本文介紹的報(bào)警器采用無線反饋報(bào)警原理,由兩大部分組成:第一部分由防盜入侵探測(cè)器和微型無線報(bào)警發(fā)射機(jī)組成,;第二部分為無線報(bào)警接收控制器,。使用時(shí)將第一部分安裝在儲(chǔ)藏室、車庫(kù)等需要防范的場(chǎng)所,;第二部分則放置在居民住室內(nèi),。
電路原理
一、入侵探測(cè)器和微型報(bào)警發(fā)射機(jī)部分
圖1為入侵探測(cè)器和微型無線報(bào)警發(fā)射機(jī)的電路原理圖,。小磁鐵與觸點(diǎn)常閉型干簧管E組成入侵探測(cè)器,,將小磁鐵安裝在儲(chǔ)藏室的門扇上,干簧管E緊靠小磁鐵,,安裝于相對(duì)的門框上,。平時(shí)門處于關(guān)閉狀態(tài),由于小磁鐵緊靠E,,使E內(nèi)部?jī)沙i]觸點(diǎn)依靠外磁力作用而斷開,,微型發(fā)射機(jī)因無電源不工作。一旦發(fā)生盜情,,小磁鐵就會(huì)隨門扇遠(yuǎn)離E,,E失去外磁場(chǎng)的作用,其內(nèi)部?jī)捎|點(diǎn)依靠自身的彈力而閉合,,微型發(fā)射機(jī)得電立即發(fā)出編碼報(bào)警電信號(hào),。IC1(VD5026)是一數(shù)字編碼集成電路,其共設(shè)8?jìng)€(gè)地址碼,,即A1~A8,;4個(gè)數(shù)據(jù)碼,即D1~D4,。(編者注:VD5026/5027的相關(guān)介紹可參見今年《電子報(bào)》第35期本版中《編解碼電路與系統(tǒng)安全》一文),。經(jīng)地址編碼的數(shù)據(jù)由IC1的腳輸出。IC1的振蕩頻率由外接電阻R1決定,,R1阻值越小,,振蕩頻率越高,。R1的阻值可在120kΩ~470kΩ之間選擇,但應(yīng)注意R1的阻值必須和報(bào)警接收部分的解碼器VD5027的振蕩電阻R15(見圖2)的阻值嚴(yán)格一致,,否則無法可靠解碼,。晶體管V1與C1、C2,、L1,、L2等元件組成調(diào)制和射頻發(fā)射電路,其發(fā)射頻率在300MHz左右,,為了增加發(fā)射電路的穩(wěn)定性,,天線L2可直接印制在電路板上。
二,、無線接收?qǐng)?bào)警控制器
圖2是無線接收?qǐng)?bào)警控制器的電路原理圖,,它由超再生接收、放大,、整形,、譯碼電路及報(bào)警信號(hào)發(fā)生電路等部分組成。
由天線輸入的300MHz射頻信號(hào),,經(jīng)C1送到T1的發(fā)射極,,通過T1高頻放大后,經(jīng)C4送至超再生射頻解調(diào)器T2的發(fā)射極,,解調(diào)出的編碼數(shù)據(jù)脈沖信號(hào)經(jīng)C12送至運(yùn)放集成電路IC1的A1和A2進(jìn)行放大和整形,,最后送入解碼電路IC2的第腳進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼。解碼集成電路VD5027是編碼集成電路VD5026的配對(duì)電路,。使用中VD5026和VD5027兩電路的地址碼A1~A8應(yīng)絕對(duì)保持一致,,它們的狀態(tài)碼也應(yīng)保持一樣。當(dāng)VD5026停止發(fā)送信號(hào)(發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī))時(shí),,VD5027的腳VT端復(fù)零,。電路中利用單向可控硅SCR做報(bào)警保持,VD5027的腳呈高電平時(shí),,SCR被觸發(fā)導(dǎo)通,,音樂片9561因得電而輸出報(bào)警信號(hào),推動(dòng)喇叭發(fā)聲,,報(bào)警指示燈D2點(diǎn)亮,。此后,即使VD5027的腳復(fù)零,,由于可控硅SCR已導(dǎo)通,,因而報(bào)警喇叭將一直發(fā)聲,直至按下報(bào)警解除開關(guān)K2為止,。
為了防止停電發(fā)生漏報(bào)警,,無線報(bào)警接收控制器采用交,、直流兩種方式供電,并可自動(dòng)轉(zhuǎn)換,。當(dāng)有交流電源時(shí),,整流輸出的9V電源加在二極管D5的負(fù)極,二極管D5截止,,電路依靠交流供電工作,。一旦交流停電,D5的負(fù)端因失去9V電壓而導(dǎo)通,,9V電池通過D5給電路供電,,實(shí)現(xiàn)交、直流供電自動(dòng)切換,。
元件選擇
