信號檢測放大電路3的輸出一起輸入邏輯控制電路6的與非門JB4中，而JC的15端與JB4的輸出一起輸入另一與非門JB3中。JC2可以採用例如MC4093兩輸入施密特與非門元件。JB3的輸出通過二極體D5、電阻R27對電容C20充電並加到報警控制電路7上。所述報警控制電路7由三極體T5、T7，電阻R28－R45、二極體D7，繼電器J1及發光二極體FG1組成，當C20上的電壓上升到高於T5的VBE時，T5導通，繼電器J1線圈通電激勵，觸點由A轉換到B，使電接頭5的電位降到零電位，接通報警電路報警(見下述)，同時，電接頭1上＋12V電壓通過二極體D0使T7導通，FG1發光，表明有入侵者，在蓄電瓶儲存電量不足的情況下，報警電路由於電壓偏低，不能發出警笛聲，此時用戶可根據FG1發光來判斷有入侵者。
以下結合圖2a進一步描述本實用新型的工作過程。JC的輸出端腳15、16開始工作前均處高電位「1」，用戶在設置密碼時，先鍵入密碼，然後接「＃」鍵，此時，JC的16端輸出被置為「0」，當用戶需要進入警戒區時，先重新鍵入密碼，再按「＃」鍵，此時，JC的16端重新恢復為「1」。JC15端的電位只有在外人連續鍵入三次誤碼時才會降為「0」。參見圖2a，設置密碼前，JC的16為「1」，使T6因VBE加上正向電壓而截止，＋12V工作電壓無法加到報警信號產生電路中，報警信號無法產生，因此不報警；設置碼後，由於JC的16端降為「0」，T6因基極得到偏置電壓而導通，其輸出通過R31對C24充電，並通過D9、R31放電，使JB4／12升為高電位「1」，此時，由於T6導通，JD1、JD2組成的振蕩電路得到工作電壓，其輸出使密碼輸入鍵盤上的發光二極體FG2發光，表明報警器已進入警戒狀態。同時，超聲波接收器2和都卜勒信號檢測放大電路3也得到12V電壓開始工作，若未發現移動目標，T4輸出為低電位「0」，則JB4的輸出為「1」，JG／15輸出「1」，JB3／10輸出為「0」，仍不接通報警迴路；若設碼後發現有移動信號，T4輸出為「1」，則JB4輸出為「0」，此時JB3的輸出為「1」，此高電位對C20充電，當UC20大於T5之VBE時，T5導通，將報警信號輸入報警迴路，報警器發出警笛聲報警；當入侵者連續三次鍵入誤碼時，JC／15之電位降為「0」，此時，JB3之輸出一定為「1」，接通報警迴路；當主人需進入警戒區時，再次輸入密碼後按「＃」，則JC之16腳又被置為「1」，T6截止，報警信號產生電路的工作電壓被切斷，不報警。
圖2b示出了本實用新型的電源和報警電路的電原理圖。其中，交流220V電源、變壓器B201、整流橋D201－D204、二極體D205－D208、穩壓器JC201、電阻R201－R204、電容C201－C204、開關K1、12V蓄電瓶，電接頭1、2、5構成了電源9。開始工作時，先閉合K1，220V交流電經B201降壓，D201－D204橋式整流，C201濾波，JC201穩壓後，一路通過D207使電接頭1上帶有＋12V電壓並為電瓶欠壓指示電路10提供電壓，另一路經過R203、K1對蓄電瓶充電。斷開交流電源後，報警器可由蓄電瓶供電。JE可以採用例如LM324運算放大器，其中運算放大器JE3和電阻R206－R210、電容C206、二極體D210、穩壓管D211、發光二極體LED組成了電瓶欠壓指示電路10。正常情況下，若電瓶電壓通過R208對C206充電，JE3的輸出端8為高電位，LED截止；當蓄電瓶電壓低於一設定值時，UC6減小，JE3的10端電位降低，其輸出相應地轉換為低電位，LED導通發出，指示用戶應充電或更換蓄電瓶。