【正文】 小系統(tǒng)設(shè)計(jì) AT89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。在本模塊的設(shè)計(jì)中，我們采用了 89C52 系列單片機(jī)作為處理器，對信號進(jìn)行處理 及轉(zhuǎn)換，在報(bào)警接收端，通過 Lcd顯示，可以直觀的知道那一路的發(fā)生報(bào)警情況，同時(shí)，通過 MAX232 轉(zhuǎn)換芯片，將發(fā)生報(bào)警情況發(fā)送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對發(fā)生報(bào)警的情況及時(shí)間進(jìn)行記錄。 熱釋紅外線報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) –10– 6 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 接到無線發(fā)射的信號后，需對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換為直觀的聲音信號。 F05C 與編碼電路的連接如圖51 示： 圖 51 F05C與 pt2260連接圖 射頻發(fā)射模塊 F05C 技術(shù)參數(shù)： 發(fā)射頻率： 315M 433M 工作電壓： 312V 發(fā)射電流： 210mA 發(fā)射功率： 10mW 頻率穩(wěn)定度： 105?(聲表穩(wěn)頻 ) 工作溫度： 40℃ +60℃ 體 積 ： 8186mm （高 寬 厚 ) 當(dāng)作用距離無需太遠(yuǎn)時(shí)， F05C 的 使用靈活性， F05C 系列的傳輸速， 10K。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的是 ASK 的調(diào)制解調(diào)方式，其設(shè)備簡單，功耗低，適合報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)。數(shù)字調(diào)制分為三種基本方式：幅度鍵控（ ASK）、頻移鍵控（ FSK）和相移鍵控（ PSK）。 其外圍電路如圖 42示： 圖 42 pt2262 和 pt2272 連接圖 熱釋紅外線報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) –9– 5 收發(fā)電路設(shè)計(jì) 由于編碼后的數(shù)字信號不能直接進(jìn)行傳輸，要借助調(diào)制設(shè)備設(shè)備，將數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)成數(shù)字頻帶信號進(jìn)行傳輸。 PT2262/PT2272 是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路， PT2262/PT2272 最多可有 12位 (A0A11)三態(tài)地址端管腳 (懸空 ,接高電平 ,接低電平 ),任意組合可提供 531441地址碼 ,PT2262最多可有 6位 (D0D5)數(shù)據(jù)端管腳 ,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17腳串行輸出，可用于無線發(fā)射電路。 熱釋紅外線報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) –7– 4 編 解 碼電路 為實(shí)現(xiàn)多路無線報(bào)警，擴(kuò)大監(jiān)測的范圍，需要對報(bào)警信號進(jìn)行編碼后在進(jìn)行發(fā)射。 若觸發(fā)器輸入端報(bào)警信號（ Vi1/3VDD），觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)，電路進(jìn)入暫時(shí)穩(wěn)態(tài)， Vo輸出高電平，放電管 VT截至。 圖 35 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器結(jié)構(gòu)和波形 在充電的瞬間 ，電源＋ VDD→ R→ C→ 地，對電容充電，充電時(shí)間常數(shù) T＝ RC。在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，輸出的脈沖寬度 tw，就是暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間，其長短取決于電路的參數(shù)值。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)是電路 有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)。 U1 和 U2 越靠近 1/2 VDD ,即 U2U1 越小，電路越靈敏，但是容易 產(chǎn)生噪聲的干擾。輸入電壓 U1 同時(shí)加到 A1 的正輸入端和 A2的負(fù)輸入端之間，當(dāng) Ui U1 時(shí)，運(yùn)放 A1 輸出高電平；當(dāng) Ui U2時(shí)，運(yùn)放 A2 輸出高電平。當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí)，運(yùn)放輸出低電平。 圖 33 紅外信號放大電路 IC1a 和 IC1b 分別組成高低通放大器， IC1a 為反相比例放大器， IC1b 為同相比例放大器，他們兩的結(jié)構(gòu)相同，只是元件參數(shù)有差異。采用單電源供電。 放大電路 紅外傳感器的輸出檢測信號很小，要經(jīng)過高增益、低噪聲低頻放大器放大后，才能進(jìn)一步處理，一般來講，要求放大器增益 6070dB，帶寬為 。 LM324 的引腳排列見圖 32 所示 。每一組運(yùn)算放大器可用圖 1所示的符號來表示，它有 5個(gè)引出腳，其中“ +”、“ ”為兩個(gè)信號輸入端，“ V+”、“ V”為正、負(fù)電源端，“ Vo”為輸出端。它是四運(yùn)放集成電路，采用 14 腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。 熱釋紅外線報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) –4– 3 熱釋紅外傳感器的采集、處理設(shè)計(jì) 熱釋紅外傳感器輸出的微弱檢測信號，要經(jīng)過放大、比較、延遲等幾個(gè)環(huán)節(jié)才能發(fā)出較為穩(wěn)定的報(bào)警信號和控制信號。