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摘要：介紹一種新型防盜報警器，是采用TWH9250雷達探測模塊將監(jiān)管區(qū)域的警情轉(zhuǎn)換成一個低電平信號輸出，然后通過報警集成電路與集成音頻功率放大電路的共同作用實現(xiàn)防盜報警；同時還設(shè)有紅外線攝像控制電路。該防盜報警器簡單實用、工作可靠、安全性能高,且容易實現(xiàn)。特別適合于金庫、倉庫、辦公樓以及實驗室等財產(chǎn)的防盜報警。 隨著物質(zhì)的不斷豐富和人民生活水平的迅速提高，人們的安全意識也在不斷加強，許多家庭和單位都安裝了防盜門窗，這些防盜門窗在保證人身和財產(chǎn)安全等方面發(fā)揮了積極的作用。但是，像金庫、倉庫、重點實驗室之類的重要場所，單靠簡單的防盜門窗是不夠的，還必須安裝防盜報警裝置。常見的防盜報警器有紅外線防盜報警器、觸摸式防盜報警器、感應(yīng)式防盜報警器和磁控防盜報警器等；這些防盜報警器的共同缺點是監(jiān)控范圍內(nèi)存在死角，為犯罪份子作案提供了可乘之機。為了解決死角監(jiān)控不到的問題，采用TWH9250雷達探測模塊 ，設(shè)計了一個新型的全方位無死角微波防盜報警器。 一、防盜報警器組成 考慮該防盜報警器在探測到警情時應(yīng)具有聲光報警功能，同時還需對現(xiàn)場進行攝像控制，所以，在電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計上除用于發(fā)射微波的環(huán)狀天線之外，還應(yīng)包含雷達探測模塊、報警集成電路、集成音頻功率放大電路、紅外攝像控制電路和直流穩(wěn)壓電源電路5個部分，其組成框圖如圖1所示。 二、防盜報警電路設(shè)計 1、探測模塊TWH9250簡介 TWH9250是一款新穎的雷達探測模塊，該模塊具有以下特點： （1）采用微波管掃描發(fā)射，探測距離遠； （2）全方位無死角檢測； （3）功耗小，可采用電池供電； （4）內(nèi)部電路采用集電極開路輸出，終端配接靈活，可直接驅(qū)動小型繼電器動作； （5）具有光控端和靈敏度調(diào)節(jié)端，滿足各種場合使用要求； （6）外圍電路簡單，只要接上圓環(huán)天線和終端執(zhí)行機構(gòu)，通電便可工作。 TWH9250 模塊的外形、引腳排列及內(nèi)部電路功能框圖如圖2所示。 環(huán)狀天線發(fā)射的微波信號形成一個立體微波警戒網(wǎng)，當(dāng)有人在網(wǎng)內(nèi)走動時，就會產(chǎn)生人體移動反射回來的微波信號，這時"微波產(chǎn)生"電路便產(chǎn)生出隨物體移動的微弱低頻信號。該信號經(jīng)兩級放大至70dB左右，再依次送入窗口電壓比較電路和脈沖寬度比較電路進行雙重鑒別。當(dāng)確認信號電壓的幅值和寬度均達到設(shè)定要求時，鎖存電路觸發(fā)，其觸發(fā)信號經(jīng)光控門送至計數(shù)控制電路進行輸出延遲處理,延遲時間設(shè)定為10s，最后由末級功率管的集電極輸出。為提高微波電路的穩(wěn)定性能，比較電路的精度，各部分電路由4V和7V穩(wěn)壓系統(tǒng)單獨供電。該電路在初次通電時，需經(jīng)40s預(yù)穩(wěn)定時間才能進入探測戒備狀態(tài)，以后只要不掉電，電路隨時處于探測狀態(tài)。TWH9250模塊正常工作電壓為12 V。各引出腳功能如表1 所示。 2、報警集成電路 為了使防盜報警器發(fā)出類似消防車的聲音，A2采用LC246報警集成電路，并將他的第一選聲端即8腳接電源（3V），讀者如果改變其選聲端的電平，則可獲得其他的報警聲響。 該報警集成電路是根據(jù)探測模塊提供的輸出信號進行工作的。當(dāng)有人在報警器有效探測區(qū)范圍內(nèi)活動時，探測模塊控制信號輸出端輸出一個持續(xù)時間約10s左右的低電平信號，該信號經(jīng)R1加到三極管VT1的基極，使VT1處于導(dǎo)通狀態(tài)。