專利名稱：一種報警音芯片、內部電路及其應用電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明公開一種報警音芯片、內部電路及其應用電路，特別是一種接口引腳少、使用簡單方便的報警音芯片、內部電路及其應用電路。
背景技術：
隨著科學的發(fā)展，警報音電路在人們的日常生活中應用越來越廣泛，不勝枚舉，現(xiàn)有的警報音電路的形式也是多種多樣，而且應用領域十分廣泛。其中比較大的用途， 也是人們常見的用途就是應用于汽車，摩托車防盜上。目前，警報音電路主要有二種，一種是采用MCU實現(xiàn)，其功能靈活，可靠性好，但是成本高；另一種是專用的集成電路實現(xiàn)，其功能齊全，可靠性好，但是其缺點就是外圍元件多，引腳多，封裝成本較高，且應用電路復雜。

發(fā)明內容
針對上述提到的現(xiàn)有技術中的外圍元件多、引腳多、封裝成本高等缺點，本發(fā)明提供一種新的警報音及其內部電路和應用電路，本發(fā)明的報警音芯片內部集成了穩(wěn)壓電路、 振蕩器、復位電路、主時鐘電路、音調控制電路和輸出邏輯電路等，使得本發(fā)明僅需要三個引腳，采用T0-92封裝形式，配合極少的外圍電路，即可實現(xiàn)報警功能。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是一種報警音芯片，芯片包括基體、模式輸入引腳、接地引腳和輸出引腳，模式輸入引腳、接地引腳和輸出引腳分別設置在基體上， 并與基體內相應的電路電連接。本發(fā)明同時提供上述報警音芯片的內部電路，內部電路包括內置復位單元、穩(wěn)壓單元、時鐘單元、輸入模式選擇單元、音調控制單元、節(jié)奏控制單元、狀態(tài)控制單元、存儲單元和輸出邏輯單元，內置復位單元連接在時鐘單元上，輸入模式選擇單元輸入信號給時鐘單元，時鐘單元輸出時鐘信號給音調控制單元，音調控制單元輸出控制信號給節(jié)奏控制單元，節(jié)奏控制單元輸出控制信號給狀態(tài)控制單元，狀態(tài)控制單元輸出控制信號給存儲單元， 存儲單元分別輸出信息給音調控制單元和節(jié)奏控制單元，音調控制單元輸出信號給輸出邏輯單元，輸出邏輯單元輸出報警信號。同時，本發(fā)明還提供上述報警音芯片的應用電路，應用電路包括報警音芯片、揚聲器和電子控制開關，報警觸發(fā)信號輸入報警音芯片的模式輸入引腳，報警音芯片的接地引腳接地，報警音芯片的輸出引腳通過電子控制開關控制揚聲器發(fā)聲。同時，本發(fā)明還提供上述報警音芯片的另一種應用電路，應用電路包括報警音芯片和揚聲器，報警觸發(fā)信號輸入報警音芯片的模式輸入引腳，報警音芯片的接地引腳接地， 報警音芯片的輸出引腳直接驅動揚聲器發(fā)聲。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括 所述的穩(wěn)壓單元采用六個串聯(lián)連接的二極管構成。
所述的內置復位單元采用混聯(lián)的MOS管構成，MOS管Q2和MOS管Q3串聯(lián)連接，MOS 管Q2和MOS管Q3的柵極與MOS管Ql的柵極短接在一起，MOS管Ql的源極和漏極短接在一起，并與模式輸入引腳連接，MOS管Q4和MOS管Q5串聯(lián)連接，MOS管Q4與MOS管Ql的柵極連接，MOS管Q5接地，MOS管Q4和MOS管Q5柵極連接在一起，并與模式輸入引腳連接， MOS管Q8的柵極與MOS管Q3連接，MOS管Q8的源極和漏極短接，并接地，MOS管Q8的柵極通過串聯(lián)連接的反相器U34-A和反相器U35-A輸出復位信號。