【正文】 圖 熱釋電傳感器結(jié)構(gòu)圖 在管殼頂端裝有濾光鏡片及窗口，用以選擇接收不同的波長(zhǎng)。相反 ，當(dāng)截?cái)嘣撦椛鋾r(shí)，晶體溫度降低，自極化強(qiáng)度增大，由相反方向的電流或電壓輸出。用菲涅爾透鏡配合放大電路將信號(hào)放大 6070d6，就可以檢測(cè) 1020 米處人的活動(dòng)。 熱釋電紅外探測(cè)器 在自然界，任何高于絕對(duì)溫度的物體都將產(chǎn)生紅外 光譜，不同溫度的物體其釋放的紅外能量的波長(zhǎng)是不一樣的，因此紅外波長(zhǎng)與溫度的高低是相關(guān)的。電阻與紅色 LED 構(gòu)成電源工作指示電路，綠色 LED和蜂鳴器用于短路報(bào)警指示。當(dāng)在集電極串接一個(gè)負(fù)載電阻 R后，即可得輸出電壓，完成“電 — 光 — 電”的轉(zhuǎn)換。 圖 4N25 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 美國(guó)摩托羅拉公司生產(chǎn)的 4N25 型光電禍合器屬于三極管輸出型光電耦合器，這種光電耦合器具有很高的輸入、輸出絕緣性能，其頻率響應(yīng)可達(dá) 300KHz 而開關(guān)時(shí)間只有 幾微秒。它具有良好的 ESD保護(hù)，且允許在一對(duì)線上同時(shí)使用 256 (32 8)個(gè)收發(fā)器，可以方便地?cái)U(kuò)大系統(tǒng)規(guī)模。 MAX3082在總線每一端僅采用了一個(gè) 120Ω的匹配電阻 RT，當(dāng)接收器輸 入 OV電壓時(shí)，MAX3082 保證輸出邏輯“高”電平。為了保證在上述錯(cuò)誤情況下輸出一個(gè)確定值，大多數(shù) RS485 收發(fā)器都需要外接失效保護(hù) 電阻。用戶端自動(dòng)報(bào)警器的通訊信號(hào)首先通過光電隔離，然后經(jīng) RS485 接口芯片將電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流環(huán)信號(hào)，經(jīng)過長(zhǎng)距離傳輸后，再 第 24 頁(yè) 通過另一 RS485 接口芯片，將電流環(huán)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)，該電平信號(hào)再經(jīng)光電隔離將信號(hào)送監(jiān)控管理中心中央控制器。 R S TP 0. 6P 0. 4P 0. 7P 0. 5SO2VSS4V C C8S C K6SI5/C S1/ W P3R S T7U2X 25 0 4 5L1 圖 X25025 接口電路 看門狗定時(shí)器 (WDO 和 WDl)位用于設(shè)置延時(shí)時(shí)間，具體設(shè)置如表 。這里用單片機(jī)的三根口線 ， ， 來模擬 SPI 接口?？梢赃B續(xù)寫多達(dá) 4個(gè)字節(jié) 的數(shù)據(jù)，但必須是這 4 個(gè)字節(jié)駐留在同一頁(yè)上。達(dá)到最高地址 ($1FFH)時(shí)，地址計(jì)數(shù)器翻轉(zhuǎn)至 $OOH，無限循環(huán)下去。在上電和字節(jié)、頁(yè)或狀態(tài)寄存器寫周期完成以后及 /WP 變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，寫使能鎖存器被復(fù)位 (即禁止寫操作 )，因此寫操作前必須設(shè)置寫使能鎖存器。在整個(gè)工作周期內(nèi)， /CS()必須為低電平， /WP 必須為高電平。 5. 串行 EEPROMX25045 本設(shè)計(jì)中采用了具有可編程的串行 EEPROMX25045， X25045 是美國(guó)公司 XICOR 低功耗 CMOS 的產(chǎn)品 (備用電流 10μ A、工作電流 mA)，它把看門狗定時(shí)器、 VCC 監(jiān)控電路和EEPROM 三種常用功能組合在單個(gè)封裝內(nèi)，增大了電路密度，減少了體積，提高了系統(tǒng)的可靠性，是設(shè)計(jì)成直接與許多通用的微控制器系列的同步串行外設(shè)接口 (SPI)相接的 512 8位 EEPROM。用戶不小心輸入錯(cuò)誤時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)更正密碼即可解除報(bào) 警，有效的預(yù)防了誤報(bào)。如果六次誤碼輸入，則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)電平，觸發(fā)報(bào)警器中斷響應(yīng)，此時(shí)報(bào)警器進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，自動(dòng)撥號(hào)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 I/O I/O I/O3 分別接 AT89C51 的 、 、 口。其軟件處理使用了端口訪問和掃描檢測(cè)兩種 第 19 頁(yè) 方法，從而使按鍵數(shù)可達(dá)到 16個(gè)，同時(shí)由于采用了組合邏輯來直接對(duì)端口進(jìn)行讀取，因此極大的簡(jiǎn)化了程序的處理過程，也節(jié)省了寶貴的存儲(chǔ)器和 CPU 資源。