无线遥控多功能防盗器

无线遥控多功能防盗器,Wireless multifunction alarm

作者：张晓东 一、工作原理
　　无线电遥控多功能防盗器的电路如下图所示。A1为新型微波探测器，其内部控制处理芯片采用了先进的模糊检测电子技术和数字化功能处理方式，具有较高的探测灵敏度和触发可靠性，并且外壳给有灵敏度调节孔、指示灯和安装孔，使用十分方便。A2为四位无线电遥控数字编码发射器，A3为配对的接收解码器模块。HA为报警专用警笛声电喇叭，其内部已包含有音源发生器和功率放大器，接通12V直流电源，即会发出响度声级达125dB的警笛声。
　　本机使用免维护固体蓄电池G供电，并由市电通过变压器T降压、VD2半波整流和R6限流后长期进行浮充电，以防止歹徒弄断市电线路后作案。闭合开关SA，电路接通电源。此时，A1的输出端OUT、A3的数据锁存输出端A～D和解码有效非锁存输出端Io均为低电平，VT1～VT5均截止，HA及继电器K无电不工作，电路处于守候工作状态(实测静态总电流小于9mA)。当在有效作用距离范围内按动发射器上A键时，A3所对应的解码信号输出端A输出高电平(实测4V)，电路进入微波探盗报警状态。一旦有人(或物体)在A1监控的戒备区域内活动时，其OUT端输出高电平(保持时间≥5s)，致使VT1、VT2和VT5先后导通，HA通电发出响亮的警笛声。A1每探测到一次活动人体(或物体)，HA会连续发声5s；若人(或物)持续在现场活动，HA将持续发声。当按动发射器上B键时，电路进入灯光控制状态，其作用实质上是一个无线电遥控交流开关。这时，A3所对应的解码信号输出端B输出高电平，VT3导通，继电器K得电吸合，其常开触点KH接通被控220V交流照明电灯回路，令电灯通电发光。当按动发射器上C键时，电路进入紧急求救状态，这时A3所对应的解码信号输出端C输出高电平，VT4、VT5先后导通，HA得电持续发出警笛声。此功能有两大用途：一是在主人(尤其是妇孺老人)已发现盗情、而探盗器尚未探测到之前，令报警喇叭及时发出警笛声，吓退窃贼；二是银行等单位营业人员在遇到歹徒威胁作案肘，通过暗操纵发射器，呼叫保安室人员出动营救等。 　　由手A3的解码信号输出端A～D互为锁存关系，并且本电路中将D端悬空未用，所以发射器上对应的D键便成为上述各功能的解除键。即：按A键后再按D键，微波探盗功能被解除；按B键后再按D键，被控电灯自动熄灭；按C键后再按D键，求救报警声被自动解除。A3的Io端为解码有效非锁存输出端，它通过电容器C接VT4基极，每当按动发射器上A～D，任意一键时，Io均输出正脉冲电压对C充电，充电电流使VT4、VT5随之导通一下，令HA得电发出很短促的“嘀!”声，表示所发指令已被接收并生效。 　　二、元器件选择 　　A1选用国产TX982型微波探测器(也叫雷达探测模块、人体探测器)，它内部包含了微波发射、接收及信号放大、识别等电路，能够以非接触形式探测出周围一定范围内的运动人体或物体，并转换成高电平信号输出。由于TX982内部采用了专门的微处理集成电路，并应用了先进的模糊检测电子技术与数字化功能处理方式，所以具有探测灵敏度高、作用范围大、抗干扰性强、可靠性能好、安装使用简便等优点，可广泛应用于各种自动检测、自动报警和自动控制产品中。
