无线防盗报警器制作

无线防盗报警器制作
一、任务与要求：
1）设计一套防盗报警系统，
◆ 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；
◆ 人体探测器与主机间的信号传递采用无线的型式；
◆ 可以人为操作遥控器对主机进行设防与撤防的操作；
◆ 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）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。

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；
二、方案与论证：
1）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：
2）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：
详见设计任务书！
3）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。

4）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。

……
5）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。

……
6）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。

……
7）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。

……
8）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。

……
三、设计过程：
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……
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：
……
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：
……
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）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：
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。

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，其典型应用电路图如下：
运用1……
运用2……
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：
四、安装与调试：
1）首先对电源部分进行调试。

……这些数据说明电源部全部工作正常；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。

……
五、设计与调试要点分析
由于本系统所涉及的内容较多，包括红外线人体探测器，无线发射和接收部件及单片机组成的报警主机等，如整个系统作为设计课题，内容较多，在这里，我们主要以接收主机作为研究与设计的主体，而对于人体探测器及遥控器的设计采用现成的成品，论文中只作一定的介绍。

本设计的重点和难点主要集中在无线数据的传输上，但由于采用了硬件编解码电路和专用的无线接收模块，因此使设计难度大大降低。

只要将编解码电路的应用条件搞清楚，将振荡电阻和地址数据设置正确，一般都能可靠工作。

调试时可以通过测量接收端四位数据输出值与发送时的数据进行比对来进行测量是否工作正常。

当无线数据传输部分正常后，对于单片机的控制部分相对较为简单。

设计好的PCB板图
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