无线防盗报警器

无线防盗报警器（共10篇）

无线防盗报警器 篇1

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

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IC1 (2) 脚为高电位时, IC1 (3) 脚向外输出信号;当IC1 (4) 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, IC1 (4) 脚为高电位, 多谐振荡器开始振荡, IC1 (3) 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, IC1 (3) 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IC1 (4) 脚“强制复位”端电位变低, IC1强制复位, IC1 (3) 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, I C2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, IC2 (3) 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:

(1) 4台相同的发射器电路必须配备4台频率相同的发射机。

(2) 4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

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C P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, IC1 (10) 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, IC1 (3) 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, IC1 (3) 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1 2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IC1 (2) 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。

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。

摘要：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。

关键词：无线报警器,发射机,接收机,控制部件

摩托车防盗报警器的生产技术 篇2

图示报警电路是由电源开关电路和报警发声电路两部分组成。其中K1、K2、K3、单向可控硅SCR1和继电器J1组成电源开关电路;BG1、BG2和继电器J2(或单向可控硅SCR2)与摩托车喇叭Y组成报警发声电路。报警发声电路为自激多谐振荡器,调整该振荡器的频率,即可使摩托车喇叭发出长短不同的报警响声。处待报警状态时,报警器的电源开关K1处于接通位置,K2或K3均处在断开位置。

工作过程:当摩托车的车头锁(K2)被打开(即K2接通),或整车被移动离地失去平衡(即K3接通)时,单向可控硅SCP1因得到触发电压而导通,使继电器J1动作,J1-1的常开触点闭合,接通报警电路电源,使报警电路工作喇叭发声。与此同时,J1-2的常开触点闭合使K2(或K3)自锁,盗贼即便重新锁上车头锁(K2断开)或将车辆放回原地(K3断开)也无济于事,照常报警,直至车主人闻声赶来切断电源开关K1,报警方能解除。因此,该报警电路的特点是:一旦电路被触发,盗贼便无法制止报警,工作可靠,防破坏性强。

在发出报警声响的同时,J1-2常闭触点断开发动机的起动电源,使发动机无法起动,防止了盗贼不顾报警声响而把车辆发动起来盗走。

图3-11与图3-2的区别是报警执行部分不同,前者采用单组触点继电器,体积稍大,长时间断续报警继电器易过热,需选用触电电流较大的继电器;后者为单向可控硅,能缩小报警器的体积,当选用的单向可控硅额定电流大于摩托车喇叭工作电流时,可控硅SCR2不会发生过热现象。

2.元件选择

J1为双组触点直流继电器,应根据摩托车的蓄电瓶电源(12V或6V),选择继电器的工作电压,触点电流要大于2A。

J2为单触点直流继电器,触点电流要大于3A,工作电压依摩托车蓄电瓶电压而定。

SCR为单向可控硅。SCR1可选用塑封式,工作电流大于1A,电压大于100V;SCR2亦为塑封式,工作电流大于3A,电压大于100V。

BG1、BG2为NPN型半导体三极管,可选用塑封三极管,如9014等。

图中的电阻为金属膜电阻,功率为0.25W。

D1、D2为半导体二极管,用以保护三极管被反向电压击穿,可选用任意型号。

图中的电解电容器,当电源电压为12V时,电解电容的耐压不低15V;当电源电压为6V时,电解电容器的耐压不低9V。所以,应根据摩托车蓄电瓶电压来选择电解电容器的工作电压。

R1 1kΩ R2 4.7kΩ

R3、R4 82kΩ

C1 100μF C2 47μF

3.调试与安装

按照电路图事前检查元件良好,又组装正确无误,接通电源即能工作。

还应调试的是报警频率,即喇叭断续鸣叫声,可依人之需要而调定其长短和快慢。调定时只要改变电容C1或C2的容量即可。

摩托车防盗报警器的体积,只有香烟盒一半的大小,少量制作时可用厚0.3～0.5mm的薄金属板,其结

构参考图如图3-4所示。批量生产时,可塑注外壳。由于报警器的体积小,为防破坏报警器应固装在发动机护罩内,有关接线均走隐蔽线。

K1为报警器电源总开关,应该与点火钥匙开关装在一起,使之联动,即点火钥匙插入接通时,K1处于断开位置;点火钥匙拔出时,K1处于接通位置,这样盗贼无该车的点火钥匙便无法断开K1。

K2为按式复位开关,即按下时K1断开;松开时K1接通。应选用体积微小的按式复位开关,它安装在车头锁控制的圆管内,车头锁锁上时,其锁销将开关K2按下断开;车头锁打开时,K2因失去压力自动复位接通。

K,为微型水银式开关,它可以隐装在车体内任意位置。车体停放时,K3处于断开的位置;当车体被移动或被搬往其它车辆上企图盗走时,只要有一瞬间使水银开关接通,便触发报警器报警不停。K3也可以采用其它形式的复位开关,借助车体压力使之断开,当车体被搬离地面时,K3因失去压力复位接通,触发报警器报警。

K1、K2及K3可以设计成任何微小结构形式,也可以选用适宜的定型产品进行安装。

若要在闹市区使报警声引人注目,可选用摩托车喇叭作报警声源。安装时,为防止盗贼切断喇叭上的引线,需用一段长度适当、直径在10～15mm的空心钢管,将一端砸成扁口状套住喇叭上的两接线柱,引线从管内通过,并把圆管固定牢,盗贼就无法切断喇叭上的引线了。该产品若安装简单,防破坏性能便极差。所以,它适于摩托车厂家或摩托车修理部生产和为用户安装。摩托车防盗报警器每个总成本不超过15元。

4.使用方法

市售摩托车的点火钥匙与车头锁的钥匙多是共用的。停放车辆时,是先关断发动机电源拔出点火钥匙,尔后用该钥匙将车头锁锁上;使用车辆时,是先打开车头锁,尔后用该钥匙接通点火电源。当摩托车装上该报警器时,则操作方法与未装报警器时的操作方法恰恰相反,即停放车辆时,应该先锁上车头锁使K2断开,尔后再关断点火开关拔出点火钥匙,使K1接通。使用车辆时,应先接通点火开关,使K1断开,然后再打开车头锁,接通K2,这样方不会产生报警,因为电路结构K1与K2(或K3)是串联的,所以车主人必须配有两只相同的钥匙。按上述操作方法停放车辆后,报警器即进入待报警状态。在待报警期间,只要有人无论用什么方法打开车头锁或搬移车辆,都将触发报警器报警不停,并切断发动机电源使车辆无法起动,直至车主人赶来将点火钥匙插入点火锁内转到关的位置,报警才能解除。

