低功耗高分貝報(bào)警裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種低功耗高分貝報(bào)警裝置，包括掃頻信號(hào)發(fā)生單元、選通單元、控制單元、第一開關(guān)單元、電源單元、電源開關(guān)管理單元、電壓轉(zhuǎn)換單元、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、第二開關(guān)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)聲器件單元、腔體單元，掃頻信號(hào)發(fā)生單元經(jīng)過選通單元后依次與驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、第二開關(guān)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)聲器件單元相連；控制單元與第一開關(guān)單元、選通單元相連；電源單元分別通過電源開關(guān)管理單元和第一開關(guān)單元后分為兩路，一路分別與信號(hào)發(fā)聲單元、選通單元、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元相連以提供各單元正常工作所需電源，另一路通過電壓轉(zhuǎn)換單元后連接控制單元；發(fā)聲器件單元位于腔體單元內(nèi)。本實(shí)用新型進(jìn)行合理地驅(qū)動(dòng)，提高報(bào)警聲級(jí)強(qiáng)度并降低功耗。
【專利說明】
低功耗高分貝報(bào)警裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種報(bào)警裝置，具體地，涉及一種低功耗高分貝報(bào)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的報(bào)警電路一般采用單頻點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如申請(qǐng)?zhí)枮?00820038099.4的報(bào)警器專利，信號(hào)發(fā)生電路采用6反相器構(gòu)成的自激振蕩電路的技術(shù)方案，這種報(bào)警驅(qū)動(dòng)方式發(fā)出的報(bào)警聲音存在聲響單調(diào)、聲級(jí)強(qiáng)度不高、感官不強(qiáng)烈的問題；當(dāng)然，可以采用外加大功率音頻功放的驅(qū)動(dòng)方式克服上述問題，但是音頻功放這種驅(qū)動(dòng)方式存在功耗高、發(fā)熱嚴(yán)重、聲級(jí)強(qiáng)度有限、感官效果不強(qiáng)的弊端。尤其是在單兵應(yīng)用中，功耗和響度已經(jīng)成為制約其應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo)。
[0003]對(duì)于可變聲調(diào)報(bào)警裝置，本行業(yè)的技術(shù)人員很容易想到的一種技術(shù)手段有兩種:第一，采用多頻點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如采用兩個(gè)頻點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，但是兩個(gè)頻點(diǎn)的輸出存在的弊端是，不同頻點(diǎn)的響度存在差別，若差別太大會(huì)導(dǎo)致其中單頻點(diǎn)報(bào)警響度太低，進(jìn)而達(dá)不到相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求;第二，采用報(bào)警集成電路(含語音芯片)。但這種驅(qū)動(dòng)方式也存在著輸出信號(hào)頻率范圍不可調(diào)，進(jìn)而制約了報(bào)警的聲級(jí)強(qiáng)度和感官效果。因?yàn)槿魏我粋€(gè)報(bào)警發(fā)聲器件，只有在特定頻率范圍內(nèi)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，發(fā)出的報(bào)警聲響才最大。第三，采用頻率合成芯片。這種方式的最大問題是成本高得難以接受。因此，報(bào)警驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生成為報(bào)警電路的瓶頸。
[0004]因此，如何進(jìn)行合理地驅(qū)動(dòng)，提高報(bào)警聲級(jí)強(qiáng)度、增強(qiáng)感官效果并降低功耗成為目前亟待解決的問題之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種低功耗高分貝報(bào)警裝置，其進(jìn)行合理地驅(qū)動(dòng)，提高報(bào)警聲級(jí)強(qiáng)度并降低功耗。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種低功耗高分貝報(bào)警裝置，其特征在于，包括掃頻信號(hào)發(fā)生單元、選通單元、控制單元、第一開關(guān)單元、電源單元、電源開關(guān)管理單元、電壓轉(zhuǎn)換單元、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、第二開關(guān)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)聲器件單元、腔體單元，掃頻信號(hào)發(fā)生單元經(jīng)過選通單元后依次與驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、第二開關(guān)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)聲器件單元相連;控制單元與第一開關(guān)單元、選通單元相連；電源單元分別通過電源開關(guān)管理單元和第一開關(guān)單元后分為兩路，一路分別與信號(hào)發(fā)聲單元、選通單元、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元相連以提供各單元正常工作所需電源，另一路通過電壓轉(zhuǎn)換單元后連接控制單元;發(fā)聲器件單元位于腔體單元內(nèi)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的有益效果:一、增強(qiáng)了報(bào)警的感官效果，提升了報(bào)警響度。避免了單頻點(diǎn)驅(qū)動(dòng)引發(fā)的刺耳問題，在1cm處正對(duì)處測(cè)量得到的報(bào)警強(qiáng)度為122dB。二、顯著地降低了功耗，解決了發(fā)熱問題。將功耗降低到傳統(tǒng)功放驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路的40%，增加了電池供電單兵設(shè)備的電池續(xù)航時(shí)間。三、電路簡單、成本低廉。裝置的總體成本在十元人民幣以內(nèi)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案具備報(bào)警聲級(jí)強(qiáng)度高、功耗低、電路簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于低功耗體積受限要求高分貝的報(bào)警設(shè)備中。
