无线防盗报警系统的设计

于秀云 赤峰农牧学校 024031

无线防盗报警系统的设计

于秀云 赤峰农牧学校 024031

随着人们生活水平的不断提高,数字电子控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中无线防盗报警器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

无线报警器;发射机;接收机;控制部件

Wireless Alarm;Transmitter Receiver; Control unit

无线防盗报警系统，它是由接收机和发射机组成，可同时音响报警。此报警器适宜配合无线电装置可控制100米、500米、1000米、2000米系列报警，具体的控制距离，由用户自行决定。无线电接收机和发射机均采用成品电路，因而控制距离由成品无线电装置来决定，使用比较方便。发射机在进行正常的监控时不耗电，这样的发射机可以很方便地用电池组来决定，使用比较方便。各报警发射机的监控头配以不同的控制部件，可以实现防盗、防火等报警，安装使用非常方便。

一、总体设计方案

1.1 无线防盗报警器的基本原理

由于本设计是无线四路防盗报警器，它由1台接收机和4台发射机组成。接收机可以接收4个发射机（其频率都是一样的，只是编码脉冲不同）发来的报警信号，并且加以区别，进行译码，然后以数字显示的形式将这4台发射机识别出来，同时音响报警！

无线四路防盗报警器总体设计方框图由图1所示。

从图1中可知，整套报警器共有两大部分，一部分由防盗监控头和发射机等组成；另一部分由接收、译码、显示、报警电路组成。其中控制发射部分共有4个相同的发射装备，组成一个监控网点，然后将信息传递到接收机中。

1.2 报警头的基本原理

各报警头发射机的监控头配以不同，可以实现防盗、防火等报警，安装使用方便。图2是无线4路报警器所配备不同的4种报警控制元件进行监控。不论采用哪种方式，报警头的最后结果均应使接点连接，完成报警信号的传入。

二、无线电发射、接收、显示、报警电路

图3 脉冲编码无线电发射电路

2.1 脉冲编码无线电发射电路

如图1所示本无线防盗报警器是由控制发射部分和接收报警部分构成。无线电发射机和接收机均采用成品电路，因此控制距离由成品无线电装置来决定，使用比较方便。发射机在进行正常的监控时不耗电，这样的发射机可以很方便地用电池组供电。正常情况下，一年更换一次电池即可。

如图3是脉冲编码无线电发射电路。此图的发射机是和接收机配套使用的成品机器。当图2中的继电器J1吸合时（报警时），其触点J1—1闭合，将继电器自行锁住，保持J1吸合将继电器自行锁住，保持J1吸合。这个作用可防止小偷进入现场后，将门窗或其他物件恢复原状态时，J1又释放。由于J1—1的左右，电路可记住有人进入现场。同时，J1—2也闭合，接通图3电路电源，即电路工作开始。

由于IC1555时基电路和外围阻容元件组成的多谐振荡电路，产生方波脉冲CP信号，其幅值V=11伏特，I=200毫安，当IC1②脚为高电位时，IC1③脚向外输出信号；当IC1④脚为低电平时，振荡停止。下面是分析脉冲编码无线电发射电路的工作条件。

当K2—K5键中某键接通时（4台发射电路中的K2—K5键连通情况均不相同）J1—2闭合，整个电路得电，此时b点电位呈低电平，BG1截止，IC1④脚为高电位，多谐振荡器开始振荡，IC1③脚输出CP脉冲信号。这一CP信号分两路送出，一路直接输入到IC2⒁CP端（CP脉冲引入触发端），使IC2开始计数；另一路经电阻R10使BG3导通，使发射机工作。CP脉冲每来一个，BG3导通一次，发射机也工作一次。IC1发送几个CP脉冲，发射机向空中发射电磁波几次。发射机的发射次数和多谐振荡器向IC2⒁脚CP端送进的脉冲个数相同。当IC2计数器计数到和所连键数相同时，相应的IC2输出端变为高电平。这样一来b点电位变高了。为了说明起见，举例如下：

假定我们将K4键连通（图示位置），J1—2闭合后，b点为低电位，多谐振荡器工作，IC1③脚输出CP脉冲。当③脚送出四个脉冲后，IC2的⑩脚“4”端呈高电平，b点电位变高（此高电位由R5提供），BG1导通，使IC1④脚“强制复位”端电位变低，IC1强制复位，IC1③脚保持复位状态—低电平。

当完成计数和C P脉冲发射任务后，IC2的计数内容应清除，这个清零任务由清零电路完成。

当IC2计数时，IC2③脚“0”端将由高电位变成低电位，但是由于C1的作用BG2仍然处于饱和状态，d点还是呈低电位，以便IC2完成计数，当IC2计数停止一段时间后，C2放电完闭，BG2截止，d点电位变高，IC2“R”端（复位）为高电平，I C2立即清零复位。之后，电路又重复上述过程，发射机不断地向空中发射这一组编码信号，直到保卫人员将图2中的电源开关K关断为止。

