基于单片机的智能防盗报警网络系统的研究

基于单片机的智能防盗报警网络系统的研究内容摘要：

大器 2的直流电源输入端。 需要外接一个 10nF 的旁路电容到地； 毕业设计说明书 13 .引脚 20:MUTE， FM、 FSK选择，或者使 FMOUT端无声控制端。 当MUTE端为高电平时， FMOUT端输出关断。 当 MUTE端为低电平时，在FMOUT端输出数据。 当 MUTE端为浮置时，在 FMOUT端输出线性 FM .引脚 21:RSSl，输出与接收信号强度成比例的直流电压 ()。 输出电压随信号强度增加。 .引脚 22:FMOUT，解调器输出端。 .引脚 23:IF20UT，中频放大器 2输出端。 .引脚 24:QUAD， FM解调器输入端，非交流藕合。 .引脚 25:∕ RES，提供一个直流电压到 VCO。 .引脚 26:RES，提供一个直流电压到 VCO。 .引脚 27:VCC2， VCO、分频器和 PLL电源电压。 .引脚 25:VSS4， VCO、分频器和 PLL地。 .引脚 29:DO,充电泵输出和 VCO控制输入。 .引脚 30:OSCOUT,基准振荡器晶体管的基极。 .引脚 31:OSCIN，基准振荡器晶体管的发射极。 .引脚 32:RXEN，功率模式控制。 当 PD端为高电 平时，芯片工作。 当 PD端为低电平时，芯片为低功耗模式 (睡眠模式 )。 (5) RX3930芯片的内部结构与工作原理 Rx 3930 是一个高性能的 PLL单片 FM/FSK接收器。 芯片内集成了低噪声放大器、混频器、 2级中频放大器、压控振荡器 (VCO)、基准振荡器 (OSC)、 RSSI、解调器等电路。 它仅需要外接基准晶振、陶瓷滤波器和少数几个元件，即可构成工作在工作在 433/868MHz的欧洲ISM频段和 9l5MHz的北美 ISM频段的 FM/FSK接收器。 射频信号通过 LC网络送入接收电路的射频输入端，在 LNA中放大。 RXIN端被 DC偏置，需要一个隔直电容。 如果 RF 滤波器有隔直特性如陶瓷滤波器，则隔直电容可以不需要。 LNAOUT的输出送混频器输入端，低噪声放大器 (LNA)输出端 (LNAOUT)为集电极开路形式，需毕业设计说明书 14 要外接电感以提供直流偏置。 一个电容与这个输出端串联。 为了在低噪声放大器 LNA和混频器之间接口，需要一个藕合电容连接在两端。 在低噪声放大器 (LNA)输出端和混频器输入端之间的 LC网络将低噪声放大器 (LNA)输出送入混频器。 混频器 IF输出端 MAX0UT可直接连接 ，外接的电感和电容有 330欧 的阻抗连接到陶瓷滤波器。 中频放大器输入端 /IFlN 需要外接一个 10nF的隔直电容。 中频放大器输入端 IFIN需要外接一个 10nF的电容地。 中频放大器输出端IF1 0UT，输出阻抗为 330欧，可直接连接。 接收器的输出功能由 MUTE的三个输入状态决定。 输出有三个形式 :线性 FM， FSK和无声。 芯片内有一个 ，滤波解调器输出信号中的 IF谐波。 在 FM模式， FMOUT信号是解调器的缓冲输出。 输出信号有一个固定的 DC偏移， AC电平取决于 FM的频偏。 为了在 FM或者 FSK模 式中获得最佳的工作状态，频偏需要超过在接收器和发射器之间的载波频率误差。 在 FSK模式， FM OUT的输出信号被钳位。 FM OUT端要求负载为高阻和小电容，电容决定 FM OUT输出带宽。 对于一个 3pF的负载，带宽为 500KHZ。 输出信号也受 IF滤波器的带宽和频偏限制。 如滤波器的带宽为 180KHz，输出信号的带宽限制在 140KHz。 为了得到给定的数据速率，选择正确的 IF带宽和频偏很重要的。 RSSI的输出信号是由电流源提供，需要一个电阻将它转换成电压。 RSSI对于 FM/FSK两个模式，在相同的输入功率范围是线 性的，有一个较高的分辨率。 例如。 51K欧的电阻负载， RSSI电压范围为 一。 最好使用一个小的并联电容去限制带宽和滤波器的噪声。 VCO外接的电阻和可变电容二极管的布局是很重要的。 外接的电容和可变二极管将尽可能短地连接到 RX3930的引脚端。 分布电感和引线电感会使电感的数值减少。 在设计中印刷电感也可被使用。 为毕业设计说明书 15 得到最好效果，元件的布局尽可能对称。 当使用的回路带宽低于 5KHz时，较好的滤波器响应将减少 VCO的相位噪声。 可以使用一个 100一200欧电阻和 luF电容串联。 (6)发射 ∕接收 模块硬件电路设计 当红外探测器报警时，输出高电平使得倒相器 T 的集电极输出低电平，另 PT2262 的使能端（ 14脚）有效，在编码输出脚（ 17 脚）输出几千赫串行的编码信号，再经过 315MHz 的高频调制赫功率放大发射输出。 编码输出脚输出的编码信号是调制在 38KHHz 在波上，OSC1， OSC2 外接的电阻决定载波的频率，一般电阻可在 430K470K之间选择即可。 每一组与报警探测器相连的编码发射模块都有同一个地址，在系统最大地址数目是 256 而不同的探测器有不同的数据来区分，最大数目是 SW1 赫 SW2 来设定，用于确定报警的地点 ，报警的类型。 他们分别作为地址数据输入到 PT2262 的地址赫数据输入端。 图 34信号 发射 电路 毕业设计说明书 16 图 35 信号接收电路 接收解调模块由朝外拆接收器和解调器组成。 当有探测器报警时， 315MHz 高频信号经过朝外拆接收器放大，解调器解调。 还原为几千赫兹串行的编码信号，这个信号分成两路，一路经滤波电路形成脉冲触发自动拨号报警器，向报警中心拨号报警；另一路通过电话线路传到报警中心的解码模块、解码模块用 PT2272L4 加接一个由时基电路 NE555组成的周期约 4位二进制计数器 CD4520 组 成。 解码电路的地址是变动的， 256 个地址大约 26s 一个循环，几千赫串行的编码信号输入到 PT2272L4 的 14 脚输入端，当计数器输出的 8 位地址与编码发射模块发出的编码信号所编的地址码一致时， PT2272L4 解码 IC 的有效输出脚 VT（ 17）输出高电平，这个高电平经 T1 倒相器倒相输入到计数器的 EN 使能端，控制计数器停止技术，这时 PT2272L4 的地址和数据都被锁定， 12 位数据一起输入到电脑的并行口。 编码 /解码芯片 毕业设计说明书 17 （ 1） 编码解码芯片 PT2262/PT2272芯片原理 分析 PT2262和 PT272是台 湾普城公司生产的一对 CMOS工艺制造的低功耗低价位专用编解码电路，振荡频率通过一个外接电阻进行调节，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，其地址码经过两次比较核对后， Vl脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，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315入 1112的高频发射电路不工作，当有按键按下时， PT2262得电工作，其 17引脚输出经调制的 串行数据信号，当 17脚为高电平期间 3巧MHZ的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当 17脚为低平期间 3巧 MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射 电路完全收控于 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 10%的调幅。 编码电路 PT2262和 PT2272的第 1一 8脚为地址设定脚，可以选择悬空、接正电源、接地三种状态， 3的 8次方为 6561，所以地址码不重复度为 6561组，只有 PT2262和 PT2272的地址编码完全相同，才能配 使用，生产厂家为了便于管理，出厂时 PT2262和 PT2272的八位地址编码端全部选择悬空，用户如果想改变地址编码，只要将 PT2262和 PT2272的 1一 8脚设置相同即可，例如将发射机的 PT2262的第 1脚接地，第 5脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的 PT2272只要也第1脚接地，第 5脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。 当两者地址编码完全一致时，接收机对应的 DlD4端输出约 4V互锁高电平控制信号，同时 VT端也输出解码有效高电平信号。 遥控信息接收模块采用市售成品电路，一提高灵敏度，该模块收到的信号送 PT2272 解码，若解码有效，则 从 PT2272 的第 17脚输出一个高电平脉冲，解码结果从 D0D3 输出。 PT2272 的 A0A7地址毕业设计说明书 18 引脚是高电平，低电平或悬空，需与配对的 PT2272 的地址脚的接法一致。 （ 2） PT2262/2272特点 .CMOS工艺制造，低功耗 .