　　TX982的外形和引线功能如下图所示。该器件系模块化产品，全部电路焊装在尺寸约为46．5mm×32mm×17mm(不包括安装支架)的塑料小盒内。盒顶部安装有φ90mm的微型环状天线；盒底部安装有塑料固定架；盒侧面设有一个红色发光二极管和一个灵敏度调节孔。红色发光二极管用来指示TX982的工作状态(平时熄灭，通电初始化和探测到移动人体、物体时发光)。灵敏度调节孔用来调节探测距离；顺时针调探测距离变近，逆时针调探测距离变远。TX982共有三根外接线，通过长约1.2m的双芯屏蔽线引出，其红线接电源正极，风线接电源负极，白线为信号输出端(OUT)。白线静态时输出低电平，探测到移动人体或物体时输出高电平。实际应用时，如模块引出线太短，可用相同的双芯屏蔽线进行加长。
　　TX982通电工作时，在环形天线的轴线方向产生一个椭圆形半径2～6m(可调)的空间微波探测场，构成立体方位探测区域。当移动人体在探测区活动时，其反射回波使原波场频频率(或相位)相应发生变化，这一变化经专用微处理器一系列检出、放大、整形、延时处理后，从OUT端输出高电平信号，用于控制各种执行电路工作。TX982的主要参数：工作电压范围12～15V，静态守候电流5mA左右；初次加电时延迟开启时间(即锁闭时间)60～90s，监控距离在2～6m间连续可调；触发输出时间≥5s(厂家可根据用户要求定制不同的时间)，输出形式为电压方式，有输出时电压≥7V；工作温度范围-25℃～+45℃。
　　A2、A3选用配套的TWH9636/TWH9638型四位无线电遥控专用组件，它包括一只微型化的匙扣式数字编码发射器和一只模块化的接收解码器。发射器A1的外形参见图1左下边所示，其体积约为67mm×36mm×14mm，在面板上设有A、B、C、D四位按键和一个发光二极管指示灯，机内装有AG23-12V型电池。当按动按键时，发光二极管点亮，机内数字编码电路工作并驱动频率为265MHz的超高频发射电路。将载有数字信号的高频电磁波通过印刷板天线发射出去。发射器工作时电流约6mA，不发射时不耗电。
　　接收模块外形及引脚排列如下图所示，其体积约为47mm×32mm×16．5mm，内有超再生式高频接收电路、信号检出及处理电路、译码电路等，可直接输出互锁的四路(A、B、C、D端)高电平信号和一路(IO端)非锁存正脉冲信号。 　　通常。A、B、C、D端也称为四位数据输出端，它们与发射器上A、B、C、D四位数据发射按键一一对应；Io端称为解码有效输出端，所输出正脉冲脉宽基本上与有效按动发射器按键的时间同步。接收模块A3内部已设计有稳压电路，工作电压范围9～14V，工作电流(各输出端悬空)4．5mA；接收灵敏度0.5mY，接收频率265MHz，带宽250kHz；各输出端最高输出电压(空载)4V、最大输出电流(短路)2mA。接收模块上的TP脚为测试端，通过它可方便地从示波器上观察到接收信号中的编码脉冲，实际使用时空悬不接入电路。TWH9636／TWH9638组件的有效遥控距离达20～40m，适应工作环境温度为-25～+70℃；它内部的编、解码在出厂时已配对编设好，不重复组码高达17．7万组，具有良好的抗干扰性能。
　　A2、A3也可用同类产品HY986／HY988B来直接代换。
　　VT1～VT4均用9014型硅NPN小功率三极管，要求电流放大系数β>100；VT5用8550型(ICM=1．5A、PCM=1W)硅PNP中功率三极管，要求电流放大系数β>150。VD1、VD2均用1N4001型硅整流二极管。
　　HA用TWH21型超响度防盗报警专用动圈式、警笛声电喇叭。该电喇叭外形与普通小型号筒式扬声器无异，但内部已经包含有模拟警笛声发生器、音频功率放大器和电——声换能器件；只妻给它接上12V直流电源(输出电流>1．1A)，便可发出响度达125dB(分贝)的警笛声来。HA也可用LQ46-88D型会喊“抓贼呀”的语音电喇叭来直接代替。