智能无线防盗报警系统的设计 篇3

1 系统总体设计

智能无线防盗报警系统(图1)主要由防盗探测器和报警主机构成[2],其中防盗探测器是由微波和红外探测器组成的复合式探测器,该探测器安装在用户家里需要防范的部位,当家人外出时,若有盗情发生,传感器将自动收集该盗情传输给单片机,CPU作出判断处理后,从EEPROM中读出相应的报警电话号码,通过以MT8888为核心的拨号电路自动拨打预先设置好的报警电话号码(用户个人电话、单位电话、盗情电话号110)进行远程报警。远程报警结束后,安装在室内的声光报警系统将自动启动,告知周围邻居家中发生的情况,从而实现就地报警求助,同时也对盗窃分子起到威慑作用。

2 系统硬件电路设计

2.1 防盗探测器电路

防盗探测器是由微波与红外探测器组成的复合探测器,与以往的微波或红外单信号探测器相比,其可靠性有所增强。工作时将微波、红外探测器[3]输出的信号经与非门处理后送至PT2260芯片进行相应的编码,再通过无线发射模块调制发射出去,编码时PT2260芯片的地址脚设定应该和报警器主机中的解码芯片PT2270相同。解码芯片PT2270与单片机AT89C51相连。只有当两种探测器同时探测到信号时,CPU才会响应到盗情报警信号。实验发现:微波探测器用于探测在防范空间内的任何物体,所检测的只是活动的目标,对只有温度变化引起的干扰不会响应,红外探测器弥补了微波探测器监视面积较大的弱点,通过菲涅尔透镜的分割方式的改变可以降底由小宠物引起的误报。通过这样的多重检测就可进一步提高系统的抗干扰能力,降低误报率。

2.2 电话模拟摘挂机设计

图2为该报警系统模拟摘挂机电路,该电路主要由两个三极管开关电路组成。当为挂机状态时,摘机信号为低电平,三极管Q1、Q2均截止,电话线和内部电路断开,相当于普通电话机的挂机状态,从而实现模拟挂机机。当要摘机的时候,摘机信号为高电平,三极管Q1、Q2都导通,电阻R6接入到电话线中,使得电话线的负载约为300Ω,此时交换机检测到电流的变化,认为用户已经摘机,将线路的电压变到9V左右,完成电话机和交换机的接续,从而实现模拟摘机。

2.3 振铃检测电路

图3为振铃检测电路[4],当电话线里的信号经过前端电路与运算放大器LM358P比较作用后,把几十伏的正弦交流振铃信号转变为几伏的矩形输出。当本电路检测到信号后,若达到用户设定的振铃次数(以3次振铃为准)后无人摘机,便通过报警主机对电话线路进行模拟摘机并进行相应的处理。

2.4 自动拨号电路

电话双音多频编解码集成的电路采用的是双音多频拨号芯片MT8888[5],用来实现各种信号的检测和DTMF信号的产生,并且可以将DTMF信号送到电话线上,在没有警情发生的情况下,这部分电路和电话机是断开的,所以不会影响到电话机的正常使用。MT8888与AT89C51的接口电路如图4所示,该电路的接收部分采用双端输入,由C6、C7、R9、R10、R11、R12和R15组成,发送部分由Y4、C5和R8构成,其中Y4为3.579 5MHz的晶振荡器,它的作用是负责产生16种标准双音信号,控制部分是由R3和C2组成。DTMF IN和DTMF OUT与电话接口电路相连接。

2.5 ISD1420语音录放电路

图5为语音录放电路,通过设定ISD1420的地址位A0～A7编码来实现语音录放的起始地址,图中A3和A5,A4和A6分别接在一起,再与相应的开关K1、K2相连,由不同的组合状态可实现4段录存功能。录存第一段语音时,按下REC/键并打开K1、K2,数据从0地址开始存储,直到松开键为止。放音过程和录音过程相反,可手动也可通过单片机来实现自动播放,自动放音时,只要使PLAYE/键引脚为低,同时手动开关K1、K2闭合时拉高电平的引脚给高电平,其它引脚给低电平就可。为使耗电更省,将RECLED/端接地,该端只有在录音时才是低电平,它使LED灯亮着表示正在录音,录音结束,该端为高电平而切断此电路。

3 系统的软件设计

智能无线防盗报警系统的软件部分采用模块化设计,应用模块的程序设计思想,分为主控模块、摘挂机模块、拨号模块、语音模块和键盘输入模块,各功能的模块经过调试通过后,再将它们根据总体设计的主流程组合起来作最终的应用软件,主程序流程如图6所示。

4 结束语

智能无线防盗报警系统的创新点在于利用电话网实现远程报警功能,且不需要重新布线,适合已装修用户和一些布线不方便的场合。实践证明,本系统结构简单、成本低、易普及、可靠性高,具有很强的实用价值和广阔的市场前景。

参考文献

[1]李泊颖,宋伟,王婧伊.浅谈居家防盗报警系统[J].陕西建筑,2010,(7):21～22.

[2]尚建荣,高敏.智能无线防盗报警系统的设计[J].安防科技,2007,(1):44～46.

[3]倪伟,张粤.智能家居安防系统的设计[J].淮阴工学院学报,2009,18(5):48～53.

[4]徐中伟,姜春玲.住宅智能安防系统设计[J].泰山学院学报,2009,31(3):104～108.

