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热释电红外探测多路无线报警系统 详细内容
热释电红外探测多路无线报警系统
热释电红外探测多路无线报警系统
这套被动式红外探测无线报警系统，总体设计思路是由探测发射电路和接收报警电路两部分组成。探测发射电路通过热释电红外探测器探测人体的红外辐射信号，并经过放大、编码和发射等环节，将人体的移动信号转为电信号应用无线电技术发射出去；而接收报警电路则是通过对电信解调、译码和声光报警等环节，将电信号转为声音、光源信号，从而达到无线报警的目的。
由于是毕业设计，在设计过程中要以电路原理为主题，因此在电路元件和模块的选择上尽量采用通用、基础的元器件，避免采用大规模的集成电路来设计电路。
本系统采用报警系统中经常用的SD2型传感器作为红外探测器件，用含四个集成运放的LM324芯片组成放大和比较电路，运用国际上通用的MC027组成编码和解码电路，无线发射和接收采用比较实用的TX315A型无线发射M接收模块，而声光报警电路则应用了现成的4个SQ-4强闪光报警模块和KD9561警笛声报警音源电路组成。
一、&&&&&&&&& 概述
(一)& 设计思路
这套被动式红外探测无线报警系统，总体设计思路是由探测发射电路和接收报警电路两部分组成。探测发射电路通过热释电红外探测器探测人体的红外辐射信号，并经过放大、编码和发射等环节，将人体的移动信号转为电信号应用无线电技术发射出去；而接收报警电路则是通过对电信解调、译码和声光报警等环节，将电信号转为声音、光源信号，从而达到无线报警的目的。
由于是毕业设计，在设计过程中要以电路原理为主题，因此在电路元件和模块的选择上尽量采用通用、基础的元器件，避免采用大规模的集成电路来设计电路。
本系统采用报警系统中经常用的SD2型传感器作为红外探测器件，用含四个集成运放的LM324芯片组成放大和比较电路，运用国际上通用的MC027组成编码和解码电路，无线发射和接收采用比较实用的TX315A型无线发射M接收模块，而声光报警电路则应用了现成的4个SQ-4强闪光报警模块和KD9561警笛声报警音源电路组成。
(二)& 设计框架
二、&&&&&&&&& 热释电红外传感器
热释电红外传感器是一种被动式调制型温度敏感器件，利用热释电效应工
作，它是通过目标与背景的温差来探测目标的。其响应速度虽不如光子型，但由于它可在室温下使用、光谱响应宽、工作频率宽，灵敏度与波长无关，容易使用。这种探测器，灵敏度高，探测面广，是一种可靠性很强的探测器。因此广泛应用于各类入侵报警器，自动开关、非接触测温、火焰报警器等，目前生产有单元、双元、四元、180°等传感器和带有PCB控制电路的传感器。常用的热释电探测器如：硫酸三甘钛（TGS）探测器、铌酸锶钡（SBN）探测器、钽酸锂（LiTaO3）探测器、锆钛酸铅（PZT）探测器等。
SD02型热释电红外传感器
SD02型热释电红外传感器为国产（上海）器件，在国内的防盗报警器中有一定的应用。下面介绍SD02型热释电红外传感器的结构、原理及应用。
1、&& SD02型热释电红外传感器的组成和原理
SD02型热释电红外传感器由热释电敏感元件（两个）、场效应管、高阻值电阻Rg和滤光片（FT）等组成。SD02型热释电红外传感器的外形尺寸、内部结构及内部电器连接图如图2－1、2－2所示。
1)&&&&&&& 敏感元
敏感元用红外热释电材料 ― 锆钛酸铅(PZT)制成，经极化处理后，其剩余极化强度随温度T升高而下降。制作敏感元件时，将热释电材料制成很小的薄片，再在薄片两面镀上电极，构成两个串联的、有极性的小电容。把两个极性相反的热释电敏感元做在同一晶片上，由于温度的变化影响整个晶片产生温度变化时，两个敏感元产生的热释电信号互相抵消，起到补偿作用。
使用热释电传感器时，通常要在使用菲涅尔透镜将外来红外辐射通过透镜会聚光于一个传感元上，它产生的信号不会被抵消。
PZT双敏感元具有如下优点：
①&&& 可以防止太阳光等红外辐射引起的误差或误动作；
②&&& PZT元件具有压电效应，双PZT元件可以消除因振动而引起的误差；
③&&& 能消除因周围环境温度变化而引起的误差。