【附圖說明】
[0008]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0009]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低功耗高分貝報(bào)警裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低功耗高分貝報(bào)警裝置的掃頻信號(hào)發(fā)生單元的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低功耗高分貝報(bào)警裝置的掃頻信號(hào)發(fā)生單元的電路圖；
[0012]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的掃頻報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生方法實(shí)施例的一部分電路圖；
[0013]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的掃頻報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生方法實(shí)施例的另一部分電路圖；
[0014]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低功耗高分貝報(bào)警裝置的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型低功耗高分貝報(bào)警裝置包括掃頻信號(hào)發(fā)生單元101、選通單元102、控制單元103、第一開關(guān)單元104、電源單元105、電源開關(guān)管理單元106、電壓轉(zhuǎn)換單元107、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元108、第二開關(guān)單元109、變壓驅(qū)動(dòng)單元110、發(fā)聲器件單元111、腔體單元112，掃頻信號(hào)發(fā)生單元101經(jīng)過選通單元102后依次與驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元108、第二開關(guān)單元109、變壓驅(qū)動(dòng)單元110、發(fā)聲器件單元111相連;控制單元103與第一開關(guān)單元104、選通單元102相連；電源單元105分別通過電源開關(guān)管理單元106和第一開關(guān)單元104后分為兩路，一路分別與信號(hào)發(fā)聲單元101、選通單元102、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元108、變壓驅(qū)動(dòng)單元110相連以提供各單元正常工作所需電源，另一路通過電壓轉(zhuǎn)換單元107后連接控制單元103;發(fā)聲器件單元111位于腔體單元112內(nèi)。
[0017]控制單元103發(fā)出第一控制信號(hào)(或稱“控制信號(hào)I”)和第二控制信號(hào)(或稱“控制信號(hào)2”)，第一控制信號(hào)發(fā)送到第一開關(guān)單元104，第二控制信號(hào)發(fā)送到選通單元102。
[0018]掃頻信號(hào)發(fā)生單元101產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過選通單元102后依次與驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元108、第二開關(guān)單元109、變壓驅(qū)動(dòng)單元110、發(fā)聲器件單元111相連，選通單元102的作用是作為掃頻信號(hào)發(fā)生單元101所產(chǎn)生信號(hào)的門控，從而靈活地對(duì)報(bào)警和非報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元108的用來對(duì)掃頻信號(hào)發(fā)生單元101產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)能力放大;第二開關(guān)單元109的作用是控制變壓驅(qū)動(dòng)單元110的開通和/或關(guān)斷，變壓驅(qū)動(dòng)單元110作用是對(duì)驅(qū)動(dòng)發(fā)聲器件信號(hào)的幅度進(jìn)行放大并與發(fā)聲器件形成諧振回路，發(fā)聲器件單元111用來發(fā)出報(bào)警聲響。掃頻信號(hào)發(fā)生單元101能夠產(chǎn)生特定頻段內(nèi)連續(xù)變化的掃頻信號(hào);掃頻信號(hào)發(fā)生單元101產(chǎn)生掃頻信號(hào)的過程包括如下步驟:步驟一、產(chǎn)生一個(gè)三角波信號(hào);步驟二、將非對(duì)稱式多諧振蕩器第一反相器單元與第二反相器單元之間的正反饋引出點(diǎn)之前增加一個(gè)電容單元并將非對(duì)稱式多諧振蕩器的反饋電阻替換為兩個(gè)同樣阻值的電阻串聯(lián);步驟三、將三角波信號(hào)注入到非對(duì)稱式多諧振蕩器反饋環(huán)路的兩個(gè)電阻單元公共端。
[0019]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低功耗高分貝報(bào)警裝置的掃頻信號(hào)發(fā)生單元的結(jié)構(gòu)框圖，低功耗高分貝報(bào)警裝置的掃頻信號(hào)發(fā)生單元包括信號(hào)部分電源單元120、第一電阻單元121、三角波信號(hào)發(fā)生單元122、第二電阻單元123、第三電阻單元126、第一反相器單元124、第二反相器單元125、第一電容單元127、第二電容單元128，信號(hào)部分電源單元120接第一電阻單元121的上端，第一電阻單元121的下端、第二電阻單元123的上端、第三電阻單元126的左端、三角波信號(hào)發(fā)生單元122的輸出接在一起形成第一公共端Tl，第二電阻單元123下端、第一反相器單元124左端、第二電容單元128左端相接形成第四公共端T4，第一反相器單元124的右端接第一電容單元127左端形成第五公共端T5，第一電容單元127的右端、第二反相器單元125的左端、第三電阻單元126的右端相接形成第二公共端T2，第二反相器單元125的右端連接第二電容單元128的右端形成第三公共端T3。
[0020]所述三角波信號(hào)發(fā)生單元122能夠產(chǎn)生10Hz以下的三角波信號(hào);所述的第一電容單元127、第二電容單元128為無極性陶瓷電容；所述的第一電阻單元121、第二電阻單元123、第三電阻單元126均為常規(guī)電阻;所述的第一反相器單元124、第二反相器單元125用來對(duì)輸入信號(hào)的電平進(jìn)行取反。所述的第一反相器單元124、第二反相器單元125包括但不限于邏輯器件中的反相器、與非門、或非門。
