本文介紹的報警器采用無線反饋報警原理，由兩大部分組成：第一部分由防盜入侵探測器和微型無線報警發(fā)射機組成；第二部分為無線報警接收控制器。使用時將第一部分安裝在儲藏室、車庫等需要防范的場所；第二部分則放置在居民住室內(nèi)。
電路原理
一、入侵探測器和微型報警發(fā)射機部分
圖１為入侵探測器和微型無線報警發(fā)射機的電路原理圖。小磁鐵與觸點常閉型干簧管Ｅ組成入侵探測器，將小磁鐵安裝在儲藏室的門扇上，干簧管Ｅ緊靠小磁鐵，安裝于相對的門框上。平時門處于關(guān)閉狀態(tài)，由于小磁鐵緊靠Ｅ，使Ｅ內(nèi)部兩常閉觸點依靠外磁力作用而斷開，微型發(fā)射機因無電源不工作。一旦發(fā)生盜情，小磁鐵就會隨門扇遠離Ｅ，Ｅ失去外磁場的作用，其內(nèi)部兩觸點依靠自身的彈力而閉合，微型發(fā)射機得電立即發(fā)出編碼報警電信號。ＩＣ１(ＶＤ５０２６)是一數(shù)字編碼集成電路，其共設(shè)８個地址碼，即Ａ１～Ａ８；４個數(shù)據(jù)碼，即Ｄ１～Ｄ４。(編者注：ＶＤ５０２６／５０２７的相關(guān)介紹可參見今年《電子報》第３５期本版中《編解碼電路與系統(tǒng)安全》一文)。經(jīng)地址編碼的數(shù)據(jù)由ＩＣ１的腳輸出。ＩＣ１的振蕩頻率由外接電阻Ｒ１決定，Ｒ１阻值越小，振蕩頻率越高。Ｒ１的阻值可在１２０ｋΩ～４７０ｋΩ之間選擇，但應(yīng)注意Ｒ１的阻值必須和報警接收部分的解碼器ＶＤ５０２７的振蕩電阻Ｒ１５(見圖２)的阻值嚴格一致，否則無法可靠解碼。晶體管Ｖ１與Ｃ１、Ｃ２、Ｌ１、Ｌ２等元件組成調(diào)制和射頻發(fā)射電路，其發(fā)射頻率在３００ＭＨｚ左右，為了增加發(fā)射電路的穩(wěn)定性，天線Ｌ２可直接印制在電路板上。
二、無線接收報警控制器
圖２是無線接收報警控制器的電路原理圖，它由超再生接收、放大、整形、譯碼電路及報警信號發(fā)生電路等部分組成。
由天線輸入的３００ＭＨｚ射頻信號，經(jīng)Ｃ１送到Ｔ１的發(fā)射極，通過Ｔ１高頻放大后，經(jīng)Ｃ４送至超再生射頻解調(diào)器Ｔ２的發(fā)射極，解調(diào)出的編碼數(shù)據(jù)脈沖信號經(jīng)Ｃ１２送至運放集成電路ＩＣ１的Ａ１和Ａ２進行放大和整形，最后送入解碼電路ＩＣ２的第腳進行數(shù)據(jù)解碼。解碼集成電路ＶＤ５０２７是編碼集成電路ＶＤ５０２６的配對電路。使用中ＶＤ５０２６和ＶＤ５０２７兩電路的地址碼Ａ１～Ａ８應(yīng)絕對保持一致，它們的狀態(tài)碼也應(yīng)保持一樣。當ＶＤ５０２６停止發(fā)送信號(發(fā)射機關(guān)機)時，ＶＤ５０２７的腳ＶＴ端復(fù)零。電路中利用單向可控硅ＳＣＲ做報警保持，ＶＤ５０２７的腳呈高電平時，ＳＣＲ被觸發(fā)導(dǎo)通，音樂片９５６１因得電而輸出報警信號，推動喇叭發(fā)聲，報警指示燈Ｄ２點亮。此后，即使ＶＤ５０２７的腳復(fù)零，由于可控硅ＳＣＲ已導(dǎo)通，因而報警喇叭將一直發(fā)聲，直至按下報警解除開關(guān)Ｋ２為止。
為了防止停電發(fā)生漏報警，無線報警接收控制器采用交、直流兩種方式供電，并可自動轉(zhuǎn)換。當有交流電源時，整流輸出的９Ｖ電源加在二極管Ｄ５的負極，二極管Ｄ５截止，電路依靠交流供電工作。一旦交流停電，Ｄ５的負端因失去９Ｖ電壓而導(dǎo)通，９Ｖ電池通過Ｄ５給電路供電，實現(xiàn)交、直流供電自動切換。
