多路无线防盗报警器.docx
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多路无线防盗报警器
第一章绪论
防盗报警系统是用物理方法或电子技术,自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为,产生报警信号,并提示值班人员发生报警的区域部位,显示可能采取对策的系统。
防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。
一旦发生突发事件,就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点,使于迅速采取应急措施。
防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。
报警探测器是由传感器和信号处理组成的,用来探测入侵者入侵行为的,由电子和机械部件组成的装置,是防盗报警系统的关键,而传感器又是报警探测器的核心元件。
采用不同原理的传感器件,可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。
在防盗门和楼宇对讲防盗门系统普及率越来越高的情况下,有人就断言:
防盗报警器作为一种“新兴家电”将逐步走向千家万户。
他们的理由是:
因为防盗报警器比其它任何防盗产品多了一个“报警”的功能,所以,比其它防盗产品更应该受到人们的普遍欢迎和采纳。
于是防盗报警器的生产厂家如雨后春笋般地增加着。
第二章方案与论证
2.1任务要求
2.1.1设计一套防盗报警系统,
1、要求有一台主机,在收到警情信号后能发出报警声,同时能显示出出现警情的具体位置;
2、人体探测器与主机间的信号传递采用无线的型式;
3、可以人为操作遥控器对主机进行设防与撤防的操作;
4、在同一区域范围内能有多套系统同时工作而相互间不影响。
2.1.2已知条件:
主机采用交流市电供,中央处理器采用AT89C2051,人体探测器采用热释电传感器,集成电路PT2272-L4作为数据解码,无线接收采用现成的模块,遥控手柄采用现成的产品,编码为PT262-R4集成电路。
2.1.3主要技术指标:
1、输入电源:
交流220V,频率:
50Hz
2、调制方式:
ASK
3、发射频率:
315M
4、报警单量:
≥90分贝
5、探头路数:
不小于4路
6、遥控器按键:
2键,1只布防,1只撤防;
2.2多路无线防盗报警器的组成:
多路无线防盗报警器主要无线人体探测器、无线遥控手柄、无线接收电路、数据解码电路、中央控制单元、数字显示单元、报警电路和电源电路等部分组成。
其框图如下:
图2.1多路防盗报警器系统框图
2.2.1控制信号发射器:
由于无线信号容易受外界环境影响,因此从系统的可靠性考虑,发射的控制信号采用编码的方式进行传送,而且在同一区域内要同时使用多个系统而相互间又不影响,所以无线信号的编码由PT2262集成电路完成,该电路具有8位地址信号和4位数据信号,不同的地址与数据的组合,可以编制上万种编码,完全可以满足同一区域内互不影响地工作;为了使电路简单且使用电池进行供电,数据对高频载波的调制方式采用ASK方式,即当发送数据信号为1时,接通高频振荡器电源,发送高频无线信号,当发送数据为0时,断开其电源,停止工作,这种设计在静态时工作电流几乎为零,其原理图如下:
图2.2发射模块应用原理图
2.2.2无线接收电路:
接收电路的无线接收与解调部分采用的是现成的高频接收模块,可以简化设计工作,而且可靠性较好,接收模块采用的是超再生接收,具体的解调过程为:
当发射器发送1时,相应的发射高频电路工作,接收部分就会相应地收到一个315M的高频信号,使模块输出为1,当发射部分发送的是0时,发射高频部分停止工作,接收部分就输出为0,这样就实现了无线信号的传输。
图2.3接收模块应用原理图
2.2.3数据解码电路:
经高频接收且解调出来的信号是编码集成电路PT2262编码后的串行信号,必须经相应的解码电路解码才能还原出控制信号数据。
检测电路对按照预定规则编码的位流中的边界进行检测。
边界是出现再现时间不连续的点。
反相电路响应检测电路对边界的检测,对紧接在该边界后面的后续位流的头中的特定的位进行反相。
因此,通过例如在输出经过解码的位流时简单地对特定的位进行监视,边界能轻易地被检测。
因此,这使得位流的同步管理以及类似操作变得简易。
因此,对特定位的检测实现了对出现再现时间不连续的边界的简单而准确的检测。
