無線防盜報警系統的設計

于秀云 赤峰農牧學校 024031

無線防盜報警系統的設計

于秀云 赤峰農牧學校 024031

隨著人們生活水平的不斷提高,數字電子控制無疑是人們追求的目標之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中無線防盜報警器就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設施就需要從數字電子技術入手，一切向著數字化控制，智能化控制方向發展。

無線報警器;發射機;接收機;控制部件

Wireless Alarm;Transmitter Receiver; Control unit

無線防盜報警系統，它是由接收機和發射機組成，可同時音響報警。此報警器適宜配合無線電裝置可控制100米、500米、1000米、2000米系列報警，具體的控制距離，由用戶自行決定。無線電接收機和發射機均采用成品電路，因而控制距離由成品無線電裝置來決定，使用比較方便。發射機在進行正常的監控時不耗電，這樣的發射機可以很方便地用電池組來決定，使用比較方便。各報警發射機的監控頭配以不同的控制部件，可以實現防盜、防火等報警，安裝使用非常方便。

一、總體設計方案

1.1 無線防盜報警器的基本原理

由于本設計是無線四路防盜報警器，它由1臺接收機和4臺發射機組成。接收機可以接收4個發射機（其頻率都是一樣的，只是編碼脈沖不同）發來的報警信號，并且加以區別，進行譯碼，然后以數字顯示的形式將這4臺發射機識別出來，同時音響報警！

無線四路防盜報警器總體設計方框圖由圖1所示。

從圖1中可知，整套報警器共有兩大部分，一部分由防盜監控頭和發射機等組成；另一部分由接收、譯碼、顯示、報警電路組成。其中控制發射部分共有4個相同的發射裝備，組成一個監控網點，然后將信息傳遞到接收機中。

1.2 報警頭的基本原理

各報警頭發射機的監控頭配以不同，可以實現防盜、防火等報警，安裝使用方便。圖2是無線4路報警器所配備不同的4種報警控制元件進行監控。不論采用哪種方式，報警頭的最后結果均應使接點連接，完成報警信號的傳入。

二、無線電發射、接收、顯示、報警電路

圖3 脈沖編碼無線電發射電路

2.1 脈沖編碼無線電發射電路

如圖1所示本無線防盜報警器是由控制發射部分和接收報警部分構成。無線電發射機和接收機均采用成品電路，因此控制距離由成品無線電裝置來決定，使用比較方便。發射機在進行正常的監控時不耗電，這樣的發射機可以很方便地用電池組供電。正常情況下，一年更換一次電池即可。

如圖3是脈沖編碼無線電發射電路。此圖的發射機是和接收機配套使用的成品機器。當圖2中的繼電器J1吸合時（報警時），其觸點J1—1閉合，將繼電器自行鎖住，保持J1吸合將繼電器自行鎖住，保持J1吸合。這個作用可防止小偷進入現場后，將門窗或其他物件恢復原狀態時，J1又釋放。由于J1—1的左右，電路可記住有人進入現場。同時，J1—2也閉合，接通圖3電路電源，即電路工作開始。

由于IC1555時基電路和外圍阻容元件組成的多諧振蕩電路，產生方波脈沖CP信號，其幅值V=11伏特，I=200毫安，當IC1②腳為高電位時，IC1③腳向外輸出信號；當IC1④腳為低電平時，振蕩停止。下面是分析脈沖編碼無線電發射電路的工作條件。

當K2—K5鍵中某鍵接通時（4臺發射電路中的K2—K5鍵連通情況均不相同）J1—2閉合，整個電路得電，此時b點電位呈低電平，BG1截止，IC1④腳為高電位，多諧振蕩器開始振蕩，IC1③腳輸出CP脈沖信號。這一CP信號分兩路送出，一路直接輸入到IC2⒁CP端（CP脈沖引入觸發端），使IC2開始計數；另一路經電阻R10使BG3導通，使發射機工作。CP脈沖每來一個，BG3導通一次，發射機也工作一次。IC1發送幾個CP脈沖，發射機向空中發射電磁波幾次。發射機的發射次數和多諧振蕩器向IC2⒁腳CP端送進的脈沖個數相同。當IC2計數器計數到和所連鍵數相同時，相應的IC2輸出端變為高電平。這樣一來b點電位變高了。為了說明起見，舉例如下：

假定我們將K4鍵連通（圖示位置），J1—2閉合后，b點為低電位，多諧振蕩器工作，IC1③腳輸出CP脈沖。當③腳送出四個脈沖后，IC2的⑩腳“4”端呈高電平，b點電位變高（此高電位由R5提供），BG1導通，使IC1④腳“強制復位”端電位變低，IC1強制復位，IC1③腳保持復位狀態—低電平。

當完成計數和C P脈沖發射任務后，IC2的計數內容應清除，這個清零任務由清零電路完成。

當IC2計數時，IC2③腳“0”端將由高電位變成低電位，但是由于C1的作用BG2仍然處于飽和狀態，d點還是呈低電位，以便IC2完成計數，當IC2計數停止一段時間后，C2放電完閉，BG2截止，d點電位變高，IC2“R”端（復位）為高電平，I C2立即清零復位。之后，電路又重復上述過程，發射機不斷地向空中發射這一組編碼信號，直到保衛人員將圖2中的電源開關K關斷為止。