以上介绍的是无线防盗报警器一台发射机的工作原理。此设计是4台发射器组成的监控网络，可以按图3的电路制作相同的4台电路就可以了。4台发射器应该具备以下几点：

①4台相同的发射器电路必须配备4台频率相同的发射机。

②4台发射机中的编码开关所连通的位置要分开，并且每台发射机安放的位置要在接收机中以数码的形式编号，这样好区分。发射器中的K2—K5位置与接收机译码数字显示关系见表1。

2.2 接收、显示、报警电路

图1 总体设计方框图

图2 报警控制元件

如图4是无线防盗报警器的接收电路部分。从图中可以看出，无线电接收机发射机送来的高频信号接收下来后，转换成CP脉冲信号（接收机电路中就有整形电路）被IC1CC4017计数分配计数。

CC4017是一种用途很广泛的约翰逊十进制的计数分配器。CR为异步清零端，高电平有效，CR＝1时计数被清零为0000状态，强制译码器输出Y1-Y9全为低电平，而Y0和进位输出CO为高电平。CP为时钟端，为时钟允许控制端，低电平有较， ＝0时，在CP上升沿进行计数，由于此器件的CP输入端具有施密特性，对CP脉冲的上升沿和下降沿均无特殊要求。当CP＝1时，在的下降沿也能进行计数。Y0-Y9是十个译码输出端，高电平有效，其中的每一个输出仅在十个CP计数脉冲周期的一个周期内能有序地变为高电平。CO为进位输出端，当计数到5～9时CO输出为低电平，当计数到0～4或者在CR＝1时，CO输出高电平，进位输出CO出可以作为十分频输出，也可以用级联输出，以扩展其功能。由波形图可知，它有两个时钟脉冲输入端，即CP和INH，两者分别为沙沙功能沿和下降沿触发输入脉冲，CR为异步清零使能端，当CR=1时，Q0为一电平，Q1—Q9均为0电平；当CR=0时各Q端有译码输出。

下面我们还是以发射机中讲的例子进行讨论：

由某发射机送来的四个CP脉冲被接收机接收以后，送入IC1⒁脚CP端并计数。计数完毕后，IC1⑩脚“4”端呈高电平，输入给IC2CH233频道指示专用电路③脚“3”端，经IC2内部译码后，驱动一个共阴极LED数码显示一个“3”字。说明“3”发射器所处位置有盗情。

同时，LED显示时，在限流电阻R4两端产生4～8伏（次电位差视LED材料、尺寸等而定）的压降，足以推动BG2导通，继电器J2—2闭合时，带动蜂鸣器报警。

同理，当IC1计数时，IC1③脚“0”端电位由高变低。但由于有C1放作用，a点电位仍然为低电位，使IC1正常计数。IC1计数完毕后，C1放电结束，BG1截止，a点电位为高，IC1清零。之后，IC1③脚“0”端又恢复高电位，a点电位变低，准备重新计数。发射器不断送来报警信号，接收器也就不断显示相应数码，而蜂鸣器将一直发声、发光（采用12伏公共汽车用蜂鸣器）。直到关闭发射器的K开关，这时接收机字符才不闪动，说明一切恢复正常，请你按一下图4电路中的K，清除音响。而后一切又恢复正常准备状态。

本设计在应用时应注意以下三点：

⑴在报警时，字符数码管每过约两秒钟消失一次，而后又显示字符，又消失，又显示……重复显示。这是由于发射机在不断发送报警信号的结果。而音响是始终都有的。在无报警信号时，字符数码管不显示任何字符。

⑵图4中延时单元R1*C1时应小于图3中的R7*C2时间，安装时要按图中给定的数值选用。

⑶图4中的IC1②脚“1”端没用，这是考虑到外界的各种干扰信号可能串入接收机中造成机器误动作而采取的措施。如果万一有干扰信号串进接收机中，由于第一位没用，这个脉冲干扰波对机器无任何影响。而且由于电路中设有自动清零电路，即这样一个干扰波进入电路后，也会被清零电路从计数器中清除出去。这样的设计提供了电路的抗干扰性，这在实际应用中是很有作用的。

表1 发射机中K2—K5位置与接收译码数显关系

图4 无线防盗报警器的接收电路

图5 接收电路的电源

图5是接收电路使用的电源。由于接收机长期处于工作状态，耗电量较大，所以宜于交、直流电源供电。如果用蓄电瓶，可将图5中的R6、R7、D3省去，这样一来市电可以向电瓶浮充电，以保证接收机正常工作。

三、调试与使用

本设计，用户只要按图中元件型号、数值选用组装即可使用，不用调试。只是要保证图4电路中的IC1CP引入端幅值满足输入高电平大于8伏，低电平小于4伏即可，这就要求使用9～12伏的接收机进行配套。

With the development of people's life,digital electronic control is definitely one of people's pursuit.Its convenience is unde，nWiairbeleless burglar alarm is a typical exam，pleBut people's requirements are higher and higher.If we want to provide better and more convenient equipments for people's work，resarch and life，we must start from the digital technology, everything should be developed to digital control and intelligent control.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.078