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摘要：介紹一種新型防盜報警器，是采用TWH9250雷達探測模塊將監管區域的警情轉換成一個(gè)低電平信號輸出，然后通過(guò)報警集成電路與集成音頻功率放大電路的共同作用實(shí)現防盜報警；同時(shí)還設有紅外線(xiàn)攝像控制電路。該防盜報警器簡(jiǎn)單實(shí)用、工作可靠、安全性能高,且容易實(shí)現。特別適合于金庫、倉庫、辦公樓以及實(shí)驗室等財產(chǎn)的防盜報警。 隨著(zhù)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(mén)窗，這些防盜門(mén)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(diǎn)實(shí)驗室之類(lèi)的重要場(chǎng)所，單靠簡(jiǎn)單的防盜門(mén)窗是不夠的，還必須安裝防盜報警裝置。常見(jiàn)的防盜報警器有紅外線(xiàn)防盜報警器、觸摸式防盜報警器、感應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(diǎn)是監控范圍內存在死角，為犯罪份子作案提供了可乘之機。為了解決死角監控不到的問(wèn)題，采用TWH9250雷達探測模塊 ，設計了一個(gè)新型的全方位無(wú)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(shí)應具有聲光報警功能，同時(shí)還需對現場(chǎng)進(jìn)行攝像控制，所以，在電路結構的設計上除用于發(fā)射微波的環(huán)狀天線(xiàn)之外，還應包含雷達探測模塊、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壓電源電路5個(gè)部分，其組成框圖如圖1所示。 二、防盜報警電路設計 1、探測模塊TWH9250簡(jiǎn)介 TWH9250是一款新穎的雷達探測模塊，該模塊具有以下特點(diǎn)： （1）采用微波管掃描發(fā)射，探測距離遠； （2）全方位無(wú)死角檢測； （3）功耗小，可采用電池供電； （4）內部電路采用集電極開(kāi)路輸出，終端配接靈活，可直接驅動(dòng)小型繼電器動(dòng)作； （5）具有光控端和靈敏度調節端，滿(mǎn)足各種場(chǎng)合使用要求； （6）外圍電路簡(jiǎn)單，只要接上圓環(huán)天線(xiàn)和終端執行機構，通電便可工作。 TWH9250 模塊的外形、引腳排列及內部電路功能框圖如圖2所示。 環(huán)狀天線(xiàn)發(fā)射的微波信號形成一個(gè)立體微波警戒網(wǎng)，當有人在網(wǎng)內走動(dòng)時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生人體移動(dòng)反射回來(lái)的微波信號，這時(shí)"微波產(chǎn)生"電路便產(chǎn)生出隨物體移動(dòng)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(jìn)行雙重鑒別。當確認信號電壓的幅值和寬度均達到設定要求時(shí)，鎖存電路觸發(fā)，其觸發(fā)信號經(jīng)光控門(mén)送至計數控制電路進(jìn)行輸出延遲處理,延遲時(shí)間設定為10s，最后由末級功率管的集電極輸出。為提高微波電路的穩定性能，比較電路的精度，各部分電路由4V和7V穩壓系統單獨供電。該電路在初次通電時(shí)，需經(jīng)40s預穩定時(shí)間才能進(jìn)入探測戒備狀態(tài)，以后只要不掉電，電路隨時(shí)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(lèi)似消防車(chē)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探測模塊提供的輸出信號進(jìn)行工作的。當有人在報警器有效探測區范圍內活動(dòng)時(shí)，探測模塊控制信號輸出端輸出一個(gè)持續時(shí)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處于導通狀態(tài)。VT1的集電極電平經(jīng)R3限流、VZ穩壓后得到3V左右直流電壓,使報警集成電路A2得電工作，從5腳輸出內儲的最令人注意的消防車(chē)聲音報警信號。同時(shí)，由于VT1導通，致使紅色發(fā)光二極管LED1在系統發(fā)出聲音報警的同時(shí)也發(fā)光報警。如果人在探測范圍內活動(dòng)不止，報警聲將會(huì )持續不斷，直到人的活動(dòng)結束為止。電路如圖3所示。 由于TWH9250在初次通電時(shí)大約有40s的預穩定狀態(tài)，在此狀態(tài)時(shí)輸出端也會(huì )有低電平信號輸出，為了防止在剛通電時(shí)揚聲器有刺耳的報警聲響發(fā)出，所以電路設置了預熱開(kāi)關(guān)S，在剛通電時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān)S，待預穩定時(shí)間過(guò)后（可通過(guò)LED1發(fā)光狀態(tài)來(lái)判斷），再合上開(kāi)關(guān)S，電路即進(jìn)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(gè)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(huì )產(chǎn)生太大的偏離，使用比較靈活和方便。設計時(shí)，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(shí)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(gè)470μF的大電解電容器C6。1和8腳之間接RP2和C3，調節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(dòng)揚聲器。 4、紅外攝像控制電路 從前面的設計和分析可知，當監控區域內有警情出現時(shí)，TWH9250探測模塊輸出低電平信號，同時(shí)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(guò)R8直接加到VT2的基極，使VT2由原來(lái)的截止態(tài)轉為導通，繼電器K吸合，使紅外線(xiàn)攝像電路得電工作。 5、直流穩壓電源電路 直流穩壓電源電路由電源變壓器、硅橋、濾波電容、三端集成穩壓器4個(gè)部分組成，電路如圖3所示。 電源變壓器可從市場(chǎng)直接購得或自行繞制，其參數可按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(lái)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)使報警系統失效，可采用12V蓄電池供電。 另外，圖3中RG為光敏電阻，當RG的阻值小于1kΩ時(shí)，模塊即被封鎖不工作，所以能實(shí)現白天"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為靈敏度調節電位器，最好采用WSW有機實(shí)芯微調電阻器，通過(guò)調整其阻值大小，可以調節模塊的探測距離。 探測模塊外接的環(huán)狀天線(xiàn)可采用φ2～4mm粗銅絲制作，其內徑為10mm，開(kāi)口處平行引線(xiàn)不超過(guò)10mm，并保證天線(xiàn)安裝穩固，不能有晃動(dòng)。 電路中除可調電阻器以外，其余電阻均采用RTX21/8W碳膜電阻器。 三、結語(yǔ) 該防盜報警器采用雷達探測模塊TWH9250，具有獨特的設計思想和簡(jiǎn)單的控制電路，并且監控范圍較大，探測靈敏度較高，調節靈敏度電位器可使探測距離在1～5m之間變化。 該裝置在實(shí)驗室進(jìn)行試驗，運行良好；具有簡(jiǎn)單實(shí)用、工作可靠、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。是一種應用前景看好、值得推廣的新型防盜報警裝置。 |
