【正文】 圖 310 菲涅爾透鏡組形狀示意圖 圖 311 透鏡圓弧與敏感元位子示意圖 菲涅爾透鏡不僅能形成可見區(qū)和盲區(qū)，還有聚焦作用。 CMOS 數(shù)模混合專用集成電路 工作電壓范圍 2V~6V 采用 16 腳 DIP 封裝 如圖 313 所示 。 靜態(tài)顯示接口為固定顯示方法，無閃爍，其電路采用一個(gè)并行口接一個(gè)數(shù)碼管。但在 1 腳和 8 腳之間增加一只外接電阻和電容 ,便可將電壓增益調(diào)為任意值 ,直至 200。 工作電壓范圍寬 ， 412V 設(shè)限流電阻和上拉電阻，可以使 LED3 工作更加穩(wěn)定。 濾波器：濾波部分的作用是對(duì)整流部分輸出的脈動(dòng)直流電進(jìn)行平滑，使之成為含交變成份很小的直流電壓。市電220v/50Hz 由滌綸電容限流 IA U π f C mA,二極管整流、電阻限流、電容濾波、 IN4744 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓到 15v、三端集成穩(wěn)壓 LM7812 穩(wěn)壓到 12v 供給無線發(fā)射單元三端集成穩(wěn)壓 LM7805 穩(wěn)壓到 5v 供給檢測(cè)單元；為預(yù)防停電還具有備份電源： 12V/23A 電池和開關(guān)二極管 IN4148 組成。177。低電源電流：典型值是 8mA 圖 323 分機(jī)電源原理圖 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 30 下載器 1） MAX232 簡介 MAX232 是種雙組驅(qū)動(dòng)器／接收器，片內(nèi)含有個(gè)電容性電壓發(fā)生器以便在單 5V電源供電時(shí)提供 EIA/TIA232E 電平，每個(gè)接收器將 EIA/TIA232E 電平輸入轉(zhuǎn)換為5V TTL/CMOS 電平。 穩(wěn)壓環(huán)節(jié)：盡管經(jīng)過整流濾波后電壓接近于直流電壓，但是其電壓值的穩(wěn)定性很差，它受溫度、負(fù)載、電網(wǎng)電壓波動(dòng)等因素的影響很大，因此，還必須有穩(wěn)壓電路，以維持輸出直流電壓的基本穩(wěn)定。 方案二：用 220V／ 5V 直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)的電源，不僅功率上可以滿足系統(tǒng)西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 28 的需要，不需要更換電源，并且比較便捷，使用更加安全可靠。 電壓增益可調(diào) ， 20200dB 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 27 LM386 是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn) [9]，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。在顯示住戶號(hào)時(shí)，更加直觀。最常用的是七段 LED 顯示器，又稱數(shù)碼管。 可與多種傳感器匹配，進(jìn)行信號(hào)與處理 菲涅爾透鏡形成圓弧狀，透鏡的焦距正好對(duì)準(zhǔn)傳感器敏感元的中心，如圖 311所示。透鏡的水平方向上分成三部分，每部分在豎直方向上又分 成若干不同的區(qū)域，所以菲涅爾透鏡實(shí)際是一個(gè)透鏡組，如圖 310 所示。濾光片是在 S 基板上鍍多層膜做成的。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 19 圖 38 解碼電氣原理圖 檢測(cè)與數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì) 熱釋電人體紅外傳感器 熱釋電人體紅外傳感一般都采用差動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)，由敏感元件、場效應(yīng)管，高值電阻等組成，如圖 39 所示?？烧{(diào)電容調(diào)整精度較低，只有 3/4 圈的調(diào)整范圍，而可調(diào)電感可以做到多圈調(diào)整。天線最好選用 25 厘米長的導(dǎo)線，遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)最好能夠豎立起來，因?yàn)闊o線電信號(hào)傳輸時(shí)收很多因素的影響，所以一西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 17 般實(shí)用距離只有標(biāo)稱距離的 20％甚至更少，這點(diǎn)需要在開發(fā)時(shí)注意考慮。 圖 35 PT2262 引腳功能圖 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 16 管腳說明 如表 32 所示 表 32 PT2262 各引腳功能 名稱 管腳 說 明 A0A11 1 1013 地址管腳 ,用于進(jìn)行地址編碼 ,可置為“0”,“1”,“f”(懸空 ), D0D5 7 1013 數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為 “1”即有編碼發(fā)出， 內(nèi)部下拉 Vcc 18 電源正端（＋） Vss 9 電源負(fù)端（－） TE 14 編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射， 低電平有效； OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決 定振蕩頻率； OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端； Dout 17 編碼輸出端（正常時(shí)為低電平） 在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長 .推薦值 :2262/、2262/、 2262/、 270K2262/。