[实用新型]多功能应答式电子报讯器

说明书

本实用新型涉及一个电平编码信号的接收装置。

目前使用的应答式电子报讯器作为一个信号接收总机，与各分机一起组成系统。各分机用电平编码的方法加以区分。其构成的系统共有三根总线：地线、信号线、指示灯线（亦即报讯器的三根引出线）。当系统中某分机向总机发讯时，将电平编码信号通过信号线传输至总机，总机收到信号后，显示分机号码，发出报警信号，且驱动指示灯总线使各分机的指示灯点亮。此后若消除报警信号，各分机指示灯灭，总机又进入接收状态，分机又可以向总机发讯。此种报讯器主要由采样保持电路和数字面板组件（含A／D转换电路）等组成，抗干扰能力差，因而组成的系统分机容量小（仅几十只分机）。

本发明的目的是：在保留原有功能的条件下，将报讯器的三根引出线（地线、信号线、指示灯线）减少为两根，节省线材，便于安装；提高报讯器的抗干扰能力，使其对电平信号的分辨率也提高，增大组成系统的分机容量；增加新的功能。

为了达到所述发明目的，采取以下方案：

一、本报讯器由外壳箱子（1）、多位LED显示器（2）、功能按钮（3）、蜂鸣器（4）、变压器（6）、电源开关（7）、保险丝座（8）、电源插座（9）、二芯信号座（11）、电源线路板（5）以及信号处理线路板（10）组成（见附图1）。信号处理线路板上设置有单片机电路（14）、A／D转换器（15）、低通滤波器（16）、V／I转换器（17）、基准电压源（18）、差分放大器（19）以及直流继电器（20）。

二、采用一个二组触点二转换的直流继电器（20），其两个动触点x₀、y₀由a、b两点引出至总线，两个常闭静触点x1、y1与差分放大器（19）的两输入端相连，两个常开静触点x2、y2与指示灯电源Vzs相连。继电器不通电时，系统中各分机的指示灯（为单向导通的发光二极管）截止不亮，分机发送的电平编码信号经两根总线和继电器后输入到差分放大器。继电器通电吸合后，指示灯电源经继电器和两根总线传送至各分机，点亮各分机的指示灯（此时指示灯正向导通）。因此组成的系统仅用了两根总线。

三、用硬件电路与单片微型计算机（即单片机）软件结合的方法提高报讯器的抗干扰能力。采用一个差分放大器（19），它具有高的共模抑制比，因而可消除两根总线的共模干扰信号。差分放大器输出经低通滤波器（16）的滤波后输入到A／D转换器（15）。基准电压源（18）输出电压Vj接到A／D转换器的基准电压输入端Vref，同时接至V／I转换器（17）的输入端，V／I转换器输出端电流I与输入端电压成正比例关系，即I＝K1Vj（K1为一常量）。设系统中某分机的电平采样电阻为Rn，因而其发送的电平信号V＝K1RnVj。设差分放大器的放大倍数为K2，且无干扰信号时，Vi＝Vc＝K1K2RnVj（K＝K1K2）。由此可见，A／D转换器的输入端Vi与基准电压Vj成正比例关系，基准电压的变化不会影响A／D转换器的转换结果。因此，电路设计具有基准电压自动误差补偿功能。采用单片机对采样到的数据进行分析处理，因而可消除分机的按钮消抖动干扰和外部对总线的干扰信号。因此整个电路的抗干扰能力极强，提高了报讯器的电平分辨能力，增大了系统中分机的容量。

四、由于采用了单片机，又增加了诸多新的功能。利用单片机的软件设计，将收到的分机号依次存贮于RAM中，以备查找使用，同时利用单片机内部定时器实现实时时钟功能，当报讯器无信号收到时显示时钟（点、分、秒），收到信号后才显示分机号。

由上面得到的结果Vi＝kRnVj可知，取各种不同的Rn值必有一个Vi值与之对应，Vi经A／D转换器转换后，输出数据由单片机进行分析处理，计算出分机号。因此各分机号是由Rn值来区分的。对于一般的应用场合，系统采用120只分机已够适用。实际测试表明，本报讯器工作可靠。

本实用新型的具体工作过程说明如下：

打开电源开关后，报讯器开始工作，当总线上所有分机的按钮均没按下时，图3中的a、b两点处于断开状态。继电器（20）的起始状态为释放状态，即X₀与X₁相连，Y₀与Y₁相连。这时差分放大器（19）的输入电压为最大值，A／D转换器输出最大转换值。单片机（14）采样到此最大转换值后，认为总线上无信号输入，此时单片机只输出时钟在LED显示器（2）上显示。