具有遥控功能的客车防盗报警器的设计与实现鹤山
发布时间:2022-10-20 20:32:16
具有遥控功能的客车防盗报警器的设计与实现
具有遥控功能的客车防盗报警器的设计与实现 2011: 本文所介绍的多功能客车防盗报警器系为国内某高档客车所设计,采用超声波技术,利用PIC单片机作为核心控制器件。该防盗报警器在车门被非法打开、门窗玻璃被打碎、车体受外力撞击时通过汽车喇叭发出报警声。1 整机框图 整个防盗报警系统的电路组成框图如图1所示。 电源遥控器用来控制报警系统的电源通断,驾驶员离开驾驶室时通过遥控器接通报警器电源,报警器处于预警状态。此时40 kHz振荡器产生的方波信号加到超声波发射器件上,并向车厢内发出超声波信号,经过多重反射的超声波信号由超声波接收器件接收,再经放大、检波滤波电路后送入PIC单片机的RA0口进行检测。正常情况下超声波检测电路输出信号的幅度是固定不变的,报警器不报警。当车门被非法打开或门窗玻璃被打碎或车体受外力撞击时,超声波接收电路的输出信号的大小将发生变化,报警器接通汽车喇叭,发出报警声。2 电源遥控电路 电源遥控电路的原理图如图2所示。图2(a)为红外线遥控器发射电路,只有一个发射指令键S,当S被按下时,VD5026的编码启动端TE被接低电平VSS,其编码输出端D0输出两串相同的编码脉冲。VD5026的地址密码任意设置,原理图中,将A0~A7接高电平VDD,而将A8~A11接低电平VSS。VD5026的DO端发出的编码脉冲作用于由门电路D1和D2等构成的40 kHz载波振荡器,对载波进行幅度键控调制,并通过红外发射管VD1,VD2对外发射红外线遥控信号。 图2(b)为红外线接收和控制电路。红外接收二极管VD3接收到的幅度调制信号首先由CX20106完成前置放大、载波选频、脉冲解调等工作。当红外接收管VD3收到红外光脉冲时,从CX20106的7脚输出与编码脉冲相位相反的解调脉冲,由反相器D3进行反相后,再送入解码器VD5028的Di端。当VD5028的加密地址编码与发射器中VD5026的加密地址编码完全相同时,VD5028的解码指示端VT输出高电平,三极管VT2导通,继电器K吸合,发光二极管LED发光,报警电路得电开始工作。当接收电路再次收到发射器的遥控信号时,VD5028的VT端输出低电平,三极管VT2处于截止状态,发光二极管LED熄灭,报警器停止工作。 VD5026和VD5028的A0~A11为加密地址编码输入端,除了A0只可编为三态(“1”,“0”和“开路”)外,A1~A11均可编为四态(“1”,“0”,“开路”和“与A0相联”)。当编为三态时,有312=531 000种不重复编码;当编为四态时,有411=4 194 303种不重复编码。因此采用VD5026,VD5028作为编码、解码电路,要想破解密码是非常困难的。3 超声波发射与接收检测电路 超声波发射与检测电路的原理图如图3所示。超声波发射电路由VT3和VT4等构成。VT3,VT4与超声波发射器B1构成强反馈稳频振荡电路。这种电路非常简单,且容易起振。超声波发射器B1既是反馈选频器件又是发射换能器件。此振荡器能够非常稳定地工作于B1的中心频率fO(40 kHz)上。由于超声波传感器为谐振器件,驱动时所需的电流较小,一般仅为几毫安至十几毫安,但是必须要有一定幅度的驱动电压,所以超声波发射电路所用的电源电压比较高,为12 V。 超声波发射器件向门窗密闭的客车内发射超声波,经过车厢内壁、门窗的多重反射最后到达超声波接收器件B2。正常情况下B2接收到的超声波信号幅度是固定的,如果遇到车体受撞击、车门被非法打开、门窗玻璃被打碎等情况,则超声波信号的发射方向、传播路径等均要发生变化,超声波接收器件B2接收到的超声波信号的频率与发射的超声波信号的频率有所不同(即多普勒效应)。超声波接收器件B2接收到的微弱信号经斩波稳零运算放大器TC901进行高增益放大后,由二极管D2和电容C3进行整流滤波,将40 kHz信号滤掉,而将多普勒信号检出,再直接耦合到uA741的同相输入端进行放大。图中TC901和uA741均为单电源运用,R3和R4构成偏置分压器,向TC901的同相输入端提供1/2电源电压的偏置,R5用来提高放大电路的输入阻抗,可达到提高超声波接收检测电路灵敏度的目的。由于uA741与TC901是直接耦合,故也被偏置在1/2电源电压。经uA741放大后的信号,由VD3和VD4进行半波整流,变为直流电压,送入PIC单片机的RA0口以决定是否报警。4 PIC单片机控制电路 PIC单片机控制电路是本报警器的核心控制电路,采用具有8位A/D转换器的PIC16C71,电路原理如图4所示,程序流程如图5所示。 当通过遥控器启动报警电路后,PIC单片
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