圖1中的小磁鐵和干簧管E可在市場(chǎng)上購(gòu)買成品的常閉式門窗戒備傳感器,。要求防范場(chǎng)所的門扇和門框之間的間隙要小,,門關(guān)閉后要牢靠,,否則被風(fēng)吹動(dòng)可能引起誤報(bào)警。L2可用鍍銀線或∮1.5mm的漆包線圍成,,也可直接印刷在電路板上,。編碼器不需要編碼開關(guān),只要將某點(diǎn)與電源正極或負(fù)極相連即可,。電源用15V疊層電池,。整個(gè)發(fā)射電路可制作在一塊比火柴盒還小的電路板上。
圖2中的報(bào)警信號(hào)接收和報(bào)警控制部分中,,T1,、T2的 β值要求不大于100。電感L1用4.7μH的色碼電感,,L2用∮0.5mm的漆包線在∮4mm的鉆頭上繞3匝自制,,天線可用30cm長(zhǎng)的軟導(dǎo)線代替,K2為報(bào)警解除開關(guān),,應(yīng)采用觸點(diǎn)常開按鈕,。電池為9V疊層電池。整個(gè)電路除電源開關(guān),、報(bào)警解除開關(guān),、電源指示燈、報(bào)警指示燈安裝在面板上外,,其它元件均安裝制作在一塊電路板上,。
制作調(diào)試
根據(jù)圖1、圖2選好元件,、焊接在電路板上,,將VD5026和VD5027的地址碼和狀態(tài)碼設(shè)置一致,,檢查無誤后即可通電調(diào)試。
調(diào)試的難點(diǎn)為收發(fā)頻率要嚴(yán)格一致,,為此需要將報(bào)警發(fā)射部分和報(bào)警接收部分的調(diào)試配合起來進(jìn)行,。初次安裝調(diào)試,為了確保調(diào)試成功,,最好在示波器的配合下進(jìn)行,。首先,將發(fā)射機(jī)部分中的干簧管兩端用短接線短路,,讓發(fā)射機(jī)一直工作,,接通接收部分的電源,先將R16焊開,,將示波器的探頭接在圖2中IC1(LM358)的⑦腳處,,將發(fā)射機(jī)靠近接收機(jī)(相距20cm左右),用無感起子調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)的微調(diào)電容C3和接收機(jī)的微調(diào)電容C9,,直到示波器上有編碼脈沖顯示為止,。再拉開發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的距離,使發(fā)射機(jī)和接收機(jī)相距10m左右,,將示波器的探頭改接在圖2中IC1(LM358)的②腳上,。仔細(xì)調(diào)整接收部分的微調(diào)電容C9和電感線圈L2,直到示波器顯示的解調(diào)輸出的編碼脈沖信號(hào)的波形幅度最大為止,。然后再調(diào)整發(fā)射機(jī)的微調(diào)電容C1,,邊調(diào)整邊觀察示波器波形的變化,使波形幅度達(dá)到最大值,。反復(fù)幾次使之達(dá)到最佳狀態(tài),。如果一切都正常,可接上電阻R16,,此時(shí)揚(yáng)聲器應(yīng)發(fā)出報(bào)警聲,,報(bào)警指示燈發(fā)光,斷開發(fā)射機(jī)電源,,報(bào)警仍能維持,,按下報(bào)警解除開關(guān)后,報(bào)警應(yīng)解除,。最后可拉開距離進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,本報(bào)警器在調(diào)試正常的情況下,報(bào)警距離可達(dá)50m以上,。
本報(bào)警器電路簡(jiǎn)單,,整機(jī)成本僅幾十元。通過改變其發(fā)射端的傳感器,,并設(shè)置VD5026/5027的地址碼,、狀態(tài)碼可大大拓展本報(bào)警器的用途(如多路報(bào)警,、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋+?BR>
實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng):整個(gè)電路的設(shè)計(jì)比較完整,,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,按作者的電路,?。遥?、R15為240kΩ,SCR?。茫遥保埃埃?, 完成電路制作后,用示波器調(diào)通電路,,效果能達(dá)到作者文中所述,。不足之處是本機(jī)的抗干擾和傳輸距離還有待提高,當(dāng)有干擾和障礙物時(shí),,效果明顯降低,。