它由經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的透鏡組構(gòu)成，上面的每個(gè)透鏡單元都只有一個(gè)不大的視場，相鄰兩個(gè)單元透鏡的視場即不連續(xù)也不重疊 ,都相隔一個(gè)盲區(qū)。C 保存溫度范圍 40— 80186。 D203S 型傳感器接收波長范圍為 微米，適合用于保安防范系統(tǒng)的人體探測及自動燈開關(guān)等。 因此，它只能在由于外界的輻射而引起它本身變化的溫度變化時(shí)，才會 給出一個(gè)相應(yīng)的電信號，當(dāng)溫度的變化趨于穩(wěn)定后，就再沒有信號輸出，即熱釋電信號與它本身的溫度變化率成正比。制作敏感元件時(shí)，將熱釋電材料制成很小的薄片，在在薄片兩面鍍上電極，構(gòu)成兩個(gè)串聯(lián)的、有極性的小電容。 D203S 型熱釋電紅外傳感器有熱釋電敏感元件（ PZT 兩個(gè)）、場效應(yīng)管、高阻值電阻 Rg 和濾光片等組成。 圖 21 熱釋紅外報(bào)警示意圖 D203S 型熱釋傳感器 D203S 型熱釋紅外傳感器為國產(chǎn)器件，在國內(nèi)的防盜報(bào)警中有很廣泛的應(yīng)用。為使 探測空間的紅外線集中到傳感器上，一般在熱釋傳感器的前方安裝菲涅爾透鏡。在每個(gè)探測器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測元件，并將兩個(gè)探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。 框架圖 傳感器 放 大 編 碼 發(fā) 射 接收 解碼 單片機(jī) 串口通信 聲音報(bào)警 顯示電路 MAX2322 熱釋紅外線報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) –2– 2 紅外探測基本原理 紅外探測基本工作原理是利用熱釋電效應(yīng)，即在鈦酸鋇一類晶體的上、下表面設(shè)置電極，在上表面覆以黑色膜 ，若有紅外線間歇地照射，其表面溫度上升 △ T，其晶體內(nèi)部的原子排列將產(chǎn)生變化，引起自發(fā)極化電荷，在上下電極之間產(chǎn)生 電壓 △ U。 在報(bào)警部分設(shè)計(jì)中，以單片機(jī) AT89C52 作為處理的處理器，在報(bào)警信號傳輸至單片機(jī)后，單片機(jī)將報(bào)警信號轉(zhuǎn)為聲音信號，發(fā)出警笛報(bào)警，同時(shí)當(dāng)認(rèn)為有必要解除報(bào)警時(shí)，可以手動解除報(bào)警；為使監(jiān)測的地域更為寬廣，采用多路報(bào)警，每一路都設(shè)置唯一的地址碼作為身份代碼，單片機(jī)將方位碼通過數(shù)碼管顯示出來，更加直 觀；為使數(shù)據(jù)得到及時(shí)的保存， 以備需要查詢，通過單片機(jī)的串口和計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行通信，將數(shù)據(jù)傳至將數(shù)據(jù)保存；單片機(jī)和將數(shù)據(jù)串口電平轉(zhuǎn)換采用 MAX232 芯片； PC 上位機(jī)的開發(fā)，采用 的 MSComm 通信控件。 設(shè)計(jì)思路 本系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路是由探測器發(fā)射電路和接收報(bào)警電路兩部分組成。 serial munication 熱釋紅外線報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) III 目 錄 摘 要 ..................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................... II 1 概述 ...................................................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)思路 ................................................................................................................... 1 框架圖 ....................................................................................................................... 1 2 紅外探測基本原理 .............................................................................................................. 2 D203S 型熱釋傳感器 ............................................................................................... 2 菲尼爾透鏡 .............................................................................................................. 3 3 熱釋紅外傳感器的采集、處理設(shè)計(jì) .................................................................................. 4 放大電路 ................................................................................................................... 4 比較電路 ................................................................................................................. 5 4 編解碼電路 .......................................................................................................................... 7 5 收發(fā)電路設(shè)計(jì) .....................................