电力防盗报警系统的研究 篇4

关键词：电力线网络防盗报警系统

1电力防盗报警系统

电力防盗报警系统的保护对象一般有电缆、变压器等，特别是户外人烟稀少的地段更是防护的重点。由于电力线路是线网状布设，防护的地段十分分散，涉及的地理范围比较广泛，地形、环境复杂多样，因此需要分地段设置多个探测器时刻监测电力线路的运行状况。目前，常见的电力防盗报警系统均采用多个前端探测器对应一个监控中心的多对一模式，并且普遍采用无线报警网络。如果系统使用无线电磁波通信方式，因为电磁波传播距离是比较有限的，所以监控主机与各分机的安装距离不宜太远，系统的规模有限，不利于系统的扩容。随着GSM和GPRS技术的成熟以及在各个领域的使用，提升了系统监控能力和扩大了其布防范围。

2电力防盗报警系统的常用检测原理

早期在电力防盗方面只能采用比较简单且没有较高技术含量的专职人员巡检和被动防御的方法。

被动防御法则各式各样，如下拉钢绞线防盗法。它是在电力输电线路杆塔附近的电缆上搭接一定长度的裸露导线，垂下的裸露导线由于带有同输电线路同样的电压而迫使偷盗分子无法靠近电缆。随着偷盗分子的摸索，很多时候根本不需要靠近电缆，如站在地面就能切割电力线路，所以它拥有明显的缺陷。

随着电子技术的发展应用，使用先进的电子仪器替代以前工作人员巡检或被动防御是J必然的趋势。目前电子仪器检测技术方法众多，其中的电气参数监测方法主要有电压电流检测法、电容探测法、微波感应探测法、电力线载波通信法等。

2.1电压电流检测法电压电流检测法就是通过检测电缆是否带电判断电缆是否被盗割的一种方法。这种方法简单可靠，但只适用于长期通电的电缆。监测电力线路是否带电的检测电路可以根据实际情况进行设计，实施方案应以安全、可靠、经济为原则。根据实际情况，采用电压电流检测法，当电力线路被盗剪时，检测点就会失电报警。检测电缆是否带电的电路多种多样，实施方案针对不同的系统与实际情况而有所不同。

2.2电容探测法电容探测法是利用一对终端短路的空置电力线路，始端接于报警器的多谐振荡器上，当电力线路正常时，振荡器不起振，没有信号输出i当电力线路被切割时，由于两固定平行导线间电容为定值，不同切割位置使得空置电力线路形成的电容容量大小和振荡器输出的信号频率也不同，利用单片机对输出的方波脉冲进行计算，可准确测知被切割方位。将该平行导线间形成的电容接入到由555时基芯片所组成的单稳态触发器中，由单稳态触发器的工作原理可知单稳态时间：T=I.1RC，式中R固定电阻：C农用电网线路线间的电容。当线路未被盗割时，C为一定常数C。，从而也为一固定值T。一旦线路被盗割，发生变化，随之也发生变化。因此，只要随时监测值，并与固定值T0进行比较，就能发现电力线路是否被盗，并且可以推断出盗割的位置。

2.3微波感应探测法微波感应探测法是利用微波感应原理，感应有效范围内的物体并取得信号，进而告知监控人员可能发生盗窃的杆塔或线路的具体信息，同时进行现场语音警示。

微波感应器又称为微波雷达，是利用电磁波的多普勒原理设计而成的。由于任何电磁波都具有反射特性，所以当微波感应器辐射出的一定频率的电磁波碰到阻拦物时，就会有一部分电磁波被反射回来。如果阻拦物是静止的，反射波的波长就是恒定的；如果阻挡物向波源运动，则反射波的波长比波源的波长短；如果阻挡物向远离波源的方向运动，则反射波的波长比波源的波长要长。波长的变化意味着频率的变化，微波感应器基于此原理，通过感应反射波的变化来判断有无运动物体逼近或远离波源。

微波感应法与电缆没有直接接触，并不判断电缆是否断电，而是将该装置安放在杆塔上，通过微波方式检测杆塔周围有效区域内是否有运动的物体。它是一种间接的判断方法，因此该设备不适合安装在人或动物活动频繁的区域，以免发生误报。

2.4电力线载波通信法利用电力线路载波通讯监测电力线路是否被盗，是在被测电力线路上加载检测载波信号，一旦电力线路被盗剪，信号传输中断，报警器接收不到信号就会报警。

电力线载波通信法既是一种通讯方式也是一种检测方式，它的检测媒介是现有的电力线网络，因此不需要额外增加通讯媒介，成本的节省是可观的；由于电力线不传递其他信息，因此可以独享检测通道做到实时监视控制。电力线载波通讯法安装简便随意、侦测方法隐蔽，而且不论电缆是否带电均能监测，因而具有其他方法无法比拟的优点。

3电力防盗报警系统通信方式

从国内外对电力防盗报警系统的研究来看，应用比较广泛的通信方式主要有有线通信、无线通信以及电力线载波通讯等。

电话线通信已被电力部门广泛应用于SCADA和继电保护中。电话线利用电话网的现有资源，可以达到较高的波特率，而且容易实现双向通信。但是，它难覆盖众多区域，在野外架设电话线很容易遭到偷盗分子的破坏。

无线电通信是指利用无线电波传播信息的通信方式，可以用于传送电报、电话、传真、广播和电视等。无线电波传播时易受环境干扰，传输距离有限。对于分布广泛的电力线路，需要防护点数量大而且比较分散，很难完全覆盖。

全球移动通信系统是一个欧洲标准，但是却取得了全球性的成功。基于GsM技术的电力线路防盗报警系统是将现代计算机技术和公共移动通讯网络技术合为一体的一种新型监控报警系统。系统的中心点为监控指挥中心，由计算机网络、数据库和GSM短信平台组成。当监控中心收到各个监控点上传的信息和数据，就把它们存人数据库并分发给相应的監控计算机，以实现对各个监控点监视的目的；同时，监控中心可以响应监控计算机发出的控制信息，并且把这些信息通过GSM网络发送到相应的监控点上，从而达到对监控点设备进行控制的目的。监控中心与监控点通过GSM短信平台实现彼此间的通信。当有报警信息需要发送时，与传感器连接的短信平台立即通过GSM网络发送短信给监控中心短信平台和值班人员手机；当与GSM通信机连接的短信平台收到短信，就通过串口向监控指挥中心工作的计算机发出相关命令。计算机收到命令后，迅速对其进行处理，然后通过GSM网络返回控制信息，交待处理结果。

小议《防盗报警器控制(上)》 篇5

学生在学习PLC编程时, 老师应该教授最精炼的程序去实现功能。程序繁琐而复杂, 对于初学者来说, 会觉得PLC编程很复杂, 会影响其今后对PLC程序的学习兴趣。

废话不多说, 直接进入正题!

