【正文】 己明白我們的學(xué)習(xí)道路還很遙遠(yuǎn)。本設(shè)計(jì)提出了多路無線防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)方案，該多路無線防盜報(bào)警器由熱釋電紅外傳感器、無線接受、數(shù)據(jù)解碼、中央處理單元和報(bào)警電路等組成。(可以是多個(gè)探測(cè)發(fā)射器分別安裝在需要防護(hù)的地方)。第三部分是遙控手柄(對(duì)防盜器實(shí)行布防和撤防).其次是確定硬件電路的設(shè)計(jì)，包含芯片的選擇，具體電路的設(shè)計(jì)如探測(cè)電路、編碼與發(fā)射電路、接收與解碼電路、遙控器電路等等。系統(tǒng)主機(jī)接收電路的無線接收與解調(diào)部分采用的是現(xiàn)成的高頻接收模塊，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作，而且可靠性較好，使用起來也較方便，接收模塊采用的是超再生接收。主機(jī)電路由高頻接收模塊接收發(fā)來的報(bào)警信號(hào)，通過解碼器解碼后得到報(bào)警傳感器的地址和數(shù)據(jù)類型。 The second part is main engine (including receiver, processors, alarm and etc)。 Wireless。 Alarm system目錄摘要 IIABSTRACT III第一章：引言 1 1 1 無線防盜報(bào)警器的分類及其介紹 4 無線防盜報(bào)警器工作的原理 5 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和意義 6 設(shè)計(jì)無線防盜報(bào)警器的內(nèi)容 6 設(shè)計(jì)無線防盜報(bào)警器的意義 6第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 7 7 7 7 編碼芯片LX2262引腳圖與功能介紹 9 解碼芯片LX2272引腳圖與功能 11 12. 熱釋電紅外處理芯片BISS0001 13第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 15 15 15 15 16 編碼與發(fā)射電路設(shè)計(jì) 16 編碼發(fā)射電路介紹 16 17 數(shù)據(jù)解碼與接收電路設(shè)計(jì) 17 顯示單元設(shè)計(jì) 18 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 19 20第四章 軟件的設(shè)計(jì) 21 21 程序流程圖 22 23第五章 結(jié)束語(yǔ) 26致謝 27參考文獻(xiàn) 28附錄一 整機(jī)電路圖 29附錄二 PCB版圖 30附錄三 在校獲獎(jiǎng)情況 31V胡俊霞：多路無線防盜報(bào)警系統(tǒng)第一章：引言紅外防盜報(bào)警器的發(fā)展主要是基于傳感器之上, 所以有必要先談?wù)劶t外傳感器的發(fā)展?fàn)顩r和工作原理，然后簡(jiǎn)單介紹防盜報(bào)警器的原理和發(fā)展?fàn)顩r。紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線為介質(zhì)的測(cè)量系統(tǒng)，按照功能能夠分成五類：（1）輻射計(jì)，用于輻射和光譜測(cè)量；（2）搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤；（3）熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖像；（4）紅外測(cè)距和通信系統(tǒng)；（5）混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個(gè)或者多個(gè)的組合。熱型以及光子型的主要特征如下表11。探測(cè)器中的電子直接吸收光子的能量，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電信號(hào)，常用于探測(cè)紅外輻射和可見光。這些器件都包含一個(gè)對(duì)光子敏感的光電陰極，當(dāng)光子投射到光電陰極上時(shí)，光子可能被光電陰極中的電子吸收，獲得足夠大能量的電子能逸出光電陰極而成為自由的光電子。光電倍增管與光電管的差別在于，在光電倍增管的光電陰極與陽(yáng)極之間設(shè)置了多個(gè)電位逐級(jí)上升并能產(chǎn)生二次電子的電極（稱為打拿極）。因此，光電倍增管具有比光電管高得多的靈敏度。光電子在受到陽(yáng)極加速的同時(shí)又受到電子光學(xué)系統(tǒng)的聚焦，當(dāng)它們撞擊在與陽(yáng)極相連的磷光屏上時(shí)，便發(fā)出綠色的光像信號(hào)。不同的是熱釋電紅外傳感器的熱電系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱電偶，其內(nèi)部的熱電元由高熱電系數(shù)的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成，其極化隨溫度的變化而變化。