正文: 防盗报警装置的设计
图3-5 LMV324引脚图
3.3.5 红外探测信号输入电路
红外探测信号输入部分由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、数字信号输入电路组成。当工作中的红外线传感器J1探测到前方人体辐射出的红外线信号时,由J1的S端引脚输出微弱的电信号(1~10Hz),经三极管Q1等组成第一级放大电路放大(见图3-6),再通过C2输入到运算放大器U1A中进行高增益、低噪声放大(见图3-7),此时由U1A输出的信号已足够强。如图3-7所示,U1B是电压比较器,二级放大信号OUT2由运放芯片U1B中5脚输入,R6、R7、R9、D1组成基准电压电路,输入信号与反向输入端基准电压比较,一旦有盗贼闯入监控的范围内,热释红外线传感器监测到信号后,发出一个微弱的交变信号,经两级交流放大后,与基准电压进行比较,此时,经过放大的信号大于基准电压[9]。通过U1B的比较,其输出电平为运放工作电压高电平5V,三极管Q2导通,J2输出为低电平;当OUT2端输入没有信号时,输出为0V,所以三极管Q2截止,J2引脚输出为高电平。调试时,在红外线传感器前人走动,调整R9,直到J2引脚输出为低电平。各电路如图3-6到图3-8所示。
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图3-6第一级放大电路图
图3-6中,R1是源极电阻,其阻值可以根据实际情况进行调整;产生的微弱信号由S9014进行放大。S9014是NPN型三极管,其IC静态工作电流达100mA,放大倍数最大可达1000倍。R3给S9014提供静态基极电压。放大后的信号由C2耦合到下一级。
图3-7 二级放大电路图
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图3-8 电压比较器电路图
图3-9中,用三极管S9013把OUT3的信号转换成单片机的入口电平信号。其主要原因是,当产生报警信号后,OUT3输出约为5V的工作电压,需要用三极管将其转换成低电平。这样,当有报警信号时,J2引脚输出低电平,将给单片机一个低电平,而这样一个低电平信号将使单片机退出低功耗状态,同时唤醒整个电路;而没有报警时;将输出持续的高电平。
图3-9 数字信号输入电路
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3.4 无线收发模块的设计
本方案采用无线发送、接收数据分开电路,这样便于选择,例如:主机可以做成单接收的,模块可以做成单发送的。为了方便介绍,这里将接收、发送部分电路分开介绍。首先介绍这两种无线模块使用的主要编/解码芯片。
编/解码芯片采用台湾普城公司生产的PT2262/2272作为无线收发的主芯片,PT2262/2272是一款CMOS工艺制造的低功耗、低价位通用编/解码电路,最多有12位(A0~A11)三态地址端引脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0~D5)数据端引脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路[10]。
编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。解码芯片PT2272接收到信号后中,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才能输出高电平。与此同时,相应的数据脚也会输出高电平,如果发送端一直按着按键,则编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz的高频发射电路不工作;当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号。当17脚为高电平期间,315MHz的高频发射电路起振并发射等幅调频信号;当17脚为低电平期间,315MHz的高频发射电路停止振荡。因此高频发射电路完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。 3.4.1 PT2262/PT2272芯片
(1)PT2262/PT2272的特点 ① CMOS工艺制造,低功耗; ② 外部元器件少; ③ 具有RC振荡电路;
④ 工作电压范围宽,为2.6~15V; ⑤ 数据最多可达6位; ⑥ 地址码最多可达531441种。 (2)芯片区分
接收PT2272的数据输出位根据其后缀不同而不同,数据输出具有“暂存”和“锁存”两种方式,方便用户使用。后缀为“M”为“暂存型”,后缀为“L”为“锁存型”。其数据输出又分为0、2、4、6位不同的输出,例如:PT2272-M4表示数据输出为4位的暂存型遥控接收芯片。
PT2272的暂存功能是指,当发射信号消失时,其对应数据输出位即变为低电平。
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而锁存功能是指,当发射信号消失时,PT2272的数据输出端仍保持原来的状态,直到下次接收到新的信号输入。
(3)PT2262芯片
PT2262芯片的引脚排列如图3-10所示。
图3-10 PT2262/PT2272引脚图
PT2262的引脚说明如表3-3所列。
表3-3 PT2262的引脚说明
名称 A0~A11 D0~D5 VCC VSS
管脚 1~8、10~13 13~10、8、7
18 9 14 16 15 17
说明
地址管脚,用于进行地址编码,可置为0、1、f(悬空) 数据输入端,其有一个为1;即有编码发出,内部下拉
电源正端(+) 电源负端(-)
编码启动端,用于多数据的编码发射,低电平有效 振荡电阻输入端,与OSC2所接电阻决定振荡频率
振荡电阻振荡器输出端 编码输出端(正常时为低电平)
TE
OSC1 OSC2 DOUT
在具体的应用中,外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节。一般来说,阻值起大,振荡频率越小,编码的宽度越宽,发送一帧码的时间越长。另外,值得说明的是VCC的电压范围很宽(2~15.0V)。
(4)PT2272芯片
PT2272芯片的引脚排列如图3-10所示。 PT2272解码芯片的内部原理图如图3-11所示。
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