所述的電子控制開關采用三極管，報警音芯片的輸出引腳連接在三極管的基極上，揚聲器與三極管串聯(lián)連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在內部集成了內置復位單元、穩(wěn)壓單元、時鐘單元、 輸入模式選擇單元、音調控制單元、節(jié)奏控制單元、狀態(tài)控制單元、存儲單元和輸出邏輯單元等電路，可大大降低本發(fā)明的引腳數(shù)量和封裝成本，而且其僅需少量的外圍元件，就可以實現(xiàn)報警，應用電路簡單，容易實現(xiàn)。下面將結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。


圖1為本發(fā)明內部電路方框圖。
圖2為本發(fā)明內部電路中穩(wěn)壓單元電路原理圖。
圖3為本發(fā)明內部電路中振蕩器電路原理圖。
圖4為本發(fā)明內部電路中內置復位單元電路原理圖。
圖5為本發(fā)明內部電路中輸入模式選擇單元原理圖-
圖6為本發(fā)明內部電路中輸入模式選擇單元原理圖二
圖7為本發(fā)明內部電路中狀態(tài)控制單元電路原理圖。
圖8為本發(fā)明應用電路原理圖。
圖9為本發(fā)明應用電路實施例二原理圖。
具體實施例方式本實施例為本發(fā)明優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本發(fā)明保護范圍之內。本發(fā)明主要為一種報警音芯片，其包括基體、模式輸入引腳、接地引腳和輸出引腳，其中，模式輸入引腳、接地引腳和輸出引腳分別設置在基體上，并與基體內相應的電路電連接。本發(fā)明中，芯片的內部電路主要包括內置復位單元、穩(wěn)壓單元、時鐘單元、輸入模式選擇單元、音調控制單元、節(jié)奏控制單元、狀態(tài)控制單元、存儲單元和輸出邏輯單元，內置復位單元連接在時鐘單元上，輸入模式選擇單元輸入信號給時鐘單元，時鐘單元輸出時鐘信號給音調控制單元，音調控制單元輸出控制信號給節(jié)奏控制單元，節(jié)奏控制單元輸出控制信號給狀態(tài)控制單元，狀態(tài)控制單元輸出控制信號給存儲單元，存儲單元分別輸出信息給音調控制單元和節(jié)奏控制單元，音調控制單元輸出信號給輸出邏輯單元，輸出邏輯單元輸出報警信號。本實施例中，內置復位單元主要為邏輯電路和時序電路提供復位信號，當復位電路輸出高電平時，本發(fā)明中的芯片正常工作。請參看附圖4，本實施例中，內置復位單元采用混聯(lián)的MOS管構成，MOS管Q2和MOS管Q3串聯(lián)連接，MOS管Q2和MOS管Q3的柵極與MOS 管Ql的柵極短接在一起，MOS管Ql的源極和漏極短接在一起，并與模式輸入引腳連接，即電路中的VDD (電源)，M0S管Q4和MOS管Q5串聯(lián)連接，MOS管Q4與MOS管Ql的柵極連接， MOS管Q5接地，MOS管Q4和MOS管Q5柵極連接在一起，并與模式輸入引腳連接，即電路中的VDD (電源)，MOS管Q8的柵極與MOS管Q3連接，MOS管Q8的源極和漏極短接，并接地， MOS管Q8的柵極通過串聯(lián)連接的反相器U34-A和反相器U35-A輸出復位信號。