[0021]掃頻信號(hào)發(fā)生單元101的工作原理如下:上電后，上電后，信號(hào)部分電源單元120經(jīng)第一電阻單元121和第二電阻單元123和/或第三電阻單元126分壓為公共端Tl提供一個(gè)初始電位從而讓非對(duì)稱式多諧振蕩器可靠起振。為方便分析，斷開三角波信號(hào)發(fā)生單元122至Tl公共端的連線，將振蕩環(huán)路的第一電容單元127短路掉后，信號(hào)部分電源單元120、第一電阻單元121、第二電阻單元123、第一反相器單元124、第二反相器范元125、第二電容單元128、第三電阻單元126形成非對(duì)稱式多諧振蕩器，在T5處輸出一個(gè)固定的類方波信號(hào)，振蕩頻率取決于第二電阻單元123的電阻值、第三電阻單元126的電阻值和第二電容單元128電容值;連接三角波信號(hào)發(fā)生單元122至Tl公共端，當(dāng)三角波信號(hào)發(fā)生單元122產(chǎn)生的三角波信號(hào)加入Tl公共端后，改變了 Tl點(diǎn)的電平，造成了第一電容單元127和第二電容單元128充電和/或放電截止電壓的改變，進(jìn)而改變了第二電阻單元123串聯(lián)第三電阻單元126形成的電阻分別與第一電容單元127、第二電容單元128形成的RC充電時(shí)間和放電時(shí)間，在TI點(diǎn)電壓為上電時(shí)Tl初始電壓二分之一左右時(shí)，此時(shí)充電時(shí)間和放電時(shí)間之和達(dá)到一個(gè)最大值，即此時(shí)掃頻信號(hào)輸出的頻率最低；當(dāng)Tl點(diǎn)電壓向遠(yuǎn)離Tl初始電壓二分之一的方向增加或減少時(shí)，充電時(shí)間和放電時(shí)間對(duì)充放電周期起關(guān)鍵作用的一個(gè)顯著減小，RC充放電周期減小，振蕩頻率增加，因此，當(dāng)Tl點(diǎn)的電壓按照三角波的變化規(guī)律從Ov逐漸增加到電源電壓又逐漸降低到OV時(shí)，T5點(diǎn)產(chǎn)生的掃頻信號(hào)輸出頻率呈現(xiàn)出高頻1->最低頻-> 最高頻-> 最低頻->高頻I的逐漸變化規(guī)律。
[0022]信號(hào)部分電源單元120包括電源￥_匕電壓值為6V，提供電阻分壓器的電壓輸入以及芯片的供電電壓，反相器供電電源圖中未顯示;第一電阻單元121包括第十二電阻R12。三角波信號(hào)發(fā)生單元122包括第^^一電容C11、第三反相器N3C、第四反相器N3D、第八電阻R8、第八電容C8、第十七電阻R17，第三反相器N3C、第四反相器N3D、第八電阻R8、第八電容C8組成非對(duì)稱式多諧振蕩器，用來產(chǎn)生一個(gè)低頻的類方波信號(hào)，振蕩頻率取決于第八電阻R8和第八電容C8的取值，低頻類方波信號(hào)經(jīng)第十七電阻R17、第^^一電容CU、電源輸出電壓V_L形成RC充放電電路在tl公共端形成一個(gè)類三角波信號(hào)，第十七電阻R17還用于對(duì)三角波信號(hào)發(fā)生單元輸出電壓較低時(shí)進(jìn)行保護(hù)；
[0023]第二電阻單元123包括第十三電阻R13。第一反相器單元124包括第五反相器N3E。第二反相器單元125包括第六反相器N3F。第三電阻單元126包括第十四電阻R14。第一電容單元127包括第十四電容C14。第二電容單元128包括第十五電容C15。第三反相器N3C、第四反相器N3D、第五反相器N3E、第六反相器N3F為六反相器集成芯片⑶4069UB中的四路。第三反相器N3C的5腳接第七電阻R7的2腳;第三反相器N3C的6腳接第八電阻R8的2腳、第四反相器N3D的9腳;第四反相器N3D的9腳接第八電阻R8的2腳、第三反相器N3C的6腳;第四反相器N3D的8腳接C8的2腳、第十七電阻R17的I腳;第五反相器N3E的11腳接第十三電阻R13的2腳、第十五電容C15的I腳;第五反相器N3E的10腳接第十四電容C14的2腳，第五反相器N3E與第十四電容C14公共端t5作為掃頻信號(hào)輸出；第六反相器N3F的13腳接第十四電阻R14的2腳、第十四電容C14的I腳;第六反相器N3F的12腳接第十五電容C15的2腳，第六反相器N3F與第十五電容Cl 5的公共端為t3;第七電阻R7的I腳接第八電阻R8的I腳、電容C8的I腳;第七電阻R7的2腳接第三反相器N3C的5腳;第八電阻R8的I腳接第七電阻R7的I腳、第八電容C8的I腳；第八電阻R8的2腳接第三反相器N3C的6腳、第四反相器N3D的9腳;第十二電阻R12的I腳接電源V_L、第^^一電容Cl I的I腳;第十二電阻Rl 2的2腳接Rl3的I腳、第^^一電容Cl I的2腳、第十四電阻R14的I腳、第十七電阻R17的2腳并形成公共端tl;第十三電阻R13的I腳接第十二電阻R12的2腳、第^^一電容Cll的2腳、第十四電阻R14的I腳、第十七電阻R17的2腳;第十三電阻R13的2腳接第五反相器N3E的3腳、第十五電容C15的I腳并形成公共端t4;第十四電阻R14的I腳接第十二電阻R12的2腳、第^^一電容Cll的2腳、第十三電阻R13的I腳、第十七電阻R17的2腳；第十四電阻R14的2腳接第十四電容C14的I腳、第六反相器N3F的13腳；第十七電阻R17的I腳接第八電容C8的2腳、第四反相器N3D的8腳;第十七電阻R17的2腳接第十二電阻R12的2腳、第^^一電容Cll的2腳、第十四電阻R14的I腳、第十三電阻R13的I腳;第八電容C8的I腳接第八電阻R8的I腳、第十七電阻R7的I腳;第八電容C8的2腳接第十七電阻Rl 7的I腳、第四反相器N3D的8腳;第^^一電容Cll的I腳接電源￥_匕第十二電阻R12的I腳;第^^一電容Cll的2腳接第十二電阻R12的2腳、第十三電阻R13的I腳、第十四電阻R14的I腳、第十七電阻R17的2腳;第十四電容C14的I腳接第十四電阻R14的2腳、第六反相器N3F的13腳并形成公共端t2;第十四電容C14的2腳接第五反相器N3E的10腳形成公共端t5作為掃頻信號(hào)輸出；第十五電容C15的I腳接第十三電阻R13的2腳、第五反相器N3E的11腳;第十五電容C15的2腳接第六反相器N3F的12腳形成公共端t3;第十四電容C14、第十五電容C15為無極性陶瓷電容;第i^一電容Cll為鉭電解電容;第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十七電阻R17、第七電阻R7、第八電阻R8均為±5%精度電阻;第三反相器N3C、第四反相器N3D、第五反相器N3E、第六反相器N3F用來對(duì)輸入信號(hào)的電平進(jìn)行取反。
[0024]圖3所示的實(shí)施例的工作原理是:上電后，電源V_L經(jīng)第十二電阻R12和第十三電阻R13和/或第十四電阻R14分壓為公共端tl提供一個(gè)初始電位從而讓非對(duì)稱式多諧振蕩器可靠起振。為方便分析，斷開R17的2腳至tl公共端的連線，將振蕩環(huán)路的電容C14短路掉后，電源乂上、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第五反相器N3E、第六反相器N3F、第十五電容C15、第十四電阻R14形成非對(duì)稱式多諧振蕩器，在t5處輸出一個(gè)固定的類方波信號(hào)，振蕩頻率取決于第十三電阻R13、第十四電阻R14的電阻值和第十五電容C15的電容值;連接第十七電阻R17的2腳至Tl公共端的連線，當(dāng)由第三反相器N3C、第四反相器N3D、第八電阻R8、第八電容C8、第十七電阻R17、第^^一電容Cll產(chǎn)生的類三角波信號(hào)加入tl公共端后，tl點(diǎn)的電平會(huì)被加入的類三角波信號(hào)改變，造成第十四電容C14和第十五電容C15充電和/或放電截止電壓的改變，進(jìn)而改變了第十三電阻R13串聯(lián)第十四電阻R14形成的電阻分別與第十四電容C14、第十五電容C15所形成的RC充電時(shí)間和/或放電時(shí)間，在tl點(diǎn)電壓為上電時(shí)tl初始電壓二分之一左右時(shí)，此時(shí)充電時(shí)間和放電時(shí)間之和達(dá)到一個(gè)最大值，即此時(shí)掃頻信號(hào)輸出的頻率最低；當(dāng)tl點(diǎn)電壓向遠(yuǎn)離tl初始電壓二分之一的方向增加或減少時(shí)，充電時(shí)間和放電時(shí)間對(duì)充放電周期起關(guān)鍵作用的一個(gè)顯著減小，RC充放電周期減小，振蕩頻率增加，因此，當(dāng)tl點(diǎn)的電壓按照類三角波的變化規(guī)律從Ov逐漸增加到電源電壓又逐漸降低到OV時(shí)，取第十二電阻R12為100K歐、第十三電阻R13和第十四電阻R14為470K歐，第十四電容C14為330pF，第十五電容C15為270pF，t5點(diǎn)產(chǎn)生的掃頻信號(hào)輸出頻率呈現(xiàn)出4.27KHz->l.74KHz->5.14KHz->1.74KHz->4.27KHz的逐漸變化規(guī)律。
