一種全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)及操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)及操作方法，該系統(tǒng)包括主控制器模塊、LED指示燈模塊、鍵盤輸入模塊、時鐘模塊、開關(guān)電源模塊、無線數(shù)傳模塊、串口通信模塊、報警控制模塊、音頻播放模塊、功率放大模塊、大功率數(shù)字功放模塊等。當(dāng)主控制器模塊檢測到報警信號輸入，向報警控制模塊發(fā)出相應(yīng)的警報指令，控制音頻播放模塊讀取SD卡中的音頻報警文件，并將音頻信號傳輸?shù)焦β史糯竽K驅(qū)動揚聲器，當(dāng)主控制器模塊檢測到按鍵、串口或者無線數(shù)傳模塊有終止信號輸入時，系統(tǒng)就會向報警控制模塊發(fā)送終止指令，警報終止，反之警報播放完畢，主控制器模塊繼續(xù)檢測。本發(fā)明工作可靠性高，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價值。
【專利說明】一種全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)及操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)及操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人民防空是國防的重要組成部分，是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要方面，加強(qiáng)人民防空建設(shè)是一項長期的戰(zhàn)略任務(wù)。為進(jìn)一步推進(jìn)人民防空事業(yè)的發(fā)展，加快構(gòu)建戰(zhàn)時能力強(qiáng)、平時作為大的現(xiàn)代人民防空體系，人防警報設(shè)施的發(fā)展不容小覷。
[0003]人防警報設(shè)施是重要的戰(zhàn)備設(shè)施，平時用于抗災(zāi)救災(zāi)和突發(fā)事故情況下的災(zāi)情預(yù)報和緊急報知，戰(zhàn)時用于人民防空，是各級人民政府實施人民防空指揮，組織人員疏散的基本手段。警報設(shè)備包含以下幾個部分:
[0004]1、警報器:警報器又分電機(jī)型和電聲型二種，電機(jī)型是有電動機(jī)作為該警報器的主要器件，把機(jī)械能轉(zhuǎn)為聲音。電聲型是由主機(jī)功效和揚聲器組成。
[0005]2、控制設(shè)備:控制設(shè)備又分為有線控制和無線控制二種。
[0006]3、供電系統(tǒng):供電系統(tǒng)又分市電供電和自供電二種。
[0007]警報系統(tǒng)可應(yīng)用于城市防空報警、防洪、油田防災(zāi)報警及機(jī)場、水庫、工廠、油庫、礦山、監(jiān)獄、林場、電廠等重點場所的突發(fā)事件報警。既可以發(fā)警報，也可以播廣播。按照規(guī)劃，達(dá)到一定規(guī)模和人口的小區(qū)都要安裝防空報警器。它是戰(zhàn)時百姓逃生的信號。另外，遇到洪水、地震等災(zāi)害，也需要拉防空警報向市民報警。
[0008]防空警報系統(tǒng)的建設(shè)，直接影響著用戶的使用效果、外部形象及投資回報，因此系統(tǒng)設(shè)計必須安全、可靠，本方案已充分考慮采用成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，在設(shè)備選型和系統(tǒng)的設(shè)計中盡量減少故障的發(fā)生。并從線路敷設(shè)、設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試以及對甲方人員的技術(shù)培訓(xùn)等方面，都必須滿足可靠性的要求。
[0009]現(xiàn)有的人防警報設(shè)備分為電動警報控制器與電聲警報控制器兩種，國家人防委規(guī)定警報控制器應(yīng)以電聲警報控制器為主。目前生產(chǎn)電聲警報控制器的廠家多采用模擬技術(shù)實現(xiàn)聲音的放大傳輸，因而造成警報控制器箱體龐大，安裝不便，系統(tǒng)維護(hù)困難等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提供了一種全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)及操作方法，旨在解決目前普遍使用的電聲警報控制器采用模擬技術(shù)實現(xiàn)聲音的放大傳輸，造成警報控制器箱體龐大，安裝不便，系統(tǒng)維護(hù)困難的問題。
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)包括:
[0012]主控制器模塊，用于接收時鐘模塊輸出的時鐘信號，同時接收輸入的警報發(fā)放指令、產(chǎn)生和發(fā)放警報控制信號；
