多路無線防盜器

1、多路無線防盜報(bào)警器一、 任務(wù)與要求：1） 設(shè)計(jì)一套防盜報(bào)警系統(tǒng)， 要求有一臺(tái)主機(jī)，在收到警情信號(hào)后能發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)能顯示出出現(xiàn)警情的具體位置； 人體探測(cè)器與主機(jī)間的信號(hào)傳遞采用無線的型式； 可以人為操作遙控器對(duì)主機(jī)進(jìn)行設(shè)防與撤防的操作； 在同一區(qū)域范圍內(nèi)能有多套系統(tǒng)同時(shí)工作而相互間不影響。2） 已知條件：主機(jī)采用交流市電供，中央處理器采用AT89C2051，人體探測(cè)器采用熱釋電傳感器，集成電路PT2272-L4作為數(shù)據(jù)解碼，無線接收采用現(xiàn)成的模塊，遙控手柄采用現(xiàn)成的產(chǎn)品，編碼為PT262-R4集成電路。3） 主要技術(shù)指標(biāo)：1、輸入電源： 交流220V，頻率：50Hz2、調(diào)制方式： ASK 3

2、、發(fā)射頻率： 315M4、報(bào)警單量： 90分貝5、探頭路數(shù)： 不小于4路6、遙控器按鍵： 2鍵，1只布防，1只撤防；二、 方案與論證：1） 多路無線防盜報(bào)警器的組成：多路無線防盜報(bào)警器主要無線人體探測(cè)器、無線遙控手柄、無線接收電路、數(shù)據(jù)解碼電路、中央控制單元、數(shù)字顯示單元、報(bào)警電路和電源電路等部分組成。其框圖如下：2） 控制信號(hào)發(fā)射器：由于無線信號(hào)容易受外界環(huán)境影響，因此從系統(tǒng)的可靠性考慮，發(fā)射的控制信號(hào)采用編碼的方式進(jìn)行傳送，而且在同一區(qū)域內(nèi)要同時(shí)使用多個(gè)系統(tǒng)而相互間又不影響，所以無線信號(hào)的編碼由PT2262集成電路完成，該電路具有8位地址信號(hào)和4位數(shù)據(jù)信號(hào)，不同的地址與數(shù)據(jù)的組合，可以編制

3、上萬種編碼，完全可以滿足同一區(qū)域內(nèi)互不影響地工作；為了使電路簡(jiǎn)單且使用電池進(jìn)行供電，數(shù)據(jù)對(duì)高頻載波的調(diào)制方式采用ASK方式，即當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)為1時(shí)，接通高頻振蕩器電源，發(fā)送高頻無線信號(hào)，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)為0時(shí)，斷開其電源，停止工作，這種設(shè)計(jì)在靜態(tài)時(shí)工作電流幾乎為零，其原理圖如下：詳見設(shè)計(jì)任務(wù)書！3） 無線接收電路： 接收電路的無線接收與解調(diào)部分采用的是現(xiàn)成的高頻接收模塊，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作，而且可靠性較好，接收模塊采用的是超再生接收，具體的解調(diào)過程為：當(dāng)發(fā)射器發(fā)送1時(shí)，相應(yīng)的發(fā)射高頻電路工作，接收部分就會(huì)相應(yīng)地收到一個(gè)315M的高頻信號(hào)，使模塊輸出為1，當(dāng)發(fā)射部分發(fā)送的是0時(shí)，發(fā)射高頻部分停止工作，接

4、收部分就輸出為0，這樣就實(shí)現(xiàn)了無線信號(hào)的傳輸。4） 數(shù)據(jù)解碼電路：經(jīng)高頻接收且解調(diào)出來的信號(hào)是編碼集成電路PT2262編碼后的串行信號(hào)，必須經(jīng)相應(yīng)的解碼電路解碼才能還原出控制信號(hào)數(shù)據(jù)。5） 中央控制單元：整個(gè)報(bào)警器的控制由單片計(jì)算機(jī)來完成，包括對(duì)無線信號(hào)的掃描、發(fā)射無線信號(hào)的地址判斷、輸出顯示及報(bào)警電路的控制等。6） 地址顯示單元：根據(jù)發(fā)射的無線信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)判斷后，輸出具體的地址值。7） 報(bào)警電路：當(dāng)接收到正確的無線報(bào)警信號(hào)后，控制報(bào)警電路工作，發(fā)出響亮的110警車報(bào)警聲。 8） 電源電路：電源電路直接從市電降壓后再經(jīng)整流濾波和穩(wěn)壓后向整機(jī)提供直流電源。三、 設(shè)計(jì)過程：1） 電源設(shè)計(jì)：電源電路

