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构思新颖的防扒窃报警电路

构思新颖的防扒窃报警电路

点击数:7766 次   录入时间:03-04 11:50:53   整理:http://www.55dianzi.com   告警-报警-安防电路

  这里介绍防扒窃报警器的设想是:在手提包被窃时能发出报警声音。即使不能阻止盗窃,至少可以给小偷一个信号:‘他已被发现’。即使小偷没有空手逃跑,也不会再偷另一件东西,从而减少被盗者的损失。设计初始目标是手提包,但由于设计的灵活性,也完全能用于外衣或茄克的口袋。
  
  最重要的是选择合适的传感器,用于感受到小偷的手的存在。
  
  当然,选择在很大程度上取决于要装入的手提包的结构。最初曾考虑使用接近式开关,但其可靠性太差,可能产生虚假报警。因为报警器一个重要的要求是:在公司中,当有人接近包时,仍然要保持安静。
  
  考虑到多数手提包都有上盖或拉锁,取出或装入东西时必须打开,这可能是安装传感器的最好位置。将一小块磁铁装在上盖或拉锁上,一个干簧管固定在包体上是最简单的解决办法。这些元件体积非常小,装在包上并不引入注意。磁片靠近干簧管时,恰巧使开关触点闭合,不会报警。而当掀开提包上盖或拉开拉锁时使磁铁移开,干簧管断开,从而触发报警。有些包可能用一个磁扣来关紧上盖。这种情况下,可以利用这片磁铁而不必另装一块。只需要在包上安装干簧管,并且用一根带插头的导线连到报警器上即可。另一种安装方式是:如果报警器使用带卡子的外壳,可以将干簧管安装在卡子上。
  
  报警器可以卡在手提包上,位于上盖的下面,使盖上的磁片可以与其接触。这样就不再需要导线和插头、插座。
  
  自然,提包的主人应该能取出包内的东西而不触发警报,这一点可以通过一个秘密的静音开关来实现。开包时按下这个开关,便可抑制报警。开关要不引人注目地装在适当位置,以便需要时便于操作。而且也要通过带插头的导线连接到报警器上。此外,某些报警器将干簧管安装在报警器上面或内部,可以形成独立的报警单元。这种形式的报警器很容易用于多个手提包。除了在各包上分别安装相配合的小磁铁和开关之外,不需要其他修改。

  样机中使用一个倾侧开关作为秘密静音开关。倾侧开关由两个安装在密封腔内的触点及腔内的小水银球组成。安装方式要保证:
  
  当手提包处于正常位置时,开关应保持断开状态。操作此开关时,在垂直方向将包倾侧,将引起水银流动并且接通触点,会阻止报警。下图中显示和说明了报警器一种可能的结构。当然,如前所述,具体方案在更大程度上取决于要保护的手提包的结构。
  
  某些小偷对肩背式的包采取的做法是:直接割断包的背带,从受害者手中枪走整个包。为防备这一点,可以用一条细导线通过背带形成一个环状开关,当背带被割断时相当于断开开关,产生报警。当然,这不是在任何情况下都可以作到的,但是如果实现了,就像增加了另一个干簧管。导线要通过插头连到报警器上。
  
  如果包的主人在打开包之前忘记按下静音开关,报警就会开始。为避免这种偶然的尴尬局面,需要另一个开关来中断已经开始的报警。本电路中设计为:开始报警后,按下秘密的静音开关也能立即使电路复位,从而节省了一个开关。这样,在包被打开时,如果静音开关没有闭合,报警器会暂短的响一声,随后静音一段时间(约1秒),此时允许进行复位。如果静音开关仍未按下,则报警条件满足(一般是盗窃引起,因为窃贼不知道静音开关存在),报警将持续20秒。这足以使任何扒窃者赶快逃跑。如果觉得报警时间太短或太长,可以通过简单地改变元件的值来调整。
  
  报警电路不需要预置,也尽可能不影响包的正常使用。在打开或关闭包时,不必遵循特殊的过程。
  
  电路可以放置无限长的时间,报警也不会失效。仅在包被紧急打开时,需要操作秘密静音开关,使报警不出现。

  防扒窃报警器电路图见下图,使报警时间超过20秒的改进电路见图4。样机中使用成品压电发生器WD1代替振荡器和喇叭,这是专门用于独立产生报警声的。很容易买到,且能产生响亮刺耳的声音。

防扒窃报警器电路图


  
  适用电压范围3~12V,所以用9V电池作为电源特别适宜。发声器由晶体管TR1来驱动。TR1受以ICld为核心的简单的振荡电路控制。当检测到报警条件时,此电路使WD1以lkHz的频率通断,从而产生很有特色的脉冲信号,警告窃贼。
  