[0013]時鐘模塊，與主控制器模塊連接，用于向主控制器模塊提供時鐘信號；[0014]鍵盤輸入模塊，與主控制器模塊連接，用于輸入信息，由六個獨立鍵盤組成表示六種不同的工作狀態(tài)，分別是預(yù)先、空襲、解除、災(zāi)警、測試、終止；
[0015]LED指示燈模塊，與主控制器模塊連接，用于顯示無線數(shù)傳模塊的數(shù)據(jù)和發(fā)射信號及對應(yīng)的六個獨立按鍵狀態(tài)，當(dāng)按下不同按鍵時，相應(yīng)的指示燈會點亮，指示當(dāng)前警報器的警報狀態(tài)；
[0016]開關(guān)電源模塊，包括12V開關(guān)電源和48V開關(guān)電源，12V開關(guān)電源連接無線數(shù)傳模塊，12V開關(guān)電源向無線數(shù)傳模塊供電及經(jīng)過12V-5V電平轉(zhuǎn)換產(chǎn)生5V電壓向主控制器模塊供電；48V開關(guān)電源連接繼電器，48V開關(guān)電源經(jīng)繼電器開關(guān)電源向大功率數(shù)字功放模塊供電；
[0017]報警控制模塊，連接主控制器模塊，用于接收主控制器模塊輸出的警報控制信號，并對警報控制信號進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ拍K；
[0018]無線數(shù)傳模塊，與12V開關(guān)電源連接，用于將收發(fā)端的數(shù)據(jù)通過串口通信模塊傳輸?shù)街骺刂破髂K進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，主控制器模塊執(zhí)行相應(yīng)的指令給報警控制模塊啟動音頻播放模塊，將警報發(fā)送出去；
[0019]串口通信模塊，與PC機(jī)、無線數(shù)傳模塊與主控制器模塊連接，用于主控制器模塊通過串口通信模塊接到PC機(jī)或無線數(shù)傳模塊數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的警報指令；
[0020]音頻播放模塊，與報警控制模塊連接，用于接收報警控制模塊輸出的警報控制信號，啟動音頻播放模塊讀取事先存入SD卡里的音頻文件，并將音頻信號輸出的功率放大模塊；
[0021]功率放大模塊，與音頻播放模塊連接，包括有大功率數(shù)字功率放大模塊和小功率功放模塊兩部分，大功率數(shù)字功率放大模塊用于將音頻播放模塊輸出的音頻信號功率放大驅(qū)動外揚聲器；小功率功放模塊用于將音頻播放模塊輸出的音頻信號小功率的放大驅(qū)動內(nèi)揚聲器。
[0022]進(jìn)一步，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以高性能控制芯片89C51為核心的主控制器模塊，各引腳的具體連接方式為:芯片Ul的引腳9經(jīng)芯片MAXl接地，引腳18、引腳19分別與晶振CL的兩端相連接，同時經(jīng)電容C3、電容C5連接GND端，引腳40經(jīng)電容C7連接GND端。
[0023]進(jìn)一步，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以芯片MAX485為核心的串口通信模塊，各引腳的具體連接方式為:芯片U2的引腳I經(jīng)電阻Rl與芯片MKl的3號引腳相連接，MKl芯片的6號引腳與芯片Ul的10號引腳相連接，芯片U2的引腳2與芯片U4的4號引腳相連接，芯片U4的2號引腳經(jīng)反相器U5A與芯片Ul的8號引腳相連接，芯片U2的引腳3與芯片U4的引腳5相連接，芯片U2的引腳4與芯片MK2的6號引腳相連接，并經(jīng)電阻R4與引腳8接入+5V電壓，芯片MK2的引腳2經(jīng)電阻RMKl與芯片Ul的引腳40VCC相連接，芯片MK2的引腳3與芯片Ul的引腳11相連接，芯片U2的引腳8經(jīng)電容Cl連接GND端，芯片U2的引腳7接Jl的3號引腳，芯片U2的引腳6經(jīng)電阻分別與Jl的2、3引腳相連接，芯片U2的引腳5連接GND端。
[0024]進(jìn)一步，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以芯片1302為核心的時鐘模塊，各引腳的具體連接方式為:芯片U3的引腳I經(jīng)電容C20連接GND端，芯片U3的引腳2和引腳3之間經(jīng)晶振CLl相連接，芯片U3的引腳4連接GND端，芯片U3的引腳5與芯片Ul的23號引腳及CONl的4號引腳相連接，芯片U3的引腳6與芯片Ul的22號引腳及CONl的3號引腳相連接，芯片U3的引腳7與芯片Ul的21號引腳及CONl的2號引腳相連接，芯片U3的引腳與芯片Ul的40號引腳VCC及CONl的I號引腳相連接。