5、考慮采用典型的變壓器降壓，全波整流，電容濾波及集成電路穩(wěn)壓的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。整機(jī)電流就是在報(bào)警電路工作時(shí)工作電流較大，所選功放電路的最大功率為2W，固確定變壓器功率為3W，因?yàn)槠渌娐饭ぷ鞫际切‰娏髫?fù)載，固3W已能滿足要求。其輸出電壓選用15V2） 編、解碼電路設(shè)計(jì)PT2262/72是一對(duì)采用CMOS工藝制作的專用數(shù)字編譯碼器，外圍元件少，電路簡(jiǎn)單，便于設(shè)計(jì)，使用起來非常方便，其他數(shù)字編譯碼器相比，最突出的特點(diǎn)是地址編碼容量特別大，而且目前被廣泛地運(yùn)用于各個(gè)遙控電路中，因而可靠性非常好。PT2262為數(shù)字編碼器，引腳及參數(shù)如下：PT2272-L4為譯碼器，其型號(hào)后面的L4是指四位數(shù)據(jù)是鎖存型。其

6、引腳及參數(shù)如下：根據(jù)前述要求，選用四位數(shù)據(jù)已能滿足，固編碼芯片選取PT2262-R4，而接收解碼芯片則選取PT2272-L4，四位數(shù)據(jù)的鎖存輸出。為了使收與發(fā)匹配使用，兩者的振蕩電阻分別選1.5M和270K，同時(shí)兩者的8位地址也設(shè)置成一樣。利用接收電路的四位數(shù)據(jù)位，可以組成不同的十六種地址：1號(hào) 00002號(hào) 00013號(hào) 0010.16號(hào) 11113） 中央控制單元設(shè)計(jì)CPU采用了51系列單片機(jī)中的簡(jiǎn)易型產(chǎn)品-AT89C2051，該芯片程序設(shè)計(jì)流程圖如下：4） 數(shù)字顯示單元設(shè)計(jì)：數(shù)字顯示單元主要由四位發(fā)光二極管來完成顯示任務(wù)，當(dāng)接收到不同地址的報(bào)警信號(hào)后由2051單片機(jī)處理后來決定具體哪只發(fā)

7、光管點(diǎn)亮。5)報(bào)警電路設(shè)計(jì)：為使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便同時(shí)發(fā)出的音效逼真，音頻信號(hào)發(fā)生器采用集成的語(yǔ)音電路，另外為了使報(bào)警的音量足夠大，在音頻信號(hào)發(fā)生器后面再增加一級(jí)功率放大器。經(jīng)查找相關(guān)的功放電路是款不錯(cuò)的音頻功放電路，其工作電壓為5-18V，功率為1.25W,頻率響應(yīng)的上限為300KHz,增益可達(dá)50分貝，而且外圍電路簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)，其典型應(yīng)用電路圖如下：運(yùn)用1運(yùn)用2根據(jù)前面所述的各單元電路的設(shè)計(jì)情況，綜合考慮后整機(jī)電路圖設(shè)計(jì)如下：四、 安裝與調(diào)試：1） 首先對(duì)電源部分進(jìn)行調(diào)試。這些數(shù)據(jù)說明電源部全部工作正常；2） 安裝與調(diào)試報(bào)警電路。電阻虛焊，補(bǔ)焊后再試，一切正常。3） 無線接收部分的調(diào)試。正常情況下

8、，當(dāng)無線發(fā)射部分（包括無線人體探測(cè)器和無線遙控手柄）發(fā)射信號(hào)后，2272的17腳應(yīng)輸出一個(gè)高電平作為解碼成功的響應(yīng)，同時(shí)在其四位數(shù)據(jù)位上輸出與發(fā)射器相對(duì)應(yīng)的四位數(shù)據(jù)碼。將主機(jī)電源接通后，先測(cè)量了無線接收模塊的工作電壓和2272的18腳電壓，均為5V左右，然后一手測(cè)2272的17腳電壓，一只手按動(dòng)遙控器，結(jié)果按下后沒反應(yīng)，有問題。斷開電源，仔細(xì)檢查，原來2272的15與16腳間的振蕩電阻沒焊，將270K的電阻焊上后，再試，正常，同時(shí)測(cè)了四位數(shù)據(jù)位電壓也正常。4） 中央控制單元電路及程序的調(diào)試。經(jīng)以上幾步的調(diào)試工作后，說明外圍電路已全部工作正常，只要微處理器控制這一部分調(diào)試通過的話，整機(jī)就可以正常工作了。5） 組裝與系統(tǒng)試機(jī)。五、 設(shè)計(jì)與調(diào)試要點(diǎn)分析由于本系統(tǒng)所涉及的內(nèi)容較多，包括紅外線人體探測(cè)器，無線發(fā)射和接收部件及單片機(jī)組成的報(bào)警主機(jī)等，如整個(gè)系統(tǒng)作為設(shè)計(jì)課題，內(nèi)容較多，在這里，我們主要以接收主機(jī)作為研究與設(shè)計(jì)的主體，而對(duì)于人體探測(cè)器及遙控器的設(shè)計(jì)采用現(xiàn)成的成品，論文中只作一定的介紹。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要集中在無線數(shù)據(jù)的傳輸上，但由于采用了硬件編解碼電路