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编解码IC在无线智能报警系统中的应用

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引言

由于防盗报警设备对于保护生命和财产安全起到重要的作用,因此它得到越来越广泛的应用,但往往由于布线麻烦和价格问题,而不容易被人们所接受。为此,我们设计了一个全无线、低成本、配置灵活、智能型自动报警系统。

系统组成与工作原理

整个系统主要由红外微波双鉴探测器、门磁开关、烟雾感应器、玻璃破碎探测器、紧急按钮、编码发射模块、接收解调模块、自动拨号报警器、模拟摘机解码模块和显示电脑等组成,如图1所示。


图1 系统组成示意图

pt2262/pt2272编解码ic的特性

pt2262、pt2272是18脚双列直插式编解码ic,具有很强的抗干扰能力。pt2262编码器能将数据和地址编译成代码的波形,最大有12位三状态的地址,共有531441种地址代码。pt2272是与pt2262配对的解码器,也具有12位三状态地址,共有531441种地址代码。pt2262、pt2272都是cmos电路,具有功耗低、工作电压范围宽(3~15v)等特点。

这两种器件的引脚功能如下:

pt2262--a0~a5(1~6)地址引脚,有三种状态:“0”、“1”和“浮”。a6/d0~a11/d5(7、8、10~13),它们可以作为地址码引脚,也可以作为数据码引脚。当作为地址码引脚时,它们能置成“0”、“1”或“浮”;当作为数据码引脚时,它们只能置成“0”、“1”。te(14):发送使能端,低电平有效。当它被置为低电平时,pt2262的编码波形就输出到dout,数据码输出引脚(17)。osc1、osc2(16、15):振荡器引脚。vcc(18):电源正极。vss(9):电源负极。

pt2272--a0~a5(1~6),a8/d0~a11/d3(7、8、10~13):与pt2262含义相同。din(14):数据输入引脚。vt(17):有效传输引脚,高电平有效。当pt2272接收到有效编码波形信号时,vt变为高电平。osc1、osc2(16、15):振荡器引脚。vcc(18):电源正极。vss(9):电源负极。

pt2272的数据输出有“暂存”和“锁存”两种,“暂存”是当输入端信号消失时,pt2272对应的数据位输出变成低电平;“锁存”是当输入端信号消失时,pt2272的数据位输出保持原有状态,直到接收到地址码相同时新的输入。pt2272的数据输出有4、6位之分,以后缀来区分:m代表“暂存”,l代表“锁存”。例如pt2272 l4表示数据位输出4位,锁存输出。当编码电路pt2262将数据连同地址码由17脚串行发送,经过双线传输到解码器pt2272的14脚数据输入端。解码器的地址a0~a7与编码器的地址a0~a7相同时,解码器将接收发送来的数据,并行呈现在数据输出端d0~d3端锁存,同时在vt端输出一个脉冲信号。

编码发射模块就是电子市场出售的无线遥控模块的发射部分,它们的体积很小,大约3cm 4cm 1.5cm,可以和红外微波双鉴探测器、门磁开关、烟雾感应器、玻璃破碎探测器、紧急按钮做成一个整体。

编码发射模块主要由pt2262编码ic和高频调制、功率放大电路组成,如图2所示。


图2 编码发射模块原理方框图

其中编码部分电路由pt2262编码ic来组成,具体电路见图3所示。


图3 编码电路原理图

编码发射模块、接收解调模块的有效作用距离在室内大约为几十米,在一户家庭内使用已经足够。接收解调模块和自动拨号报警器装在一起,和电话机并接到电话线上。

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。而不同的探测器由不同的数据来区分,最大数目是16。通过sw1和sw2来设定,用于确定报警的地点和报警的类型。它们分别作为地址和数据输入到pt2262的地址和数据输入端。

当红外微波双鉴探测器、门磁开关、烟雾感应器、玻璃破碎探测器、紧急报警按钮其中一个报警时,输出高电平使得倒相器t的集电极输出低电平,令pt2262的使能端(14脚)有效,在编码输出脚(17)输出几千赫串行的编码信号,再经过315mhz的高频调制和功率放大发射输出。

接收解调模块由超外差接收器和解调器组成。当有探测器报警时,315mhz高频报警信号经超外差接收器放大、解调器解调,还原为几千赫串行的编码信号,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,模拟摘机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pt2272 l4加接一个由时基电路ne555组成的周期约0.1秒的振荡电路和双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26秒一个循环。几千赫串行的编码信号输入到pt2272 l4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,pt2272 l4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,控制计数器停止计数,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(打印口)。经电脑翻译用中文显示发生报警的地址和报警的类型,并同时发出“嘟嘟”的报警声,以引起注意,如图4和图5所示。


图4 接收解调和解码模块原理方框图
图5 解码模块部分电路原理图

为了在电话线上能传输编码信号,这个编码信号的频率必须在音频的范围,大概几千赫左右。这个频率可以由编码电路的振荡电阻来选定,大约1m左右。

软件设计

采用vb或delphi面向对象可视化高级语言编写软件,运行于windows95或以上的环境,按实际应用场合设计一电子地图。当发生报警时,所在地点上出现一个闪动的红点,并且在旁边拉出一个标示地点名称和报警种类的文字框,同时发出"嘟嘟"的报警声,以引起注意。通过电子地图可以直观地、清楚地反映报警现场准确的地理位置和区域,使报警中心人员能正确、及时赶到报警现场,抓获罪犯,处理案件。软件主要是一个数据库,对应的地点名称、警情种类和住户名称可以在界面的设置栏一一输入数据库。软件还要求能浏览和打印发生警讯的日期、时间、地点、警情类型、住户名称等资料。

结束语

上述智能报警系统最大特点是各个报警探测器都是无线安装,便于已经装修好的住户使用。由于它的配置比较灵活,电路比较简单,成本又比较低廉,同时又具有智能识别发生报警的地点和报警类型的优点,适用于住宅生活小区的治安管理。

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