[0025]可選地，所述選通單元102采用邏輯器件中的與非門實(shí)現(xiàn)，從而保證在選通單元102關(guān)閉掃頻信號(hào)發(fā)生單元101的輸出時(shí)第二開關(guān)單元109處于關(guān)斷狀態(tài)。所述的控制單元103包括但不限于由數(shù)字邏輯組成控制電路、微控制器組成的控制核心。所述控制單元103發(fā)出第一控制信號(hào)控制第一開關(guān)單元104以便有選擇地對(duì)掃頻信號(hào)發(fā)生單元101、選通單元102、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元108、變壓驅(qū)動(dòng)單元110的電源進(jìn)行開通和/或關(guān)斷控制，達(dá)到電源管理的目的，以最大限度地降低報(bào)警電路的待機(jī)功耗;所述控制單元103發(fā)出第二控制信號(hào)對(duì)選通單元102進(jìn)行使能控制，達(dá)到對(duì)報(bào)警狀態(tài)開和/或關(guān)控制的目的；所述的電壓轉(zhuǎn)換單元107采用高效率的DC-DC電源。所述的驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元108采用一個(gè)或多個(gè)CMOS反相器組成。所述的第二開關(guān)單元109采用雙極型晶體三極管和限流電阻實(shí)現(xiàn)。所述的變壓驅(qū)動(dòng)單元110采用初級(jí)線圈與次級(jí)線圈匝數(shù)比不大于1:11的升壓變壓器，且次級(jí)線圈的Q值高于20。所述發(fā)聲器件單元111包括但不限于低功率消耗的壓電式陶瓷蜂鳴器、壓電陶瓷喇叭，且發(fā)聲器件單元111放置于腔體單元112中。所述腔體單元112有三個(gè)發(fā)聲孔，中間的發(fā)聲孔所處的平面與發(fā)聲器件單元111所處的平面平行，中間發(fā)聲孔兩側(cè)的發(fā)聲孔平面與發(fā)聲器件所處平面呈30°至75°夾角。
[0026]圖4和圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種低功耗高分貝報(bào)警裝置的電路圖。下面對(duì)照?qǐng)D1進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]掃頻信號(hào)發(fā)生單元101用來產(chǎn)生一個(gè)IK?5KHz連續(xù)變化的掃頻信號(hào)，包括第三反相器N3C、第四反相器N3D、第五反相器N3E、第六反相器N3F、第七電阻R7、第八電阻R8、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十七電阻R17、第八電容C8、第^^一電容Cll、第十四電容C14、第十五電容C15，第三反相器N3C、第四反相器N3D、第五反相器N3E、第六反相器N3F為六反相器集成芯片⑶4069UB中的四路。第三反相器N3C的5腳接第七電阻R7的2腳;第三反相器N3C的6腳接第八電阻R8的2腳、第四反相器N3D的9腳;第四反相器N3D的9腳接第八電阻R8的2腳、第三反相器N3C的6腳;第四反相器N3D的8腳接第八電容C8的2腳、第十七電阻R17的I腳;第五反相器N3E的11腳接第十三電阻R13的2腳、第十五電容C15的I腳;第五反相器N3E的10腳接第十四電容C14的2腳、與非門N5A的I腳;第六反相器N3F的13腳接第十四電阻R14的2腳、第十四電容C14的I腳;第六反相器N3F的12腳接第十五電容C15的2腳；第七電阻R7的I腳接第八電阻R8的I腳、第八電容C8的I腳;第七電阻R7的2腳接第三反相器N3C的5腳;第八電阻R8的I腳接第七電阻R7的I腳、第八電容C8的I腳;第八電阻R8的2腳接第三反相器N3C的6腳、第四反相器N3D的9腳;第十二電阻R12的I腳接電源￥_1^、第^^一電容Cll的I腳第十二;第十二電阻R12的2腳接第十三電阻R13的I腳、第^^一電容Cll的2腳、第十四電阻R14的I腳、第十七電阻R17的2腳;第十三電阻R13的I腳接第十二電阻R12的2腳、第^^一電容Cll的2腳、第十四電阻R14的I腳、第十七電阻R17的2腳;第十三電阻R13的2腳接第五反相器N3E的3腳、第十五電容C15的I腳;第十四電阻R14的I腳接第十二電阻R12的2腳、第^^一電容Cll的2腳、第十三電阻R13的I腳、第十七電阻R17的2腳;第十四電阻R14的2腳接第十四電容C14的I腳、第六反相器N3F的13腳;第十七電阻R17的I腳接第八電容C8的2腳、第四反相器N3D的8腳;第十七電阻R17的2腳接第十二電阻R12的2腳、第^^一電容Cll的2腳、第十四電阻R14的I腳、第十三電阻R13的I腳;第八電容C8的I腳接第八電阻R8的I腳、第七電阻R7的I腳;第八電容C8的2腳接第十七電阻R17的I腳、第四反相器N3D的8腳;第^^一電容Cll的I腳接電源V_L、電阻R12的I腳;第^^一電容Cll的2腳接第十二電阻R12的2腳、第十三電阻R13的I腳、第十四電阻R14的I腳、第十七電阻R17的2腳;第十四電容C14的I腳接第十四電阻R14的
2腳、第六反相器N3F的13腳;第十四電容C14的2腳接與非門N5A的I腳、第五反相器N3E的10腳;第十五電容C15的I腳接第十三電阻R13的2腳、第五反相器N3E的11腳;第十五電容C15的2腳接第六反相器N3F的12腳。
[0028]選通單元102包括第六電阻R6、雙極型三極晶體管V5、第十五電阻R15、第十三電容C13、與非門N5A，第十三電容C13要盡可能靠近與非門N5A的14腳；與非門N5A采用4路2輸入與非門CD401IB中的I路。第六電阻R6的I腳接雙極型晶體三極管V5的3腳、第十五電阻Rl 5的I腳;第六電阻R6的2腳接電源VB_SW;雙極型晶體三極管V5的I腳接微控制器N4的I腳;雙極型晶體三極管V5的2腳接電源地GND;雙極型晶體三極管V5的3腳接第六電阻R6的I腳;第十五電阻Rl 5的I腳接雙極型晶體三極管V5的3腳、第六電阻R6的I腳;第十五電阻Rl 5的2腳接與非門N5A的2腳;第十三電容C13的I腳接電源地GND;第十三電容C13的2腳接電源￥_1^;與非門N5A的I腳接非門N3E的4腳、第十四電容C14的2腳；與非門N5A的2腳接第十五電阻R15的2腳。
