[信息与通信]毕业设计防盗报警信号无线发射与接收机的设计.doc
《[信息与通信]毕业设计防盗报警信号无线发射与接收机的设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《[信息与通信]毕业设计防盗报警信号无线发射与接收机的设计.doc(51页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、目 录摘要:1Abstract21 绪论31.1 防盗报警器研究的背景及意义31.1.2红外无线防盗报警系统的发展现状62 系统设计方案论证与方案选择82.1 系统设计方案82.2.1原理框图92.2.2管脚说明102.2.3工作原理。102.2.4 编码芯片LX2262引脚图与功能122.2.3 解码芯片LX2272引脚图与功能132.3无线发射芯片CDT-88引脚图142.4 PCR1A引脚图及介绍163 硬件电路的设计173.1 硬件电路具体设计173.1.1系统硬件结构图主要分三个部分:173.1.2系统工作方式173.2电源设计183.3 编码与发射电路设计193.3.1 编码发射电
2、路介绍193.3.2工作方式213.4 数据解码与接收电路设计213.4.1无线接收电路213.5报警电路设计22参考文献234 总结24致谢26II防盗报警信号无线发射与接收机的设计 摘要:无线技术已经成为先进科学技术的重要组成部分,它在各领域都得到广泛的应用。用作防盗监控报警器,具有良好的隐蔽性,抗干扰能力强,而且使用不分白昼。本设计的目的在于设计出一个具有实用价值的、性能较高的无线防盗报警器。实现的原理是热释电红外传感探测器感应到入侵者的红外热辐射(人体体温),将其转换成超低频信号(或通过对射电路发射的红外线被遮挡时产生低频信号),经电路放大编码,然后调制发射信号,再由接收机接收。利用无
3、线通信技术实现二机(检测器,主机)分离。检测器是利用红外人体检测探头检测预先设定好的范围内的情况,一旦有危险便向主机发出信号;而主机功能是通过无线接受信号,再经集成电路处理,然后用发光二极管区分出信号发出的具体区域。该设计成果误报率较低、安装和配置容易、成本低、使用非常方便的特点。由于我家是承包建筑的,平时工地机器比较分散,电动机经常被盗,用有线防盗在工地这种环境下不太适用,该装置在这样的环境中具备一定的实用性。关键字:红外探测;无线发射;无线接收;防盗报Abstract: Advanced wireless technology has become an important part of
4、 science and technology .It has been implied in various fields widely. As a burglar alarm monitoring with a good concealment and strong anti-interference, it can be used day and night. The purpose of this essay is to design a practical example, which having a wireless burglar alarm. The basic princi
5、ple of the alarm is the pyroelectric infrared sensor infrared detector sensitive to thermal radiation intruders (human body temperature), and convert it into ultra-low-frequency signal (or radio circuits by the infrared emission low-frequency signal is generated when blocked), Amplified by the circu
6、it code, then modulated and transmission the signal and received by the receiver latter. Using wireless communication technology 2 machines (detectors, host) separation is the use of infrared detector probe detection of human testing within a predetermined situation, once it is dangerous to the host
7、 signal Pianxiang. The main function is to accept a wireless signal processing via single chip, and then send the signal light-emitting diodes to distinguish the specific region. This alarm has many advantages such as less-cost, easy installation and configuration, low cost and easy use. Because my
8、family is the building contractor, usually rather scattered site machinery, motor often be stolen, with cable theft in the workplace is not applicable to this environment but this device is truly practical in the environment.Key Words : Infrared detection;Wireless transmitter;Wireless receiver;Alarm