[0025]進(jìn)一步，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以晶體小功率三極管9013為核心的功率放大模塊，各元件的具體連接方式為:三極管Ql的基極與光電耦合器元件01的引腳3相連接，光電耦合器元件01的引腳4經(jīng)電阻R6與12V電壓相連接，光電耦合器元件01的引腳I經(jīng)電阻R5與VCC相連接，光電耦合器元件01的引腳2與芯片Ul的Pl.6引腳相連接，三極管Ql的發(fā)射極經(jīng)電阻R7與三極管Ql的基極相連接，三極管Ql的集電極經(jīng)二極管Dl與J2引腳I相連接，同時與J2引腳2相連接。
[0026]進(jìn)一步，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)米用以高效光電稱合器PC827為核心的報警控制模塊，各元件的具體連接方式為:光電耦合器MK3A的引腳I與PRl的引腳2相連接，光電耦合器MK3A的引腳2與J3的引腳2相連接，光電耦合器MK3A的引腳7連接GND端，光電耦合器MK3A的引腳8與PR2的引腳2以及芯片Ul的引腳Pl.0相連接，光電耦合器MK3B的引腳3與PRl的引腳3相連接，光電耦合器MK3B的引腳4與J3的引腳4相連接，光電耦合器MK3B的引腳5連接GND端，光電耦合器MK3B的引腳6與PR2的引腳3以及芯片Ul的引腳Pl.1相連接；
[0027]光電耦合器MK4A的引腳I與PRl的引腳4相連接，光電耦合器MK4A的引腳2與J3的引腳5相連接，光電耦合器MK4A的引腳7連接GND端，光電耦合器MK4A的引腳8與PR2的引腳4以及芯片Ul的引腳Pl.2相連接，光電耦合器MK4B的引腳3與PRl的引腳5相連接，光電耦合器MK4B的引腳4與J3的引腳6相連接，光電耦合器MK4B的引腳5連接GND端，光電耦合器MK4B的引腳6與PR2的引腳5以及芯片Ul的引腳Pl.3相連接；
[0028]光電耦合器MK5A的引腳I與PRl的引腳6相連接，光電耦合器MK5A的引腳2與J3的引腳6相連接，光電耦合器MK5A的引腳7連接GND端，光電耦合器MK5A的引腳8與PR2的引腳6以及芯片Ul的引腳Pl.4相連接，光電耦合器MK5B的引腳3與PRl的引腳7相連接，光電耦合器MK5B的引腳4與J3的引腳7相連接，光電耦合器MK5B的引腳5連接GND端，光電耦合器MK5B的引腳6與J5的引腳I相連接，J5的引腳2與J8相連接，引腳3與芯片Ul的引腳Pl.5相連接。
[0029]進(jìn)一步，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的音頻播放模塊采用以反相器7407為核心的驅(qū)動模塊，各元件的具體連接方式為:反相器U6A的引腳I與芯片Ul的引腳P0.0以及PR3的引腳2相連接，反相器U6A的引腳2經(jīng)二極管LEDl和電阻RLl與VCC相連接，反相器U6B的引腳3與芯片Ul的引腳P0.1以及PR3的引腳3相連接，反相器U6B的引腳4經(jīng)二極管LED2和電阻RL2與VCC相連接；
[0030]反相器U6C的引腳5與芯片Ul的引腳P0.2以及PR3的引腳4相連接，反相器U6C的引腳2經(jīng)二極管LED3和電阻RL3與VCC相連接，反相器U6D的引腳3與芯片Ul的引腳P0.3以及PR3的引腳5相連接，反相器U6D的引腳4經(jīng)二極管LED4和電阻RL4與VCC相連接；
[0031]反相器U6E的引腳I與芯片Ul的引腳P0.4以及PR3的引腳6相連接，反相器U6E的引腳2經(jīng)二極管LED5和電阻RL5與VCC相連接，反相器U6F的引腳3與芯片Ul的引腳P0.5以及PR3的引腳7相連接，反相器U6F的引腳4經(jīng)二極管LED6和電阻RL6與VCC相連接。
[0032]本發(fā)明的另一目的在于提供一種全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)的操作方法，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)的操作方法包括以下步驟:當(dāng)主控制器模塊檢測到按鍵、串口或者無線數(shù)傳模塊有報警信號輸入時，向報警控制模塊發(fā)出相應(yīng)的警報指令，報警控制模塊響應(yīng)相應(yīng)的指令，控制音頻播放模塊讀取SD卡中的音頻報警文件，并將音頻信號傳輸?shù)焦β史糯竽K驅(qū)動揚聲器，根據(jù)先前選擇的內(nèi)外揚聲器進(jìn)行報警，當(dāng)主控制器模塊檢測到按鍵、串口或者無線數(shù)傳模塊有終止信號輸入時，系統(tǒng)就會向報警控制模塊發(fā)送終止指令，警報終止，反之警報播放完畢，主控制器模塊繼續(xù)檢測。