撥號(hào)電路、語(yǔ)音電路可通過 1:1隔離變壓器與電話接口電路相連。可以選用 1N4004, 1N4007 等。為了降低系統(tǒng)功耗，繼電器選擇了高靈敏型，工作電壓為 +5V。 第 17 頁(yè) SP+A01A12A23A34A45A56NC7NC8A69A710NC M I C11V s s d12V s s a13SP+14V c c d28X CL K26NC22A NA O UT21A NA I N20A G C19RE F18M I C17V c c a16S P 15P L A Y L23P L A Y E24RE CL E D25RE C27U1I S D14 2 0R15 .7 kR21kR31 0 0 kR41 0 0 kR51 0 0 kR61kR74 7 0 kR81 0 kR91 0 kC14 7 u FC20 .0 1 u FC34 .7 u FC42 0 u FC50 .1 u FC60 .1 u FC70 .1 u FV O ICEM ICR E CP L A YD1L E D 圖 語(yǔ)音電路 3. 電話接口電路 電話接口電路如圖 。 LED 為錄音指示燈，當(dāng)處于錄音狀態(tài)時(shí)， ISD1420 的 25腳被拉 成低電平， LED 發(fā)亮。 P 3. 5P 0. 3P 0. 2P 0. 1P 0. 0P 3. 7P 2. 0D T M F I ND T M F O U TP2.7P3.6I N +1I N 2OS3V R E F4VSS5O S C 16O S C 27T O N E8WR9CS10V D D20S T /O T19EST18D317D216D115D014I R Q /CP13RD12R S D11U2M T 88 88R 1 010 0 kR 1 110 0 kR 1 210 kR 1 337 4 kR 1 410 kR 1 53. 3 kC80. 01 u FC90. 1u FC 1 00. 1u FC 1 10. 1u FC 1 20. 1u FX T A L 2C R Y S T A L 圖 撥號(hào)電路 2. 語(yǔ)音電路 本系統(tǒng)的語(yǔ)音電路如圖 。它的控制部分由 R13， C9 構(gòu)成。 表 DTMF 撥號(hào)方式中 16 鍵組合表 l209MHz 1336MHz 1477MHz 1633MHz 679MHz 1 2 3 A 770MHz 4 5 6 B 852MHz 7 8 9 C 941MHz * 0 D 第 16 頁(yè) 用雙音多頻 撥號(hào)方式傳遞音頻信號(hào)，其傳播速度快，不發(fā)生畸變，傳輸方便，抗干擾能為撥號(hào)芯片力強(qiáng)，可以減少交換機(jī)的差錯(cuò)。雙音多頻撥號(hào)方式中有 16 個(gè)按鍵，對(duì)應(yīng)有 8種不同的單音信號(hào)，因其采用的頻率有 8種，所以稱為多頻，如表 所示。 (6)記憶儲(chǔ)存功能：本系統(tǒng)采用 x25045 為記憶元件，電話號(hào)碼，報(bào)替信息存錄等所有輸入都不會(huì)因?yàn)殡娫词ザ儎?dòng)。 (2)自動(dòng)撥號(hào)功能：可設(shè)定 16組電話或手機(jī)號(hào)碼，每組不超過 15 位數(shù)。 ， MT8888 的 WR和 RD相連，控制 MT8888的讀寫。多路開關(guān)輸出分別接報(bào)警 LED、蜂鳴器，有警報(bào)發(fā)生時(shí)開關(guān)的輸出 I/0 口給出高電平信號(hào)。 P2. 5 接交流電源掉電報(bào)警 信號(hào)。 第 14 頁(yè) I /O 1I /O 2I /O 3AP 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7RX DT X DP 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 2 . 0V O I CE/RE ( DE )H/ PDE T E CT O N O F FDC O F F P O W E RBP 2 . 7RS TSISOS C KCSHE L PX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1V C CR11 0 kC13 0 PC23 0 PX11 2 .0 M H zR21 0 kC31uFD1 圖 自動(dòng)報(bào)警器電路 與語(yǔ)音電路相連，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的回放控制。時(shí)鐘電路由兩個(gè) 30P 的電容和 12MHz 的晶振構(gòu)成。光電感煙探測(cè)器不僅可探測(cè)一般火情，對(duì)陰燃火尤其有極好的探測(cè)效果，主要用于火情早期各種燃燒的煙霧顆粒進(jìn)行探測(cè)，這一點(diǎn)就彌補(bǔ)了感溫探測(cè)器對(duì)陰燃火不敏感，響應(yīng)速度慢以及不能區(qū)分是火災(zāi)的熱還是空調(diào)或烹飪蒸氣的熱等缺點(diǎn)；但溫度與光電感煙探測(cè)器都不能區(qū)分有些煙霧究竟是火災(zāi)的煙還是烹飪蒸汽或香煙的煙 第 13 頁(yè) 霧，由此，在設(shè)計(jì)中增加了 CO探測(cè)部分，可以探知早期火災(zāi)煙霧中的 CO成分，這樣就大大降低了各種環(huán)境因素的干擾，提高了報(bào)警的 可信度。