【正文】 \VD5027 作為編解碼器構(gòu)成發(fā)射一接收數(shù)字編譯碼系統(tǒng)，用 TWH630\631作為發(fā) \收探頭，從而完成紅外報(bào)警的功能，達(dá)到及時(shí)報(bào)警的效果，使人們可以按照自己情況對(duì)安全問(wèn)題多好合理的安排。例如：老鼠在防范區(qū)出沒(méi)；寵物在居室內(nèi)走動(dòng)等。 要減少此類誤報(bào)，在安裝前要準(zhǔn)確設(shè)定安裝位置、安裝角度以及系統(tǒng)線路走向，避免安裝紅外探測(cè)器時(shí)面對(duì)空調(diào)、換氣扇，同時(shí)若在室外安裝應(yīng)該做好遮陽(yáng)防護(hù)。 安裝引起的誤報(bào)及處理意見(jiàn) 報(bào)警器安裝位置、安裝角度、防護(hù)措施以及系統(tǒng)布線等方面 [18]。 無(wú)論 是損壞性故障還是漂移性故障都將使系統(tǒng)誤報(bào)警，要減少由此產(chǎn)生的誤報(bào)警必須提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平和工藝水平，在作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，還需作可行性設(shè)計(jì)，如冗余設(shè)計(jì)、三防設(shè)計(jì) (防潮、防鹽霧、防霉菌 )等。例如：溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致電阻阻值的變化，此時(shí)設(shè)備表現(xiàn)為時(shí)好時(shí)壞。損壞性故障包括性能全部失效和突然失效，這類故障通常是由元器件的損壞或生產(chǎn)工藝不良 (如虛焊等 )造成。 報(bào)警器誤報(bào)及處理意見(jiàn) 故障引起的誤報(bào)及處理意見(jiàn) 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，不能完成規(guī)定的功能，稱為故障。 (3) 帶有風(fēng)扇的儀器如通電后風(fēng)扇不轉(zhuǎn)或有故障，應(yīng)停機(jī)檢查。電源線一般不超過(guò) 2 米，并具有雙重絕緣。 測(cè)量?jī)x器安全 (1) 所用測(cè)試儀器要定期檢查，儀器外殼及可接觸部分不應(yīng)帶電。由于普通調(diào)壓器輸入與輸出端不隔離，必須正確區(qū)分相線與零線的接法，使用二線插頭座， 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 17 頁(yè) 容易接錯(cuò)線，使用三線插頭座則不會(huì)接錯(cuò)。 (2)注意交流調(diào)壓器的接法。抓住供電安全就抓住了安全的關(guān)鍵。 調(diào)試與檢測(cè)安全 調(diào)試與檢測(cè)過(guò)程中，要接觸各種電路和儀器設(shè)備，特別是各種電源及高壓電路，高壓大容量電容器等，為保護(hù)檢測(cè)人員安全，防止測(cè)試設(shè)備和檢測(cè)線路的損壞，除嚴(yán)格遵守一般安全規(guī)程外，還必須注意調(diào)試和檢測(cè)工作中制定的安全措施 [16]。 (4) 焊完元器件 后，在覆銅面剪掉多余元器件的引線，工具最好用斜口鉗，可防止因剪線而使覆銅皮損壞。發(fā)光二極管安裝時(shí)可不講極性，因?yàn)槠涔╇婋娐窞榻涣麟娫?，其余由極性元件：如電解電容器，整流二極管，穩(wěn)壓二極管，三極管，集成電路等必須按正確的極性插裝，否則電路不會(huì)正常工作。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 16 頁(yè) 4 安裝與調(diào)試及常見(jiàn)的故障問(wèn)題 安裝與調(diào)試 安裝制作 (1) 清理元器件，辨別認(rèn)清電阻器及相應(yīng)代號(hào)，對(duì)電阻、電容、發(fā)光二極管、三極管、電壓變壓器等要用萬(wàn)用表一一檢測(cè)。第 1 通道紅外探測(cè)無(wú)線發(fā)射電路如 圖 所示 [15]，第 第 第 4 通道的發(fā)射電路類似，只是 D0～ D3 的設(shè)置不同而已。根據(jù)發(fā)光二極管的位置判斷報(bào)警的通道，例如：接在 D0 上的二極管燈亮了，說(shuō)明第 1通道報(bào)警。具體方法是：在 VD5027 的每個(gè)數(shù)據(jù)線上各連接 1 只發(fā)光二極管。 VD5026 將地址和數(shù)據(jù)打包后串行發(fā)送發(fā)射機(jī)， 4 個(gè)發(fā)射通道的信息均由 1個(gè)接收機(jī)接收，故 4個(gè) VD5026的地址可以相同。一旦某一通道檢測(cè)到移動(dòng)的紅外信號(hào)。所以要為不同通道的 VD5026 數(shù)據(jù)線 (D0～ D3)設(shè)置不同數(shù)據(jù)，例如：第 1 通道的 D0 置 “ l” ， D DD3 置 “ 0” ；第 2 通道的 D1 置 “ 1” 。 