[0033]本發(fā)明提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)及操作方法，時鐘模塊產(chǎn)生時鐘信號，主控模塊接收時鐘模塊輸出的時鐘信號，同時接收輸入的警報發(fā)放指令、產(chǎn)生和發(fā)放警報控制信號，通訊模塊對主控模塊輸出的警報控制信號進(jìn)行傳輸，放大模塊對警報控制信號進(jìn)行放大并輸出，報警控制模塊接收放大模塊輸出的放大后的警報控制信號，產(chǎn)生并輸出報警驅(qū)動信號，驅(qū)動模塊接收警報控制模塊輸出的警報驅(qū)動模塊，對警報器進(jìn)行驅(qū)動；該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)采用D類功率放大器實現(xiàn)數(shù)字功放，針對人防專用頻點實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，機(jī)箱整體體積小，維護(hù)人員易操作，充分考慮了電磁兼容性，采用電源隔離技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性，聲音存儲采用SD卡，功放采用D類功率放大器，實現(xiàn)了全數(shù)字功放，同時在工作電源與功放的大功率電源之間增加了開關(guān)控制，只有接收到了警報信號才通過程序把功率放大器的電源開關(guān)打開，極大地降低了功耗，使系統(tǒng)更加環(huán)保，可靠性極大地提高，線路板采用模塊化設(shè)計，便于維修，實用性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0035]圖2是本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的主控模塊的電路連接圖；
[0036]圖3是本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的串口通信模塊的電路連接圖；
[0037]圖4是本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的時鐘模塊的電路連接圖；
[0038]圖5是本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的功率放大模塊的電路連接圖；
[0039]圖6是本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的警報控制模塊的電路連接圖；
[0040]圖7是本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的音頻播放模塊的驅(qū)動模塊電路連接圖；
[0041]圖8是本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)的操作方法的流程圖；
[0042]圖中:1、主控制器模塊；2、LED指示燈模塊；3、鍵盤輸入模塊；4、時鐘模塊；5、開關(guān)電源模塊；6、無線數(shù)傳模塊；7、串口通信模塊；8、報警控制模塊；9、音頻播放模塊；10、功率放大模塊；10-1、大功率數(shù)字功放模塊；10-2、小功率功放模塊?！揪唧w實施方式】
[0043]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定發(fā)明。
[0044]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0045]圖1示出了本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0046]本發(fā)明實施例的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng),該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)包括:
[0047]主控制器模塊丨，用于接收時鐘模塊4輸出的時鐘信號，同時接收輸入的警報發(fā)放指令、產(chǎn)生和發(fā)放警報控制信號；
[0048]時鐘模塊4，與主控制器模塊I連接，用于向主控制器模塊I提供時鐘信號；
[0049]鍵盤輸入模塊3,與主控制器模塊I連接,用于輸入信息，由六個獨立鍵盤組成表示六種不同的工作狀態(tài)，分別是預(yù)先、空襲、解除、災(zāi)警、測試、終止；
[0050]LED指示燈模塊2，與主控制器模塊I連接，用于顯示無線數(shù)傳模塊的數(shù)據(jù)和發(fā)射信號及對應(yīng)的六個獨立按鍵狀態(tài)，當(dāng)按下不同按鍵時，相應(yīng)的指示燈會點亮，指示當(dāng)前警報器的警報狀態(tài)；
[0051]開關(guān)電源模塊5，包括12V開關(guān)電源和48V開關(guān)電源，12V開關(guān)電源連接無線數(shù)傳模塊6，12V開關(guān)電源向無線數(shù)傳模塊6供電及經(jīng)過12V-5V電平轉(zhuǎn)換產(chǎn)生5V電壓向主控制器模塊I供電;48V開關(guān)電源連接繼電器，48V開關(guān)電源經(jīng)繼電器開關(guān)電源向大功率數(shù)字功放模塊10-1供電；
[0052]報警控制模塊8，連接主控制器模塊1，用于接收主控制器模塊I輸出的警報控制信號，并對警報控制信號進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ拍K；