因此，它只在由于外界的辐射而引起它本身的温度变化时，才会给出一个相应的电信号，当温度的变化趋于稳定后，就再没有信号输出，即热释电信号与它本身的温度的变化率成正比。或者说，热释电效应只对运动的人体或物体敏感。
2)&&&&&&& 场效应管及高阻值电阻Rg
敏感元的阻值可达107Ω，因此需用场效应管进行阻抗变换才能应用。场效应管常用2SK303V3，2SK94X3等型号，用来构成源极跟随器。高阻值电阻Rg的作用是释放栅极电荷，使场效应管安全正常工作，源极输出接法时，源极电压约0.4―1.0V。传感器内部接线图如图2―2所示。
3)&&&&&&& 滤光片(FT)
PZT制成的敏感元件是一种广谱材料，能探测各种 波长辐射。为了使传感器对人体最敏感，而对太阳、电灯光等有抗干扰性，传感器采用了滤光片作窗口。滤光片是在Si基片上镀多层膜制成的。每个物体都能发出红外辐射，其辐射峰值波长满足维思位移定律。对于人体体温(约36℃)，辐射的最长波长为& λm=≈9.4μm，也就是说，人体辐射在9.4μm处最强，红外滤光片选取了7.5～14μm波段，能有效地选取人体的红外辐射。红外滤光片透射曲线如上图所示。由图可见，小于6.5μm的光锐减至0，6.5～15.0μm的辐射，其透射率达60％以上，因此，为了滤除太阳、电灯等的干扰光，特别是滤除近红外辐射，在热释电传感元前加上一个7.5～14&m的干涉滤光片，可以有效地使人体发出的红外光透射过去，而使波长小于7.5&m和大于14&m的红外线被吸收，只让对人体敏感的红外光谱通过。
2、&& SD02型热释电红外传感器的主要性能参数
SD02属双元件型热释电红外传感器件，接收波长范围为6.5~14μm，适用于保安防范系统的人体探测、自动灯开关控制等。
SD02热释电红外传感器的主要性能参数列于下表
灵敏元尺寸
灵敏元间距
1.7（最小值）
420k黑体温度，1Hz
Φ＝12L，d=40L
72.5dB放大
0.4～3.5Hz
2.5（典型值）
60（典型值）
100（最大值）
平衡度（双元件）
10%（最大值）
工作电压（DC）
5（典型值）
13（典型值）
0.6（典型值）
-10℃～50℃
-30℃～80℃
(二)& 菲涅尔透镜(FRESNEL LENS)
菲涅尔透镜是人体热释电红外传感器不可缺少的组成部分，其作用有两个：一是将人体辐射的红外线聚集到热释电探测元上；二是产生交替的红外辐射“高灵敏区”和“盲区”，适应热释电探测元要求的不断变化的红外辐射。
菲涅尔透镜又称螺纹镜，是一种由塑料制成的特殊设计的透镜组，对光滑的光学镜片进行或梳状处理，便得到具有交替的“高灵敏区”和“盲区”的菲涅尔透镜。热释电红外探测器置于菲涅尔透镜的焦点上，这样，当有人在镜前移动时，其辐射的红外线就会不断地从“高敏度区”移至“盲区”，传到热释电探测元的红外线便会时有时无，产生检测脉冲信号。菲涅尔透镜有投射式、反射式和折射式几种。透射式具有体积小、对热释电探测器的密闭性好、成本低的优点，故目前大多采用透射式。它的外型如图2-3所示
菲涅尔透镜的视场的外形和视场图如图2―4所示。
当人体在这一监视范围内运动时，人体的热辐射就会不断地改变热释电探测元的温度，使其输出一个个检测脉冲，脉冲的频率一般在0.1～10Hz范围内。这与菲涅尔透镜的“高敏度区”和“盲区”的间隔和人体的移动速度有关。不加菲涅尔透镜，探测距离仅为2m左右，加上菲涅尔透镜后，其探测距离可达10米，若采用双重反射型菲涅尔透镜，其探测距离可达20m以上。
CE-024型菲涅尔透镜的技术指标如下：
（1）&&& 外形尺寸：66L×38L
（2）&&& 水平角度：120°
（3）&&& 垂直角度：要求架高不低于1.5m
（4）&&&&&& 传感器与镜面间的距离：置于聚焦中心处，标准距离为29L，以便使红外线能量聚焦在探测元上，得到最大的灵敏度。
三、&&&&&&&&& 热释电红外传感器控制电路
热释电红外传感器输出的微弱检测信号，要经过放大、比较、延时等几个环节才能发出报警或控制信号，使执行电路动作。热释电红外传感器控制电路就是根据检测信号的特点和输出信号的要求，完成上述功能的电路。本套系统采用通用元件构成热释电红外传感器的控制系统。以下是控制电路的结构框图：