復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器原理如圖 。該電路可以工作在較寬的電壓范圍內(nèi) (標(biāo)準(zhǔn)電壓是 32V，但實(shí)際可以工作在很寬的電壓范圍內(nèi) )，當(dāng)檢測(cè)到異常信號(hào)時(shí)為高電平。 當(dāng)有人在該微波防護(hù)區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，振蕩頻率和幅度發(fā)生相應(yīng)的變化。 IC6是一個(gè)條件比較器，當(dāng)輸入電壓 VCVR 時(shí)， IC6 輸出為低電平，封鎖了與門 IC7,禁止觸發(fā)信號(hào)向下級(jí)傳遞：當(dāng) VC VR 時(shí)， IC6 輸出為高電平，則打開與門 IC7，此時(shí)，如果有觸發(fā)信號(hào) Vs的上跳變沿到來，將啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器，同時(shí) U0腳 (2 腳 )輸出高電平信號(hào)，經(jīng)與門后送單片機(jī)進(jìn)行報(bào)警處理，此時(shí)探測(cè)器進(jìn)入延時(shí)周期，延遲與封鎖時(shí)間為幾秒鐘。當(dāng)熱釋電紅外探頭接收到人體發(fā)出的紅外線后，經(jīng)過內(nèi)部轉(zhuǎn)換，輸出一個(gè)微弱的低頻電信號(hào)到 BISS0001 芯片的第一級(jí)運(yùn)算放大器 IC1 的同相輸入端 (14 腳 )，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大預(yù)處理，然后由電容耦合給第二級(jí)運(yùn)算放大器 IC2，對(duì)信號(hào)再次放大，同時(shí)將直流電位抬高到 VM。通過這樣雙重的檢測(cè)就進(jìn)一步減小了外界干擾，降低了報(bào)警信號(hào)誤報(bào)的發(fā)生率。由多種類型傳感器實(shí)現(xiàn)多元信號(hào)綜 合檢測(cè)是本系統(tǒng)中探測(cè)電路部分的基本設(shè)計(jì)思想，多元信號(hào)檢測(cè)一方面完成盜情與火情的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)任務(wù)，另一方面大大降低了探測(cè)器部分的誤報(bào)率，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性。 第 8 頁(yè) 3 單元模塊設(shè)計(jì) 本節(jié)主要 介紹系統(tǒng)各單元模塊的具體功能、電路結(jié)構(gòu)、工作原理、以及各個(gè)單元模塊之間的聯(lián)接關(guān)系；同時(shí)本節(jié)也會(huì)對(duì)相關(guān)電路中的參數(shù)計(jì)算、元器件選擇、以及核心器件進(jìn)行必要說明。其系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 如圖 。 方案二 本方案系統(tǒng)是一種新型的電子安全報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是將電子探測(cè)、智能控制和電話通訊技術(shù)相結(jié)合，從而形成一個(gè)兩級(jí) 聯(lián)網(wǎng)通訊的防盜、防火報(bào)警系統(tǒng)。 方案比較 智能住宅防盜防火智能報(bào)警系統(tǒng)開發(fā)設(shè) 計(jì)方案是參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)我國(guó)住宅建設(shè)的實(shí)際情況，以及各相關(guān)方面的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r，為滿足新時(shí)期居民的居住要求，真正實(shí)現(xiàn)智能化報(bào)警的要求來確定的。 DTMF 信號(hào)收發(fā)芯片的發(fā)送部分采用信號(hào)失真小、頻率穩(wěn)定性高的開關(guān)電容式 D/A變換器，可發(fā)出 16 種雙音多頻 DTMF 信號(hào)；接 收部分用于完成 DTMF 信號(hào)的接收、分離和譯碼，并以 4位并行二進(jìn)制碼的方式輸出。同時(shí)，我們己經(jīng)有氣體傳感器等成熟技術(shù)的基礎(chǔ)，因此，在多種技術(shù)的基礎(chǔ)巨并加以融合和改進(jìn)，完全可以設(shè)計(jì)出功能完善和結(jié)構(gòu)合理的新型報(bào)警系統(tǒng)。 本課題內(nèi)容屬于硬件電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面，實(shí)現(xiàn)過程包括電路原理設(shè)計(jì)、元器件 (芯片 )選擇與特性測(cè)試、分立元件面包板模擬、編制程序及軟件調(diào)試、整體電路編程器調(diào)試、產(chǎn)