如图1所示:原文第0步程序, 当X1、X2、X3、X4的任意一个输入信号消失后, 线圈M10失电, 第5步中的M10的常闭触点接通, 驱动PLS M9使其发出一个脉冲, 使第8步中的M9接通, 使M11得电自锁。

其实我们可以把第5步程序省略, 使用M10的常闭触点的接通, 使M11得电并自锁 (如图2所示) 。

在三菱PLC的内部有许多很有用的软元件 (也叫:特殊的辅助继电器) , 如M8000 (当PLC在运行时闭合) 、M8002 (在PLC运行后输出一个扫描周期的ON) 、M8013 (1Hz振荡输出) 等, 还有许多的软元件, 在编程前仔细阅读编程手册, 熟悉特殊的软元件可以使你的程序变得更加简单!

在此程序中 (如图3所示) , 从第12步至第20步是一个1Hz振荡输出的程序 (及0.5s有输出0.5s无输出) , 输出的辅助继电器为M7.我们可以用M8013直接代替M7 (注:特殊软元件一般可在程序中重复使用)

在原文程序中 (如图4所示) 的第32步, M30为常闭触点, 在程序运行时, 总是接通M20这一线圈, 及M20的功能等同于特殊软元件M8000, 及在PLC运行时闭合, 所以我们可以省去原文中的第32步程序。第36步中的M20可以直接用M8000代替。

原文程序中的第34步, X0接通线圈M12, M12的常开触点再接到第36步中去。我认为, 我们可以在第36步中直接用X0代替M12, 这样会使程序更加简单、明了! (如图5所示)

原文程序中 (如图6所示) 第50步至第56步的作用为, 当输入的X1、X2、X3、X4中的任意一条线断开, 则立即驱动PLS M50使其发出一个脉冲, 使第56步中的M50闭合, 使Y2得电, 并自锁。在此M50的功能完全等同于上文所提到的M10的常闭触点。完全可以使用M10的常闭触点代替M50, 如图7所示。

经过以上修改, 我们编写出了41步的程序如图8所示。但是我们发现, 第5步和第33步。很相似!他们的触发开始条件和停止运行条件一致, 就是后面连接的线圈不一样, 一个是辅助继电器M11, 一个是输出Y2。我们可以对他们进行合并。使用Y2代替M11。删除第5步, 将第19步中的M11全部替换成Y2。

红外对射防盗报警器的制作 篇6

一、电路原理介绍

红外线对射防盗报警器实验模型电路原理图见图1。

电路主要由电源电路、红外线发射电路、红外线接收电路、逻辑处理电路和报警电路组成。VT7、VT8及相关元件组成多谐振荡器, 其振荡频率由R14、R15、C8、C9的值决定。振荡信号从VT7的集电极通过R17输入VT6的基极, 经VT6放大后驱动红外线发射管向外界发射信号。当发射管与接收管之间没有物体时, 发射的红外信号被D7接收, 经VT1、VT2两级放大后, 从VT1集电极经C4耦合送入倍压整流电路, 形成一个直流控制电压, 使得VT5饱和导通, IC1的8、9脚输入低电平, 经“非”逻辑处理后, 10脚输出高电平, IC1的3脚输出高电平。这个高电平一路经R8将IC1的13脚电平拉高, 从而保持3脚的高电平输出, 另一路使VT3保持截止, 报警电路不工作。

当发射管与接收管之间有物体时, 发射的红外线信号就被挡住, D7收到不信号, 此时倍压整流电路输出的信号电压很低, VT5截止, 整个电路状态发生变化, IC1的12脚变为低电平, 此时3脚输出低电平。这个低电平信号经R8使IC1的13脚变为低电平。这时就算12脚电平变为高电平, 但与非门的关系中只要有一个输入端为低电平, 输出便为高电平, 因此输出状态被锁定, 将维持3脚输出低电平;同时使VT3饱和导通, 报警电路得电工作, 喇叭中便发出报警声。这里报警信号发生电路采用了专用音乐集成电路, 上电后便产生报警音频信号, 经VT4功率放大后驱动扬声器发音。若要解除报警, 必须同时具备两个条件:一是正常接收到红外信号, 二是IC1的13脚必须强制输入一个高电平信号。电路中的复位按键就是启到给13脚强行输入高电平信号而设的。

二、电路制作

图2所示为本制作的印刷电路板。板上各元件均有标识, 制作者只要按电路原理图中的标识正确安装, 就可以完成整个制作。其中一些元件在安装是需要注意以下几点:

1、元件安装时严格按线路板上标识安装, 对于极性元件, 注意不要装反。

2、报警声音乐集成电路IC3安装时, 其振荡电阻R22直接装于IC3上;然后用剪下的电阻引脚从IC3上焊出引脚后再与线路板相接。焊好引脚的IC3如图3所示。

3、红外发射管与接收管安装时, 引脚要留有足够的长度, 焊好后折弯, 使二只管子与线路板水平放置。

4、本制作的电源可采用功率不小于2W, 电压为9~12V的变压器。在一些有直流稳压电源的场所, 可直接用9~12V的直流电源进行供电。

整个红外对射报警器实验模型制作好后, 其照片如图4和图5所示。

三、功能调试

1、所有元件安装好后接上电源, 电源指示灯点亮, 用万用表测量C1两端电压, 正常应在5V左右。

若不正常, 应仔细查看IC2是否装反, 四个整流二极管是否装反。

2、报警电路调试:

用一导线将IC1的8、9脚与地短接, 接通电源, 此时报警电路应不工作。如将VT3的C、E极短接, 此时可听到喇叭中发出的报警声, 若没有声音, 应仔细检查音乐电路是否装错, 喇叭是否接线正确等。

3、发射器的调试:

所有元件安装好后, 用直流5V供电进行调试, 用万用表测量VT7或VT8的基极对地电压, 若出现负压, 表示电路已启振, 发射电路工作正常。

4、红外接收电路调试:

8、9脚对地的短接线先不要取掉, 接上发射器电源, 将红外线对管对齐, 距离可以近些, 接通电源测量C7两端电压, 正常在红外线没有被挡住时, 电压大于0.6V;当将红外线挡住时, 电压小于0.5V。若符合这个规律, 表示红外接收部分电路工作正常, 否则就要仔细查看这部分电路元件是否有装反, 焊接时是否有虚焊或搭锡等情况。

5、将所有电路恢复, 然后上电, 若报警, 按下复位键, 报警停, 逐渐拉开红外对射管的距离, 注意一定要对齐。

为了调试方便, 这里所配连接线为50cm, 然后将红外线挡住, 此时报警, 将物体移开, 报警依旧, 按下复位键后报警解除。若功能正常, 整个调试工作完成。

四、材料清单

材料清单见表1。

五、功能扩展

本文这款制作为红外对射防盗报警器原理的模型。由于红外线肉眼无法看到, 而本制作发射与接收管必须在一条水平线上对齐方能实现功能。为了方便初学者调试, 对射距离控制应在50cm以内。有兴趣的读者可以在本文介绍的基础上, 通过增加发射管功率、选用高增益一体化红外接收头等措施来加大对射距离, 从而将制作应用于更多的领域。

多路检测智能防盗报警器研究 篇7

1 智能防盗报警器电路结构

防盗报警系统是用电子技术自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为, 产生报警信号, 阻吓非法入侵人员并向主人或安全保卫人员发出警示。防盗报警系统是预防盗窃事件的重要设施。一旦发生突发事件, 就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点, 使于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。

智能防盗报警器结构见图1, 由单片机控制单元、震动探测单元、多路红外探测单元、多路激光探测单元、强光报警单元、声音报警单元、电话远程拨号报警单元、实时时钟单元、遥控单元、无线发送单元和电源模块等部分构成。

1) 控制单元。采用STC89C55RC微控制器作为防盗报警器的控制核心。它有20K的FLASHPROM, 16K的EEPROM无需扩展外部存储器。1280字节的RAM和32线I/0口, 完全可以满足本系统的要求。内置看门狗电路, 它是一种集看门狗、电压监控和EEPROM低成本高性能高速微控制器。微控制器实时检测安装在门窗位置的震动检测传感器、激光检测传感器和热释红外传感器获得的检测信号, 如果在需要报警的时段检测到非法入侵信号, 则输出强光报警、声音报警, 现场驱赶入侵者, 同时向主人或安全保卫人员报警。如果设置为远程报警模式, 可以启动远程电话拨号报警, 与主人或保卫值班室取得联系。

2) 红外入侵探测模块。图2是热释红外探测单元结构框图。由光学系统、热释电红外传感器、信号滤波和放大、信号处理和报警电路等几部分组成。图中, 菲涅尔透镜可以将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外探测元上, 同时也产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区, 以适应热释电探测元要求信号不断变化的特性;热释电红外传感器是报警器设计中的核心器件, 它可以把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用;靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器的特点是能够响应人侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化, 将检测的信号送到微控制器进行处理, 并能使监控报警器产生报警信号, 从而完成报警功能。信号检测与处理由专用运算放大器BISS0001完成, BISS0001内部由电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。

3) 激光探测模块。激光具有单向性好, 无散射, 照射距离远, 检测灵敏度极高的特点。当入侵者通过激光的光路的时候阻断的短路, 检测电路就会检测出入侵行为。图3是激光探测电路。激光发送二极管L1安装在入侵者必经的入口处的一端, 光敏二极管安装在另一端。在启动激光检测后, L1发出激光, 光敏二极管L2检测到激光, 电阻小, 信号经过比较器LM339和施密特触发器整形后传送给微控制器。由于激光的方向性好, 视觉看不见光线, 入侵者经过时必然会阻断光线, 光敏二极管L2的电阻增加, 信号经过比较器LM339和施密特触发器整形处理后供微控制器判断和发出报警信号。

4) 实时时钟模块。该时钟具有按键调时, 闹铃功能, 月日的显示, 和实时控制的功能调节, 因此它是本系统的主控部分。

2 控制程序设计

主程序流程图:系统通过单片机控制, 在有盗情时, 启动蜂鸣器电路, 同时自动拨打预先设定电话报警;或者接受远程控制。

检测子程序用来获取提机后的回音信号, 得到一个计数值。判断子程序根据程控交换机的标准确定检测到的回音是拨号音、忙音、回铃音。拨号子程序在可以拨号条件下拨打预先设定电话, 若对方为占线或响铃后无人接, 则延迟一段时间, 等候下一轮续拨。放音子程序在拨打的电话接通后, 将预先录制的报警语音回放出来。

3 结语

本智能防盗报警系统软硬联调就是利用单片机实验板进行调试, 首先是分模块调试, 利用软件调试出来的, 然后再用软件对硬件调试, 每个模块调试完成之后, 最后将软件模块全部拼凑起来, 对整体调试, 以便达到这次设计的最佳效果调试完成之后将程序烧写到单片机里面, 再次进行调试, 调试的结果显示单片机仿真机的仿真与程序烧写到51单片机里面的调试达到了我们想要的效果。可实现防盗、防火等安防功能。它能智能地区分各种警情、自动数字语音电话报警, 可接收远端的电话遥控指令, 有大功率继电输出口。

参考文献

[1]童诗白.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社, 2001.