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)， PT2262 不接通電源，其 17 腳為低電平，所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)， PT2 262 得電工作，其第 17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng) 17 腳為高電平 期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng) 17 腳為低平期間 315 MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100％的 調(diào)幅。 工作電壓范圍寬 ： 上電復(fù)位與按鈕復(fù)位電路如圖 33 所示。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 11 圖 31 AT89C52 單片機(jī)的引腳 40 個(gè)引腳按功能可以分為以下三個(gè)部分。 256 B 可使用的片內(nèi) RAM； 如：音樂信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中（類 似于 ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號(hào)（類似于聲卡）。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。隨著微電子技術(shù)、 IC 設(shè)計(jì)、 EDA 工具的發(fā)展，基于 SOC 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上， Intel 公司功不可沒。 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)主要由發(fā)射和接收兩大模塊組成。 系統(tǒng)方案論證與擬定 根據(jù)題目的要求是設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的防盜報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和聲光報(bào)警，并能顯示報(bào)警的地址。 防盜產(chǎn)品的整體發(fā)展趨勢(shì)在民用方面是向構(gòu)造大系統(tǒng)、多用戶、多功能發(fā)展。每個(gè)住戶單元的防盜、防災(zāi)報(bào)警裝置通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與小區(qū)管理中心的監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接起來，實(shí)現(xiàn)不問斷監(jiān)控。因此與國內(nèi)產(chǎn)品價(jià)格有較大差距，一些產(chǎn)品價(jià)格超過部分消費(fèi)者經(jīng)濟(jì)承受能力，產(chǎn)品普及效果并不好，也無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)降低成本，產(chǎn)品一直保持在比較高的價(jià)位運(yùn)行，主 要應(yīng)用在一些高端市場，對(duì)整個(gè)報(bào)警產(chǎn)品市場影響有限。如果加上消防報(bào)警生產(chǎn)企業(yè)，共有近七百家，主要分布在廣東、福建、北京、上海、浙江、江蘇、河北等地，國內(nèi)主要防盜報(bào)警產(chǎn)品制造商集中在深圳、福建泉州。這時(shí)的報(bào)警產(chǎn)品仍然局限于公安 110 電話聯(lián)網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用，報(bào)警產(chǎn)品技術(shù)也圍繞著聯(lián)網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)產(chǎn)品來改進(jìn)和提高。本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。 采用了監(jiān)控主機(jī)和監(jiān)測(cè)分機(jī) 分離，使用無線的數(shù)據(jù)傳輸方式，以單片機(jī) AT89C52 監(jiān)控主機(jī)的控制器件，采用 LED 作為數(shù)碼顯示器 ， 喇叭、 紅外探頭電路、 高亮度 LED 作為報(bào)警裝置，并輔之一些外圍器件，用 C 語言 編程 控制單片機(jī)來完成 報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的防盜門窗越來越不能滿足人們?nèi)粘７辣I的要求，因此人們迫切需要一種智能型的家庭安全防盜報(bào)警系統(tǒng)。s living standards continue to improve, at the same time to the life and property safety to a new height, theft, burglary in criminal cases and makes people more and more eager to have a safe living space. The traditional security doors and windows can not satisfy the people39。 防盜系統(tǒng)發(fā)展歷史及分類 防盜報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展歷程 上世紀(jì)八十年代中期，當(dāng)時(shí)國內(nèi)本土的報(bào)警產(chǎn)品幾乎一片空白，報(bào)警技術(shù)絕大多數(shù)應(yīng)用在軍工產(chǎn)品中，屬于國家科研院所的專利，還沒有出現(xiàn)民用報(bào)警產(chǎn)品，進(jìn)口的報(bào)警產(chǎn)品也只在極少數(shù)場所中應(yīng)用，主要在銀行報(bào)警、政府機(jī)關(guān)保衛(wèi)、重點(diǎn)文物防盜和軍事安全等。 