【正文】 72 是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價位通用編碼 集成芯片 ， PT2262/2272 最多可有 12 位 (A0A11)三態(tài)地址端管腳 (懸空 、 高電平 、低電平 ),任意組合可提供 38=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，可用于無線遙控發(fā)射電路。當(dāng)發(fā)射機沒有按鍵按下時， 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， 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，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，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，從而對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。 CMOS 工藝制造，低功耗 RC 振蕩電阻 數(shù)據(jù)最多可達(dá) 6 位 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應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。后綴的 6和 4表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用 4 路并行數(shù)據(jù)時 （ PT2272M4)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 8 位，如果采用 6 路的并行數(shù)據(jù)時 (PT2272M6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 14 圖 34 PT2272 引腳功能圖 表 31 PT2272 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 ), 必須與 2262 一致 ,否則不解碼 D0D5 7 1013 地址或數(shù)據(jù)管腳 ,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時 ,只有在地址碼與 2262 一致 ,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與 2262 數(shù)據(jù)端對應(yīng)的 高電平 ,否則輸出為低電平 ,鎖存型只有在接收到下一 數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 Vcc 18 電源正端（＋） Vss 9 電源負(fù)端（－） DIN 14 數(shù)據(jù)信號輸入端，來自接收模塊輸出端 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； VT 17 解碼有效確認(rèn) 輸出端（常低）解碼有效變成高電平 （瞬態(tài)） PT2262 芯片介紹 PT2262/2272 是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價位通用 解碼電路， PT2262/2272 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)西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 15 定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路 編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后， VT 腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。 PT2262 特點 ： 外部元器件少 工作電壓范圍寬： 地址碼最多可達(dá) 531441 種 功能引腳圖如圖 35 所示。 無線發(fā)射電路 [4] 無線 數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為 315M，采用聲表諧振器 SAW 穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，當(dāng)環(huán)境溫度在－ 25～＋ 85 度之間變化時，頻飄僅為 3ppm/度。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，溫差變化及振動也很難保證已調(diào)好的頻點不會發(fā)生偏移。當(dāng)發(fā)射電壓為 3V 時，空曠地傳輸距離約 20～ 50 米，發(fā)射功率較小，當(dāng)電壓 5V 時約 100～ 200 米，當(dāng)電壓9V 時約 300～ 500 米，當(dāng)發(fā)射電壓為 12V 時，為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約 60 毫安，空曠地傳輸距離 700～ 800 米，發(fā)射功率約 500 毫瓦。這套模塊的特點是發(fā)射功率比較大，傳輸距離比較遠(yuǎn)，比較適合惡劣條件下進(jìn)行通訊。 無線 發(fā)射模塊最好 布局在主板的邊緣，若 采用單獨模塊也最好 垂直安裝在主板的邊緣，應(yīng)離開周圍器件 5mm 以上，以免受分布參數(shù)影晌。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，距離會縮短，由于無線電信號傳輸過程中的折射和反射會形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域，不同的收發(fā)環(huán)境會有不同的收發(fā)距離。 模塊 電路的優(yōu)點： 天線輸入端有選頻電路，而不依賴 1/4 波長天線的選頻作用，控制距離較近時可以剪短甚至去掉外接天線 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 18 輸出端的波形相對比較干凈，干擾信號為短暫的針狀脈沖，所以抗干擾能力較強。 采用帶骨架的銅芯電感將頻率調(diào)整到 315M 后封固，這與采用可調(diào)電容調(diào)整接收頻率的電 路相比，溫度、濕度穩(wěn)定性及抗機械振動性能都有極大改善?？烧{(diào)電容調(diào)整完畢后無法封固，因為無論導(dǎo)體還是絕緣體，各種介質(zhì)的靠近或侵入都會使電容的容量發(fā)生變化，進(jìn)而影響接收頻率。 無線模塊也可以自行制作，其等效電路圖如 37 所示。由“ D0、 D D D3”輸出。例如：解碼輸出時“ 0001”，則對應(yīng)的是“ 1 號住戶”出現(xiàn)盜情或非法人員進(jìn)入“ 1 號住戶”家中。 圖 39 熱釋電人體紅外傳感器的結(jié)構(gòu) 敏感元件 敏感元件， 主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm的探測元件 [5]。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，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。熱釋電人體紅外傳感器的特點是它只在由于外間的輻射而引起它本身的溫度變化時，才給出一個相應(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，所以說熱釋電信號與它本身的溫度的變化率成正比。為了使傳感器對人體最敏感，而對太陽、電燈光等有抗干擾性，傳感器采用了濾光片作窗口，即 濾光窗。