9、1 绪论1.1 防盗报警器研究的背景及意义随着时代的不断进步,科学的不断发展,人们生活水平有了很大的提高,各种高档家电产品和贵重物品已被许多家庭所拥有。与此同时社会流动人员不断的增加、社会结构和社会治安日趋复杂化,不法分子也越来越多,入室偷窃、抢劫的诸多社会问题发生频率有增无减,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。为了防止不必要的损失,让人生财产安全得到保障,各种防盗报警系统飞速的发展起来。防盗报警系统是在探测到防范现场有入侵者时能及时发出报警信号的专用电子系统,一般由探测器,传输系统和报警控制器组成。探测器检测到意外状况就会产生报警信号,通过传输系统送入报警控制器,通过声光报警信号在安
10、保控制中心准确显示出事地点,使人迅速采取应急措施。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。探测器的种类很多,按照其所探测的物理量的不同,可以分为红外、微波、震动、烟感、气感、玻璃破碎、压力、超声波等等。其中红外探测器还可分为主动红外和被动红外,烟感还可分为离子式和光电式。市面上常见的有红外探测器(被动红外)、对射、栅栏(主动红外)、双鉴探测器、震动探测器、玻璃破碎探测器1;由于红外线是不见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗警戒等安保装置中得到了广泛的应用,红外探测器大多数采用国处先进的技术,其功能也非常先进。其中既有被动式热释电型
11、红外探测器,又有主动式红外入侵探测器。(1).被动红外探测器是依靠被动的吸收热能动物活动时身体散发出的红外热能进行报警的,也称热释红外探头,其探测器本身不发射红外线的被动式红外探测器本身并不发送红外线,它是利用红外光敏器件吸收热能动物活动时身体散发的红外线,并将其转换成相应的电信号,并进行放大以及处理。具有监控范围大,隐蔽性好,抗干扰能力强和误报率低等特点。被动式红外入侵报警器又称热释电红外入侵报警器,由光学系统,红外传感器和信息处理三部分组成。目前与红外传感器配套的光学系统有三种,即反射式、透射式和折射式。其中反射式光学系统的灵敏度最高,其探测距离可达2560 m;透射式的灵敏度最低,探测距
12、离为210 m;折射式居中,兼有反射式和透射式的优、缺点。反射式系统的红外传感器要置于镜前,体积大,不好密封,在防尘、防水、抗击、隐蔽性等方面较差,尤其在防盗报警方面不宜采用。而透射式系统的体积小,密封容易,稳定性好,其价格相对较低,因此目前国外多采用透射式系统。其透镜始点左右散发110度,长810米的圆锥形的探测区域,在这区域内,它能吸收人体散发出来的热能,并能对自然界中的白光信号具有抑制作用,所以在被动红外探测器的警戒区内,当无人体移动时,热释电红外感应器感应到的只是背景温度,红外辐射场处于稳定状态,红外传感器无信号输出。当人体进人警戒区,通过菲涅尔透镜,热释电红外感应器能感应到人体温度与
13、背景温度的差异信号,这种信号经信息处理部分放大、处理后立即输出报警信号,然后通过传输送达监控器,于是发出报警,示出事发地区2。 (2).主动红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜,起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用,以使红外光的能量能够集中传送。红外光在人眼看不见的光谱范围,有人经过这条无形的封锁线,必然全部或部分遮挡红外光束。感应器产生脉冲信号3,接收端输出的电信号的强度会因此产生变化,从而启动报警控制器发出报警信号。主动式红外探测器遇到小动物、树叶、沙尘、雨、雪、雾遮挡则不应报警,人或相当体积的物品遮挡将发生报警。由于光束较
14、窄,收发端安装要牢固可靠,不应受地面震动影响,而发生位移引起误报,光学系统要保持清洁,注意维护保养。因此主动式探测器所探测的是点到点,而不是一个面的范围。其特点是探测可靠性非常高。但若对一个空间进行布防,则需有多个主动式探测器,价格昂贵。主动式探测器常用于博物馆中单体贵重文物展品的布防以及工厂仓库的门窗封锁、购物中心的通道封锁、停车场的出口封锁、家居的阳台封锁等等。主动式红外探测器有单光束、双光束、四光束之分。以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式按装方式,反射型安装方式的接收机不是直接接收发射机发出的红外光束,而是接收由反射镜或适当的反射物(如石灰墙、门板表面光滑的油漆层)
15、反射回的红外光束。当反射面的位置与方向发生变化或红外发射光束和反射光束之一被阻挡而使接收机无法接收到红外反射光束时发出报警信号4。报警系统有无线报警和有线报警。有线报警电路技术要求较低,硬件电路的设计也比较简单,但是由于是有线,发送端与接收端之间的连接就比较复杂、烦琐。无线报警系统的技术要求相对于有线报警系统要高些,但是无线报警系统只需制作好相应的发送与接收设备,在发送与接收端不需任何线路的连接,这样就解决了线路连接的复杂度,易于安装。如今市场上成熟的无线防盗报警产品有被动式的、主动式的和多技术复合式的。本设计采用的是复合式红外探测器。由于所需检测点分布在工地办公室一个五十米半径的圆内,所以采