[0053]無線數(shù)傳模塊6，與12V開關(guān)電源連接，用于將收發(fā)端的數(shù)據(jù)通過串口通信模塊7傳輸?shù)街骺刂破髂KI進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，主控制器模塊I執(zhí)行相應(yīng)的指令給報警控制模塊8啟動音頻播放模塊9，將警報發(fā)送出去；
[0054]串口通信模塊7，與PC機(jī)、無線數(shù)傳模塊6與主控制器模塊I連接，用于主控制器模塊I通過串口通信模塊7接到PC機(jī)或無線數(shù)傳模塊6數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的警報指令；
[0055]音頻播放模塊9，與報警控制模塊8連接，用于接收報警控制模塊8輸出的警報控制信號，啟動音頻播放模塊9讀取事先存入SD卡里的音頻文件，并將音頻信號輸出的功率放大模塊10 ；
[0056]功率放大模塊10，與音頻播放模塊9連接，包括有大功率數(shù)字功率放大模塊10-1和小功率功放模塊10-2兩部分，大功率數(shù)字功率放大模塊10-1用于將音頻播放模塊9輸出的音頻信號功率放大驅(qū)動外揚聲器；小功率功放模塊10-2用于將音頻播放模塊9輸出的音頻信號小功率的放大驅(qū)動內(nèi)揚聲器。
[0057]如圖2所示，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以高性能控制芯片89C51為核心的主控制器模塊1，各引腳的具體連接方式為:芯片Ul的引腳9經(jīng)芯片MAXl接地，弓丨腳18、引腳19分別與晶振CL的兩端相連接，同時經(jīng)電容C3、電容C5連接GND端，引腳40經(jīng)電容C7連接GND端。[0058]如圖3所示，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以芯片MAX485為核心的串口通信模塊7，各引腳的具體連接方式為:芯片U2的引腳I經(jīng)電阻Rl與芯片MKl的3號引腳相連接，MKl芯片的6號引腳與芯片Ul的10號引腳相連接，芯片U2的引腳2與芯片U4的4號引腳相連接，芯片U4的2號引腳經(jīng)反相器U5A與芯片Ul的8號引腳相連接，芯片U2的引腳3與芯片U4的引腳5相連接，芯片U2的引腳4與芯片MK2的6號引腳相連接，并經(jīng)電阻R4與引腳8接入+5V電壓，芯片MK2的引腳2經(jīng)電阻RMKl與芯片Ul的引腳40VCC相連接，芯片MK2的引腳3與芯片Ul的引腳11相連接，芯片U2的引腳8經(jīng)電容Cl連接GND端，芯片U2的引腳7接Jl的3號引腳，芯片U2的引腳6經(jīng)電阻分別與Jl的2、3引腳相連接，芯片U2的引腳5連接GND端。
[0059]如圖4所示，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以芯片1302為核心的時鐘模塊4，各引腳的具體連接方式為:芯片U3的引腳I經(jīng)電容C20連接GND端，芯片U3的引腳2和引腳3之間經(jīng)晶振CLl相連接，芯片U3的引腳4連接GND端，芯片U3的引腳5與芯片Ul的23號引腳及CONl的4號引腳相連接，芯片U3的引腳6與芯片Ul的22號引腳及CONl的3號引腳相連接，芯片U3的引腳7與芯片Ul的21號引腳及CONl的2號引腳相連接，芯片U3的引腳與芯片Ul的40號引腳VCC及CONl的I號引腳相連接。
[0060]如圖5所示，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以晶體小功率三極管9013為核心的功率放大模塊10，各元件的具體連接方式為:三極管Ql的基極與光電耦合器元件01的引腳3相連接，光電耦合器元件01的引腳4經(jīng)電阻R6與12V電壓相連接，光電耦合器元件01的引腳I經(jīng)電阻R5與VCC相連接，光電耦合器元件01的引腳2與芯片Ul的Pl.6引腳相連接，三極管Ql的發(fā)射極經(jīng)電阻R7與三極管Ql的基極相連接，三極管Ql的集電極經(jīng)二極管Dl與J2引腳I相連接，同時與J2引腳2相連接。
[0061]如圖6所不,該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)米用以高效光電稱合器PC827為核心的報警控制模塊8，各元件的具體連接方式為:光電耦合器MK3A的引腳I與PRl的引腳2相連接，光電耦合器MK3A的引腳2與J3的引腳2相連接，光電耦合器MK3A的引腳7連接GND端，光電耦合器MK3A的引腳8與PR2的引腳2以及芯片Ul的引腳Pl.0相連接，光電耦合器MK3B的引腳3與PRl的引腳3相連接，光電耦合器MK3B的引腳4與J3的引腳4相連接，光電耦合器MK3B的引腳5連接GND端，光電耦合器MK3B的引腳6與PR2的引腳3以及芯片Ul的引腳Pl.1相連接；