路灯电缆防盗报警器系统设计 篇8

城市路灯电缆常常被一些不法分子盗取,这不仅破坏了城市的公共设施还影响了照明,间接地造成交通事故,危害人身安全。本电缆防盗报警器就能够有效地解决上述所出现的问题。

电缆防盗报警器是人为设定固定值与路灯电缆阻抗值进行比较,当有人剪断一段电缆时,电缆阻抗值将发生变化,其变化值比人为设定固定值大时,仪器将发出报警信号。

1 电缆防盗报警器的设计

电缆防盗报警器原理框图如图1所示。

本报警器由信号源、测量电路、比较电路、显示电路、控制电路组成。直流电源U1是测量电路中电桥电路的恒压源,被测电缆接入电桥电路中,当电桥平衡时,测量电路输出电压U2=0;当被监测电缆阻抗值发生变化,使电桥不平衡,测量电路输出U2>0,此时,显示电路将显示电缆回路的阻抗值,同时,输出电压U2输入到比较放大电路,同比较器的参考电压U3,又称门限电压相比较,当U2-U3>0(一般取ΔU=3V)时,控制电路工作,将发出控制信号控制有线或无线报警。

1.1 信号源电路组成

信号源电路如图2所示。它是一个三端集成稳压器,是一个直流信号源,采用W78××集成稳压块,本电路采用W7805三端集成稳压器,输出电压值可在5~24V之间连续可调。

1.2 测量电路组成

测量电路的核心是不平衡电桥。

1.2.1 不平衡电桥特性

电桥如图3所示。根据电工基础知识可以列出流入电流表Ig的方程:

Ig=-R6R9+R7R8/R6R7(R8+R9)+R8R9(R6+R7)

若取R7=R9,R8=R6+ΔR(ΔR为测量回路阻抗),则上式可写成:

Ig=U1ΔR/2R6(R6+R9)+ΔR(2R6+R9)。

上式说明,当UI不变,改变测量回路阻抗ΔR时,电流表Ig随之改变。ΔR与Ig特性曲线如图4所示,呈线性变化。

1.2.2 路灯电缆等效电路

图5为被测电缆等效电路(以U相为例)。

D:灯泡;L:镇流器;S:触发器;C:电容

设:UO间输入电压为直流恒压,电容C和灯泡D相当开路,则:图5可用图6等效表示。r镇流器电阻,R触发器电阻。

显然,UO间可用一纯电阻RD来等效表示,如图7所示。当U相间等效电阻RD发生变化时,电流Ig也发生变化,这样完全可以对UO间阻抗值进行监测。

1.2.3 测量系统电路

测量系统电路如图8所示。R1、R2、R3、R4、RW组成不平衡电桥电路,RW为调零电位器;J11、J12,J21、J22为延时继电器J1常开触点,J2为延时继电器常闭触点。VD为隔离二极管。当UO间电阻发生变化时,电流Ig将发生变化。

图8系统测量电路(参见右栏)

1.2.4 延时网络电路

延时网络电路如图9所示,当报警器送电后,测量端并不立即接入不平衡桥路,则经过延时网络电路对测量回路的残余电压5分钟放电后,测量端接入桥路,仪表开始对UO间网络阻抗进行测量。保证了测量的精度。J1、J2为延时继电器,G1、G2为74LS00与非门集成块。

1.3 比较电路组成

比较电路如图10所示。U2为桥路产生的输出电压,比较器的门限电压,由调节电位器RW3产生,又称参考电压或设定调节电压。当U2>比较器的门限电压时,输出高电位,即ΔU=3V;当U2<比较器的门限电压时时,即ΔU≤-0.4V。输出电压ΔU分别控制控制电路的开关管工作状态。

1.4 控制电路组成

控制电路如图11所示。控制电路主要由开关管VT3、继电器J3组成。当控制电压ΔU输出3V(高电位)时,VT3晶体管饱和导通,继电器J3动作,发出报警信号;当控制电压ΔU输出低电位时,VT3晶体管截止,继电器J3不动作,不发出报警信号。

1.5 显示电路组成

显示电路是由一个IC7107集成块组成的,其目的是把输入模拟量转换成数字量显示。

2 结语

本研究针对城市路灯的实际需要而设计,思路较巧妙,结构简单、易行、成本低、稳定性能较好,能直接监测电缆回路阻抗变化,达到报警的目的。但电缆CO间毕竟存在感性、容性负载,一但满足谐振条件,相间将出现很高电压,导致仪表显示不稳定。采取措施:一是尽量避开易产生振荡的电缆支路,二是可以把比较器的门限电压远离U2输入电压的变化范围。

参考文献

[1]清华大学电子学教研组.模拟电子技术简明教程[M].北京:高等教育出版社,1992.

[2]阎石.数字电子电路[M].北京:高等教育出版社,1993.

[3]张万益.非接触式液位报警器[J].无线电,2004(1):56.

无线防盗报警器 篇9

关键词 无线 防盗 报警 系统

中图分类号：TP3 文献标识码：A

0 引言

一些贵重的轻小仪器设备，如笔记本电脑，因其体积小便于携带而容易被盗。经研究被盗原因发现，笔记本电脑要么不用锁，要么就用钢丝绳锁于室内桌椅上。用钢丝绳来防盗，看似牢靠，若用钢丝钳将其剪断，仪器设备还是会被盗走，并且无法进行追踪。而且被锁上钢丝绳后，每次想移动仪器设备时，都必须先开锁，这样非常麻烦。

1 现有防盗报警系统的技术方案

现有防盗报警系统的技术方案主要有两种：

第一种笔记本电脑防盗报警系统，其包括嵌入式控制器、中央处理器、南桥芯片、存储单元、移动感应单元、报警单元及开关单元。存储单元、移动感应单元、报警单元及开关单元均接入嵌入式控制器，中央处理器通过南桥芯片连接嵌入式控制器；存储单元用于存储报警信号；开关单元启动防盗使能信号，嵌入式控制器将该防盗使能信号传送至中央处理器和移动感应单元，中央处理器接收防盗使能信号并产生报警，能使信号通过南桥芯片传输至报警单元；移动感应单元产生移动感应信号并传送至嵌入式控制器，嵌入式控制器从存储单元中读取报 警信号，并传送至报警单元，报警单元即可报警。

第二种笔记本电脑防盗报警系统，它包括一报警器、一充电电池、一触发器、一微处理器、一GPS定位器、一充电电路、一通信接口；触发器是水银开关组，水银开关组分布于笔记本电脑内；GPS定位器，其设笔记本电脑内；充电电路包括一输入端和充电端，其输入端与笔记本电脑的电池相接，其充电端与所述的充电电池相接；通信接口，其与笔记本电脑的串行端口相接。

