专利名称：采用三个继电器分别检查行列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、列电极通断状态的踩踏式报警器。
背景技术：
“防宠物踩踏式报警器及其同时测量若干区域面积的方法”(申请号:2010102285394，申请公布号:CN 102339516 A，申请公布日:2012.02.01)等发明专利申请公开了一种踩踏式报警器，利用单片机分析行电极组与列电极组的接触情况，可以区分受到踩踏的区域，计算它们的面积，据此告知人或小动物的踩踏。如果电极出现断线、相邻电极发生粘连等异常情况会影响这种“踩踏式报警器”的工作效能；如果行电极发生粘连还会对串入并出电路的输出口造成破坏，因此要求其串入并出电路的输出口采用集电极开路结构。
发明内容为了克服“防宠物踩踏式报警器及其同时测量若干区域面积的方法”所述踩踏式报警装置的两个缺点，本实用新型提供一种采用三个继电器分别检查行列电极的踩踏式报警器，它不仅能够检测电极的故障，包括检查行电极与列电极发生粘连、电极发生断线、同一组电极存在相邻电极粘连三类异常情形，还保障行电极出现粘连时不会对串入并出电路的输出口产生不利影响。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；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；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列检查继电器及其激励电路和一个行检查继电器及其激励电路，这三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，其另一端按照奇、偶排列顺序分别连接到两个列检查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、偶排列顺序分别依序连接到行检查继电器及其激励电路的两组输入端，行检查继电器及其激励电路的两个输出端各自连接到单片机的一根输出口线。两个列检查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、一个继电器及其续流二极管以及一组二极管组成；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，继电器受控开关的一端连接到电源的正极，其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数目的一半，该组二极管的负极依序构成该列检查继电器及其激励电路的一组输出端。行检查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、一个直流电磁继电器及其续流二极管以及两组二极管组成；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，所用继电器具有两个受控开关，每个受控开关的一端构成该行检查继电器及其激励电路的一个输出端，还连接着一个下拉电阻，该受控开关的另一端与一组二极管的负极并联，该组二极管的数目对应行电极组电极数目的一半，该组二极管的正极依序构成该行检查继电器及其激励电路的一组输入端。串入并出电路逐根行电极输出高电平扫描信号，单片机控制行检查继电器及其激励电路发生动作，行检查继电器及其激励电路的两个输出端分别出现高、低电平，并且，该高、低电平随着行扫描信号的变化而交替变化。如果行检查继电器及其激励电路的两个输出端同时出现高电平，说明发生了相邻行电极粘连，如果同时出现低电平，说明发生了行电极断线。故障发生的部位对应着串入并出电路逐根行电极输出高电平扫描信号的顺序。单片机每一次只控制一个列检查继电器及其激励电路发生动作，因此，并入串出电路输出给单片机的串行信号表现为高、低电平交替出现。这时，如果并入串出电路输出给单片机的串行信号出现连续的低电平，说明发生了列电极断线，如果出现连续的高电平，说明发生了相邻列电极粘连。故障发生的部位对应着并入串出电路输出给单片机串行信号的顺序。例行的扫描检测工作即可以检测行电极与列电极发生交叉粘连的情况，不再详述。本实用新型的有益效果是:采用I个带双刀双掷开关的小型继电器配合串入并出电路检查行电极，采用另外2个小型继电器配合并入串出电路检查列电极，使得“踩踏式报警器”系列防盗报警装置具备了自我检查行、列电极状态的能力，也具备了抵抗行电极粘连的能力；较之同期提交国家知识产权局专利局审查的“采用两个继电器检查电极的踩踏式报警器”，虽然继电器增加了一个，但据此技术改进可以精确定位发生故障的电极，功能完备，也便于制作，适用于电极需要电气隔离的场合。
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是行检查继电器及其激励电路的电路原理图。图3是两个列检查继电器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.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.行检查继电器及其激励电路，82.行检查继电器，91.列检查继电器及其激励电路，92.列检查继电器及其激励电路，93.列检查继电器。
具体实施方式