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場(chǎng)效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片， 并在它的兩面鍍上金屬電極，然后加電對(duì)其進(jìn)行極化，這樣便制成了熱釋電探測(cè)元。綜合以上兩種傳感器，本設(shè)計(jì)選擇熱釋電紅外傳感器。熱釋電紅外傳感器特別是利用遠(yuǎn)紅外線范圍的感度做為人體檢出用，如圖11所示紅外線的波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)而比電波短。： (1) 由于系檢知從物體放射出出來的紅外線，所以不必直接接觸就能夠感知物體表面的溫度，故人體檢知以及移動(dòng)中物體的溫度當(dāng)然均能以非接觸之方式測(cè)得。圖11（a ）被動(dòng)型 圖11（b）主動(dòng)型(3) 熱電效果系溫度變化而產(chǎn)生的，這將在稍后說明之，因此只接受因溫度變化之能量(Energy)，而熱電型紅外線傳感器將電壓微分而輸出之。當(dāng)組件的表面溫度變化時(shí)， 感知組件分極的大小會(huì)隨著溫度變化而變化，因此穩(wěn)定時(shí)之電荷中和狀態(tài)就崩潰，而感知組件表面電荷與吸著雜散電荷的緩和時(shí)間不同，所以會(huì)形成電氣上的不平衡，而產(chǎn)生沒有配對(duì)的電荷，如圖12(b)所示。圖13所示系熱電型紅外線傳感器的構(gòu)造。調(diào)查顯示，東歐、亞太區(qū)和加拿大成為傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的地區(qū)，而美國(guó)、德國(guó)、日本依舊是傳感器市場(chǎng)分布最大的地區(qū)?！　∫恍﹤鞲衅魇袌?chǎng)比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場(chǎng)的特征。傳感器市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)來自于無線傳感器、MEMS(MicroElectroMechanicalSystems，微機(jī)電系統(tǒng))傳感器、生物傳感器等新興傳感器?！　∧壳?，全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場(chǎng)，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與市場(chǎng)份額的擴(kuò)大。同時(shí)它還具有監(jiān)控范圍大，隱蔽性好，抗干擾能力強(qiáng)和誤報(bào)率低等特點(diǎn)。目前與紅外傳感器配套的光學(xué)系統(tǒng)有三種，即反射式、透射式和折射式。透射式的靈敏度最低，探測(cè)距離為2～10 m。反射式系統(tǒng)的紅外傳感器要置于鏡前，體積大，不好密封，在防塵、防水、抗擊、隱蔽性等方面較差，尤其在防盜報(bào)警方面不宜采用。其工作原理為:由多元組合菲涅爾透鏡構(gòu)成一定視場(chǎng)和距離的警戒區(qū)，監(jiān)視警戒區(qū)內(nèi)紅外輻射量的變化。當(dāng)盜賊出現(xiàn)在警戒區(qū)時(shí)，紅外輻射場(chǎng)發(fā)生變化，這種變化立即被經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)的多視場(chǎng)組合菲涅爾透鏡會(huì)聚，敏感的紅外傳感器接收后迅速將這種變化轉(zhuǎn)為電信號(hào)，這種信號(hào)經(jīng)信息處理部分放大、處理后立即輸出報(bào)警信號(hào)，然后通過傳輸送達(dá)監(jiān)控器，于是發(fā)出報(bào)警，示出事發(fā)地區(qū)。分別置于收、發(fā)端的光學(xué)系統(tǒng)一般采用的是光學(xué)透鏡，起到將紅外光束聚焦成較細(xì)的平行光束的作用，以使紅外光的能量能夠集中傳送。接收端輸出的電信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)因此產(chǎn)生變化，從而啟動(dòng)報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。由于光束較窄，收發(fā)端安裝要牢固可靠，不應(yīng)受地面震動(dòng)影響，而發(fā)生位移引起誤報(bào)，光學(xué)系統(tǒng)要保持清潔，注意維護(hù)保養(yǎng)。其特點(diǎn)是探測(cè)可靠性非常高。主動(dòng)式探測(cè)器常用于博物館中單體貴重文物展品的布防以及工廠倉(cāng)庫(kù)的門窗封鎖、購(gòu)物中心的通道封鎖、停車場(chǎng)的出口封鎖、家居的陽(yáng)臺(tái)封鎖等等。以發(fā)射機(jī)與接收機(jī)設(shè)置的位置不同分為對(duì)向型安裝方式和反射式按裝方式，反射型安裝方式的接收機(jī)不是直接接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的紅外光束，而是接收由反射鏡或適當(dāng)?shù)姆瓷湮铮ㄈ缡覊?