本實施例中，初始時，MOS管Q8的柵極電壓為0V，電壓上升，MOS管Q2的柵端緊跟隨VDD，MOS管Q4 和MOS管Q5的柵壓(即VDD)要超過閾值電壓，MOS管Q4和MOS管Q5才能提供負電荷充電通路，由于MOS管Q4和MOS管Q5是倒比管，充電電流非常小，充電緩慢，直到MOS管Ql柵壓低于電壓VTHP (假設此段延時時間為tl)，此時MOS管Q3和MOS管Q2開啟，電源向MOS 管Q8柵極充正電荷，同樣MOS管Q2和MOS管Q3為倒比管，充電電流非常小，充電很緩慢， 直到電壓達到反相器U34-A反相器的翻轉閾值(假設此段延時時間為t2)。低電平復位狀態(tài)的時間t=tl+t2，M0S管Q8柵電壓最終上升到VDD，進入正常工作狀態(tài)。請參看附圖2，本實施例中，穩(wěn)壓模塊用于產生恒定的內部電源，給其他內部電路模塊供電，本實施例中，穩(wěn)壓模塊采用六個串聯(lián)連接的二極管構成，由于二極管的節(jié)電壓約為0. 7V左右，所以，本發(fā)明中六個串聯(lián)的二極管決定內部電源的最高電壓為0. 7*6=4. 2V左右，當外部電源電壓高于 4. 2V時，內部電源電壓會被穩(wěn)定在4. 2V左右；當外部電源電壓低于4. 2V，內部電源電壓近似等于外部電源電壓。請參看附圖3，本實施例中的時鐘單元采用振蕩器電路實現(xiàn)，時鐘單元通過輸入模式選擇模塊的輸入選擇來決定芯片工作的時鐘源，當芯片處于測試模式時， 屏蔽內部的振蕩器，此時芯片的時鐘可由外部灌入；當芯片處于單音或多音工作模式時，該模塊輸出的頻率為內部振蕩器頻率。本實施例中，振蕩器電路主要包括偏置模塊、充電電壓比較器、比較器和模式選擇模塊，本實施例中，偏置模塊采用多個MOS管混聯(lián)的形式，其電路形式如圖中A方框中電路所示，本實施例中，充電電壓比較器設有兩個，兩個充電電壓比較器并聯(lián)連接，本實施例中，充電電壓比較器的電路結構分別如方框B和方框C中所示，本實施例中，比較器電路結構如方框D中所示，比較器為RS觸發(fā)器形式，經過RS觸發(fā)器生成 OSC的高電平和低電平，高電平由方框C中的充電電壓比較器的低電平和方框B中的充電電壓比較器的高電平決定，低電平由方塊B中的充電電壓比較器的低電平決定。本實施例中， 模式選擇模塊如方框E中所示，正常工作時，內部OSC為芯片工作時鐘源；測試模式時，可灌入外部時鐘信號，作為芯片工作時鐘源。請參看附圖5和附圖6，本實施例中，輸入模式選擇單元連接在芯片的輸入端上，可以通過改變輸入，調整芯片的工作模式，本實施例中，芯片根據(jù)實際需要共有3種工作模式測試模式、單音工作模式和多音(本實施例中，多音模式設計為6音，具體實施時，也可以設計成其他數(shù)量的音節(jié))工作模式。本實施例中，音調控制單元采用7位可編程計數(shù)器實現(xiàn)，音調控制單元的計數(shù)時鐘為系統(tǒng)時鐘，當計數(shù)器的計數(shù)數(shù)值由126遞減至ROM輸出的值時(本實施例中，輸入不同時，ROM有不同的輸出，輸出的兩個7位二進制數(shù)，分別用于控制音調和節(jié)奏。)，音調控制單元輸出信號，音調控制單元輸出的信號提供給節(jié)奏控制單元和輸出邏輯單元。本實施例中的節(jié)奏控制單元也采用7位可編程計數(shù)器實現(xiàn)，節(jié)奏控制單元的計數(shù)時鐘為音調控制單元的輸出信號，當節(jié)奏控制單元計數(shù)的數(shù)值由126遞減至ROM輸出的值時(本實施例中，輸入不同時，ROM有不同的輸出，輸出的兩個7位二進制數(shù)，分別用于控制音調和節(jié)奏。)