2020 年到 2020 年國內(nèi)聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)業(yè)進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，報(bào)警產(chǎn)品技術(shù)更進(jìn)一步提高，報(bào)警控制主機(jī)穩(wěn)定性大大提升，有線型和無線型報(bào)警主機(jī)的自身功能非常豐富，還可以根據(jù)客戶需要擴(kuò)展相應(yīng)的功能，如語音短信報(bào)警模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊 模塊，還預(yù)留多種接口兼容視頻、智能家居、門禁等系統(tǒng)等，方便工程商系統(tǒng)集成；報(bào)警控制器通訊模式多樣化，除了傳統(tǒng)的電話線傳輸外，出現(xiàn)了 GSM、 IP、 GPRS、 RS485 等等傳輸方式，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警控制中心設(shè)備由原來的板卡插入式發(fā)展成高度集成的一體化工控機(jī)形式，配套的報(bào)警編程管理軟件和中心監(jiān)控軟件功能豐富，系統(tǒng)安全性更有保障。 國內(nèi)防盜報(bào)警產(chǎn)品 市場復(fù)雜，生產(chǎn)企業(yè)良莠不齊。 國內(nèi)外研究情況 目前，國內(nèi)市場上的防盜報(bào)警系統(tǒng) 大部分是國外品牌，國內(nèi)防盜報(bào)警產(chǎn)品廠商發(fā)展時(shí)間比較短，真正取得長足發(fā)展也是在 2020 年以后，特別是在 2020 年國內(nèi)有些廠商迅速成長，投資規(guī)模和企業(yè)規(guī)模都在迅速發(fā)展和擴(kuò)大。同樣，也有依靠品牌推廣營銷、大資本大集團(tuán)大項(xiàng)目運(yùn)作等多種方式。體現(xiàn)了產(chǎn)品技術(shù)從模擬向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的過渡。這樣就能有效防止了非法人員開啟住戶的房門。 圖 21 發(fā)射端模塊結(jié)構(gòu)框圖 接收部分由 PT2272 接收解碼模塊、設(shè)置模塊、顯示單元、報(bào)警指示電路及控制模塊五大部分組成，單片機(jī)起控制作用。從這一角度來看， Intel 逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其客觀因素。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。 在家用電器中的應(yīng)用 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、 電視機(jī) 、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。 此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 復(fù)位電路與時(shí)鐘電路 1）時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種形式：內(nèi)部振蕩方式和外部震蕩形式。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)， PT2262 不接通電源，其 17 腳為低電平，所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)， PT2262 得 電工作，其第 17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng) 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng) 17 腳為低平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100％ 的調(diào)幅。 PT2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能， L4/M4/L6/M6 之分，其中 L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。 外部元器件少 聲表諧振器的頻率穩(wěn)定度僅次于晶體，而一般的 LC 振蕩器頻率穩(wěn)定度及一致性較差，即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容，溫差變化及振動(dòng)也很難保證已調(diào)好的頻點(diǎn)不會(huì)發(fā)生偏移。一般在開闊區(qū)最大發(fā)射距離約 800 米，在有障礙的情況下，距離會(huì)縮短，由于無線電信號(hào)傳輸過程中的折射和反射會(huì)形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域，不同的收發(fā)環(huán)境會(huì)有不同的收發(fā)距離。 無線模塊也可以自行制作，其等效電路圖如 37 所示。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 20 后向外輸出。故濾光窗能有效地讓人體輻射的紅外線通過，而阻止太陽光、燈光等可見光中的紅外線通過，免除干擾。而相鄰的兩個(gè)單元透鏡的視場既不連續(xù)，更不交疊，卻都相隔一個(gè)盲區(qū)。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開關(guān)。 結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)解范圍寬 圖 314 熱釋電人體紅外感應(yīng)采集電路原理圖 圖 315 LED 數(shù)碼管顯示原理 利用各段發(fā)光二極管的“亮”、“暗”可以組成各種數(shù)字和符號(hào)，這種組合稱之西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 24 為段碼。電路如圖 317 所示。 圖 318 LM386 引腳封裝及管腳功能 LM386 的封裝形式有塑封 8 引線雙列直插式和貼片式。在本次設(shè)計(jì)中采用5V 的工作電壓。所以，電壓變換部分的主要任務(wù)是將電網(wǎng)電壓變?yōu)樗璧慕涣麟妷?，同時(shí)還可以起到直流電源與電網(wǎng)的隔離作用。電路圖如圖 322 所示 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 29 圖 322 電源電路圖 分機(jī)電源 數(shù)據(jù)采集機(jī)由于其體積較小，設(shè)計(jì)為阻容降壓提供 +12v 的直流電源。單 5V 電源工作 EDS 保護(hù)大于 MILSTD883 標(biāo)準(zhǔn)的 2020V 3）引腳及封裝形式如圖 324 所示 圖 324 MAX232 的引腳 MCS51 系列單片機(jī)串行口與 P