(一)&& LM324四运放集成电路
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图3－1所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图2。&&&&&&&&&&&&&&&&&
由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。
(二)& 低频带通放大电路
热释电红外传感器输出的检测信号很小，仅1mV左右，频率为0.1～10Hz，需经高增益、低噪声低频放大器放大后，才能进一步处理，一般来讲，要求放大器的增益为60～70dB，带宽为0.3～7Hz。放大器的带宽对可靠性和灵敏度有.重要影响，带宽窄，噪声小，误动作率低；带宽宽，噪声大，误动作率高。
本系统采用LM324中的两个集成运算放大器构成低频带通放大电路，LM324内部集成了四个独立的高增益运算放大器，其电流很小（典型值Is=1.0mA），且与所加电源电压的大小无关，频率补偿及偏置电流均采用了温度补偿措施，性能稳定。采用单电源供电。电路如图3-2所示：
IC1―LM324集成运算放大器
1、&& 放大电路要求
增益：60～70dB
带宽：0.3～7Hz
2、&& 工作原理
IC1a、 IC1b分别组成高、低通放大器，IC1a为反相比例放大器，IC1b为同相比例放大器，它们两的结构相同，只是元件参数有差异。
放大电路的电压增益：
一般要求放大电路的总增益为65dB。
电路的上下限截止频率为：
在单电源供电的情况下，外加上电压分压器后，可保证运放输出电压有较大的动态范围。静态下应将输出端电位设在1/2 VDD处，方法是：IC1a外接R3 、R5分压器，将1/2 VDD引至运的同相输入端，这相当于将输入偏置电压垫高1/2 VDD，从而使输出电压的静态电位定在1/2 VDD处。与IC1a一样，IC1b为了保证运放输出电压有较大的动态范围，同样设置了有组成的分压器。
R4 、R9为运放的反相端的输入电阻，其阻值可取几十千欧至上百千欧。
(三)& 电压比较整形电路
电压比较器的作用是将一个模拟电压与一个参考电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生越变。本系统应用LM324剩余的两个集成运算放大器构成一个双限电压比较器。
双限电压比较器的工作原理：
如图3-3所示基准电压VR1和VR2分别由RP1和RP2设定（VR1 ＜VR2）。当输入电压Ui＜VR1时，比较器输出高电平VOH；当Ui＞VR2时，比较器输出也为高电平。而当VR1＜Ui＜VR2时，比较器输出低电平。如图3-3(b)所示。
由于当人体通过菲涅尔透镜组成的传感器现场时，传感器输出一交变信号，其变化幅度大于VR2、小于VR1，才能使比较器输出高电平，否则为低电平，而前级放大器静态时输出电压基本为1／2VDD，处在VR1和VR2之间，故比较器输出为零。VR1和VR2越靠近1／2VDD即（VR2－VR1）越小，电路的灵敏度越高，但容易因噪声干扰产生误动作，若VR1和VR2远离1／2VDD，电路可靠性提高，但灵敏度降低。一般基准电压可按下式选择：
式中，VN为噪声电压。传感器给出的噪声电压，是指传感器噪声输出的信号经过70dB以上的放大后的噪声电压的峰―峰值。如：热式电红外传感器的产品LN084参数给出的噪声电压为80mV（峰―峰值），可选基准电压VR2 －VR1＝（4～5）×80mV=320～400mV(峰―峰值)。这样，即照顾到灵敏度，又能保证电路有一定的可靠性。
(四)& 555单稳态延时电路
为了使报警器能够长时间报警，本系统应用时基集成电路555组成单稳态延时电路。
由555构成的单稳态触发器及工作波形如图3-4所示：
工作原理如下：
电源接通瞬间，电路有一个稳定的过程，即电源通过电阻R向电容C充电，当νc上升到 时，触发器复位，νo为低电平，放电BJT &T导通，电容C放电，电路进入稳定状态
若触发输入端施加触发信号（ ），触发器发生翻转，电路进入暂稳态，νo输出高电平，且BJT& T截止。此后电容C充电至 &时，电路又发生翻转, νo为低电平，T导通，电容C放电，电路恢复至稳定状态。