元件選擇
圖１中的小磁鐵和干簧管Ｅ可在市場上購買成品的常閉式門窗戒備傳感器。要求防范場所的門扇和門框之間的間隙要小，門關(guān)閉后要牢靠，否則被風(fēng)吹動可能引起誤報警。Ｌ２可用鍍銀線或∮１.５ｍｍ的漆包線圍成，也可直接印刷在電路板上。編碼器不需要編碼開關(guān)，只要將某點與電源正極或負極相連即可。電源用１５Ｖ疊層電池。整個發(fā)射電路可制作在一塊比火柴盒還小的電路板上。
圖２中的報警信號接收和報警控制部分中，Ｔ１、Ｔ２的 β值要求不大于１００。電感Ｌ１用４.７μＨ的色碼電感，Ｌ２用∮０.５ｍｍ的漆包線在∮４ｍｍ的鉆頭上繞３匝自制，天線可用３０ｃｍ長的軟導(dǎo)線代替，Ｋ２為報警解除開關(guān)，應(yīng)采用觸點常開按鈕。電池為９Ｖ疊層電池。整個電路除電源開關(guān)、報警解除開關(guān)、電源指示燈、報警指示燈安裝在面板上外，其它元件均安裝制作在一塊電路板上。
制作調(diào)試
根據(jù)圖１、圖２選好元件、焊接在電路板上，將ＶＤ５０２６和ＶＤ５０２７的地址碼和狀態(tài)碼設(shè)置一致，檢查無誤后即可通電調(diào)試。
調(diào)試的難點為收發(fā)頻率要嚴格一致，為此需要將報警發(fā)射部分和報警接收部分的調(diào)試配合起來進行。初次安裝調(diào)試，為了確保調(diào)試成功，最好在示波器的配合下進行。首先，將發(fā)射機部分中的干簧管兩端用短接線短路，讓發(fā)射機一直工作，接通接收部分的電源，先將Ｒ１６焊開，將示波器的探頭接在圖２中ＩＣ１（ＬＭ３５８）的⑦腳處，將發(fā)射機靠近接收機（相距２０ｃｍ左右），用無感起子調(diào)節(jié)發(fā)射機的微調(diào)電容Ｃ３和接收機的微調(diào)電容Ｃ９，直到示波器上有編碼脈沖顯示為止。再拉開發(fā)射機和接收機的距離，使發(fā)射機和接收機相距１０ｍ左右，將示波器的探頭改接在圖２中ＩＣ１（ＬＭ３５８）的②腳上。仔細調(diào)整接收部分的微調(diào)電容Ｃ９和電感線圈Ｌ２，直到示波器顯示的解調(diào)輸出的編碼脈沖信號的波形幅度最大為止。然后再調(diào)整發(fā)射機的微調(diào)電容Ｃ１，邊調(diào)整邊觀察示波器波形的變化，使波形幅度達到最大值。反復(fù)幾次使之達到最佳狀態(tài)。如果一切都正常，可接上電阻Ｒ１６，此時揚聲器應(yīng)發(fā)出報警聲，報警指示燈發(fā)光，斷開發(fā)射機電源，報警仍能維持，按下報警解除開關(guān)后，報警應(yīng)解除。最后可拉開距離進行實驗，本報警器在調(diào)試正常的情況下，報警距離可達５０ｍ以上。
本報警器電路簡單，整機成本僅幾十元。通過改變其發(fā)射端的傳感器，并設(shè)置ＶＤ５０２６／５０２７的地址碼、狀態(tài)碼可大大拓展本報警器的用途（如多路報警、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋＋?BR>
實驗點評：整個電路的設(shè)計比較完整，且結(jié)構(gòu)簡單，按作者的電路，取Ｒ１、Ｒ１５為２４０ｋΩ，ＳＣＲ取ＣＲ１００－６， 完成電路制作后，用示波器調(diào)通電路，效果能達到作者文中所述。不足之處是本機的抗干擾和傳輸距離還有待提高，當有干擾和障礙物時，效果明顯降低。
此電路的工作原理和設(shè)計方法可作為無線電愛好者的參考。