图2.4315MHZ带2272解码接收板原理图
2.2.4中央控制单元:
整个报警器的控制由单片计算机来完成,包括对无线信号的扫描、发射无线信号的地址判断、输出显示及报警电路的控制等。
2.2.5地址显示单元:
根据发射的无线信号,经数据判断后,输出具体的地址值。
2.2.6报警电路:
当接收到正确的无线报警信号后,控制报警电路工作,发出响亮的110警车报警声。
2.2.7电源电路:
电源电路直接从市电降压后再经整流滤波和稳压后向整机提供直流电源。
第三章设计过程
3.1电源设计:
电源电路考虑采用典型的变压器降压,全波整流,电容滤波及集成电路稳压的思路进行设计。
整机电流就是在报警电路工作时工作电流较大,所选功放电路的最大功率为2W,固确定变压器功率为3W,因为其他电路工作都是小电流负载,固3W已能满足要求。
其输出电压选用15V。
3.2编、解码电路设计
PT2262/72是一对采用CMOS工艺制作的专用数字编译码器,外围元件少,电路简单,便于设计,使用起来非常方便,其他数字编译码器相比,最突出的特点是地址编码容量特别大,而且目前被广泛地运用于各个遥控电路中,因而可靠性非常好。
PT2262为数字编码器,引脚及参数如下:
图3.1
名称
管脚
说明
A0-A11
1-8、10-13
地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),必须与2262一致,否则不解码
D0-D5
7-8、10-13
地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换
Vcc
18
电源正端(+)
Vss
9
电源负端(-)
DIN
14
数据信号输入端,来自接收模块输出端
OSC1
16
振荡电阻输入端,与OSC2所接电阻决定振荡频率;
OSC2
15
振荡电阻振荡器输出端;
VT
17
解码有效确认输出端(常低)解码有效变成高电平(瞬态)
表3.1
PT2272-L4为译码器,其型号后面的L4是指四位数据是锁存型。
其引脚及参数如下:
图3.2
图3.3
根据前述要求,选用四位数据已能满足,固编码芯片选取PT2262-R4,而接收解码芯片则选取PT2272-L4,四位数据的锁存输出。
为了使收与发匹配使用,两者的振荡电阻分别选1.5M和270K,同时两者的8位地址也设置成一样。
利用接收电路的四位数据位,可以组成不同的十六种地址:
1号0000
2号0001
3号0010
.
.
.
16号1111
3.3中央控制单元设计
CPU采用了51系列单片机中的简易型产品--AT89C2051,该芯片
程序设计流程图如下:
3.4数字显示单元设计:
数字显示单元主要由四位发光二极管来完成显示任务,当接收到不同地址的报警信号后由2051单片机处理后来决定具体哪只发光管点亮。
3.5报警电路设计:
为使设计简便同时发出的音效逼真,音频信号发生器采用集成的语音电路,另外为了使报警的音量足够大,在音频信号发生器后面再增加一级功率放大器。
经查找相关的功放电路……是款不错的音频功放电路,其工作电压为5-18V,功率为1.25W,频率响应的上限为300KHz,增益可达50分贝,而且外围电路简单,易于设计。
根据前面所述的各单元电路的设计情况,综合考虑后整机电路图设计如下:
图3.4
第四章安装与调试
4.1调试与测试
1首先对电源部分进行调试。
2安装与调试报警电路,电阻虚焊,补焊后再试,一切正常。
3无线接收部分的调试。
正常情况下,当无线发射部分(包括无线人体探测器和无线遥控手柄)发射信号后,2272的17脚应输出一个高电平作为解码成功的响应,同时在其四位数据位上输出与发射器相对应的四位数据码。
将主机电源接通后,先测量了无线接收模块的工作电压和2272的18脚电压,均为5V左右,然后一手测2272的17脚电压,一只手按动遥控器,结果按下后没反应,有问题。
断开电源,仔细检查,原来2272的15与16脚间的振荡电阻没焊,将270K的电阻焊上后,再试,正常,同时测了四位数据位电压也正常。
4中央控制单元电路及程序的调试。
经以上几步的调试工作后,说明外围电路已全部工作正常,只要微处理器控制这一部分调试通过的话,整机就可以正常工作了。
5组装与系统试机。
根据无线接收报警控制器电路和无线接收报警控制器电路选好元件、焊接在电路板上,将VD5026和VD5027的地址码和状态码设置一致,检查无误后即可通电调试。
调试的难点为收发频率要严格一致,为此需要将报警发射部分和报警接收部分的调试配合起来进行。