以上两种笔记本电脑的追踪定位功能、防盗报警功能较差，为了确保笔记本电脑安全和使用方便，有必要设计一种具有报警、监控、追踪功能的笔记本电脑无线防盗报警系统。

2 新型防盗报警系统的技术方案

新型笔记本电脑无线防盗报警系统，其特征在于：它包括报警模块、遥控器、基站模块、监控终端；所述的报警模块，其包括中央处理器、加速度传感器、地磁传感器、无线模块、蜂鸣器，其中央处理器外部包括有二数据监测端、一通信端、一控制端，其加速度传感器和地磁传感器分别与中央处理器数据监测端相接，其无线模块接中央处理器通信端，其蜂鸣器接中央处理器控制端，其中央处理器内部包括有信号采集与滤波模块、运动特征判断模块、地磁检测与处理模块、信息发送模块、报警控制模块。

图1是新型报警模块的电路系统框图。

图1 报警模块的电路系统框图

3 具体实施方式

如图1所示，一种笔记本电脑无线防盗报警系统，它包括报警模块、遥控器、基站模块、监控终端；报警模块，其包括中央处理器、加速度传感器、地磁传感器、无线模块、蜂鸣器，其中央处理器外部包括有二数据监测端、一通信端、一控制端，其加速度传感器和地磁传感器分别与中央处理器数据监测端相接，其无线模块接中央处理器通信端，其蜂鸣器接中央处理器控制端，其中央处理器内部包括有信号采集与滤波模块、运动特征判断模块、地磁检测与处理模块、信息发送模块、报警控制模块；加速度传感器用于检测笔记本电脑运动状态；地磁传感器用于检测笔记本电脑运动方位；两种传感器配合使用，能精确检测出笔记本电脑的静止、误碰、翻倒、被盗四种状态；当中央处理器检测到翻倒或被盗信号时，会驱动蜂鸣器报警，同时监测运动方位数据，并通过无线模块向基站模块发送报警信号和运动方位信息，便于追踪。

4 结束语

我国的笔记本用户数已近千万，且每年以过百万台的速度递增，尤其是一些大专院校的学生，由于使用环境所限，对笔记本电脑防盗的需求更甚，加之一些机关单位，商业公司等对防盗器产品均有迫切的需求。本技术产品及时填补了此类产品的市场空白，有极大的市场需求潜力。

参考文献

[1] 李泊颖，宋伟，王婧伊.浅谈居家防盗报警系统[J]. 陕西建筑，2010（07）.

[2] 郑海春，姜玥.智能无线防盗报警系统的设计[J].微计算机信息，2009（11）.

[3] 刘颖.浅谈防盗报警系统[J].中国公共安全（综合版），2009（08）.

[4] 潘柏英.一种新型集控智能无线连网的安防系统[J].安防科技，2007（07）.

[5] 孔喜梅，滕士雷.一种基于电话网络的防盗报警系统[J].煤矿机电，2011（02）.

[6] 张元敏.基于AT89C52的远程智能语音防盗报警系统设计[J].安防科技，2008（10）.

[7] 潘冉冉.无线数字家庭安防系统设计研究[J].安防科技，2009（06）.

基于GSM的汽车防盗报警器设计 篇10

GSM (Global System for Mobile Communication) 网络技术成熟, 覆盖范围广是已被广泛应用的通信网络体系。近几年来, GSM网络的短信、通话等基础服务技术也得到越来越多的电路设计工程师的重视[1]。将目前汽车防盗器的设计思想和GSM网络的功能相结合, 便可实现防盗器的远程报警功能, 解决传统防盗器的弊端。

1 防盗系统与防盗器的总体方案设计

1.1 防盗系统结构

防盗系统有遥控器、防盗器、GSM网络以及用户手机组成。其系统结构如图1所示。

防盗器可置于汽车内任意位置, 通过专用遥控器控制防盗器的开关状态。开启状态下, 当传感器检测到异常信号时, 防盗器可通过GSM网络给用户拨打电话, 达到远程防盗的目的。

1.2 防盗器内部结构设计

防盗器内部由5个模块组成:主控模块、GSM模块、检测模块、遥控模块与电源模块。防盗器的结构如图2所示。

主控模块负责接收、处理遥控模块、GSM模块和检测模块发送的信号以及向GSM模块发送控制指令等。

遥控模块用来控制整个系统的工作状态。当遥控器有按键按下时, 接收模块相应管脚会输出信号, 该信号通过单片机的外部中断接口发送给CPU, CPU接收到信号后进入中断程序进行开、关操作。

GSM模块负责按照CPU的指令向用户手机发送呼叫信号进行报警。

检测模块负责检测汽车的异常振动信号。

电源模块负责给整个防盗器供电, 设计时需要解决电源模块的工作时间长短问题。

2 硬件电路的设计

针对各个模块的功能以及设计要求, 对系统各模块的主要元件进行了选型, 并设计了具体电路。

2.1 主控模块

系统对CPU的要求为:2个支持掉电唤醒的中断;一对串口以便与GSM模块通信;4个I/O端口以控制声光以及GSM模块的使能;一定容量的EEPROM空间以存储用户电话号码等信息, 及一个带A/D转换的I/O端口以测量电池充电的完成状态。

为了在达到以上要求的同时尽量缩小防盗器体积, 设计选用了宏晶科技的SOP型芯片STC12LE5402AD作为防盗器的CPU。它只有20个管脚, 工作电压为2.2 V~3.8 V, 工作频率为0~35 MHz, 1 KB的EEPROM, 2个支持掉电唤醒的外部中断, 一对串口, 15个I/O端口, 8路10位A/D转换I/O端口, 内置复位电路且功耗低, 完全符合设计要求。系统主控模块的电路如图3所示。

遥控接收模块检测遥控器的开启信号, 并将信号通过外部中断口传送给CPU, 防盗器进入工作状态。当振动检测模块检测到异常振动信号时, CPU通过I/O端口将SIM900B开启, 并向GSM模块发送AT指令, 将SIM900B模块初始化。GSM模块通过GSM网络向用户发送呼叫提示信号。