  参照下图中显示的电路波形图。ICld的输出通过电阻R7对电容C5充电、放电,引起(J)点以lkHz的频率变低、变高。再借助TR1的通、断,使WD1以此频率发声。振荡器ICld的输出正常时保持为高电平,引起发声器保持静音,此时IClc的输出为低电平。由于IClc是一个与非门,功能上可以看作一个负逻辑的或非门。所以,无论其输入端(F)或(G)哪一个变低,都使其输出(H)变高,起到激活振荡器的作用。

 


  
  在备用条件下,干簧管Sl借助磁力保持闭合,(A)点的电压等于电源的正极。当由于包被打开而使Sl断开时,(A)点的电平变低,短的负脉冲作用于接为非门的ICla的输入端,因此(C)点的输出暂短地为高电平。如果秘密静音开关S2此时断开,将引起电容C2通过电阻R3及二极管Dl充电到约9V。如果静音开关S2闭合,C2的充电被阻止,IClb的输出保持为高电平,报警器保持静默。如果C2充电开始,IClb的输入将变高,引起输出端(E)变为低电平,同时,随着ICla的输出再次变低。二极管Dl反向偏置,电容C2开始通过电阻R4放电,从而使(E)点的输出保持20秒钟低电平。这个时间可以通过改变R4的阻值来增减,如果需要非常长的报警时间,还可增加C2的容量。

  当IClb的输出为高电平时,电容C4通过二极管D2充电到9V。从而IClc的两个输入端都高电平,报警为静音。但是,当此输出端变为低电平时,(G)点暂时变为低电平,所以在这个短时间内报警声响起。选择电容C3和电阻R5的值,可以控制这一暂短报警时间为l00ms.。其作用是发出‘包已打开了’的警告。如果此时按下秘密静音开关,电容将快速放电。而且引起IClb的输出再变为高电平,电路恢复为备用状态。这就给了合法用户1秒钟的时间来关闭报警,如果他在打开包时忘记了的话。当然,小偷由于不知道秘密开关位置,无法操作,这时C4将通过R6放电(这要占用另1秒时间),然后IClc(F)点的另一输入端将变为低电平,引起警报声,直到C2放电完毕。
  
  在报警开始条件下,仍然可以通过操作秘密静音开关使报警停止。但若使用倾侧开关来实现这一功能,可能有一个特殊的缺点:即假如窃贼不顾持续的报警声而拼命抓住包的话,静音开关可能被无意中启动。由于报警器仅希望能对使用者提供警告,并且吓跑侵犯者。所以在遇到暴力威胁的情况下,让包被抢走可能比冒被伤害的危险更好。此时,报警器响与不响并不重要。
  
  如果希望报警声达20秒或更长,要如下图那样修改电路。增加晶体管TR2和电阻R8。(注意:此修改未包含在电路板元件图上,但板上有足够的空间增添这两个元件)报警未响时的正常操作中,TR2导通,不影响电路功能。而一旦IClc变高,报警开始,TR2将截止,阻止电容C2通过S2放电,报警会一直延续下去。如果出现意外的报警,包的主人也不能关掉报警。这种情况下,在报警器上另外安装一个开关来短路C2并使电路复位可能更好。

  上图中给出了电路中各点的波形图,有助于了解电路的操作。虚线标识了IC1中的CMOS门的输入阈值电压,虚线之上对应于逻辑高电平。很明显,这一点显示的电平为电源的一半,但实际上CMOS4093中的一组门组成了史密特触发器,这意味着其输入阈值在输入电压上升和下降时不同。这一特性在此电路中十分重要。更何况能做到;即使输入电压缓慢地上升和下降,输出也能地利落的开关,这使得ICld能够起振荡器的作用。



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  报警电路可能有多种构造形式,现在仅以一种市场上常见的手提包作为实例加以讨论。虽然这种方案对多种类型的包都有效,但最好首先确定传感器的安装位置。这一点确定后,才能开始报警电路的结构设计。如果传感器和静音开关安装在提包上,需要用带有插头的导线与报警器相连。这样,需要时可以从包中取出报警器,用于另一包中。如果需要多个传感器,(如:包有多个口袋或夹层),这些传感器要串联起来,以便任何一个传感器动作都应使报警器输入端为低电平。也因此,报警器上的插座都应该是带有长闭触点开关的。未插入插头时开关应该自动短接。
  
  下图是用条形插件板组成的电路的元件面外观及背面的铜印制线断点详图。此板上包括了几乎全部元件,除了电池、发声器、与传感器和静音开关相连的插座以外,这些元件通过飞线与主板相连。对于这种结构形式来说,切断不需要的连线与在需要的地方添加连线一样重要。因此,构造电路将从切断指定地点的连线开始。这种工作最好使用专用工具,或简单地使用2.5mm手电钻进行。图中有10处印刷铜线要切断,完成后就可以如图所示装配元件。注意:总共还需要6条跳线,可以使用作废的电阻的导线制作。

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