[0062]光電耦合器MK4A的引腳I與PRl的引腳4相連接，光電耦合器MK4A的引腳2與J3的引腳5相連接，光電耦合器MK4A的引腳7連接GND端，光電耦合器MK4A的引腳8與PR2的引腳4以及芯片Ul的引腳Pl.2相連接，光電耦合器MK4B的引腳3與PRl的引腳5相連接，光電耦合器MK4B的引腳4與J3的引腳6相連接，光電耦合器MK4B的引腳5連接GND端，光電耦合器MK4B的引腳6與PR2的引腳5以及芯片Ul的引腳Pl.3相連接；
[0063]光電稱合器MK5A的引腳I與PRl的引腳6相連接,光電稱合器MK5A的引腳2與J3的引腳6相連接，光電耦合器MK5A的引腳7連接GND端，光電耦合器MK5A的引腳8與PR2的引腳6以及芯片Ul的引腳Pl.4相連接，光電耦合器MK5B的引腳3與PRl的引腳7相連接，光電耦合器MK5B的引腳4與J3的引腳7相連接，光電耦合器MK5B的引腳5連接GND端，光電耦合器MK5B的引腳6與J5的引腳I相連接，J5的引腳2與J8相連接，引腳3與芯片Ul的引腳Pl.5相連接。[0064]如圖7所示，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的音頻播放模塊9采用以反相器7407為核心的驅(qū)動模塊，各元件的具體連接方式為:反相器U6A的引腳I與芯片Ul的引腳P0.0以及PR3的引腳2相連接，反相器U6A的引腳2經(jīng)二極管LEDl和電阻RLl與VCC相連接，反相器U6B的引腳3與芯片Ul的引腳P0.1以及PR3的引腳3相連接，反相器U6B的引腳4經(jīng)二極管LED2和電阻RL2與VCC相連接；
[0065]反相器U6C的引腳5與芯片Ul的引腳P0.2以及PR3的引腳4相連接，反相器U6C的引腳2經(jīng)二極管LED3和電阻RL3與VCC相連接，反相器U6D的引腳3與芯片Ul的引腳P0.3以及PR3的引腳5相連接，反相器U6D的引腳4經(jīng)二極管LED4和電阻RL4與VCC相連接；
[0066]反相器U6E的引腳I與芯片Ul的引腳P0.4以及PR3的引腳6相連接，反相器U6E的引腳2經(jīng)二極管LED5和電阻RL5與VCC相連接，反相器U6F的引腳3與芯片Ul的引腳P0.5以及PR3的引腳7相連接，反相器U6F的引腳4經(jīng)二極管LED6和電阻RL6與VCC相連接。
[0067]如圖8所示，本發(fā)明實施例的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)的操作方法，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)的操作方法包括以下步驟:當(dāng)主控制器模塊檢測到按鍵、串口或者無線數(shù)傳模塊有報警信號輸入時，向報警控制模塊發(fā)出相應(yīng)的警報指令，報警控制模塊響應(yīng)相應(yīng)的指令，控制音頻播放模塊讀取SD卡中的音頻報警文件，并將音頻信號傳輸?shù)焦β史糯竽K驅(qū)動揚聲器，根據(jù)先前選擇的內(nèi)外揚聲器進(jìn)行報警，當(dāng)主控制器模塊檢測到按鍵、串口或者無線數(shù)傳模塊有終止信號輸入時，系統(tǒng)就會向報警控制模塊發(fā)送終止指令，警報終止，反之警報播放完畢，主控制器模塊繼續(xù)檢測。
[0068]本發(fā)明的優(yōu)點在于自主研發(fā)的全數(shù)字電聲警報一體機(jī)采用目前最先進(jìn)的D類功率放大器實現(xiàn)數(shù)字功放，針對人防專用頻點實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)整體體積與原電動警報控制箱體積一致，安裝方便，聲音采用SD卡儲存，聲音錄放、更改方便，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，維護(hù)簡單，實用性強(qiáng)。
[0069]本發(fā)明實施例提供的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)，時鐘模塊13產(chǎn)生時鐘信號，主控模塊11接收時鐘模塊13輸出的時鐘信號，同時接收輸入的警報發(fā)放指令、產(chǎn)生和發(fā)放警報控制信號，通訊模塊12對主控模塊11輸出的警報控制信號進(jìn)行傳輸，放大模塊14對警報控制信號進(jìn)行放大并輸出，報警控制模塊接收放大模塊14輸出的放大后的警報控制信號，產(chǎn)生并輸出報警驅(qū)動信號，驅(qū)動模塊16接收警報控制模塊15輸出的警報驅(qū)動模塊16，對警報器進(jìn)行驅(qū)動；該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)采用D類功率放大器實現(xiàn)數(shù)字功放，針對人防專用頻點實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，機(jī)箱整體體積小，維護(hù)人員易操作，充分考慮了電磁兼容性，采用電源隔離技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性，聲音存儲采用SD卡，功放采用D類功率放大器，實現(xiàn)了全數(shù)字功放，同時在工作電源與功放的大功率電源之間增加了開關(guān)控制，只有接收到了警報信號才通過程序把功率放大器的電源開關(guān)打開，極大地降低了功耗，使系統(tǒng)更加環(huán)保，可靠性極大地提高，線路板采用模塊化設(shè)計，便于維修，實用性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價值。