初次安装调试,为了确保调试成功,最好在示波器的配合下进行。
首先,将发射机部分中的干簧管两端用短接线短路,让发射机一直工作,接通接收部分的电源,先将R16焊开,将示波器的探头接在图2中IC1(LM358)的⑦脚处,将发射机靠近接收机(相距20cm左右),用无感起子调节发射机的微调电容C3和接收机的微调电容C9,直到示波器上有编码脉冲显示为止。
再拉开发射机和接收机的距离,使发射机和接收机相距10m左右,将示波器的探头改接在图2中IC1(LM358)的②脚上。
仔细调整接收部分的微调电容C9和电感线圈L2,直到示波器显示的解调输出的编码脉冲信号的波形幅度最大为止。
然后再调整发射机的微调电容C1,边调整边观察示波器波形的变化,使波形幅度达到最大值。
反复几次使之达到最佳状态。
如果一切都正常,可接上电阻R16,此时扬声器应发出报警声,报警指示灯发光,断开发射机电源,报警仍能维持,按下报警解除开关后,报警应解除。
4.2实物图
图4.1实物图
图4.2PCB板图
第五章总结与展望
整个设计通过了好几周的时间于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。
在这次设计中遇到了很多实际性的问题,在实际设计中才发现,书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的,所以有些问题不但要深入地理解,而且要不断地更正以前的错误思维。
一切问题必须要靠自己一点一滴的解决,而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。
我们组一共有四个人,在这次课程设计过程中我们互相帮助,通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处,虽然感觉理论上已经掌握,但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑,经过一番努力才得以解决。
这也激发了我今后努力学习的兴趣,我想这将对我以后的学习产生积极的影响。
其次,这次课程设计让我充分认识到团队合作的重要性,只有分工协作才能保证整个项目的有条不絮。
另外在课程设计的过程中,当我们碰到不明白的问题时,指导老师总是耐心的讲解,给我们的设计以极大的帮助,使我们获益匪浅。
因此非常感谢老师的教导。
通过这次设计,我懂得了学习的重要性,了解到理论知识与实践相结合的重要意义,学会了坚持、耐心和努力,这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。
我觉得作为一名软件工程专业的学生,这次课程设计是很有意义的。
更重要的是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。
虽然自己对于这门课懂的并不多,很多基础的东西都还没有很好的掌握,觉得很难,也没有很有效的办法通过自身去理解,但是靠着这几个礼拜的“学习”,在小组同学的帮助和讲解下,渐渐对一些不懂得问题产生了兴趣,己开始主动学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础[M].北京.高等教育出版社,1988.
[2]庞振泰,王采斐,屈宗明译.线性IC手册(模拟部分)[M].清华大学出版社,1997.
[3]刘迎春.MCS-51单片机原理及应用教程[M].清华大学出版社,1996.
[4]张友德,赵志英.单片微型机原理、应用与实验[M].复旦大学出版社,2000.
[5]阎石.数字电路技术基础[M].北京.高等教育出版社,1998.
[6]谭晖.nRF401无线收发芯片的长距离通信设计[J].今日电子.2004,12
(1):
78.
[7]张铭,刘银峰,黄河.基于nRF401的PC机无线收发模块的设计电技术应用[J]2004,28(4):
76-78.
[8]奚吉,赵辉,江冰.采用nRF401实现单片机与PC机无线数据通信一微计算机信息[J].2004,18(9):
42-43.
[9]刘琰,李辉,顾亮.射频识别技术软硬件系统研制[J].电子技术,2004,14(3):
29.
[10]陈星.无线通信集成电路与单片无线收发集成电路及无线数据通信IC高级技术[M].北京.北京电子科技出版社,2006。
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