　　R1～R5均用RTX-1／8W型碳膜电阻器，R6用RJ-1／4W型金属膜电阻器。C用CD11-10V型电解电容器。K用工作电压是12V的JZC-22FA超小型中功率电磁继电器。其触点负荷为3A×220V(交流)。T用优质220V/12V、3W成品电源变压器，要求长时间通电不明显发热。G用12V、1．2Ah密封式酸性免维护微型蓄电池。
　　F用BGXP-0.15A型保险管，并配套BLX-1型保险管座。SA用1×1小型拨动开关。XP1、XS1分别选用φ3．5mm小型三芯插头和插孔，XP2、XS2分别选用配套2CTD-2/2CZD-2型小二线电源插头和插座，XP3用普通交流电二线插头。X1、X2分别用720型红色和黑色塑料接线柱。 三、制作与使用
　　下图所示为该多功能防盗器印制电路板接线图，印制电路板实际尺寸约为80mm×55mm。除A1、A2、HA和XP1-XP3外，焊接好的电路板及其它元器件应全部焊装在一个体积合适的绝缘小盒(笔者用塑料饭盒)内。盒外壳适当部位分别开出小孔，固定安装好XS1、XS2、SA、X1、X2和F管座。XP3则通过长约1．5m左右的双股电线引出盒外。A1自带1．2m长韵双芯屏蔽线(不够可用同样的线加长)，只要按图1正确接好插头XP1即行。HA通过双股电线与接线柱X1、X2接通，注意极性，不要接反。本装置只要元器件质量保证，焊接无误，电路无须任何调试便能满意工作。
　　实际应用时，可将探测器A1安装在需要警戒的地方，如所保护物体上面、现场中央或室内天花板上等。
　　由于环状天线轴芯方向的监测能力较强，所以应尽量使轴芯指向被监控区域；必要时可摆动天线(仅作微调操作)调整监测方向及角度。微波具有穿透墙壁和非金属门窗的能力，要特别注意左邻右舍的活动导致误报，首次安装A1时应反复调节其侧面的灵敏度微调电位器，使探测灵敏度适可而止。天线环平面要求远离大的金属体50mm以上，以免造成接收回波的灵敏度严重变差；天线还要远离窗帘、排风扇等风动物，以免造成报警器误报。主机部分应放置在探测器的监控范围内，以避免窃贼作案前关机；HA亦应不脱离微波警戒场，并且固定在传声良好的高处。XP2引出的两根导线头，不分顺序并接在被控220V交流照明电灯开关两端即成。
　　无线电遥控多功能防盗器在使用时应注意以下五点：
　　(1)报警器每次通电(闭合SA)时，A1具有60～90s延时预备时间，其问按动发射器上A键，A1不会进行人体测探(即人活动不会触发HA报警)，这一点在检测报警器性能时应加以区分。
　　(2)报警器各功能不能同时使用，只能任选其中一种；从一种功能转换到另一种功能时，其间可不必按发射器上D键解除前一个功能，直接按下一个功能键便可完成转换。
　　(3)微波探头安装时要远离主机盒1m以上。以免产生的微波影响A3接收灵敏度，造成遥控距离缩短；HA也应离开A1探头一定距离，以避免声响振动环状天线，造成报警器误报。
　　(4)XP2插头引出的两根电线头，可不分顺序并接在被控220V交流照明电灯开关(或其它电器电源开关)两端，它的接入并不影响电灯开关原有的功能。但应注意，“遥控”和“手动”开关电灯两种方案中，每次只能使用一种，并且不能交错使用。例如：“遥控”开灯后，不能“手动”去关灯，必须“遥控”关灯；“手动”关灯后，才能“遥控”电灯。
　　(5)若使用中发现遥控距离过近或发射指示灯变暗，应及时更换发射器A2内的A23-12V型电池。主机所用蓄电池G，在浮充电状态下，一般有3～5年长的使用寿命，并且免维护；若改用循环充放电使用方法，则寿命长达300次以上。