[0029]控制單元103包括微控制器N4、第六電容C6、第九電容C9、第五電阻R5、第一按鍵SI。第六電容C6為去耦電容，要盡可能靠近微控制器N4的5腳放置，第九電容C9為去抖電容，第五電阻R5為第一按鍵的上拉電阻，微控制器N4采用微芯公司的PIC10F220T-1/0型單片機(jī)，具備工作電流不超過175uA(2V電壓，工作頻率為4MHZ)、待機(jī)電流10nA的低功耗特性，且引腳少，芯片的面積小，價(jià)錢便宜，成本低于三元人民幣。微控制器N4的I腳接雙極型三極晶體管V5的I腳;微控制器N4的2腳接電源地GND;微控制器N4的3腳接第九電阻R9的I腳;微控制器N4的4腳接第五電阻R5的2腳、第一按鍵SI的I腳、第九電容C9的I腳;微控制器N4的5腳接第六電容06的2腳、電源VDD;微控制器N4的6腳懸空;第六電容C6的I腳接電源地GND;第六電容C6的2腳接微控制器N4的5腳、電源VDD，且第六電容C6要靠近微控制器N4的5腳放置；第九電容C9的I腳接第五電阻R5的2腳、第一按鍵SI的I腳;第九電容C9的2腳接第一按鍵SI的2腳、電源地GND;第五電阻R5的I腳接電源VDD;第五電阻R5的2腳接第一按鍵SI的I腳、第九電容C9的I腳、微控制器N4的4腳;第一按鍵SI的I腳接第五電阻R5的2腳、第九電容C9的I腳、微控制器N4的4腳;第一按鍵SI的2腳接第九電容C9的2腳。
[0030]第一開關(guān)單元104包括第四電阻R4、第九電阻R9、單極型晶體三極管V2、雙極型晶體三極管V4。第四電阻R4的I腳接單極型晶體三極管V2的I腳、雙極型晶體三極管V4的3腳；第四電阻R4的2腳接單極型晶體三極管V2的2腳、電源VB_SW;第九電阻R9的I腳接微控制器N4的3腳;第九電阻R9的2腳接雙極型晶體三極管V4的I腳;單極型晶體三極管V2的I腳接第四電阻R4的I腳、雙極型晶體三極管V4的3腳;單極型晶體三極管V2的2腳接第四電阻R4的2腳、第二電容C2的2腳、降壓開關(guān)電源芯片N2的2腳、降壓開關(guān)電源芯片N2的3腳、電源VB_SW ；單極型晶體三極管V2的3腳接電源V_L;雙極型晶體三極管V4的I腳接第九電阻R9的2腳;雙極型晶體三極管V4的2腳接電源地GND;雙極型晶體三極管V4的3腳接第四電阻R4的I腳、單極型晶體三極管V2的I腳;這部分電路的工作原理為:當(dāng)?shù)诰烹娮鑂9的I腳施加高電平時(shí)，雙極型三極管V4的處于導(dǎo)通狀態(tài)，然后單極型三極管V2導(dǎo)通，電壓從VB_SW從單極型三極管V2的2腳流入V2的3腳，此時(shí)V_L得到接近于VB_SW的電壓；當(dāng)?shù)诰烹娮鑂9的I腳施加高電平時(shí)，雙極型三極管V4的處于關(guān)斷狀態(tài)，然后單極型三極管V2關(guān)斷，此時(shí)V_L無電壓。
[0031]電源單元105包括6V電池BTl，為4節(jié)7號(hào)電池串聯(lián)組成電池組，6V電池BTl的I腳輸出VBAT接第一電阻Rl的2腳、單極型晶體三極管Vl的2腳、第一電容Cl的2腳、D觸發(fā)器NI的14腳；電池BTl的2腳接電源地GND。
[0032]電源開關(guān)管理單元106的作用是進(jìn)行開關(guān)機(jī)管理，降低非工作狀態(tài)的電能消耗，包括D觸發(fā)器N1、第一電容Cl、第四電容C4、第五電容C5、第七電容C7、第十電容C10、第一電阻尺1、第二電阻1?2、第三電阻1?3、第十電阻1?10、第^^一電阻R11、單極型晶體三極管V1、雙極型晶體三極管V3、第二按鍵S2，D觸發(fā)器NI的型號(hào)為⑶4013B，第一電容Cl為去耦電容，要盡可能靠近D觸發(fā)器NI的14腳放置。D觸發(fā)器NI的I腳懸空;D觸發(fā)器NI的2腳懸空;D觸發(fā)器NI的3腳懸空;D觸發(fā)器NI的4腳懸空;D觸發(fā)器NI的5腳懸空;D觸發(fā)器NI的6腳懸空;D觸發(fā)器NI的7腳接電源地GND; D觸發(fā)器NI的8腳接電源地GND; D觸發(fā)器NI的9腳接D觸發(fā)器NI的12腳;D觸發(fā)器NI的1腳接第五電容C5的I腳、第二電阻R2的I腳;D觸發(fā)器NI的11腳接第七電容C7的I腳、第二按鍵S2的2腳、第十電阻RlO的I腳、第^^一電阻Rll的I腳、第i^一電容Cll的2腳;D觸發(fā)器NI的12腳接D觸發(fā)器NI的9腳;D觸發(fā)器NI的13腳接第三電阻R3的I腳;D觸發(fā)器NI的14腳接第一電容Cl的2腳、電池BTl輸出電源VBAT;第一電容Cl的I腳接電源地GND;第二電容C2的2腳接D觸發(fā)器NI的13腳；第四電容C4的I腳接單極型晶體三極管Vl的3腳作為電源輸出VB_SW;第四電容C4的2腳接電源地GND;第五電容C5的I腳接電源地GND;第五電容C5的2腳接電源輸出VB_SW;第七電容C7的I腳接第十電阻Rl O的I腳、第^^一電阻Rl I的I腳、第十電容C1的2腳、第二按鍵S2的2腳、D觸發(fā)器NI的12腳;第七電容C7的2腳接第二按鍵S2的I腳、電壓VBAT;第一電阻Rl的I腳接單極型晶體三極管Vl的I腳、雙極型晶體三極管Vl的3腳;第一電阻Rl的2腳接電源VBAT、單極型晶體三極管Vl的2腳;第二電阻R2的I腳接第五電容C5的I腳、D觸發(fā)器NI的1腳;第二電阻R2的2腳接電源地GND;第三電阻R3的I腳接D觸發(fā)器NI的13腳；第三電阻R3的2腳接雙極型晶體三極管V3的I腳;第十電阻Rl O的I腳接;第十電阻Rl O的2腳接電源地GND;第^^一電阻Rll的I腳接第十電阻RlO的I腳、第十電容ClO的2腳、第七電容C7的I腳、第二按鍵S2的2腳、D觸發(fā)器NI的12腳;第^^一電阻Rl I的2腳接電源地GND;第十電容ClO的I腳接電源地GND;第十電容ClO的2腳接第^^一電阻Rll的I腳、第十電阻RlO的I腳、第七電容C7的I腳、第二按鍵S2的2腳、D觸發(fā)器NI的12腳;單極型晶體三極管Vl的I腳接第一電阻Rl的I腳、雙極型晶體三極管V3的3腳;單極型晶體三極管Vl的2腳接第一電阻Rl的2腳、電源VBAT;單極型晶體三極管Vl的3腳接第四電容C4的2腳作為電源VB_SW;雙極型晶體三極管V3的I腳接第三電阻R3的2腳;雙極型晶體三極管V3的2腳電源地GND;雙極型晶體三極管V3的3腳第一電阻Rl的I腳、單極型晶體三極管Vl的I腳;第二按鍵S2的I腳接第七電容C7的2腳、電源VBAT;第二按鍵S2的2腳接第^^一電阻Rl I的I腳、第二電阻Rl O的I腳、第七電容C7的I腳、第十電容Cl O的2腳、D觸發(fā)器NI的12腳。
[0033]電源開關(guān)管理單元的工作原理是:上電后，由于D觸發(fā)器NI的設(shè)置腳即第8腳設(shè)為0，所以D觸發(fā)器的輸出為腳即13腳輸出為低電平，此時(shí)雙極型晶體三極管V3截止，后邊的電路得到的電源VB_SW為OV，系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。當(dāng)按鍵S2按下第一次時(shí)，在D觸發(fā)器NI的時(shí)鐘腳即第11腳產(chǎn)生一個(gè)上升沿，此時(shí)由D觸發(fā)器NI組成的二分頻電路在時(shí)鐘腳的上升沿的作用下，NI的13輸出腳產(chǎn)生一次翻轉(zhuǎn)，此時(shí)NI的13輸出腳輸出高電平，雙極型晶體三極管V3打開，后邊的電源VB_SW輸出接近于VBAT的電壓，依賴于VB_SW電源的電路模塊正常工作，系統(tǒng)處于開機(jī)狀態(tài)。開機(jī)后再按下按鍵S2—次，NI的13輸出腳再發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，由開機(jī)狀態(tài)時(shí)的高電平變?yōu)榈碗娖胶?