VT1的集電極電平經(jīng)R3限流、VZ穩(wěn)壓后得到3V左右直流電壓,使報警集成電路A2得電工作，從5腳輸出內(nèi)儲的最令人注意的消防車聲音報警信號。同時，由于VT1導(dǎo)通，致使紅色發(fā)光二極管LED1在系統(tǒng)發(fā)出聲音報警的同時也發(fā)光報警。如果人在探測范圍內(nèi)活動不止，報警聲將會持續(xù)不斷，直到人的活動結(jié)束為止。電路如圖3所示。 由于TWH9250在初次通電時大約有40s的預(yù)穩(wěn)定狀態(tài)，在此狀態(tài)時輸出端也會有低電平信號輸出，為了防止在剛通電時揚聲器有刺耳的報警聲響發(fā)出，所以電路設(shè)置了預(yù)熱開關(guān)S，在剛通電時打開開關(guān)S，待預(yù)穩(wěn)定時間過后（可通過LED1發(fā)光狀態(tài)來判斷），再合上開關(guān)S，電路即進入警戒狀態(tài)。 3、集成音頻功率放大電路 為了使電路輸出功率較大，報警效果更好，該電路選用LM386小功率通用型集成音頻功率放大器。他的2腳為反相輸入端，3腳為同相輸入端，每個輸入端對地的直流電位接近于零，即使與地短接，直流電平也不會產(chǎn)生太大的偏離，使用比較靈活和方便。設(shè)計時，該集成功率放大電路采用OTL接法，C2為輸入耦合電容，C4為電源去耦濾波電容，R7，C5為頻率補償電路，以抵消揚聲器音圈電感在高頻下的不良影響，改善功放的高頻特性，同時防止高頻自激。因為電路是接成OTL形式，所以在輸出端與負載之間接了一個470μF的大電解電容器C6。1和8腳之間接RP2和C3，調(diào)節(jié)RP2可使LM386的電壓增益在20～200之間變化。揚聲器采用8Ω，5W電動揚聲器。 4、紅外攝像控制電路 從前面的設(shè)計和分析可知，當(dāng)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)有警情出現(xiàn)時，TWH9250探測模塊輸出低電平信號，同時使得A2的7腳獲得3V直流電壓；該3V電壓一路作為報警集成電路A2的電源，另一路送至紅外攝像控制電路，并通過R8直接加到VT2的基極，使VT2由原來的截止態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，繼電器K吸合，使紅外線攝像電路得電工作。 5、直流穩(wěn)壓電源電路 直流穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器、硅橋、濾波電容、三端集成穩(wěn)壓器4個部分組成，電路如圖3所示。 電源變壓器可從市場直接購得或自行繞制，其參數(shù)可按220V/15V，10VA選取。濾波用大電容器可采用日本ELNA（耐壓不低于25V），以確保其質(zhì)量。C7用來消除電源網(wǎng)絡(luò)的雜波干擾信號，綠色發(fā)光二極管LED2為電源指示燈。為防歹徒破壞電網(wǎng)使報警系統(tǒng)失效，可采用12V蓄電池供電。 另外，圖3中RG為光敏電阻，當(dāng)RG的阻值小于1kΩ時，模塊即被封鎖不工作，所以能實現(xiàn)白天"休息"，夜晚工作。如果要求模塊全天候工作，可以不接RG，直接將模塊的R端懸空。RP1為靈敏度調(diào)節(jié)電位器，最好采用WSW有機實芯微調(diào)電阻器，通過調(diào)整其阻值大小，可以調(diào)節(jié)模塊的探測距離。 探測模塊外接的環(huán)狀天線可采用φ2～4mm粗銅絲制作，其內(nèi)徑為10mm，開口處平行引線不超過10mm，并保證天線安裝穩(wěn)固，不能有晃動。 電路中除可調(diào)電阻器以外，其余電阻均采用RTX21/8W碳膜電阻器。 三、結(jié)語 該防盜報警器采用雷達探測模塊TWH9250，具有獨特的設(shè)計思想和簡單的控制電路，并且監(jiān)控范圍較大，探測靈敏度較高，調(diào)節(jié)靈敏度電位器可使探測距離在1～5m之間變化。 該裝置在實驗室進行試驗，運行良好；具有簡單實用、工作可靠、靈敏度高等優(yōu)點。是一種應(yīng)用前景看好、值得推廣的新型防盜報警裝置。 |