、門板表面光滑的油漆層）反射回的紅外光束。 無線防盜報(bào)警器工作的原理無論是基于那種方式的無線防盜報(bào)警器，它的工作原理都是將探測(cè)到的信號(hào)，通過編碼，經(jīng)電路放大，輸出并將報(bào)警信號(hào)通過天線發(fā)射出，再用接收電路接收信號(hào),解碼并通過控制電路判斷是否屬于異常信號(hào)，再?zèng)Q定是否發(fā)送報(bào)警信號(hào)給報(bào)警電路,從而達(dá)到防盜的效果。第二部分是主機(jī)(含接收器,處理器,報(bào)警器等)。最后就是軟件的設(shè)計(jì)，軟件的設(shè)計(jì)主要是以熟悉硬件電路的工作原理為前提來設(shè)計(jì)的。但前兩者都有致命的缺點(diǎn)就是誤報(bào)率很高，而多技術(shù)復(fù)合式的防盜報(bào)警器誤報(bào)率很低，也是未來發(fā)展的主要方向。個(gè)人認(rèn)為設(shè)計(jì)無線防盜報(bào)警器的意義在于設(shè)計(jì)的過程，在設(shè)計(jì)的過程中我們才會(huì)把這幾年在學(xué)校里學(xué)到的融合，同時(shí)也讓自己明白我們的學(xué)習(xí)道路還很遙遠(yuǎn)。其框圖如圖21。先從無線人體探測(cè)器開始,我們需要一個(gè)熱釋電紅外處理芯片來處理所探測(cè)的信號(hào)。再就是主機(jī)中的中央處理器采用AT89C2051，集成電路LX2272L4 作為數(shù)據(jù)解碼，無線接收采用現(xiàn)成的SH9902模塊。遙控手柄無線探頭1 無線探頭2數(shù)字顯示單元電源電路無線接收無線探頭3無線探頭4報(bào)警電路中央處理單元數(shù)據(jù)解碼 圖21多路無線防盜報(bào)警器的組成框圖 AT89C2051是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C2051單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合。 AT89C2051是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，但它只有20個(gè)引腳，15個(gè)雙向輸入/輸出（I/O）端口，其中P1是一個(gè)完整的8位雙向I/O口，兩個(gè)外中斷口，兩個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,兩個(gè)全雙向串行通信口，一個(gè)模擬比較放大器。省電模式中，片內(nèi)RAM將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。這里的硬件電路要求很簡(jiǎn)單，有20個(gè)引腳的AT89C2051芯片完全能夠滿足要求，并且價(jià)格便宜。 2. GND：地?！?。 較器的同相輸入(AIN0)和反相輸入（AIN1)。當(dāng)P1口引腳寫入“1”時(shí),其可用作輸入端。P1口還在閃速編程和程序校驗(yàn)期 間接收代碼數(shù)據(jù)。P3口緩沖器可吸收20 mA電流。用作輸入時(shí),被外部拉低的P3口引腳將用上拉電阻而流出電流(IIL)。RST一旦變成高電平,所有的I/O引腳就復(fù)位到“1”。每一個(gè)機(jī)器周期需12個(gè)振蕩器或時(shí)鐘周期。 7. XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。具體的引腳如圖23所示。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。從功能上看，我需要用到的是數(shù)據(jù)輸入端，用來設(shè)定這個(gè)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)警情所要發(fā)射的固定的編碼，當(dāng)然發(fā)射是通過DOUT來輸出。采用CMOS 工藝制造，它最大擁有12 位的三態(tài)地址碼管腳，可支持多達(dá)531441（或312）個(gè)地址的編碼，因此很有效地降低了重碼率。 圖24 LX2272引腳圖表22 LX2272引腳功能管腳號(hào)管腳名稱I/O說明1～6A0～A5IA0～A5碼地址管腳,LX2272通過檢測(cè)這六條三狀態(tài)的管腳來確定bit0～”0”,”1”,”f”(懸)7～810～13A6/D5A11/D0I/OA6～A11碼地址管腳或D5～,每個(gè)管腳可分別置”0”,”1”,”f”(懸).當(dāng)作為數(shù)據(jù)輸出管腳時(shí)且滿足以下兩個(gè)要求(1)所接收的地址編碼波形與碼地址輸入端的設(shè)置匹配。 LM386是低電壓音頻功率放大電路，該電路的特點(diǎn)如下：電源電壓范圍度：412V；靜態(tài)電流小，當(dāng)Vcc=6V時(shí)，靜態(tài)電流典型值為4mA；輸出端直流電壓自動(dòng)跟蹤；電壓增益可調(diào)；外圍元件少；表23 LM386管腳說明引出腳序號(hào)符號(hào)功能1GAIN增益調(diào)整2負(fù)反饋3IN輸入4GND地5OUT輸出6VCC電源7FC濾波8GAIN濾波增益調(diào)整. 熱釋電紅外處理芯片B