以上介紹的是無線防盜報警器一臺發射機的工作原理。此設計是4臺發射器組成的監控網絡，可以按圖3的電路制作相同的4臺電路就可以了。4臺發射器應該具備以下幾點：

①4臺相同的發射器電路必須配備4臺頻率相同的發射機。

②4臺發射機中的編碼開關所連通的位置要分開，并且每臺發射機安放的位置要在接收機中以數碼的形式編號，這樣好區分。發射器中的K2—K5位置與接收機譯碼數字顯示關系見表1。

2.2 接收、顯示、報警電路

圖1 總體設計方框圖

圖2 報警控制元件

如圖4是無線防盜報警器的接收電路部分。從圖中可以看出，無線電接收機發射機送來的高頻信號接收下來后，轉換成CP脈沖信號（接收機電路中就有整形電路）被IC1CC4017計數分配計數。

CC4017是一種用途很廣泛的約翰遜十進制的計數分配器。CR為異步清零端，高電平有效，CR＝1時計數被清零為0000狀態，強制譯碼器輸出Y1-Y9全為低電平，而Y0和進位輸出CO為高電平。CP為時鐘端，為時鐘允許控制端，低電平有較， ＝0時，在CP上升沿進行計數，由于此器件的CP輸入端具有施密特性，對CP脈沖的上升沿和下降沿均無特殊要求。當CP＝1時，在的下降沿也能進行計數。Y0-Y9是十個譯碼輸出端，高電平有效，其中的每一個輸出僅在十個CP計數脈沖周期的一個周期內能有序地變為高電平。CO為進位輸出端，當計數到5～9時CO輸出為低電平，當計數到0～4或者在CR＝1時，CO輸出高電平，進位輸出CO出可以作為十分頻輸出，也可以用級聯輸出，以擴展其功能。由波形圖可知，它有兩個時鐘脈沖輸入端，即CP和INH，兩者分別為沙沙功能沿和下降沿觸發輸入脈沖，CR為異步清零使能端，當CR=1時，Q0為一電平，Q1—Q9均為0電平；當CR=0時各Q端有譯碼輸出。

下面我們還是以發射機中講的例子進行討論：

由某發射機送來的四個CP脈沖被接收機接收以后，送入IC1⒁腳CP端并計數。計數完畢后，IC1⑩腳“4”端呈高電平，輸入給IC2CH233頻道指示專用電路③腳“3”端，經IC2內部譯碼后，驅動一個共陰極LED數碼顯示一個“3”字。說明“3”發射器所處位置有盜情。

同時，LED顯示時，在限流電阻R4兩端產生4～8伏（次電位差視LED材料、尺寸等而定）的壓降，足以推動BG2導通，繼電器J2—2閉合時，帶動蜂鳴器報警。

同理，當IC1計數時，IC1③腳“0”端電位由高變低。但由于有C1放作用，a點電位仍然為低電位，使IC1正常計數。IC1計數完畢后，C1放電結束，BG1截止，a點電位為高，IC1清零。之后，IC1③腳“0”端又恢復高電位，a點電位變低，準備重新計數。發射器不斷送來報警信號，接收器也就不斷顯示相應數碼，而蜂鳴器將一直發聲、發光（采用12伏公共汽車用蜂鳴器）。直到關閉發射器的K開關，這時接收機字符才不閃動，說明一切恢復正常，請你按一下圖4電路中的K，清除音響。而后一切又恢復正常準備狀態。

本設計在應用時應注意以下三點：

⑴在報警時，字符數碼管每過約兩秒鐘消失一次，而后又顯示字符，又消失，又顯示……重復顯示。這是由于發射機在不斷發送報警信號的結果。而音響是始終都有的。在無報警信號時，字符數碼管不顯示任何字符。

⑵圖4中延時單元R1*C1時應小于圖3中的R7*C2時間，安裝時要按圖中給定的數值選用。

⑶圖4中的IC1②腳“1”端沒用，這是考慮到外界的各種干擾信號可能串入接收機中造成機器誤動作而采取的措施。如果萬一有干擾信號串進接收機中，由于第一位沒用，這個脈沖干擾波對機器無任何影響。而且由于電路中設有自動清零電路，即這樣一個干擾波進入電路后，也會被清零電路從計數器中清除出去。這樣的設計提供了電路的抗干擾性，這在實際應用中是很有作用的。

表1 發射機中K2—K5位置與接收譯碼數顯關系

圖4 無線防盜報警器的接收電路

圖5 接收電路的電源

圖5是接收電路使用的電源。由于接收機長期處于工作狀態，耗電量較大，所以宜于交、直流電源供電。如果用蓄電瓶，可將圖5中的R6、R7、D3省去，這樣一來市電可以向電瓶浮充電，以保證接收機正常工作。

三、調試與使用

本設計，用戶只要按圖中元件型號、數值選用組裝即可使用，不用調試。只是要保證圖4電路中的IC1CP引入端幅值滿足輸入高電平大于8伏，低電平小于4伏即可，這就要求使用9～12伏的接收機進行配套。

With the development of people's life,digital electronic control is definitely one of people's pursuit.Its convenience is unde，nWiairbeleless burglar alarm is a typical exam，pleBut people's requirements are higher and higher.If we want to provide better and more convenient equipments for people's work，resarch and life，we must start from the digital technology, everything should be developed to digital control and intelligent control.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.078