外部元器件少 .RC振荡电阻 .工作电压范围宽 : .数据最多可达 6位 .地址码最多可达 531441种 （ 3） PT2262/2272 引脚功能说明 PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射腹收芯片。 其中发射芯片 PT2262一 IR将载波振荡器、编 码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。 接收芯片 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、 6不同的输出，例如 :PT2272一 M4则表示数据输出为 4位的暂存型无线遥控接收芯片。 PT2272 的暂存功能是指当发射信号消失时， PT2272的对应数据输出位即变为低电平。 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。 PT2262/2272最多可有 12位 (AO一 All)三态地址端引脚 (悬空、接高电平、接低电平 )。 任意组合可提供 53141地址码。 PT2262最多可有 6位 (DO~DS)数据端引脚，设定的地址码、数据码从 17脚串行输出，编码芯片 PT2262发出编码信号地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。 地址码必须与家庭控制主机内解码芯片 PT2272 编址相同，以区分家庭控制器。 数据码可用于区分传感器类型。 当有报警信号时， PT2262的 14引脚为低电平，使能 PT2262，毕业设计说明书 19 从 17脚输出编码信号，通过射频模块发射出去。 解码芯片 PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对，VT脚才输出高电平 ,送到 PIC16C57的触发中断处理程序，以读取数据码，得知报警传感器状态和报警类型。 PT2262/PT2272引脚图 : 图 36 PT2262引脚图 PT2272 引脚及内部结构 图 37 PT2272 解码电路引脚图 毕业设计说明书 20 表 33PT2262管脚说明 /表 34 PT2272引脚说明 名称 管脚 说明 A0A11 18 1013 地址管脚，用于地址编码可置 为“ 0” “ 1” “ f” D0D5 78 1013 数据输入端，只要有一个为“ 1” 就有编码输出，内部下拉输入时， 只可编成“ 0”“ 1”两种状态。 Vcc 18 电源“ +”端 Vss 9 电源“ ”端 TE 14 编码发射使能端，用于多数据 的编码发射，低电平有效 OSC1 16 震荡电阻输入端，与 OSC3 所接电阻决定 震荡频率 OSC2 15 震荡电阻振荡器输出端 Dout 17 数据输出端，编码由此脚串行输出 名称 管脚 说明 A0A11 18 地址管脚 ,用于进行地址 编码 ,可置为 “0”, 1013 “1”,“f”( 悬空 ), 必须与 2262 一致 ,否则不解码 D0D5 78 地址或数据管脚 ,当做为数据管脚时 ,只有在地 1013 址码与 2262一致 ,数据管脚才能输出与 2262数据端对应的高电平 ,否则输出为 低 电平 ,锁存型只有在接收到下一数据才能转换 Vcc 18 电源正端 Vss 9 电源负端 DIN 14 数据信号输入端，来自接收模块输出端 OSC1 16 振荡电 阻输入端，与 OSC2所接电阻 决定振荡频率； OSC2 15 振荡电阻振荡器输出端； VT 17 解码有效确认 输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态） 毕业设计说明书 21 图 38 PT2272∕ 2262内部结构图 表 35 PT2272电气参数 PT2272是一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射 /接收芯片。 PT2272 解码芯片有不同的 后缀，表示不同的功 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L 表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。 M 表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用振荡器 地 址 逻辑控制 编码器 ≧ 1 1 1 OSC1 OSC2。