16、用无线电发射与接收。整个设计的难点在于装置的抗干扰能力,为了更准确及时的识别报警信号的来临,提高抗干扰能力是一个非常重要的问题。该装置通过或采用双鉴探测器,增加对射光束,采用模拟及数字脉冲技术,以及应用磁力屏蔽继电器和密封式光学系统等等来提高抗干扰能力。该设计可靠性好,准确度高,电路设计简练,能够同时通过声音和显示进行报警,具有很好的人机交换界面。很好的实现了无线报警信号的接收与报警功能。因为我以目前的水准很难对已成熟的产品有所突破而设计出一流的产品。个人认为设计无线防盗报警器的意义在于设计的过程,在设计的过程中我们才会把这几年在学校里学到的融合,同时也让自己明白我们的学习道路还很遥远。1.1
17、.2红外无线防盗报警系统的发展现状目前,国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌,如:早期的美国安定保、C&K、日本艾礼富、以色列EL等,近几年进入中国市场的加拿大枫叶、德国博世、美国GE等,这些厂商无论是在资金和技术上,都具备很强的优势,对国内厂商的发展形成巨大的竞争压力5;国内防盗报警产品厂商发展时间比较短,真正取得长足发展也是在2000年以后,特别是在2004年国内有些厂商迅速成长,投资规模和企业规模都在迅速发展和扩大。但是与国外厂商相比还有很大差距。 现阶段,大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品牌,其中,安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国,这三个国家的产品占据我国报警市场的近
18、80%的市场份额。这主要是因为,在产品供给市场上,绝大部分国外品牌来自美国和日韩,防盗报警产品在这些国家的发展已经非常成熟,产品功能稳定、性能完善,再加上进入我国是时间较早,所以在我国市场上占有相当大的份额。现阶段国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、主动式红外发射和接收以及微波等技术为基础。而这里所涉及的被动式报警器则采用了美国的传感元件热释电传感器。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号,同时它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。随着国家智能化小区建设的推广,防盗系统已成为智能小区的必需设备。利用单片机控制技术和无线网络技术,开发一种具有联网
19、功能的智能无线防盗系统,并开发相关的传感器。采用无线数据传输方式,不需重新布线,特别适用于已装修用户及布线不方便的场合。2 系统设计方案论证与方案选择2.1 系统设计方案简单的报警系统由前端探测器、中间传输部分和报警主机组成。大一些的系统也可将探测器和报警主机看做是前端部分,从报警主机到接警机之间是传输部分,中心接警部分看做是后端部分。该报警系统由红外探测器,无线发射电路,无线接收电路和报警电路组成。其框图如图2.1所示。现在基本的模块是清析的了,其中的要点就是每一个模块的设计。先从探测器开始,我使用的是热释电传感器检测监控,由于受条件限制,我只选用普通的热释电传感器。它检测到异常信号后就传送
20、给下面的信号处理电路。所以我们要用一个热释电红外处理芯片来处理所探测的信号.在这里我选用典型的芯片BISS0001。无线发射电路由PT2262专用编码集成片芯片以及CDT-88无线发射模块组成;无线接收报警电路由PCR1A无线接收模块和PT2272专用译码集成芯片以及驱动报警电路组成集成6。以下会对每一芯片引角及其功能有详叙。图2.1 整体电路框图 BISSOOO1红外传感信号处理器是由电压比较器、运算放大器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。可广泛用于多种传感器和延时控制器。特点:(1)CMOS工艺,静态电流极小(2)采用16脚DIP封装或SOP封装(
21、3)具有独立的高输入阻抗运算放大器(4)数模混合,可与多种传感器匹配,进行信号处理(5)内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰(6)内设延迟时间定时器和封锁定时器其引脚与功能介绍如图2.2所示:图2.2 BISSOOO1引脚2.2.1原理框图 BISS0001红外信号处理器的工作原理如图2.3所示:图2.3 BISS0001 原理框图2.2.2管脚说明表2.1 管脚说明引脚名称I/O功能说明1AI可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时,允许重复触发;反之,不可重复触发2VOO控制信号输出端。由VS的上跳前沿触发,使Vo输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳
22、变时,Vo保持低电平状态。3RR1-输出延迟时间Tx的调节端4RC1-输出延迟时间Tx的调节端5RC2-触发封锁时间Ti的调节端6RR2-触发封锁时间Ti的调节端7VSS-工作电源负端8VRFI参考电压及复位输入端。通常接VDD,当接“0”时可使定时器复位9VCI触发禁止端。当VcVR时允许触发(VR0.2VDD)10IB-运算放大器偏置电流设置端11VDD-工作电源正端122OUTO第二级运算放大器的输出端132IN-I第二级运算放大器的反相输入端141IN+I第一级运算放大器的同相输入端151IN-I第一级运算放大器的反相输入端161OUTO第一级运算放大器的输出端2.2.3工作原理。以下
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 信息与通信 信息 通信 毕业设计 防盗 报警 信号 无线 发射 接收机 设计
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4663787.html