图1表示本实用新型的整体结构。图2、图3所示继电器及其激励电路中的继电器选用小型、低功耗的，其工作电压可以选用5V，配置0.01uF、0.1uF与470uF的滤波电容。列电极组的电极各自连接一个下拉电阻，使得列电极平时处于低电平。在远离并入串进电路的一端，奇数组列电极(51)依序连接到列检查继电器及其激励电路(91)的各个输出端，偶数组列电极(52)依序连接到列检查继电器及其激励电路(92)的各个输出端。一旦某个列检查继电器(93)发生动作，电源正极通过继电器(93)闭合了的受控开关施加到有关的隔离二极管的正极，使得对应的这一组二极管导通，相应的列电极上全部处于高电平。而没有发生动作的另一个列检查继电器(93)所对应的列电极上仍然全部处于低电平。这种交替变化的电平有助于判断列电极是否发生了断线、相邻列电极是否出现了粘连。检查行电极状态，或例行正常的扫描检测工作，都需要串入并出电路(2)逐根行电极输出高电平的扫描信号。行电极组电极与串入并出电路(2)的各个并行输出端之间串入了隔离二极管，因此，即使发生了相邻行电极粘连，对所连接的串入并出电路(2)的各个并行输出端不产生任何影响，例如:一根行电极上出现的高电平不会影响粘连着的行电极所对应着的串入并出电路(2)之输出端上出现的低电平，一根行电极上出现的低电平也不会影响粘连着的行电极所对应着的串入并出电路(2)之输出端上出现的高电平。如图2所示，行检查继电器及其激励电路(81)的两组输入端分别涉及一组隔离二极管，在例行正常的扫描检测工作时起到隔离各根行电极的作用。只要一根行电极上出现高电平，行检查继电器(82)发生动作的时候，对应的行检查继电器及其激励电路的某个输出端就会从低电平变化到高电平。正常警戒踩踏的时候，串入并出电路(2)输出行扫描信号，而单片机(I)通过并入串进电路(3)输入检测到列电极信号，据此分析情况，此处不再详述。音乐电路用于发声报警，根据需要选用发声器件及其驱动电路。单片机(I)的有关口线根据情况合理选用。根据行电极与列电极的需要量配置74HC164、74HC165的数目。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。
权利要求1.一种采用三个继电器分别检查行列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:它还包括两个列检查继电器及其激励电路和一个行检查继电器及其激励电路；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；两个列检查继电器及其激励电路和一个行检查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，其另一端按照奇、偶排列顺序分别连接到两个列检查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、偶排列顺序分别依序连接到行检查继电器 及其激励电路的两组输入端，行检查继电器及其激励电路的两个输出端各自连接到单片机的一根输出口线。
2.根据权利要求1所述的采用三个继电器分别检查行列电极的踩踏式报警器，其特征是:两个列检查继电器及其激励电路的结构相同，各自由一个三极管、一个基极电阻、一个下拉电阻、一个继电器及其续流二极管以及一组二极管组成；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，继电器受控开关的一端连接到电源的正极，其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，该组二极管的负极依序构成该列检查继电器及其激励电路的一组输出端。
3.根据权利要求1所述的采用三个继电器分别检查行列电极的踩踏式报警器，其特征是:行检查继电器及其激励电路由一个三极管、一个基极电阻、一个下拉电阻、一个直流电磁继电器及其续流二极管以及两组二极管组成；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，所用继电器具有两个受控开关，每个受控开关的一端构成该行检查继电器及其激励电路的一个输出端，还连接着一个下拉电阻，该受控开关的另一端与一组二极管的负极并联，该组二极管的数目对应行电极组电极数目的一半，该组二极管的正极依序构 成该行检查继电器及其激励电路的一组输入端。
专利摘要采用三个继电器分别检查行列电极的踩踏式报警器是一种能够检测行、列电极断线和相邻电极粘连并能承受行电极发生粘连的踩踏式报警器。其中，三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并行输入端，另一端按照奇、偶排列顺序分别连接到两个列检查继电器及其激励电路的输出端；行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并行输出端，另一端按照奇、偶排列顺序分别依序连接到行检查继电器及其激励电路的两组输入端，行检查继电器及其激励电路的两个输出端各自连接到单片机的一根输出口线。用于电极需要电气隔离的防盗报警场合。
文档编号G08B29/06GK203055050SQ201320014718
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