一種基于紅外探測轉無線報警監(jiān)控系統(tǒng)-基礎電子

精品文檔-下載后可編輯一種基于紅外探測轉無線報警監(jiān)控系統(tǒng)-基礎電子紅外技術已經(jīng)成為先進科學技術的重要組成部分，他在各領域都得到廣泛的應用。由于他是不可見光，因此用他作防盜監(jiān)控報警器，具有良好的隱蔽性，白天和黑夜均能使用，而且抗干擾能力強。這種監(jiān)控報警裝置廣泛應用于博物館、單位要害部門和家庭的防護。1系統(tǒng)組成及工作原理本系統(tǒng)由紅外發(fā)射、紅外接收、無線接收報警等3個部分組成，其系統(tǒng)方框圖如圖1所示。

通常紅外發(fā)射電路都是采用脈沖調(diào)制方式。紅外接收電路首先將接收到的紅外光轉換為電信號并進行放大和解調(diào)出用于無線發(fā)射電路的調(diào)制信號。當無人遮擋紅外光時，鎖相環(huán)輸出低電平，報警器處于監(jiān)控狀態(tài)；一旦有人闖入便遮擋了紅外光，則鎖相環(huán)失鎖，輸出為高電平，驅動繼電器接通無線發(fā)射電路，監(jiān)控室便可接收到無線報警信號，并可區(qū)分報警地點。2電路設計及芯片介紹2.1紅外線發(fā)射電路紅外線發(fā)射電路采用了2只555時基電路及外圍元件分別組成頻率為1.5kHz的調(diào)制脈沖振蕩器和頻率為38kHz的載波脈沖振蕩器，由于555時基電路組成的多諧振蕩器比較常見，故這里紅外發(fā)射電路從略。2.2紅外接收及無線發(fā)射電路紅外接收電路原理如圖2所示。如圖2所示。紅外接收采用了高靈敏紅外接收頭HS0038［2］作為紅外接收器件。HS0038內(nèi)部高度集成了紅外接收輸入電路、傳輸阻抗放大器、自動增益控制(AGC)電路、帶通濾波器、比較器以及施密特觸發(fā)器等。他將接收到的紅外光信號轉換為電壓信號,經(jīng)AGC放大、干擾抑制、帶通濾波器選頻（其中心頻率為38kHz）,改善信噪比，在比較器中進一步提高抗干擾性，再經(jīng)過積分器、施密特觸發(fā)器，輸出端C點解調(diào)出頻率為1.5kHz的原調(diào)制信號波形電路中使用了LM567鎖相環(huán)音頻譯碼電路進行選頻，只有當輸入信號的頻率和電路內(nèi)部自身的中心頻率（本電路設為750Hz）一致時，電路輸出低電平，否則輸出高電平[1]。LM567的基本功能是：當器件第3腳輸入的信號幅度＞25mV，并且頻率在器件帶寬內(nèi)時，第8腳由高電平變?yōu)榈碗娖阶鳛檫壿嬢敵觥?/p>

因為LM567輸入端要求是正弦波或占空比為1/2的方波脈沖，而從HS0038輸出的是一占空比為1/4的脈沖，所以必須進行波形變換才能滿足要求。本電路在HS0038和LM567鎖相環(huán)之間增加D觸發(fā)器（CD4013），使得LM567的輸入端得到頻率為750Hz、占空比為1/2的方波(D點)。2.3無線報警電路無線報警這一部分采用成品發(fā)射/接收組件ZSF9909B和ZSF9910B，使整個電路的設計和制作變得更為方便、可靠，達到事半功倍的效果。無線發(fā)射電路由PT2262專用編碼集成片芯片和ZSF9909B無線發(fā)射模塊組成，如圖3所示。無線接收報警電路由ZSF9910B無線接收模塊、PT2272專用譯碼集成芯片以及驅動報警電路組成，電路如圖4所示。

ZSF9909B和ZSF9910B是微型化高穩(wěn)定度SMD（貼片工藝生產(chǎn)技術）無線遙控發(fā)射/接收組件。發(fā)射機采用聲表諧振器穩(wěn)頻，頻率一致性較好，穩(wěn)定度極高，使用中無須調(diào)整頻點，特別適合在“多發(fā)一收”無線遙控中使用。PT2262和PT2272是COMS專用編、譯碼電路，振蕩頻率通過外接電阻進行調(diào)節(jié)，PT2262發(fā)出的編碼信號由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對與編碼地址一致后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。只有PT2262和PT2272的地址編碼完全相同，才能配對使用。

芯片中，A0~A7為地址端（可置為“0”、“1”、“f”(懸空)三種狀態(tài)，多可有3.8=6561個地址碼）；D0~D3為數(shù)據(jù)端（內(nèi)部下拉，編碼時當有一個為“1”即有編碼發(fā)出）；TE′為編碼啟動端（用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效，內(nèi)部上拉）；OS1、OS2接振蕩器電阻；DOUT為編、譯碼輸出端。若監(jiān)控區(qū)域1繼電器的常開觸點J1接到編碼器PT2262的D3數(shù)據(jù)端，監(jiān)控區(qū)域2繼電器的常開觸點J2接到編碼器PT2262的D2數(shù)據(jù)端（注：監(jiān)控區(qū)域2的電路及地址碼應完全一致，僅數(shù)據(jù)端接法不同，如圖4中虛線所示）。則當區(qū)域1報警時，解碼器的D3輸出為“1”，區(qū)域2報警時，解碼器的D2輸出為“1”，由此實現(xiàn)“多發(fā)一收”，并由解碼器不同的數(shù)據(jù)端區(qū)分不同的報警地點。3監(jiān)控過程綜述當監(jiān)控區(qū)無人時，高靈敏紅外接收電路HS0038能接收到發(fā)射機發(fā)出的紅外信號，在他的輸出端C點產(chǎn)生B點的解調(diào)信號。再經(jīng)CD4013輸出一個頻率為750Hz、占空比1/2的矩形脈沖信號(D點)。并將其送入鎖相環(huán)音頻譯碼器LM567，使輸出端8腳E點為低電平。這時三極管VT截止，無線報警裝置不工作。當有人闖入監(jiān)控區(qū)時，HS0038不能收到發(fā)射機發(fā)出的紅外信號，此時在輸出端輸出高電平信號，因為這時的信號頻率與LM567內(nèi)部壓控振蕩器中心頻率750Hz不一致，所以LM567的8腳將輸出高電平。這時三極管VT導通，繼電器J1常開端閉合，則發(fā)射機得電工作。接收機收到信號，PT2272數(shù)據(jù)端D3輸出高電平，使三極管VT導通，繼電器J常開端閉合，發(fā)出聲、光報警。4結論本電路紅外監(jiān)控距離為7～8m，無線報警距離為200m。通常希望增大紅外監(jiān)控范圍和無線報警距離。增大紅外監(jiān)控距離的方法有：①使用大功率紅外發(fā)光二極