[0070]以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)包括: 主控制器模塊，用于接收時鐘模塊輸出的時鐘信號，同時接收輸入的警報發(fā)放指令、產(chǎn)生和發(fā)放警報控制信號； 時鐘模塊，與主控制器模塊連接，用于向主控制器模塊提供時鐘信號； 鍵盤輸入模塊，與主控制器模塊連接，用于輸入信息，由六個獨立鍵盤組成表示六種不同的工作狀態(tài)，分別是預(yù)先、空襲、解除、災(zāi)警、測試、終止； LED指示燈模塊，與主控制器模塊連接，用于顯示無線數(shù)傳模塊的數(shù)據(jù)和發(fā)射信號及對應(yīng)的六個獨立按鍵狀態(tài)，當(dāng)按下不同按鍵時，相應(yīng)的指示燈會點亮，指示當(dāng)前警報器的警報狀態(tài)； 開關(guān)電源模塊，包括12V開關(guān)電源和48V開關(guān)電源，12V開關(guān)電源連接無線數(shù)傳模塊，12V開關(guān)電源向無線數(shù)傳模塊供電及經(jīng)過12V-5V電平轉(zhuǎn)換產(chǎn)生5V電壓向主控制器模塊供電；48V開關(guān)電源連接繼電器，48V開關(guān)電源經(jīng)繼電器開關(guān)電源向大功率數(shù)字功放模塊供電； 報警控制模塊，連接主控制器模塊，用于接收主控制器模塊輸出的警報控制信號，并對警報控制信號進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ拍K； 無線數(shù)傳模塊，與12V開關(guān)電源連接，用于將收發(fā)端的數(shù)據(jù)通過串口通信模塊傳輸?shù)街骺刂破髂K進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，主控制器模塊執(zhí)行相應(yīng)的指令給報警控制模塊啟動音頻播放模塊，將警報發(fā)送出去； 串口通信模塊，與PC機(jī)、無線數(shù)傳模塊與主控制器模塊連接，用于主控制器模塊通過串口通信模塊接到PC機(jī)或無線數(shù)傳模塊數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的警報指令； 音頻播放模塊，與報警控制模塊連接，用于接收報警控制模塊輸出的警報控制信號，啟動音頻播放模塊讀取事先存入SD卡里的音頻文件，并將音頻信號輸出的功率放大模塊；功率放大模塊，與音頻播放模塊連接，包括有大功率數(shù)字功率放大模塊和小功率功放模塊兩部分，大功率數(shù)字功率放大模塊用于將音頻播放模塊輸出的音頻信號功率放大驅(qū)動外揚聲器；小功率功放模塊用于將音頻播放模塊輸出的音頻信號小功率的放大驅(qū)動內(nèi)揚聲器。
2.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以高性能控制芯片89C51為核心的主控制器模塊，各引腳的具體連接方式為:芯片Ul的引腳9經(jīng)芯片MAXl接地，引腳18、引腳19分別與晶振CL的兩端相連接，同時經(jīng)電容C3、電容C5連接GND端，引腳40經(jīng)電容C7連接GND端。
3.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以芯片MAX485為核心的串口通信模塊，各引腳的具體連接方式為:芯片U2的引腳I經(jīng)電阻Rl與芯片MKl的3號引腳相連接，MKl芯片的6號引腳與芯片Ul的10號引腳相連接，芯片U2的引腳2與芯片U4的4號引腳相連接，芯片U4的2號引腳經(jīng)反相器U5A與芯片Ul的8號引腳相連接，芯片U2的引腳3與芯片U4的引腳5相連接，芯片U2的引腳4與芯片MK2的6號引腳相連接，并經(jīng)電阻R4與引腳8接入+5V電壓，芯片MK2的引腳2經(jīng)電阻RMKl與芯片Ul的引腳40VCC相連接，芯片MK2的引腳3與芯片Ul的引腳11相連接，芯片U2的引腳8經(jīng)電容Cl連接GND端，芯片U2的引腳7接Jl的3號引腳，芯片U2的引腳6經(jīng)電阻分別與Jl的2、3引腳相連接，芯片U2的引腳5連接GND端。