此電路的工作原理和設(shè)計(jì)方法可作為無線電愛好者的參考。
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電路原理
一、入侵探測(cè)器和微型報(bào)警發(fā)射機(jī)部分
圖1為入侵探測(cè)器和微型無線報(bào)警發(fā)射機(jī)的電路原理圖,。小磁鐵與觸點(diǎn)常閉型干簧管E組成入侵探測(cè)器,,將小磁鐵安裝在儲(chǔ)藏室的門扇上,干簧管E緊靠小磁鐵,,安裝于相對(duì)的門框上,。平時(shí)門處于關(guān)閉狀態(tài),由于小磁鐵緊靠E,,使E內(nèi)部?jī)沙i]觸點(diǎn)依靠外磁力作用而斷開,,微型發(fā)射機(jī)因無電源不工作。一旦發(fā)生盜情,,小磁鐵就會(huì)隨門扇遠(yuǎn)離E,,E失去外磁場(chǎng)的作用,其內(nèi)部?jī)捎|點(diǎn)依靠自身的彈力而閉合,,微型發(fā)射機(jī)得電立即發(fā)出編碼報(bào)警電信號(hào),。IC1(VD5026)是一數(shù)字編碼集成電路,其共設(shè)8?jìng)€(gè)地址碼,,即A1~A8,;4個(gè)數(shù)據(jù)碼,即D1~D4,。(編者注:VD5026/5027的相關(guān)介紹可參見今年《電子報(bào)》第35期本版中《編解碼電路與系統(tǒng)安全》一文),。經(jīng)地址編碼的數(shù)據(jù)由IC1的腳輸出。IC1的振蕩頻率由外接電阻R1決定,,R1阻值越小,,振蕩頻率越高,。R1的阻值可在120kΩ~470kΩ之間選擇,但應(yīng)注意R1的阻值必須和報(bào)警接收部分的解碼器VD5027的振蕩電阻R15(見圖2)的阻值嚴(yán)格一致,,否則無法可靠解碼,。晶體管V1與C1、C2,、L1,、L2等元件組成調(diào)制和射頻發(fā)射電路,其發(fā)射頻率在300MHz左右,,為了增加發(fā)射電路的穩(wěn)定性,,天線L2可直接印制在電路板上。
二,、無線接收?qǐng)?bào)警控制器
圖2是無線接收?qǐng)?bào)警控制器的電路原理圖,,它由超再生接收、放大,、整形,、譯碼電路及報(bào)警信號(hào)發(fā)生電路等部分組成。
由天線輸入的300MHz射頻信號(hào),,經(jīng)C1送到T1的發(fā)射極,,通過T1高頻放大后,經(jīng)C4送至超再生射頻解調(diào)器T2的發(fā)射極,,解調(diào)出的編碼數(shù)據(jù)脈沖信號(hào)經(jīng)C12送至運(yùn)放集成電路IC1的A1和A2進(jìn)行放大和整形,,最后送入解碼電路IC2的第腳進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼。解碼集成電路VD5027是編碼集成電路VD5026的配對(duì)電路,。使用中VD5026和VD5027兩電路的地址碼A1~A8應(yīng)絕對(duì)保持一致,,它們的狀態(tài)碼也應(yīng)保持一樣。當(dāng)VD5026停止發(fā)送信號(hào)(發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī))時(shí),,VD5027的腳VT端復(fù)零,。電路中利用單向可控硅SCR做報(bào)警保持,VD5027的腳呈高電平時(shí),,SCR被觸發(fā)導(dǎo)通,,音樂片9561因得電而輸出報(bào)警信號(hào),推動(dòng)喇叭發(fā)聲,,報(bào)警指示燈D2點(diǎn)亮,。此后,即使VD5027的腳復(fù)零,,由于可控硅SCR已導(dǎo)通,,因而報(bào)警喇叭將一直發(fā)聲,直至按下報(bào)警解除開關(guān)K2為止,。
為了防止停電發(fā)生漏報(bào)警,,無線報(bào)警接收控制器采用交,、直流兩種方式供電,并可自動(dòng)轉(zhuǎn)換,。當(dāng)有交流電源時(shí),,整流輸出的9V電源加在二極管D5的負(fù)極,二極管D5截止,,電路依靠交流供電工作,。一旦交流停電,D5的負(fù)端因失去9V電壓而導(dǎo)通,,9V電池通過D5給電路供電,,實(shí)現(xiàn)交、直流供電自動(dòng)切換,。
元件選擇