如果忽略T的饱和压降，则 从零电平上升到的时间，即为输出电压νo的脉宽tW。
这种电路产生的脉冲宽度可以从几个微秒到数分钟，精确度可达0.1%
通常R的取值在几百欧姆到几兆欧姆之间，电容取值为几百皮法到几百微法。
四、&&&&&&&&& 编码电路
为了实现多路无线报警，还需对报警信号进行编码处理后再进行发射。我们采用MC145026集成电路对报警信号进行编码处理。
MC145026是多路数字编码器集成电路，MC是多路数字译码器集成电路，为摩托罗拉（Motorola）半导体公司的产品，它们适用于电压范围宽，功耗低，功能强，宜于采用红外、超声、有线、光纤、射频、电力线载波等各种传输方式的接口，用于各种控制、测控和检测系统
(一)& MC145026的结构及引脚功能
MC145026为双列直插（DIP）式16脚塑封结构，工作电压为＋4.5V～18V。它的外形和引脚排列如图4-1所示：
它的引脚功能如下：
1、&& A1～A5端为加密地址输入端（①～⑤脚）
A1～A5中的每一个端口可设置成三种状态，即高电平“1”、低电平“0”及“开路”。用进行地址编码，故可有35（即243）种不重复的地址密码。
2、&& A6MD0～A9MD3端为加密地址M控制数据输入端（⑥、⑦、⑨、⑩脚）
这四个输入端既可作为加密地址输入端，也可作为控制数据输入端，具有双重功能。当它们作为加密地址输入端使用时，则A6～A9连同A1～A5合为9位地址输入端，这时加密地址编码可有39（即19683）种；当A6MD0～A9MD3作为控制数据输入端时，D0～D3只有“1” 和“0”两种状态，共24有（即16）种不重复的控制数码，可实现16路控制。同时，它有（即243）种不重复的地址密码。
3、&& 内部时钟振荡器的外接RC端
RTC 、CTC、RS（ eq \o\ac(○,11)11～ eq \o\ac(○,13)13脚）为内部时钟振荡器的外接RC端，阻容元件与内部的门电路组成时钟振荡器，其振荡频率取决于外接的阻容元件的参数，即：
对于外接电阻RS，通常取 。
一般，时钟频率振荡器的最高工作频率可达1MHz，在实际电路中都工作在几赫至几百千赫。
（ eq \o\ac(○,14)14脚）编码脉冲发送端。
（ eq \o\ac(○,14)14脚）为编码脉冲发送端，低电平有效。当 端外加低电平时，时钟振荡器起振，各分频器和时序脉冲作用于各功能电路，编码脉冲输出端DO有串行编码脉冲输出；当 端为高电平时，DO端无编码脉冲输出。
&eq \o\ac(○,16)16、 eq \o\ac(○,8)8脚分别为电源供电正极（VDD）和负极（VSS），工作电压VDD＝4.5～18V
(二)&&&&&&&&&&&& MC145026的工组原理
为了说明MC145026编码的工组原理，图画画出了MC145026编码器的时序图，如图4－2所示：
当 端设置为低电平（“0”），DO端（ eq \o\ac(○,15)15脚）便有编码数据脉冲串行输出，每位数据用两个相邻数字脉冲来表示：逻辑“1”用两个连续的脉冲来表示，逻辑“0”编为两个连续的窄脉冲，而“开路”则用一宽一窄来表示。 SHAPE& \* MERGEFORMAT
(三)& MC145026的电路设计
MC145026的电路设计的电路设计如图4-3所示：
A1～A5 ( eq \o\ac(○,1)1～ eq \o\ac(○,5)5脚)用作加密地址输入端，通过连接VDD、“开路”及“接地”构成五位加密地址。A6MD0～A9MD3中A6MD0作为数据输入端，其他的空载待用。三极管VT和电阻R1、R2构成开关电路，通过 端控制MC145026的工作状态。
被前一级电路处理后的脉冲报警信号通过（ eq \o\ac(○,6)6脚）输入MC145026，同时报警信号的高电平脉冲使三极管VT导通， 端变为低电平，编码器开始工作。编码后，将串行加密编码通过DO端（ eq \o\ac(○,15)15脚）输出。
五、&&&&&&&&& 无线发射M接收电路