，后邊的電源VB_SW無電壓，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0034]電壓轉(zhuǎn)換單元107用來產(chǎn)生適合控制單元103工作所需的電壓，包括降壓開關(guān)電源芯片N2、第二電容C2、電感L1、第三電容C3，上述元器件中，第二電容C2、第三電容C3為濾波電容，電感LI為降壓開關(guān)電源芯片N2的儲(chǔ)能電感，降壓開關(guān)電源芯片N2采用TPS62172DSG型芯片，第二電容C2要盡可能靠近降壓開關(guān)電源芯片N2的2腳放置。降壓開關(guān)電源芯片N2的I腳接降壓開關(guān)電源芯片N2的4腳、第二電容C2的I腳、電源地GND;降壓開關(guān)電源芯片N2的2腳接降壓開關(guān)電源芯片N2的4腳、第二電容C2的I腳、電源地GND;降壓開關(guān)電源芯片N2的3腳接降壓開關(guān)電源芯片N2的2腳、第二電容C2的2腳、電源VB_SW;降壓開關(guān)電源芯片N2的4腳接降壓開關(guān)電源芯片N2的I腳、電源地GND。降壓開關(guān)電源芯片N2的5腳接電源地GND;降壓開關(guān)電源芯片N2的6腳接電感LI的2腳、第三電容C3的2腳、電源VDD;降壓開關(guān)電源芯片N2的7腳接電感LI的I腳;降壓開關(guān)電源芯片N2的8腳懸空；電感LI的I腳接降壓開關(guān)電源芯片N2的7腳；電感LI的2腳接第三電容C3的2腳、降壓開關(guān)電源芯片N2的6腳、電源VDD;第二電容C2的I腳接降壓開關(guān)電源芯片N2的4腳、降壓開關(guān)電源芯片N2的I腳、電源地GND;第二電容C2的2腳接降壓開關(guān)電源芯片N2的2腳、降壓開關(guān)電源芯片N2的3腳;第三電容C3的I腳接電源地GND;第三電容C3的2腳接電感LI的2腳、降壓開關(guān)電源芯片N2的6腳、電源VDD ；
[0035]驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元108作用是提高掃頻信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，包括第一反相器N3A、第二反相器N3B、第十二電容(:12，第一反相器似々、第二反相器似8為六反相器集成芯片⑶4069UB中的2路，與前面提到的第三反相器N3C、第四反相器N3D、第五反相器N3E、第六反相器N3F共同組成反相器N3，第十二電容C12要盡可能靠近第一反相器N3A的14腳。第一反相器N3A的2腳接第十六電阻R16的2腳、第二反相器N3B的4腳;第一反相器N3A的I腳接反相器N3B的3腳、與非門的N5A的3腳;第二反相器N3B的3腳接第一反相器N3A的I腳、與非門的N5A的3腳;第二反相器N3B的4腳接第十六電阻R16的2腳、第一反相器N3A的2腳;第十二電容C12的I腳接電源￥_1^;第十二電容C12的2腳接電源地GND;第二開關(guān)單元109作用是以一定的頻率對(duì)變壓器初級(jí)線圈的充放電進(jìn)行開關(guān)控制，包括第十六電阻R16、雙極型晶體三極管V7。第十六電阻R16的I腳接雙極型晶體三極管V7的I腳;第十六電阻R16的2腳接第一反相器N3A的2腳、第二反相器N3B的4腳;雙極型晶體三極管的V7的I腳接第十六電阻R16的I腳;雙極型晶體三極管的V7的2腳接升壓變壓器Tl的2腳;雙極型晶體三極管的V7的3腳接電源地GND;這部分電路的工作原理為:當(dāng)?shù)谑娮鑂16的2腳施加高電平時(shí)，雙極型三極管V7的處于導(dǎo)通狀態(tài)，變壓器Tl的初級(jí)線圈進(jìn)行充電；當(dāng)?shù)谑娮鑂16的2腳施加低電平時(shí)，雙極型三極管V7的處于導(dǎo)通狀態(tài)，變壓器Tl的初級(jí)線圈停止充電。
[0036]變壓驅(qū)動(dòng)單元110包括升壓變壓器Tl、瞬態(tài)電壓抑制二極管V6。升壓變壓器Tl的I腳接電源V_L;升壓變壓器Tl的2腳接雙極型晶體三極管￥7的2腳;升壓變壓器Tl的3腳接瞬態(tài)電壓抑制二極管V6的I腳、壓電蜂鳴器BI的I腳;升壓變壓器Tl的4腳懸空;升壓變壓器Tl的5腳接瞬態(tài)電壓抑制二極管V6的2腳、壓電蜂鳴器BI的2腳;發(fā)聲器件單元111包括壓電蜂鳴器BI，壓電蜂鳴器BI為耐壓30V的無源壓電蜂鳴器。壓電蜂鳴器BI的I腳接升壓變壓器Tl的3腳、瞬態(tài)電壓抑制二極管V6的I腳;壓電蜂鳴器BI的2腳接升壓變壓器Tl的5腳、瞬態(tài)電壓抑制二極管V6的2腳;腔體單元112為一個(gè)半封閉結(jié)構(gòu)的腔體。
[0037]需要進(jìn)一步說明的是:上述方案中，所述掃頻信號(hào)發(fā)生單元能夠產(chǎn)生IKHz到5KHz頻率范圍內(nèi)從低到高和從高到低連續(xù)變化的掃頻信號(hào)。上述方案中，所述選通單元采用邏輯器件中的與非門實(shí)現(xiàn)，從而保證在選通單元關(guān)閉掃頻信號(hào)發(fā)生單元的輸出時(shí)開關(guān)單元處于關(guān)斷狀態(tài)。上述方案中，所述控制單元103通過微控制器N4的I腳的通用I/O口發(fā)出高和/或低電平亦即控制信號(hào)I對(duì)選通單元102進(jìn)行使能控制，達(dá)到對(duì)報(bào)警狀態(tài)開和/或關(guān)控制的目的，所述控制單元103通過微控制器N4的3腳發(fā)出高和/或低電平亦即控制信號(hào)2控制電源開關(guān)管理單元104，以便有選擇地對(duì)掃頻信號(hào)發(fā)生單元、選通單元、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元的電源進(jìn)行開通和/或關(guān)斷控制，達(dá)到電源管理的目的，以最大限度地降低報(bào)警電路的待機(jī)功耗；
[0038]上述方案中，所述的電壓轉(zhuǎn)換單元107中的降壓開關(guān)電源芯片N2采用效率高達(dá)90%的TPS62172DSG型降壓開關(guān)芯片。
[0039]上述方案中，所述的第二開關(guān)單元109采用型號(hào)為2SC2873的雙極型晶體三極管V7和IK歐的第十六電阻R16實(shí)現(xiàn)。第十六電阻R16是限流電阻。
[0040]上述方案中，所述的變壓驅(qū)動(dòng)單元110中的升壓變壓器Tl采用初級(jí)線圈與次級(jí)線圈匝數(shù)比為1:12的升壓變壓器，且次級(jí)線圈的Q值為25。
[0041]上述方案中，所述發(fā)聲器件單元111中的壓電蜂鳴器BI采用低功率消耗的壓電式陶瓷蜂鳴器，且壓電蜂鳴器BI放置于腔體單元112中。
[0042]上述方案中，所述腔體單元112在前側(cè)、左側(cè)、右側(cè)分別有一個(gè)開孔作為傳聲孔，三個(gè)發(fā)聲孔中前側(cè)為圓形開孔，左側(cè)和右側(cè)均為橢圓形開孔，中間的發(fā)聲孔所處的平面與發(fā)聲器件單元111所處的平面平行，左側(cè)和右側(cè)的發(fā)聲孔平面與壓電蜂鳴器BI所處平面呈45
度夾角。
[0043]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種低功耗高分貝報(bào)警電路的流程圖，下面結(jié)合圖3進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0044]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的主設(shè)備的工作流程圖，包括如下步驟:
[0045]201:端口初始化；
[0046]202:按鍵檢測(cè)；
[0047]203:判斷報(bào)警打開按鍵是否按下，若沒按下，則轉(zhuǎn)步驟202;
[0048]204:若步驟203中報(bào)警打開按按下，打開控制信號(hào)I和控制信號(hào)2進(jìn)行報(bào)警；
[0049]205:判斷報(bào)警關(guān)閉按鍵是否按下，若沒按下，則結(jié)束；
[0050]206:若步驟205中判斷報(bào)警關(guān)閉按鍵按下，則關(guān)閉控制信號(hào)I和控制信號(hào)2停止報(bào)馨.1=I ，
[0051]需要說明的是，在電池BTl能正常提供低功耗高分貝報(bào)警裝置所需電源時(shí)，低功耗高分貝報(bào)警裝置會(huì)不斷重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直至電源電壓低于低功耗高分貝報(bào)警裝置工作所需最小電壓，此時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)無法正常開啟，直至重新更換電池則仍然重復(fù)執(zhí)行上述步驟。
[0052]步驟205中的報(bào)警打開按鍵和步驟206中的報(bào)警關(guān)閉按鍵在實(shí)現(xiàn)形式上為同一按鍵，對(duì)應(yīng)于圖2中的第一按鍵SI。在開機(jī)后預(yù)設(shè)狀態(tài)下，處于報(bào)警關(guān)閉狀態(tài)(即不報(bào)警)，從開機(jī)后，按鍵按下次數(shù)為O，從O開始計(jì)數(shù)，該按鍵奇數(shù)次按下時(shí)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警打開按鍵的功能;該按鍵偶數(shù)次按下時(shí)，充當(dāng)報(bào)警關(guān)閉按鍵的功能。
[0053]本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):一、采用了掃頻驅(qū)動(dòng)的方式，提升了報(bào)警響度，增強(qiáng)了報(bào)警的感官效果。避免了單頻點(diǎn)驅(qū)動(dòng)引發(fā)的刺耳問題，在1cm處正對(duì)處測(cè)得的報(bào)警強(qiáng)度為122dB。二、降低了報(bào)警裝置的功耗，解決了發(fā)熱問題。用傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式一一功放驅(qū)動(dòng)，得到的最大功耗是3W，用本設(shè)計(jì)方案驅(qū)動(dòng)，得到的最大功耗是1.2W，因此，本設(shè)計(jì)方案將功耗降低到傳統(tǒng)功放驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路的40%，增加了電池供電單兵設(shè)備的電池續(xù)航時(shí)間。此外，傳統(tǒng)功放驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路驅(qū)動(dòng)3W的揚(yáng)聲器報(bào)警，連續(xù)報(bào)警3分鐘，即會(huì)出現(xiàn)喇叭嚴(yán)重發(fā)熱的問題，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，連續(xù)報(bào)警2個(gè)小時(shí)都不會(huì)出現(xiàn)發(fā)聲器件嚴(yán)重發(fā)熱的情況，原因是發(fā)生器件采用的是壓電器件，驅(qū)動(dòng)時(shí)需要的電流小，從而解決了由功放驅(qū)動(dòng)造成的發(fā)熱問題。三、電路簡單、成本低廉。報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路只需要2個(gè)非常廉價(jià)的邏輯芯片外加幾個(gè)普通的阻容元件即可實(shí)現(xiàn)，成本在3元人民幣以內(nèi)。微控制器的成本在2至3元，整個(gè)系統(tǒng)中無昂貴芯片，總體成本在10元以內(nèi)。
[0054]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如掃頻信號(hào)發(fā)聲單元的電阻單元、電容單元更換為一個(gè)或多個(gè)電阻、電容的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)，反相器單元更換為奇數(shù)級(jí)反相器的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)，仍然在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低功耗高分貝報(bào)警裝置，其特征在于，包括掃頻信號(hào)發(fā)生單元、選通單元、控制單元、第一開關(guān)單元、電源單元、電源開關(guān)管理單元、電壓轉(zhuǎn)換單元、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、第二開關(guān)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)聲器件單元、腔體單元，掃頻信號(hào)發(fā)生單元經(jīng)過選通單元后依次與驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、第二開關(guān)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)聲器件單元相連;控制單元與第一開關(guān)單元、選通單元相連；電源單元分別通過電源開關(guān)管理單元和第一開關(guān)單元后分為兩路，一路分別與信號(hào)發(fā)聲單元、選通單元、驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)單元、變壓驅(qū)動(dòng)單元相連以提供各單元正常工作所需電源，另一路通過電壓轉(zhuǎn)換單元后連接控制單元;發(fā)聲器件單元位于腔體單元內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗高分貝報(bào)警裝置，其特征在于，所述掃頻信號(hào)發(fā)生單元包括第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第七電阻、第八電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十七電阻、第八電容、第十一電容、第十四電容、第十五電容，第三反相器的5腳接第七電阻的2腳;第三反相器的6腳接第八電阻的2腳、第四反相器的9腳；第四反相器的9腳接第八電阻的2腳、第三反相器的6腳；第四反相器的8腳接第八電容的2腳、第十七電阻的I腳;第五反相器的11腳接第十三電阻的2腳、第十五電容的I腳;第五反相器的10腳接第十四電容的2腳、與非門的I腳;第六反相器的13腳接第十四電阻的2腳、第十四電容的I腳;第六反相器的12腳接的2腳;第七電阻的I腳接第八電阻的I腳、第八電容的I腳;第七電阻的2腳接第三反相器的5腳;第八電阻的I腳接第七電阻的I腳、第八電容的I腳；第八電阻的2腳接第三反相器的6腳、第四反相器的9腳;第十二電阻的I腳接電源、第十一電容的I腳;第十二電阻的2腳接第十三電阻的I腳、第i^一電容的2腳、第十四電阻的I腳、第十七電阻的2腳;第十三電阻的I腳接第十二電阻的2腳、第^^一電容的2腳、第十四電阻的I腳、第十七電阻的2腳;第十三電阻的2腳接第五反相器的3腳、第十五電容的I腳;第十四電阻的I腳接第十二電阻的2腳、第^^一電容的2腳、第十三電阻的I腳、第十七電阻的2腳;第十四電阻的2腳接第十四電容的I腳、第六反相器的13腳;第十七電阻的I腳接第八電容的2腳、第四反相器的8腳;第十七電阻的2腳接第十二電阻的2腳、第十一電容的2腳、第十四電阻的I腳、第十三電阻的I腳;第八電容的I腳接第八電阻的I腳、第七電阻的I腳;第八電容的2腳接第十七電阻的I腳、第四反相器的8腳;第^^一電容的I腳接電源、電阻的I腳;第^^一電容的2腳接第十二電阻的2腳、第十三電阻的I腳、第十四電阻的I腳、第十七電阻的2腳;第十四電容的I腳接第十四電阻的2腳、第六反相器的13腳;第十四電容的2腳接與非門的I腳、第五反相器的10腳;第十五電容的I腳接第十三電阻的2腳、第五反相器的11腳;第十五電容的2腳接第六反相器的12腳。