，節(jié)奏控制單元輸出信號，節(jié)奏控制單元輸出的信號提供給狀態(tài)控制單元。請參看附圖7，本實施例中，狀態(tài)控制單元(即狀態(tài)機單元)采用三個D觸發(fā)器配合六個三輸入與非門形成，本實施例中，狀態(tài)控制單元能控制得到6中音調輸出，即每個三輸入與非門輸出一種音調，本實施例中，三個D觸發(fā)器形成計數(shù)器，輸入信號為節(jié)奏控制模塊的輸出信號的分頻，即當節(jié)奏模塊計數(shù)到一定次數(shù)時，狀態(tài)機跳轉到下一個狀態(tài)，通過計數(shù)的不同，控制輸出音調的不同，狀態(tài)機的值為3位的2進制數(shù)， 從低位至高位分別為D觸發(fā)器A、D觸發(fā)器B、D觸發(fā)器C的Q端的值，其中
000[初始態(tài)，Voicel]第一種聲音循環(huán)16次時，進入第二種聲音；
001[Voice2]----第二種聲音循環(huán)16次時，進入第三種聲音； 010 [Voice3] ――第三種聲音循環(huán)4次時，進入第四種聲音 011[Voice4] ――第四種聲音循環(huán)2次時，進入第五種聲音 110 [Voice5] ――第五種聲音循環(huán)8次時，進入第六種聲音 lll[Voice6] 第六種聲音循環(huán)8次時，回到第一種聲音狀態(tài)控制單元可以根據(jù)節(jié)奏控制單元輸入的信號，經過狀態(tài)機單元控制得到6種音調
輸出狀態(tài)，傳輸給輸出邏輯單元。本實施例中輸出邏輯單元根據(jù)狀態(tài)控制單元傳輸?shù)男盘枌σ粽{控制里輸出的信號進行處理后，輸出警報音給芯片的輸出引腳。本實施例中，存儲單元采用ROM，本實施例中的ROM模塊包括M條輸入字線和14條輸出位線。輸入M條字線中，有16條字線接字線地址譯碼器、8條字線接位線地址譯碼器，其中，狀態(tài)控制單元中的狀態(tài)機輸出經過譯碼電路輸出給16條字線，狀態(tài)控制單元中的分頻器輸出經過位地址譯碼器輸出給8條字線。輸出14條位線中，7條位線輸出給節(jié)奏控制單元、7條位線輸出給音調控制單元，本實施例中，存儲單元通過不同的工作狀態(tài)來解碼得到需要的報警音的節(jié)奏與首調。請參看附圖8，本發(fā)明的芯片在使用時，將芯片的輸入引腳連接在信號輸入端(即模式輸入引腳)上，本實施例中，信號通過二極管Dl和電阻R2輸入芯片，芯片的接地引腳接地，芯片的輸出引腳連接在電子開關上，通過電子開關驅動揚聲器，本實施例中，電子控制開關采用三極管Ul，芯片的輸出引腳連接在三極管Ul的基極上，三極管Ul與揚聲器串聯(lián)連接，通過三極管Ul驅動揚聲器。請參看附圖9，本發(fā)明的芯片在使用時還有另一種實現(xiàn)方式，將芯片的輸入引腳連接在信號輸入端(即模式輸入引腳)上，本實施例中，信號通過二極管Dl和電阻R2輸入芯片，芯片的接地引腳接地，芯片的輸出引腳直接驅動揚聲器。本發(fā)明在內部集成了內置復位單元、穩(wěn)壓單元、時鐘單元、輸入模式選擇單元、音調控制單元、節(jié)奏控制單元、狀態(tài)控制單元、存儲單元和輸出邏輯單元等電路，可大大降低本發(fā)明的引腳數(shù)量和封裝成本，而且其僅需少量的外圍元件，就可以實現(xiàn)報警，應用電路簡單，容易實現(xiàn)。
權利要求
1.一種報警音芯片，其特征是所述的芯片包括基體、模式輸入引腳、接地引腳和輸出引腳，模式輸入引腳、接地引腳和輸出引腳分別設置在基體上，并與基體內相應的電路電連接。