经编码后的数字基带信号不能直接进行传输，需要借助连续波调制进行频谱搬移，将数字基带信号变换成合适信道传输的数字频带信号，然后进行传输。数字信号的载波调制有三种方式：1、幅度调制，称为幅度键控，记为ASK；频率调制，称为频移键控，记为FSK；相位调制，称为相移键控，记为PSK。相应的被调制的数字信号不能被直接利用，需要经过解调，放大等环节变为合适的基带信号后才能被利用。对应的也有三种解调方式：ASK、FSK、PSK。
本系统采用ASK的方式进行调制和解调，因为ASK方式设备简单，功耗低，传输距离短，适用于报警系统。
(一)& 二进制ASK数字调制M解调系统
1、&& 调制
假定调制信号是单极性非归零的二进制矩形脉冲序列，并以此数字基带信号来控制载波的幅度，当信号为1码时，输出载波 ；信号为0码时，输出载波幅度为0。ASK信号产生的数学模型及波形如图5－1所示。由此产生的ASK信号的表达式：
2、&& 解调
ASK信号有两种解调方式，即相干解调和非相干解调。
如图5-2所示，列出了两种解调方式的数学模型，(a)为相干解调；(b)为非相干解调
(二)& TX315A全晶振式射频收发模块
本系统采用应用目前最先进的声表面波器件和数据专用ASK超外差式单片接收电路开发生产了的TX315系列模块电路,其中含有RF,TF,DATA等高频,中频,数字处理电路。从此使用高频收发电路就如使用三极管一样简单,并以最优异的性能, 成为数字无线传输电路中的极品。TX315A可应用于无线遥控,数据传送,自动抄表系统.无线键盘操作系统,警戒系统。
TX315A由TX315A-T01发射组件和TX315A-R01接收组件两部分组成,因其频率绝对一致,故在使用时可随意增加发射或接收组件,以组成所需的功能系统。
1、&& 发射模块TX315A-T01
输入信号可使用VD5026、PT2262、HT12E等等编码器、或是PIC16、Z80、51系列单片机、电路含有一只47K限流电阻,故信号可由以上芯片直接输入。当作用距离无需太远时、T01的天线可以剪掉不用,以增加其使用灵活性。TX315系列的数据传输速率0.6K-4.8K，10K。
1)&&&&&&& 外形
外形如下图5-3所示
2)&&&&&&& 规格参数
工作电流：静态时不耗电,发射时18mA
工作电压：3V-9V
频率稳定度：10-5
工作温度：-30℃~+70℃
体积：12×22×32mm
3)&&&&&&& 引脚功能
1脚-电源5V
3脚-信号输入
4)&&&&&&& 电路设计
电路设计如图5-4所示：
MC145026编码电路输出的编码脉冲可直接接入TX315A-T01发射电路的输入端3脚，当有编码输入时TX315A-T01发射电路开始工作，通过调制发射送出ASK信号。
2、&& 接收模块TX315A-R01
接收电路采用TX315A全晶振式射频收发模块中的TX315A-R01接收组件，与放射电路中的TX315A-T01发射组件配套使用。
1)&&&&&&&& TX315A-R01外形
模块内含有一整套超外差晶振接收和数据处理电路，输出可直接传送给VD5027，PT2272，HT12D译码器或PIC16，Z80，51单片机，模块天线应展开并尽量竖直且远离金属体。
TX315A的作用距离与发射电压有关，当发射电压5V时为40米左右，6-12V供电时达60米
2)&&&&&&& 规格参数
工作电流：静态时不耗电,发射时18mA
工作电压：3V-9V
频率稳定度：10-5
工作温度：-30℃~+70℃
体积：12×22×32mm
3)&&&&&&& 引脚功能
1脚-电源5V
3脚-信号输出
4)&&&&&&& 电路设计
电路设计如图5－6所示：
由TX315A-T01发射电路发射送出ASK信号，经TX315A-R01接收模块解调后，便可直接送入解码电路工作。
六、&&&&&&&&& 热释电红外探测多路无线报警发射电路