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低功耗高分貝報(bào)警裝置，其特征在于，所述選通單元包括第六電阻、雙極型三極晶體管、第十五電阻、第十三電容、與非門，第六電阻的I腳接雙極型晶體三極管的3腳、第十五電阻的I腳;第六電阻的2腳接電源;雙極型晶體三極管的I腳接微控制器的I腳;雙極型晶體三極管的2腳接電源地;雙極型晶體三極管的3腳接第六電阻的I腳;第十五電阻的I腳接雙極型晶體三極管的3腳、第六電阻的I腳;第十五電阻的2腳接與非門的2腳;第十三電容的I腳接電源地;第十三電容的2腳接電源；與非門的I腳接非門的4腳、第十四電容的2腳;與非門的2腳接第十五電阻的2腳。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低功耗高分貝報(bào)警裝置，其特征在于，所述控制單元包括微控制器、第六電容、第九電容、第五電阻、第一按鍵，微控制器采用微芯公司的PIC10F220T-1/0型單片機(jī)，微控制器的I腳接雙極型三極晶體管的I腳;微控制器的2腳接電源地;微控制器的3腳接第九電阻的I腳;微控制器的4腳接第五電阻的2腳、第一按鍵的I腳、第九電容的I腳;微控制器的5腳接第六電容的2腳、電源;微控制器的6腳懸空;第六電容的I腳接電源地；第六電容的2腳接微控制器的5腳、電源;第九電容的I腳接第五電阻的2腳、第一按鍵的I腳；第九電容的2腳接第一按鍵的2腳、電源地;第五電阻的I腳接電源;第五電阻的2腳接第一按鍵的I腳、第九電容的I腳、微控制器的4腳;第一按鍵的I腳接第五電阻的2腳、第九電容的I腳、微控制器的4腳;第一按鍵的2腳接第九電容的2腳。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低功耗高分貝報(bào)警裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)單元包括第四電阻、第九電阻、單極型晶體三極管、雙極型晶體三極管，第四電阻的I腳接單極型晶體三極管的I腳、雙極型晶體三極管的3腳;第四電阻的2腳接單極型晶體三極管的2腳、電源；第九電阻的I腳接微控制器的3腳;第九電阻的2腳接雙極型晶體三極管的I腳;單極型晶體三極管的I腳接第四電阻的I腳、雙極型晶體三極管的3腳;單極型晶體三極管的2腳接第四電阻的2腳、第二電容的2腳、降壓開關(guān)電源芯片的2腳、降壓開關(guān)電源芯片的3腳、電源;單極型晶體三極管的3腳接電源;雙極型晶體三極管的I腳接第九電阻的2腳;雙極型晶體三極管的2腳接電源地;雙極型晶體三極管的3腳接第四電阻的I腳、單極型晶體三極管的I腳。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低功耗高分貝報(bào)警裝置，其特征在于，所述電源單元包括6V電池I，6V電池的I腳輸出接第一電阻的2腳、單極型晶體三極管的2腳、第一電容的2腳、D觸發(fā)器的14腳；電池的2腳接電源地。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低功耗高分貝報(bào)警裝置，其特征在于，所述電源開關(guān)管理單元包括D觸發(fā)器、第一電容、第四電容、第五電容、第七電容、第十電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第十電阻、第十一電阻、單極型晶體三極管、雙極型晶體三極管、第二按鍵，D觸發(fā)器的型號(hào)為CD4013B，第一電容為去耦電容;D觸發(fā)器的I腳懸空;D觸發(fā)器的2腳懸空;D觸發(fā)器的3腳懸空;D觸發(fā)器的4腳懸空;D觸發(fā)器的5腳懸空;D觸發(fā)器的6腳懸空;D觸發(fā)器的7腳接電源地;D觸發(fā)器的8腳接電源地;D觸發(fā)器的9腳接D觸發(fā)器的12腳;D觸發(fā)器的10腳接第五電容的I腳、第二電阻的I腳;D觸發(fā)器的11腳接第七電容的I腳、第二按鍵的2腳、第十電阻的I腳、第i^一電阻的I腳、第i^一電容的2腳;D觸發(fā)器的12腳接D觸發(fā)器的9腳;D觸發(fā)器的13腳接第三電阻的I腳;D觸發(fā)器的14腳接第一電容的2腳、電池輸出電源;第一電容的I腳接電源地；第二電容的2腳接D觸發(fā)器的13腳;第四電容的I腳接單極型晶體三極管的3腳作為電源輸出；第四電容的2腳接電源地;第五電容的I腳接電源地;第五電容的2腳接電源輸出；第七電容的I腳接第十電阻的I腳、第i^一電阻的I腳、第十電容的2腳、第二按鍵的2腳、D觸發(fā)器的12腳;第七電容的2腳接第二按鍵的I腳;第一電阻的I腳接單極型晶體三極管的I腳、雙極型晶體三極管的3腳;第一電阻的2腳接電源、單極型晶體三極管的2腳;第二電阻的I腳接第五電容的I腳、D觸發(fā)器的1腳;第二電阻的2腳接電源地;第三電阻的I腳接D觸發(fā)器的13腳;第三電阻的2腳接雙極型晶體三極管的I腳;第十電阻的I腳接;第十電阻的2腳接電源地;第十一電阻的I腳接第十電阻的I腳、第十電容的2腳、第七電容的I腳、第二按鍵的2腳、D觸發(fā)器的12腳;第^^一電阻的2腳接電源地;第十電容的I腳接電源地;第十電容的2腳接第^^一電阻的I腳、第十電阻的I腳、第七電容的I腳、第二按鍵的2腳、D觸發(fā)器的12腳;單極型晶體三極管的I腳接第一電阻的I腳、雙極型晶體三極管的3腳;單極型晶體三極管的2腳接第一電阻的2腳、電源;單極型晶體三極管的3腳接第四電容的2腳作為電源;雙極型晶體三極管的I腳接第三電阻的2腳;雙極型晶體三極管的2腳電源地;雙極型晶體三極管的3腳第一電阻的I腳、單極型晶體三極管的I腳;第二按鍵的I腳接第七電容的2腳、電源;第二按鍵的2腳接第i^一電阻的I腳、第二電阻的I腳、第七電容的I腳、第十電容的2腳、D觸發(fā)器的12腳。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗高分貝報(bào)警裝置，其特征在于，所述腔體單元有三個(gè)發(fā)聲孔，中間的發(fā)聲孔所處的平面與發(fā)聲器件單元處的平面平行，中間發(fā)聲孔兩側(cè)的發(fā)聲孔平面與發(fā)聲器件所處平面呈30°至75°夾角。
【文檔編號(hào)】G08B3/10GK205451333SQ201521088604
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日
【發(fā)明人】孟海斌, 馬歆磊
【申請(qǐng)人】中國電子科技集團(tuán)公司第五十研究所