2.一種如權利要求1所述的報警音芯片的內部電路，其特征是所述的內部電路包括內置復位單元、穩(wěn)壓單元、時鐘單元、輸入模式選擇單元、音調控制單元、節(jié)奏控制單元、狀態(tài)控制單元、存儲單元和輸出邏輯單元，內置復位單元連接在時鐘單元上，輸入模式選擇單元輸入信號給時鐘單元，時鐘單元輸出時鐘信號給音調控制單元，音調控制單元輸出控制信號給節(jié)奏控制單元，節(jié)奏控制單元輸出控制信號給狀態(tài)控制單元，狀態(tài)控制單元輸出控制信號給存儲單元，存儲單元分別輸出信息給音調控制單元和節(jié)奏控制單元，音調控制單元輸出信號給輸出邏輯單元，輸出邏輯單元輸出報警信號。
3.根據(jù)權利要求2所述的電路，其特征是所述的穩(wěn)壓單元采用六個串聯(lián)連接的二極管構成。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的電路，其特征是所述的內置復位單元采用混聯(lián)的MOS管構成，MOS管Q2和MOS管Q3串聯(lián)連接，MOS管Q2和MOS管Q3的柵極與MOS管Ql的柵極短接在一起，MOS管Ql的源極和漏極短接在一起，并與模式輸入引腳連接，MOS管Q4和MOS管 Q5串聯(lián)連接，MOS管Q4與MOS管Ql的柵極連接，MOS管Q5接地，MOS管Q4和MOS管Q5柵極連接在一起，并與模式輸入引腳連接，MOS管Q8的柵極與MOS管Q3連接，MOS管Q8的源極和漏極短接，并接地，MOS管Q8的柵極通過串聯(lián)連接的反相器U34-A和反相器U35-A輸出復位信號。
5.一種如權利要求1所述的報警音芯片的應用電路，其特征是所述的應用電路包括報警音芯片、揚聲器和電子控制開關，報警觸發(fā)信號輸入報警音芯片的模式輸入引腳，報警音芯片的接地弓I腳接地，報警音芯片的輸出引腳通過電子控制開關控制揚聲器發(fā)聲。
6.根據(jù)權利要求5所述的應用電路，其特征是所述的電子控制開關采用三極管，報警音芯片的輸出引腳連接在三極管的基極上，揚聲器與三極管串聯(lián)連接。
7.—種如權利要求1所述的報警音芯片的應用電路，其特征是所述的應用電路包括報警音芯片和揚聲器，報警觸發(fā)信號輸入報警音芯片的模式輸入引腳，報警音芯片的接地引腳接地，報警音芯片的輸出引腳直接驅動揚聲器發(fā)聲。
全文摘要
本發(fā)明公開一種報警音芯片、內部電路及其應用電路，芯片包括基體、模式輸入引腳、接地引腳和輸出引腳，模式輸入引腳、接地引腳和輸出引腳分別設置在基體上，并與基體內相應的電路電連接，芯片內集成了內置復位單元、穩(wěn)壓單元、時鐘單元、輸入模式選擇單元、音調控制單元、節(jié)奏控制單元、狀態(tài)控制單元、存儲單元和輸出邏輯單元等，應用電路包括報警音芯片、揚聲器和電子控制開關，報警觸發(fā)信號輸入報警音芯片的模式輸入引腳，報警音芯片的接地引腳接地，報警音芯片的輸出引腳通過電子控制開關控制揚聲器發(fā)聲。本發(fā)明可大大降低本發(fā)明的引腳數(shù)量和封裝成本，而且其僅需少量的外圍元件，就可以實現(xiàn)報警，應用電路簡單，容易實現(xiàn)。
文檔編號G11B33/10GK102298955SQ201110248679
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權日2011年8月26日
發(fā)明者任仕鼎 申請人:深圳市勵創(chuàng)微電子有限公司