4.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以芯片1302為核心的時鐘模塊，各引腳的具體連接方式為:芯片U3的引腳I經(jīng)電容C20連接GND端，芯片U3的引腳2和引腳3之間經(jīng)晶振CLl相連接，芯片U3的引腳4連接GND端，芯片U3的引腳5與芯片Ul的23號引腳及CONl的4號引腳相連接，芯片U3的引腳6與芯片Ul的22號引腳及CONl的3號引腳相連接，芯片U3的引腳7與芯片Ul的21號引腳及CONl的2號引腳相連接，芯片U3的引腳與芯片Ul的40號引腳VCC及CONl的I號引腳相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以晶體小功率三極管9013為核心的功率放大模塊，各元件的具體連接方式為:三極管 Ql的基極與光電耦合器元件01的引腳3相連接，光電耦合器元件01的引腳4經(jīng)電阻R6與12V電壓相連接，光電耦合器元件01的引腳I經(jīng)電阻R5與VCC相連接，光電耦合器元件01的引腳2與芯片Ul的Pl.6引腳相連接，三極管Ql的發(fā)射極經(jīng)電阻R7與三極管Ql的基極相連接，三極管Ql的集電極經(jīng)二極管Dl與J2引腳I相連接，同時與J2引腳2相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)采用以高效光電耦合器PC827為核心的報警控制模塊，各元件的具體連接方式為:光電耦合器MK3A的引腳I與PRl的引腳2相連接，光電耦合器MK3A的引腳2與J3的引腳2相連接，光電耦合器MK3A的引腳7連接GND端，光電耦合器MK3A的引腳8與PR2的引腳2以及芯片Ul的引腳Pl.0相連接，光電耦合器MK3B的引腳3與PRl的引腳3相連接，光電耦合器MK3B的引腳4與J3的引腳4相連接，光電耦合器MK3B的引腳5連接GND端，光電耦合器MK3B的引腳6與PR2的引腳3以及芯片Ul的引腳Pl.1相連接； 光電耦合器MK4A的引腳I與PRl的引腳4相連接，光電耦合器MK4A的引腳2與J3的引腳5相連接，光電耦合器MK4A的引腳7連接GND端，光電耦合器MK4A的引腳8與PR2的引腳4以及芯片Ul的引腳Pl.2相連接，光電耦合器MK4B的引腳3與PRl的引腳5相連接，光電耦合器MK4B的引腳4與J3的引腳6相連接，光電耦合器MK4B的引腳5連接GND端，光電耦合器MK4B的引腳6與PR2的引腳5以及芯片Ul的引腳Pl.3相連接； 光電耦合器MK5A的引腳I與PRl的引腳6相連接，光電耦合器MK5A的引腳2與J3的引腳6相連接，光電耦合器MK5A的引腳7連接GND端，光電耦合器MK5A的引腳8與PR2的引腳6以及芯片Ul的引腳Pl.4相連接，光電耦合器MK5B的引腳3與PRl的引腳7相連接，光電耦合器MK5B的引腳4與J3的引腳7相連接，光電耦合器MK5B的引腳5連接GND端，光電耦合器MK5B的引腳6與J5的引腳I相連接，J5的引腳2與J8相連接，引腳3與芯片Ul的引腳Pl.5相連接。
7.如權(quán)利要求1所述的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)系統(tǒng)的音頻播放模塊米用以反相器7407為核心的驅(qū)動模塊,各兀件的具體連接方式為:反相器U6A的引腳I與芯片Ul的引腳？0.0以及？1?3的引腳2相連接，反相器U6A的引腳2經(jīng)二極管LEDl和電阻RLl與VCC相連接，反相器U6B的引腳3與芯片Ul的引腳P0.1以及PR3的引腳3相連接，反相器U6B的引腳4經(jīng)二極管LED2和電阻RL2與VCC相連接；反相器U6C的引腳5與芯片Ul的引腳P0.2以及PR3的引腳4相連接，反相器U6C的引腳2經(jīng)二極管LED3和電阻RL3與VCC相連接，反相器U6D的引腳3與芯片Ul的引腳P0.3以及PR3的引腳5相連接，反相器U6D的引腳4經(jīng)二極管LED4和電阻RL4與VCC相連接；反相器U6E的引腳I與芯片Ul的引腳P0.4以及PR3的引腳6相連接，反相器U6E的引腳2經(jīng)二極管LED5和電阻RL5與VCC相連接，反相器U6F的引腳3與芯片Ul的引腳P0.5以及PR3的引腳7相連接，反相器U6F的引腳4經(jīng)二極管LED6和電阻RL6與VCC相連接。
8.—種如權(quán)利要求1-7任意一項所述的全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)的操作方法,其特征在于，該全數(shù)字人防電聲警報一體機(jī)的操作方法包括以下步驟:當(dāng)主控制器模塊檢測到按鍵、串口或者無線數(shù)傳模塊有報警信號輸入時，向報警控制模塊發(fā)出相應(yīng)的警報指令，報警控制模塊響應(yīng)相應(yīng)的指令，控制音頻播放模塊讀取SD卡中的音頻報警文件，并將音頻信號傳輸?shù)焦β史糯竽K驅(qū)動揚聲器，根據(jù)先前選擇的內(nèi)外揚聲器進(jìn)行報警，當(dāng)主控制器模塊檢測到按鍵、串口或者無線數(shù)傳模塊有終止信號輸入時，系統(tǒng)就會向報警控制模塊發(fā)送終止指令，警報終止，反之警報播放完畢，主控制器模塊繼續(xù)檢測。
【文檔編號】G08B3/10GK103927830SQ201410142615
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】孟紹良, 閆帥, 賀宏峰, 顏文婧, 楊媚然 申請人:哈爾濱理工大學(xué)