该热释电红外防盗报警发射电路如图所示。它主要由热释电红外传感器、高M低通放大器、电压比较器、单稳态延时电路以及编码、发射电路组成。热释电红外传感器采用国产的SD02型器件，配用检测角度为84°的菲涅尔透镜，检测区域为球形，有效探测距离为12～15m。SD02输出端S输出的正弦波信号被送往高、低通放大器。IC1为四运放LM324。其中IC1a和IC1b分别组成高、低通放大器，IC1c、IC1d组成电压比较器。高、低通放大器的电路结构相同，只是元件参数有差异。一般要求放大器的总增益为65dB。由电压比较器的工作原理可知：当同相输入端的电压高于反相输入端的电压时，电压比较器输出高电平；当同相输入端的电压低于反相输入端的电压时，电压比较器输出低电平。由于高、低通放大器的正弦波信号的中点电压分别由R3、R5和R7、R8设置为 ，即3V，所以由R11～R13组成的分压器将电压比较窗口电压上、下限门限值分别设置为3.4V和2.6V，即IC1c⑨脚电压为3.4V，IC1d eq \o\ac(○,12)12脚电压为2.6V。
如果在防范区域内有人活动，SD02检测的输出信号经高、低通放大器放大后同时加到电压比较器的 eq \o\ac(○,10)10、 eq \o\ac(○,13)13脚。当输入正半周时（信号幅度大于0.4V）， eq \o\ac(○,13)13脚电平高于 eq \o\ac(○,12)12脚所加的2.6V比较电压，IC1d &eq \o\ac(○,14)14脚输出低电平，经隔离二极管VD2送到单稳态延时电路。此时，由于IC1c &eq \o\ac(○,10)10脚电压高于 eq \o\ac(○,9)9脚电压，IC1c输出高电平，使VD1截止；在信号负半周时，IC1c和IC1d比较器输出的电平正好相反，即 eq \o\ac(○,8)8脚输出低电平， eq \o\ac(○,14)14脚输出高电平，使VD1导通，VD2截止。可见，只要热释点红外传感器能检测到人体活动，无论信号是正半周还是负半周，电压比较器均能输出低电平，触发单稳态延时电路翻转。
IC2使用时基集成电路555组成单稳态延时电路，延时时间由R16、C8的参数确定，即 。按电路给定的元件参数，t≈60s。当比较器输出的低电平信号经R15加到IC2的 eq \o\ac(○,2)2脚时，IC2翻转进入暂态，此时IC2 &eq \o\ac(○,3)3脚输出高电平，驱动后续报警电路工作。来人离去后，报警60s后停止工作。
电路中的R14为上拉电阻，可使电路在守候状态时，IC2的 eq \o\ac(○,2)2脚保持高电平，IC2 &eq \o\ac(○,3)3脚输出低电平，后续报警电路不工作。
从555延时电路 eq \o\ac(○,3)3脚输出的延时脉冲信号，送入MC145026的数据输入端A6/D6（ eq \o\ac(○,6)6脚）。同时，如果有报警信号，555延时电路的输出端 eq \o\ac(○,3)3脚的低电平发生翻转，转呈为高电平，导通三极管VT1，使MC145026的 端（ eq \o\ac(○,14)14脚）输入低电平，MC145026开始工作。
当MC145026的 端（ eq \o\ac(○,14)14脚）输入低电平后，MC145026根据A1～A5端（ eq \o\ac(○,1)1～ eq \o\ac(○,5)5脚）的地址编码，将输入端的脉冲信号加密通过Di端（ eq \o\ac(○,15)15脚）输出具有加密地址的串行脉冲编码信号。
编码信号送入采用ASK数字调制方式的TX315－T01无线方式模块，进行ASK数字调制后通过无线电波发射，至此热释电红外探测多路无线报警发射电路的整个过程结束。
七、&&&&&&&&& 解码电路
MC145027是与MC145026配对的具有数据位的译码电路，通过解调的数字基带编码信号可直接接入MC145027的数据输入端进行解码。
(一)& MC145027的结构及引脚功能
MC145027的外形和引脚排列如图7－1所示：
各引脚的功能如下：
A1～A5端（①～⑤脚）为地址码输入端。每一位可设定为状态。设定时，应与编码器MC145026的加密地址编码完全相符。
D0～D3（ eq \o\ac(○,15)15～ eq \o\ac(○,12)12脚）端为控制数据输出端，为锁存输出。
VT端（ eq \o\ac(○,11)11脚）为译码指示端，当译码有效时，VT端由低电平转呈高电平，该高电平的宽度τ≈1.1R2C2
R1、C1端为外接阻容端（ eq \o\ac(○,6)6、 eq \o\ac(○,7)7脚）。其阻容数值应由编码器的RTC、CTC的数值确定，即：R1C1≈3.95RTCCTC