圖1中的小磁鐵和干簧管E可在市場(chǎng)上購(gòu)買成品的常閉式門窗戒備傳感器,。要求防范場(chǎng)所的門扇和門框之間的間隙要小,,門關(guān)閉后要牢靠,,否則被風(fēng)吹動(dòng)可能引起誤報(bào)警。L2可用鍍銀線或∮1.5mm的漆包線圍成,,也可直接印刷在電路板上,。編碼器不需要編碼開關(guān),只要將某點(diǎn)與電源正極或負(fù)極相連即可,。電源用15V疊層電池,。整個(gè)發(fā)射電路可制作在一塊比火柴盒還小的電路板上。
圖2中的報(bào)警信號(hào)接收和報(bào)警控制部分中,,T1,、T2的 β值要求不大于100。電感L1用4.7μH的色碼電感,,L2用∮0.5mm的漆包線在∮4mm的鉆頭上繞3匝自制,,天線可用30cm長(zhǎng)的軟導(dǎo)線代替,K2為報(bào)警解除開關(guān),,應(yīng)采用觸點(diǎn)常開按鈕,。電池為9V疊層電池。整個(gè)電路除電源開關(guān),、報(bào)警解除開關(guān),、電源指示燈、報(bào)警指示燈安裝在面板上外,,其它元件均安裝制作在一塊電路板上,。
制作調(diào)試
根據(jù)圖1、圖2選好元件,、焊接在電路板上,,將VD5026和VD5027的地址碼和狀態(tài)碼設(shè)置一致,,檢查無誤后即可通電調(diào)試。
調(diào)試的難點(diǎn)為收發(fā)頻率要嚴(yán)格一致,,為此需要將報(bào)警發(fā)射部分和報(bào)警接收部分的調(diào)試配合起來進(jìn)行,。初次安裝調(diào)試,為了確保調(diào)試成功,,最好在示波器的配合下進(jìn)行,。首先,將發(fā)射機(jī)部分中的干簧管兩端用短接線短路,,讓發(fā)射機(jī)一直工作,,接通接收部分的電源,先將R16焊開,,將示波器的探頭接在圖2中IC1(LM358)的⑦腳處,,將發(fā)射機(jī)靠近接收機(jī)(相距20cm左右),用無感起子調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)的微調(diào)電容C3和接收機(jī)的微調(diào)電容C9,,直到示波器上有編碼脈沖顯示為止,。再拉開發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的距離,使發(fā)射機(jī)和接收機(jī)相距10m左右,,將示波器的探頭改接在圖2中IC1(LM358)的②腳上,。仔細(xì)調(diào)整接收部分的微調(diào)電容C9和電感線圈L2,直到示波器顯示的解調(diào)輸出的編碼脈沖信號(hào)的波形幅度最大為止,。然后再調(diào)整發(fā)射機(jī)的微調(diào)電容C1,,邊調(diào)整邊觀察示波器波形的變化,使波形幅度達(dá)到最大值,。反復(fù)幾次使之達(dá)到最佳狀態(tài),。如果一切都正常,可接上電阻R16,,此時(shí)揚(yáng)聲器應(yīng)發(fā)出報(bào)警聲,,報(bào)警指示燈發(fā)光,斷開發(fā)射機(jī)電源,,報(bào)警仍能維持,,按下報(bào)警解除開關(guān)后,報(bào)警應(yīng)解除,。最后可拉開距離進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,本報(bào)警器在調(diào)試正常的情況下,報(bào)警距離可達(dá)50m以上,。
本報(bào)警器電路簡(jiǎn)單,,整機(jī)成本僅幾十元。通過改變其發(fā)射端的傳感器,,并設(shè)置VD5026/5027的地址碼,、狀態(tài)碼可大大拓展本報(bào)警器的用途(如多路報(bào)警,、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋+?BR>
實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng):整個(gè)電路的設(shè)計(jì)比較完整,,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,按作者的電路,?。遥?、R15為240kΩ,SCR?。茫遥保埃埃?, 完成電路制作后,用示波器調(diào)通電路,,效果能達(dá)到作者文中所述,。不足之處是本機(jī)的抗干擾和傳輸距離還有待提高,當(dāng)有干擾和障礙物時(shí),,效果明顯降低,。
此電路的工作原理和設(shè)計(jì)方法可作為無線電愛好者的參考。
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