智能型住宅安防报警系统改1(5)

中北大学信息商务学院2014届毕业设计说明书

符时,VT脚才输出高电平,与此同时响应的数据脚也输出高电平。 3.4.2 LFK无线发射接收模块 3.4.2.1 LFK-51无线发射摸块

LFK-51无线发射模块采用PT2260作为编码器,图3.13为它的电路方框图。

图3.13 LFK-51的电路方框图

LFK-51的信号发射距离可达几百米,它由主振级、放大级、输出级、天线和调制电路组成。

主振级是发射电路的基础,发射模块的载波是由它产生,如果主振级频率不稳或停振,发射模块就不能工作。按频率划分,振荡器可分为高频振荡器和低频振荡器,主振级的振荡器属于高频振荡器。高频振荡器又分为LC自激振荡器与晶体稳频振荡器,前者成本低,后者振荡频率稳定度高。在无线遥控电路中频率稳定度要求不是很高,所以系统选择了LC振荡发射电路。主振级产生最初的载波信号,中间放大级把载波放大,去推动输出级。通常这两级都是高频功率放大器,把载波放大到具有一定的功率,再由天线发送到空间。

图3.14是发射模块振荡、发射部分的电路原理图,由VT1,L3,C2等元件组成高频振荡电路,C2,L3为谐振基本单元。C2为稳频电容器。VT1为振荡管兼高放管,振荡频率约为315MHz。

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图3.14 发射模块振荡、发射部分 图3.15 发射模块调频电路原理图

图3.15为发射模块调频电路图,图中编码芯片选用PT2260-R4,它有8个地址位(A0-A7)和4个数据位(D0-D4)。地址可采用“0”、“1”、“悬空”三进制编码,可产生38=6561个不重复的地址码,在本系统中,各个前端探测器和主机报警器采用同一地址编码,均事先设定为00H。数据编码允许有“0”、“1”两种状态,若将数据位编为“悬空”,则译码器件将自动译为“1”。PT2260-R4可产生24=16个数据码,数据码数可对应于房间的防火、防盗,防煤气中毒探测器的数量,在本系统中各前端探测器的数据编码依次为：防盗探测器,01H；防火探测器,02H；防煤气中毒探测器,03H。这样,在无线报警系统中,如果有报警,只要各个前端探测器和主机报警器采用同一地址编码,主机报警器通过认证发射模块的数据码,就可找到这块发射模块对应的探测器。从而就可以确认警报的性质,也就可以采取相应的措施。

图3.15中R2选用820KΩ电阻,则PT2260中的振荡器产生振荡频率为315MHz的正弦信号,即PT2260会输出315MHz的调制信号。SBI为连接到本系统各前端探测器上的开关。

发射模块的工作原理：在使用前首先由用户设置好地址位和数据位,即管脚1-8可以根据需要各自接0,1或悬空(在同一报警系统中,所有发射模块的地址位设置相同,在本系统中设置为00H),数据位10-13只有0或1两种状态,(在本系统中分别设置为01H-06H)。在系统使用前,首先闭合探测器上的手动开关SBI,当探测器探测到异常情况时输出高电平,启动无线发射模块LFK-51,PT2260将本身的地址码和数据码进行复合编码,然后经PT2260的15脚(DOUT端)输出,控制VT2的导通截止,对高频电路产生的高频振荡信号进行调制,己调高频信号经C3,L2放大,由天线发射出去。

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3.4.2.2 LFK-52无线接收模块

图3.16 接收电路方框图

接收模块采用与PT2260对应的PT2270作为译码器。图3.16为它的电路方框图,接收电路的作用是将接收天线上感应到的载波信号放大,并还原为控制信号。具体地说,接收电路要完成以下三项任务：(1)选择信号。由于空间除了有遥控发射模块发出的电磁波外,还有许多其他电磁波,接收电路就要具有选择信号的作用,把我们所需要的信号选进来。(2)放大信号。电磁波经空间传播,到达接收天线时就很弱了,接收电路必须把微弱的信号放大,输出的信号才能具有足够的幅度,推动译码电路工作。(3)解调信号。在接收电路中,必须将控制信号从载波上“卸”下来,还原为控制信号。

接收电路的原理图如图3.17所示。由Ll,C4,VT1等元件组成的接收、放大电路,对发射模块发射的高频信号进行接收及放大,由R5,C10送入VT2组成的放大电路,放大后的调制信号送入LM358放大器,它可将微弱的调制信号再放大、整形,向PT2270译码器送入规整的调制信号。

图3.17 接收电路的原理图

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图3.18是接收模块的译码电路部分,译码器选用PT2270-M4。PT2270的地址位AO-A7的设置与对应的发射模块中PT2260的地址位完全一致。当PT2270的14脚接收到LM358送来的调制信号后,译码器就将信号中的地址码和自身的地址码进行对比,若完全吻合,DO-D3就输出相应的数据码,VT输出高电平。

图3.18 译码电路原理图

在每一个无线探测器内嵌入一个LFK-51无线发射摸块,其核心元件是PT2260编码器,在系统工作前,应事先设定好PT2260的地址码和数据码,地址码和主机报警器的地址码相同,只要是同一系统,地址码都相同；数据码用来区分各个探测器,本系统中是按以下设定的：地址码都一设定为00H,数据编码依次为：防盗探测器,01H；防火探测器,02H；防煤气中毒探测器,03H。当有警情发生时,探测器输出的开关量信号使发射模块开始工作,将地址编码和数据编码一起发送给报警主机。报警主机中含有LFK-52无线接收模块,它的核心元件是PT2270译码器,它与PT226O配对,完成数据的编译码工作,当接收数据有效时,VT脚输出高电平,然后通过反相器与主机单片机的中断脚INT0相连,数据线DO-D3与单片机的P0口高四位PO.4-P0.7相连,这样当有警情发生时,引起主机中断,在中断程序里,完成对探测器编号(也即报警性质)的识别和一系列报警工作。 3.5 遥控模块

本系统的遥控模块主要完成以下功能：

1.报警状态的切换功能,即当用户在家时可以将报警器设为撤防状态,以免误

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操作；当用户离开家时将报警器设为设防状态,实现无人时的报警。

2.急呼叫功能,即当用户有紧急情况(生重病等)时,可直接按下紧急呼救键,直接报警。

系统采用PT2262/PT2272编码/解码芯片组实现对系统的遥控功能。遥控模块面板上设置有布防键、撤防键、紧急呼叫键。发射和接受电路仍采用3.4节图3.14到图3.18的电路,只是使用前的设置稍有不同,具体如下：地址码仍和系统地址码一致为00H；数据码为：布防为04H；撤防为05H；紧急呼救为06H。

工作过程：当按下遥控模块面板上的按键时,对应的开关闭合,启动发射芯片工作,将预先设定的数据码发送给接收板,解码正确时,单片机根据接收到的数据来判断是那个按键被按下,当接收到04H时,主机处于布防状态,单片机Pl.5输出高电平点亮布防灯,系统正常检测报警；当接收到05H时,系统处于撤防状态,系统复位,直到再接收到布防信号时才恢复工作。接收数据为06H时,直接调用拨号程序。当接收板接收到有效的信号时,将按照处理程序执行。处理程序流程图如图3.19所示。

图3.19 中断服务程序流程

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