TWH631 原理框圖如圖 所示 ： 接 收 整 形放 大解 調(diào)O U T圖 TWH631 的原理框圖 總 體電路及工作原理 總體電路 如下圖 、 所示 [14]（其中，圖 為無(wú)線發(fā)射電路，圖 為無(wú)線接收電路）： AAKKD1D2 D3D4T1T R A N S 1 C13 3 0 U FR11 0 KR21 0 0 KD5C20 . 3 3 U FC40 . 1 U FC50 . 1 U FS1C31 0 U FC61 0 U F12J13127 8 1 2U11237 8 0 6U2213456H N 9 1 1U3W11 0 0 K4 T H1A12A23A34A45A56A67A78G N D9D010D111D212D313TE14O C S 215O C S 216DO17V C C18V D 5 0 2 6+123T W H 6 3 0U5 圖 無(wú)線發(fā)射電路 D1D2 D3D4T1T R A N S 1 C7330U FR310KD5C80. 33U FC 120. 1U FS2C 1110U F12J13127812U61237806U7C910U F C 100. 1U F+1324T W H 631U84T H1A12A23A34A45A56A67A78G N D9D010D111D212D313DI14O C S 215O C S 216VT17V C C18U9V D 5027R4100K1 23 45 678910111213 1474L S 0474L S 07V C C141312111098G N D7654321C D 4072L E D 4L E D 3L E D 2L E D 1R5 300 圖 無(wú)線接收電路 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 15 頁(yè) 報(bào)警器的工作過(guò)程： HN911 感受到紅外信號(hào)之后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、比較、及延時(shí)處理，由 VD5626 編碼， TWH630 發(fā)射出去，到達(dá)接收電路 TWH631 接收信號(hào)，由 VD5027解碼，經(jīng)過(guò)處理過(guò)的信號(hào)使蜂鳴器報(bào)警和相應(yīng)的二極管發(fā)光。 TWH631有 4 個(gè)引腳，分別為信號(hào)輸出 (OUT)、電源正極、電源負(fù)極及測(cè)試端 TP(TP 端通?？蓱铱?)。在輸出端 (OUT)輸出音 頻脈沖信號(hào)。當(dāng)接收到發(fā) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 14 頁(yè) 射模塊輻射出來(lái)的調(diào)幅高頻信號(hào)時(shí)。 TWH630 有 3 個(gè)引腳，分別是電源正極、負(fù)極和信號(hào)輸入端。 TWH630的內(nèi)部電路如圖 所示。 TWH630是一種內(nèi)置天線的超高頻無(wú) 線電微型發(fā)射機(jī)，其內(nèi)部振蕩電路可產(chǎn)生高頻振蕩，頻率為256 MHz。 無(wú)線收 \發(fā)模塊 TWH630\TWH631 是相互配對(duì)的微型無(wú)線發(fā) \收模塊。 17 引腳是解碼有效端，編碼器發(fā)射時(shí)，如果譯碼器與編碼器的地址碼相同。 14 引腳是信息輸入端。其中 1 引腳～ 8 引腳是地址線。 18引腳和 9 引腳分別接電源的正、負(fù)極， 而 VD5026 和 VD5027 的工作電源電壓為 5 V(典 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 13 頁(yè) 型值 )。當(dāng) 14 引腳為低電平時(shí)， 17 引腳串行發(fā)出一組編碼脈沖，編碼脈沖中含有地址信息及數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)信息。 10 引腳～ 13 引腳是數(shù)據(jù)線， 根據(jù)需要置 “0”或置 “l(fā)”。所以 2 引腳～ 8 引腳都有 4 種狀態(tài)，即 “0”、 “l(fā)”、 “開(kāi)路 ”、 “接 1 引腳 ”。如需更多編碼，可將輸入端改為 4 態(tài)連接方式，這時(shí) l 引腳是第 4 種狀態(tài)的公共連接腳。 l～ 8 引腳是地址線，每個(gè)地址有 3 種狀態(tài)。 VD5026 和VD5027 的引腳排列如圖 所示。由于它們內(nèi)部含有振蕩電路 (不需要加晶體振蕩器 )，因此外圍電路簡(jiǎn)單。 圖 無(wú)線報(bào)警應(yīng)用 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 12 頁(yè) 無(wú)線發(fā)射 \接收電路 編、解碼器 編碼器 VD5026 和譯碼器 VD5027 是 CMOS 大規(guī)模數(shù)字集成電路 ， 兩者結(jié)合應(yīng)用于防衛(wèi)系統(tǒng)、無(wú)線電話、 TV GAME 遙控系統(tǒng)、盜竊報(bào)警系統(tǒng)等。傳感器接收到紅外輻射能量，輸出幅度約 1m，頻率 ～7HZ 的微弱信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大器放大，由比較器比較，經(jīng)信號(hào)處理電路處理，最后由延時(shí)輸出電路輸出，用做驅(qū)動(dòng)信號(hào)。