每個物體都能發(fā)出紅外輻射，其輻射最強的波長滿足維恩位移定律： λ μ (31) 式中，λ m 為最大波長， T 為絕對溫度。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。 菲涅爾透鏡 熱釋電人體紅外傳感器只有配合菲涅爾透鏡使用才能發(fā)揮最大作用。菲涅爾透鏡是用普通的聚乙烯制成的，安裝在傳感器的前面。當(dāng)光線通過透鏡單元后，在其反面則形成明暗相間的可見區(qū)和盲區(qū)。而相鄰的兩個單元透鏡的視場既不連續(xù)，更不交疊，卻都相隔一個盲區(qū)。輸出信號的頻率大約西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 21 為 ～ 10Hz，這一頻率范圍由菲涅爾透鏡、人體運動速度和熱釋電人體紅外傳感器本身的特性決定。其焦距一般為 5cm 左右，應(yīng)用時視不同傳感器所配用的透鏡也不同，一般把透鏡固定在傳感器正前方 1cm～5cm 處。 目前，國內(nèi)市場上常見的熱釋電紅外傳感器有上海塞拉公司的 SD0 PH5324 和德國海曼 LHi95 Lhi968 以及日本的產(chǎn)品等，設(shè)計中采用熱釋電傳感器 Lhi968 雙元探測頭，如圖 312 所示。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。 功能敘述 ： 具有獨立的高輸入阻抗運算放大器 雙向鑒幅器，可有效抑制干擾 結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)解范圍寬 圖 313 BISS0001 封裝及引腳功能圖 單元工作電路如圖 314 所示 [8] 系統(tǒng)設(shè)置及顯示電路 LED 顯示器及其工作原理 LED 有著顯示亮度高、響應(yīng)快的特點。七段 LED 顯示器內(nèi)部由七個條形發(fā)光和一個小圓點發(fā)光二極管組成。 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，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。 表 33 LED 數(shù)碼管段碼表 顯示字符 共陰極時引腳連接對應(yīng)關(guān)系 十六進(jìn)制代碼 D7 dp D6 g D5 f D4 e D3 d D2 c D1 b D0 a 共陰極 共陽極 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH C0H 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H F9H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH A4H 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH BOH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 99H 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 92H 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH 82H 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H F8H 8 0 1 1 0 1 1 1 1 7FH 80H 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH 90H A 0 1 1 1 0 1 1 1 77H 88H b 0 1 1 1 1 1 0 0 7CH 83H C 0 0 1 1 1 0 0 1 39H C6H d 0 1 0 1 1 1 1 0 5EH A1H E 0 1 1 1 1 0 0 1 79H 86H F 0 1 1 1 0 0 0 1 71H 8EH 黑 0 0 0 0 0 0 0 0 00H FFH LED 數(shù)碼管 顯示與單片 機 I/O 接口設(shè)計 數(shù)碼管的接口有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示接口之分。動態(tài)顯示為兩個 LED 交替點亮，在交替點亮的間隔時間較短時，眼睛對物象有延遲現(xiàn)象因此看起來就像都被點亮，本次設(shè)計只采用兩個數(shù)碼管，因可采用動態(tài)顯示的方式。由于單片機的 P0 I/O 的輸出電流的能力有限，因此采用電流灌入的方式：控制信號加在三極管 S8050 的基極上，使電流放大；接入限流電西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 25 阻能使 LED 工作更加穩(wěn)定可靠，防止 LED 過流被燒壞。電路如圖 317 所示。為使外圍元件最少 ,電壓增益內(nèi)置為 20。輸入端以地位參考 ,同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半 ,在 6V電源電壓下 ,它的靜態(tài)功耗僅為 24mW,使得 LM386特別適用于電池供電的場合。 LM386 引腳及工作性能 1） 封裝形 LM386 的外形和引腳的排列如圖 318 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。 靜態(tài)功耗低 ， 約為 4mA， 可用于電池供電 外圍元件少 低失真度 LM386 電源電壓 412V，音頻功率 。在本次設(shè)計中采用5V 的工作電壓。 圖 319 音頻放大電路 監(jiān)控指 示電路 監(jiān)控指示電路由一個高亮度 LED 組成，在用戶設(shè)防時， LED 被點亮；報警時：LED 以閃爍的方式提醒安保人員，電路如圖 320 所示。 圖 320 監(jiān)控指示電路 電源設(shè)計 主機電源 1）電源的設(shè)計方案 方案一：采用干電池作為報警系統(tǒng)的電源，使用于電池需經(jīng)常換電池，不符合節(jié)約型社會的要求。 基于以上分析，我們決定采用方案二。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?，同時還可以起到直流電源與電網(wǎng)的隔離作用。由于這種電壓存在著很大的脈動成份（稱為紋波），因此一般還不能直接用來給負(fù)載供電，否則，紋波的變化會嚴(yán)重影響負(fù)載電路的性能指標(biāo)。也就是說，濾波部分實際上是一個性能較好的低通濾波器，且其截止頻 率一定低于整流輸出電壓的基波頻率。 其基本的原理圖如圖 321 所示： 圖 321 直流電源原理 用 78xx 系列三端穩(wěn)壓 IC 來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便。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 分機電源 數(shù)據(jù)采集機由于其體積較小，設(shè)計為阻容降壓提供 +12v 的直流電源。流過電容降壓電路的電流計算公式為 : I U XC (34) 式中 ， I 表示流過電容的電流 ， U 表示電源電壓 ， XC 表示電容的容抗 。電路圖如圖 323 所示。這些接收器具有 的典型遲滯，而且可以接收 30V 的輸入。單 5V 電源工作 兩個驅(qū)動器及兩個接收器 30V 輸入電平 符合甚至優(yōu)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) EIV/TIA232E 及 ITU 推薦標(biāo)準(zhǔn) 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 系列單片機串行口與 P