以下結合圖2b描述報警電路8的工作原理。當報警控制電路7產生報警信號即繼電器J1的觸點接通B點時，電接頭5被接地(見圖2a)，此低電平送入比較器JE4中進行比較後使其輸出端14產生高電位，並通過R213、D212對C207快速充電，經過充電時間t1，UC7達到設定值，觸發JE2狀態翻轉輸出高電平，再經過R214、D213對C200充電，經過充電時間t2，觸JE1輸出高電平，送入JF4的電源端14。假設報警信號在很短的時間內就消失，儲存在電容C217上的電量將通過R212放電，R212阻值較大，因而放電時間較長，在此期間，JE2仍可保持高電位輸出，並對C200充電，以保證有效地觸發報警。圖中JF可採用例如MC4069六與非門元件。JF2、JF3、電阻R222－R227、電容C212、二極體D215、D216組成了低頻振蕩信號發生器，產生低頻的報警信號並送入由JF1、JF6及電阻R218－R221、電容C281－C211組成的高頻振蕩信號發生器，經調製產生警笛報警信號，輸入主要由三極體T201－T206組成的推挽放大器中，經放大後驅動揚聲器輸出高分貝的警笛報警聲。
由圖2中可以看出，若入侵者斷開電接頭(1)或(2)，則報警控制電路7中三極體T7由於工作電壓被切斷而截止，電接頭5上無電流輸出，JE4的13端電位低於12端，JE1輸出高電平，觸發報警。若入侵者切斷電接頭(5)，同上述理由將觸發報警，可見入侵者斷開報警信號產生電路與電源和報警電路間的任意一根連接線，都會觸發報警電路，因此本實用新型還具有防破壞的優點。
在本實用新型權利要求所描述的範圍內，本領域的技術人員尚可對上述實施例進行修改，這些修改均應認為落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種超聲波防盜報警器，包括向警戒空間發射超聲波的超聲波發射器；接收反射信號的超聲波接收器；從反射信號中檢出移動信號並進行放大、整形、輸出的都卜勒信號檢測放大電路；提供工作電壓的電源電路；用於產生報警音響的報警電路；其特徵在於，還包括用於輸入密碼的密碼輸入電路；用於判斷所輸入密碼是否與設定密碼相符合的電子鎖電路；根據都卜勒信號檢測放大電路的輸出或電子鎖電路的輸出產生報警信號的邏輯控制電路；根據報警信號控制報警電路報警的報警控制電路。
2.如權利要求1所述的超聲波防盜報警器，其特徵在於，所述密碼輸入電路包括一密碼輸入鍵盤。
3.如權利要求1或2所述的超聲波防盜報警器，其特徵在於，所述報警控制電路包括輸出端接有繼電器線圈的第一電晶體及與繼電器觸點串聯的第二電晶體，所述第一電晶體基極與所述邏輯控制電路輸出端連接。
4.如權利要求1或2所述的超聲波防盜報警器，其特徵在於，所述電源電路包括用於提供工作電壓的蓄電瓶和對蓄電瓶進行充電的電源，還包括當蓄電瓶電壓低於指定值時產生指示信號的電瓶欠壓指示電路。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有電子密碼開關的超聲波防盜報警器，它包括超聲波發射、接收電路，都卜勒信號檢測放大電路，電源電路，報警電路，還包括密碼輸入電路，判斷所輸入密碼是否正確的電子鎖電路，當有目標入侵或當輸入誤碼時輸出報警信號的邏輯控制電路及根據報警信號控制報警電路報警的報警控制電路。
文檔編號G08B13/181GK2153098SQ9322566
公開日1994年1月12日 申請日期1993年5月4日 優先權日1993年5月4日
發明者張家平, 沈來申, 曹雪泳, 胡乙鋼, 鄭祥獻 申請人:張家平, 沈來申, 曹雪泳, 胡乙鋼, 鄭祥獻