靜態(tài)時(shí)， HN911的 1 引腳輸出低電平， 2 引腳輸出高電平。試驗(yàn)證明，不加菲涅爾透鏡的傳感器檢測(cè)距離約為 2 m，添加菲涅爾透鏡 后，有效探測(cè)距離可達(dá) 10 m～ 15 m[11]。由于熱釋電紅外傳感器具有接收靈敏度低、響應(yīng)速度較慢等缺點(diǎn)，必須配用光學(xué)透鏡。當(dāng)氣溫升高時(shí)，背景紅外輻射增強(qiáng)，傳感器自身極化強(qiáng)度即傳感器輸出的熱釋電信號(hào)減小，將明顯影響對(duì)人體的探測(cè)。然后再將 電荷轉(zhuǎn)換為電壓，從而輸出高、低電平的開(kāi)關(guān)信號(hào)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 11 頁(yè) 紅外探測(cè)模塊 HN911 由熱釋電紅外傳感器、放大器、比較器、信號(hào)處理電路和延時(shí)輸出電路組成。 與雷達(dá)系統(tǒng)相比，紅外系統(tǒng)的體積小，重量輕，功耗低；作為高新技術(shù)的紅外探測(cè)技術(shù)在未來(lái)的應(yīng)用將更加廣泛，地位更加重要。在采用 220V 的電源供電時(shí)， S1 處于斷開(kāi)狀態(tài)，若采用電磁供電，只需把開(kāi)關(guān) S1 閉合，并與 220V 的電源斷開(kāi)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 10 頁(yè) 3 電路設(shè)計(jì) 電源電路 本系統(tǒng)電源電路原理圖如圖 所示 [10]，系統(tǒng)的電源采用 220V 交流供電，電網(wǎng)的220V 交流電經(jīng)橋路整流，電容濾波，送入 7812 和 7806 的輸入端，最后輸出 5V 和 9V的直流電。此方案采用大規(guī)模集成電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從而使系統(tǒng)成本低、體積小、功耗低；采用熱釋電紅外傳感器可晝夜監(jiān)控，避免可見(jiàn)光干擾；系統(tǒng)抗干擾性強(qiáng)，采用多單元監(jiān)控；系統(tǒng)具有多路監(jiān)控報(bào)警能力，各個(gè)發(fā)射單元相對(duì)獨(dú)立，單元間無(wú)需布線聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)便；采用交、直流兩種方式供電，停電時(shí)也能正常工作。 通過(guò)兩種方案的比較，從成本、簡(jiǎn)便、抗干擾性能等方面考慮，本次課題采用了電路控制來(lái)設(shè)計(jì)紅外監(jiān)控報(bào)警器。 兩種方案的 比較 基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)有其高性能、破解難、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是單片機(jī)需要匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程，因此要有計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，不便于攜帶和控制。接收機(jī)對(duì)接收的高頻信號(hào)進(jìn)行放大和檢波處理，還原串行的調(diào)制信號(hào)，并將其送入譯碼器，譯碼器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)譯碼器和編碼器的地址編碼完全一致時(shí)。當(dāng)某個(gè)紅外探測(cè)器周圍出現(xiàn)諸如人體等移動(dòng)的發(fā)熱物 體時(shí)，它接收微弱的紅外信號(hào)，并經(jīng)過(guò)內(nèi)部電路處理，輸出開(kāi)關(guān)量的控制信號(hào)到編碼器。而接收單元是由無(wú)線接收模塊、解碼器、光電報(bào)警電路及電源組成。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 8 頁(yè) 電路式紅外報(bào)警器 本方案是由 4 個(gè)發(fā)射單元和 1 個(gè)接收單元組成 [6]。 P1 口連接紅外線發(fā)射電路， P1口為低電平時(shí)，紅外線發(fā)射電路導(dǎo)通，正常發(fā)射紅外線。 電 源 電 路反 相 器聲 光 報(bào) 警電 路單片機(jī)紅 外 發(fā) 射 電 路紅 外 接 收 電 路 圖 系統(tǒng)原理框圖 采用 AT89S52 單片機(jī)，直流可調(diào)開(kāi)關(guān) MC34063，反相器 74LS14D 等芯片。在 CPU 程序運(yùn)行以后控制輸出口電平使得蜂鳴器與發(fā)光二極管組成的聲光報(bào)警電路同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。 (3)抗燈光干擾 綜合上述內(nèi)容的比較，本次課題采用了被動(dòng)式的紅外報(bào)警器。價(jià)格低廉 ， 抗干擾性能：