R2MC2端为外接阻容端（ eq \o\ac(○,10)10脚）。其阻容数值应由编码器的RTC、CTC的数值确定，即：R2C2≈77RTCCTC
Di端（ eq \o\ac(○,9)9脚）为编码信号输入端，要求输入的是编码器Do端输出的编码信号。
&eq \o\ac(○,16)16、 eq \o\ac(○,8)8脚分别为电源供电正极（VDD）和负极（VSS），工作电压VDD＝4.5～18V
(二)& MC145027的工作原理
MC145027译码过程如下：
由于MC145027只有A1～A5五位地址，当它设置的A1MD1～A5MD5与编码器预置的对于状态相同，Di端（9脚）收到正确的编码脉冲时，则VT端（11脚）便由低电平转呈高电平，指示发送有效，同时，把从编码器A6MD0～A9MD3端发送来的信号作为数据从D0～D3端输出。因此，在对MC145026和MC145027进行配对使用时，编码器的A1MD1～A5MD5的地址位可以编为三种状态，而数据位只能编成“0”，“1”两种状态。倘若数据位编为“开路”状态，则译码器MC145027在译码时自动译成“1”。
需要注意的是，译码是在连续收到前后两个完全相同的编码信号（相邻两帧）后，VT端才转呈高电平的。采用相邻两帧信号的目的，在于提高译码的可靠性，减少误码。
当发来的第一串行码中的A1～A5位与译码器相应位的输入状态相符时，后4位（D0～D3）便被暂存在4位移位寄存器中。当第二个串行码中的地址再次相符时，数据位部分经数据分离器与寄存器存储的数据位进行逐位比较。若全部符合，经逻辑控制单元确认后，数据便被转移至锁存器输出，并一直保持至新数据到来。
(三)& MC145027的电路设计
MC145027的电路的设计如图7-2所示。
(四)& MC的振荡频率与阻容元件的参数设置
MC集成度高，功能强，在进行编码和译码电路的设计时，所需的外围元件相当少。表列出了对于振荡频率 在1～400kHz之间的编、译码电路，振荡频率 和外围阻容元件参数的对应值，供参考。
八、&&&&&&&&& 声光报警电路
(一)& SQ―1强力闪光灯模块报警电路
强力闪光模块SQ―1，其输出电流可达1A，一旦得电，便自动驱动灯泡EL发出频闪极强的银光，进行闪光报警。
电路结构及组成如图8－1所示：
(二)& 警笛声报警音源电路
警笛声报警音源电路如图8-1所示。它采用KD9561模拟声响集成电路，可发出4种模拟声响，由选声端SEL1和SEL2控制。SEL1和SEL2处在不同的模拟声响。按图中的接法，电路将发出警笛声响信号并由KD9561③脚输送给VT1,经驱动扬声器发出报警声响。R1为外接振荡电阻，调节R1的阻值可改变音调。VT2为电子开关，供报警控制用。当的基极输入端有高电平控制信号输入时，VT2导通，电路工作，发出报警声；当VT2控制端无控制信号输入时，VT2截止，电路不工作，无报警声发出。控制信号可由各种报警探测电路供给。
九、&&&&&&&&& 热释电红外探测多路无线接收报警电路
如图所示，当TX315A－R01接收到加密的ASK信号后，进行解调、放大等环节后，将脉冲信号送入MC145027解码器的数据输入端Di（ eq \o\ac(○,9)9脚）进行译码。
当的Di端（ eq \o\ac(○,9)9脚）收到脉冲信号以后，首先通过A1～A5端的地址设置来判断是否为有效加密信号，如果加密地址不对便不会进行解码及后续工作，等待下一组信号的到来；如果与加密地址一致，MC145027解码器将对加密信号进行解码，然后根据发射信号的要求，相应从（ eq \o\ac(○,12)12～ eq \o\ac(○,15)15脚）端输出脉冲信号。
如果发射电路（4路）任何一路发出报警信号，那么MC145027中对应的一路输出端（D0～D3）便会由原来的低电平翻转成为高电平，进而驱动后面的声光报警电路工作。例如MC145027中的D0端接到报警信号输出高电平，使三极管VTO导通；继电器线圈K0通电，开关触点K0闭合，使SQ-1-0强力闪光灯模块电路开始工组，，导通闪光灯LE0，发出频闪极强的报警灯光。与此同时，D0端高电平使F或门置“1”，然后导通三极管VT5，接通KD9561警笛声报警音源电路，驱动扩音器发出警笛声