遥控接收模块检测到遥控器的关闭信号时, CPU将通过特定指令使系统进入低功耗模式。遥控器发送开关信号时, 遥控信号指示电路会进行声光提示。

2.2 GSM模块简介

GSM模块选用的是SIMCOM公司的SIM900B模块, 该模块体积小巧、性能稳定, 自带天线扣, 性价比高, 有四种工作频率:GSM/GPRS 850/900/1800/1900 MHz, 可以实现语音、SMS、数据和传真信息的低功耗传输[2], 满足系统对GSM模块的要求。

SIM900B的电路连接简图如图4所示。U3为SIM卡, SIM900B通过自有的SIM卡接口为SIM卡提供电源并向其发送指令, 实现SMS、呼叫等功能。D4~D7是为了防止静电损害, 而在SIM卡座附近放置的瞬变电压抑制二极管。

PWKEY管脚为SIM900B的使能端, 软件使该管脚拉低至少100 ms后, SIM900B进入使能状态, 此时CPU可通过串口向SIM900B发送指令。

2.3 检测模块

考虑到大部分车被盗时会出现异常振动, 设计选用振动传感器为信号检测器件。振动传感器也称振动开关, 它一般有滚珠式与弹簧片式两种。滚珠式振动开关带有倾斜感应且只能单方向性触发;弹簧片式振动开关无方向性限制, 任何角度均可触发[3]。针对以上问题, 设计选用了弹簧片式振动开关SW-58010S作为振动检测器件。

弹簧片式振动开关在静止时为开路OFF状态, 当受到外力碰触而达到相应振动力, 或移动速度达到适当离 (偏) 心力时, 导电接脚会瞬间导通呈瞬间ON状态;当外力消失时, 开关恢复为开路OFF状态。电路中振动开关一端接地, 另一端经上拉接单片机的I/O口, 振动开关受到外力振动时, I/O口接收到低电平信号, 系统对信号进行判断并执行相应程序[4]。

2.4 遥控模块

系统采用XD-YK04无线收发模块实现防盗器的开关控制。遥控器采用SC2260芯片固定码编码, 遥控距离为30 m~50 m。遥控接收模块工作电压为3 V~5 V, 解码芯片采用的是SC2272-M4。当遥控器按键按下时, 遥控接收模块会将信号通过外部中端口传送给CPU。由于CPU中断采用下降沿触发, 而遥控模块输出为高电平信号, 因此必须对遥控接收模块的输出信号进行反相操作。

遥控接收模块信号处理电路图如图5所示。当遥控器“开”键被按下时, D0口输出高电平, 三极管Q4导通, 模块输出端由原来的高电平变为低电平, CPU外部中断触发并执行中断程序, 系统被唤醒进入工作状态。同理, 当“关”键下被按下时, 防盗器会进入掉电状态。

2.5 电源模块

考虑到防盗器体积小、待机时间要求较长以及内部元件在3.7 V以下均可正常工作, 设计选用手机锂电池作为系统电源。手机电池容量比一般纽扣电池大, 体积相对小, 供电时间长。因此, 当电池容量为1 500 m A/h时, 一次充电可使用20天左右。

防盗器内CPU工作电压为2.2 V~3.8 V, 其他模块工作电压为3.7 V左右, 因此锂电池经过降压处理后才可给CPU及其外围电路供电。

外部充电器可提供5 V电压对防盗器内电池进行充电并给各模块供电。具体电源电路如图6所示。图中, 3.7 V电池为锂电池。如虚线框内电路所示, 当有外接5 V电源时, 电池经过R13、R16分压得到4.3 V电压, 此电压给截止电压为4.2 V的锂电池充电, 此时Q2导通, LED1亮红灯以指示系统处于充电状态。通过R14、R15组成的电位器可测知电池的充电完成状态, 电池充满后, CPU控制电源充电指示灯变为绿色。无外接电源时, 锂电池供防盗器用电, 此时Q2不导通, LED1灯灭。

工作状态下, 锂电池输出的电压为3.7 V。二极管D2与D3为锗二极管, 工作时压降为0.2 V~0.3 V, 3.7 V电压经过降压后, 可得3.1 V~3.3 V的电压, 此电压为CPU供电。

3 软件设计

系统有开、关两种状态。系统程序流程如图7所示。系统处于“开”工作状态下, 按下“关”键, 系统执行“关”键的中断程序。在程序中将寄存器PCON赋值为0x02后系统便会进入掉电模式。该模式下CPU外部时钟停振, CPU、定时器、串行口全部停止工作, 但外部中断仍正常工作, 可将CPU从掉电模式中唤醒, 从而节省了防盗器的功耗。

系统处于掉电模式时, 遥控器“开”键按下后, 系统由外部中断被唤醒进入工作状态。系统从掉电模式被唤醒后, 首先执行掉电命令后的指令然后才会进入中断服务程序。因此在编写程序时一般会在使系统进入掉电模式的指令后面加一条nop指令, 例如:

_nop_ () ;

防盗器存储单元可储存一个电话号码。用户用手机拨打防盗器号码一次, 用户的手机号码便会将防盗器之前所存储的号码覆盖。工作状态下, 防盗器周围出现异常振动信号后, CPU将控制GSM模块, 并利用SIM卡通过GSM网络向系统存储的号码自动拨号以提示用户, 用户获知后挂断即可。

本文以STC12LE5402AD为主控芯片, 以SIM900B为GSM模块, 以振动传感器为信号检测器设计了一个小型汽车防盗器。该防盗器可实现的功能有:车辆被非法启动或挪移时可及时通知车主, 有效防止车辆被盗情况;车辆被盗后, 只要汽车被启动, 公安部门便可以通过GSM网络实时监控被盗车辆的位置。防盗器体积小、无需安装, 无噪音污染且成本低, 易于推广。

参考文献

[1]郑为民.汽车防盗器安全性能改进[J].汽车维修, 2010 (12) :22-23.

[2]江发潮.汽车空调与防盗系统使用维修问答300例[M].北京:化学工业出版社, 2006.

[3]张兵, 白雪.未来汽车电子发展的重要技术趋势[J].科学与管理, 2010 (5) :55-56.