十、&&&&&&&&& 报警系统的电源设计
(一)& 发射电路
考虑到发射电路的安放位置灵活多变，为此，发射电路采用电池供电。应选用合适的电池为发射电路提供6V的电压。
(二)& 接收电路
为了保证接收电路工作可靠，一般采用稳压电源供电。在接收电路中，采用变压器降压，工作稳定可靠，供电电压与高压部分（市电）有良好的隔离作用，调试和安装电路时比较安全，并且选用较大容量的变压器，可向负载提供较大的工作电流，是一种应用较多的降压电路。
变压器降压稳压电源，一般采用串联稳压方式。目前集成稳压器的大量出现，使得稳压电源构成非常简单，且成本不高。
图10－1是采用CW7806三端固定集成稳压器构成的稳压电路。220V市电经变压器T降压和桥式整流器进行全波整流后，变为直流电压，由C进行滤波，作为CW7806集成稳压器的输入电压，经其稳压后就变为非常稳定的直流电压了。
CW7806规格：&&&&&& 最大输入电压：35 V； &&&&&& &&&&&& 输出电压：6 V；
输出电流：1.5 A；&&&& &&&&& 电压调整率：5 mV
电流调整率：14 mA；& &&&&& 工作温度范围：0～70℃
使用三端固定集成稳压器时要注意： eq \o\ac(○,1)1输入电压不得超过允许最大输入电压（一般为40V）。 eq \o\ac(○,2)2输入电压要高于输出电压3V以上，否则将不起稳压作用，但也不要太高，那样，稳压功耗将会增大。
十一、&&&&&&&&&&&&& 设计体会
通过设计这套热释电红外线探测多路无线报警系统，我有以下几方面的心得体会：
首先，在设计中通过老师的指导，了解、认识了电子电路的设计流程、步骤和方法。在设计电路时，先应一套总体思路，然后根据思路设计框架图，再根据框架设计各个单元电路，最后将各电路组合安装、调试。
其次，通过这次的设计，将三年来所学的课程（电工、数字电子、模拟电子等），融会贯通在一起，可谓是一次真正意义的知识应用与实践。与此同时，还加深了对所学知识的进一步理解，对以前学习过程遇到的模糊的概念，疑难问题也迎刃而解，可谓是一次知识的升华。
还有我个人认为在这次设计中最重要的收获是无形中形成的一套电子电路知识体系和设计思路。而知识体系和设计思路的形成也真正的达到了大学学习的目的：学会学习。这为以后无论是继续学习，还是从事相关工作都奠定了基础。
然而，通过这次设计我也发现了很多不足之处：
1、知识欠缺，还不完善，还有很多需要去认真学习、钻研。
2、对设计过程中的很多部分还只停留在定性分析阶段，不能进行定量分析。
3、缺乏实践经验，对元器件的认识还不够，特别是对元器件的选用上还不能独立完成。
4、由于知识的缺乏，对这套系统设计还不完善，例如，没有加入开机延时电路等。
1、苏长赞主编：《实用遥控技术手册》，北京：人民邮电出版社，1996年。
2、陈永甫主编：《红外探测与控制电路》，北京：人民邮电出版社，2004年。
3、无线电爱好者丛书编委会，黄继昌等主编：《实用报警电路》，北京：&&&& 人民邮电出版社，2005年。
4、华中理工电子学教研室编，康华光主编：《电子技术基础》（模拟部分）（第四版），北京：高等教育出版社，1999年。
5、华中理工电子学教研室编，康华光主编：《电子技术基础》（数字部分）（第四版），北京：高等教育出版社，2000年。
6、秦曾煌主编：《电工学》上册，电工技术（第五版），北京：高等教育出版社，1999年。
7、秦曾煌主编：《电工学》下册，电子技术（第五版），北京：高等教育出版社，1999年。
首先感谢苏老师、张老师等各位老师，给我的支持和帮助，感谢他们在这几个月份给与的关键性指导和提议。
同时我也感谢家里的父母，为我提供了一个很好的学习环境，和无微不至的关怀，在我感到困难和灰心时，他们对我的鼓励，我的成功有他们不可以或缺的功劳。
感谢同学们，曾给予我很多技术性的帮助，我在这里向所以帮过我的，鼓励过我的所有人表示衷心的感谢！！！
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