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電路原理
一、入侵探測器和微型報警發(fā)射機部分
圖１為入侵探測器和微型無線報警發(fā)射機的電路原理圖。小磁鐵與觸點常閉型干簧管Ｅ組成入侵探測器，將小磁鐵安裝在儲藏室的門扇上，干簧管Ｅ緊靠小磁鐵，安裝于相對的門框上。平時門處于關(guān)閉狀態(tài)，由于小磁鐵緊靠Ｅ，使Ｅ內(nèi)部兩常閉觸點依靠外磁力作用而斷開，微型發(fā)射機因無電源不工作。一旦發(fā)生盜情，小磁鐵就會隨門扇遠離Ｅ，Ｅ失去外磁場的作用，其內(nèi)部兩觸點依靠自身的彈力而閉合，微型發(fā)射機得電立即發(fā)出編碼報警電信號。ＩＣ１(ＶＤ５０２６)是一數(shù)字編碼集成電路，其共設(shè)８個地址碼，即Ａ１～Ａ８；４個數(shù)據(jù)碼，即Ｄ１～Ｄ４。(編者注：ＶＤ５０２６／５０２７的相關(guān)介紹可參見今年《電子報》第３５期本版中《編解碼電路與系統(tǒng)安全》一文)。經(jīng)地址編碼的數(shù)據(jù)由ＩＣ１的腳輸出。ＩＣ１的振蕩頻率由外接電阻Ｒ１決定，Ｒ１阻值越小，振蕩頻率越高。Ｒ１的阻值可在１２０ｋΩ～４７０ｋΩ之間選擇，但應(yīng)注意Ｒ１的阻值必須和報警接收部分的解碼器ＶＤ５０２７的振蕩電阻Ｒ１５(見圖２)的阻值嚴格一致，否則無法可靠解碼。晶體管Ｖ１與Ｃ１、Ｃ２、Ｌ１、Ｌ２等元件組成調(diào)制和射頻發(fā)射電路，其發(fā)射頻率在３００ＭＨｚ左右，為了增加發(fā)射電路的穩(wěn)定性，天線Ｌ２可直接印制在電路板上。
二、無線接收報警控制器
圖２是無線接收報警控制器的電路原理圖，它由超再生接收、放大、整形、譯碼電路及報警信號發(fā)生電路等部分組成。
由天線輸入的３００ＭＨｚ射頻信號，經(jīng)Ｃ１送到Ｔ１的發(fā)射極，通過Ｔ１高頻放大后，經(jīng)Ｃ４送至超再生射頻解調(diào)器Ｔ２的發(fā)射極，解調(diào)出的編碼數(shù)據(jù)脈沖信號經(jīng)Ｃ１２送至運放集成電路ＩＣ１的Ａ１和Ａ２進行放大和整形，最后送入解碼電路ＩＣ２的第腳進行數(shù)據(jù)解碼。解碼集成電路ＶＤ５０２７是編碼集成電路ＶＤ５０２６的配對電路。使用中ＶＤ５０２６和ＶＤ５０２７兩電路的地址碼Ａ１～Ａ８應(yīng)絕對保持一致，它們的狀態(tài)碼也應(yīng)保持一樣。當ＶＤ５０２６停止發(fā)送信號(發(fā)射機關(guān)機)時，ＶＤ５０２７的腳ＶＴ端復(fù)零。電路中利用單向可控硅ＳＣＲ做報警保持，ＶＤ５０２７的腳呈高電平時，ＳＣＲ被觸發(fā)導(dǎo)通，音樂片９５６１因得電而輸出報警信號，推動喇叭發(fā)聲，報警指示燈Ｄ２點亮。此后，即使ＶＤ５０２７的腳復(fù)零，由于可控硅ＳＣＲ已導(dǎo)通，因而報警喇叭將一直發(fā)聲，直至按下報警解除開關(guān)Ｋ２為止。
為了防止停電發(fā)生漏報警，無線報警接收控制器采用交、直流兩種方式供電，并可自動轉(zhuǎn)換。當有交流電源時，整流輸出的９Ｖ電源加在二極管Ｄ５的負極，二極管Ｄ５截止，電路依靠交流供電工作。一旦交流停電，Ｄ５的負端因失去９Ｖ電壓而導(dǎo)通，９Ｖ電池通過Ｄ５給電路供電，實現(xiàn)交、直流供電自動切換。
元件選擇
圖１中的小磁鐵和干簧管Ｅ可在市場上購買成品的常閉式門窗戒備傳感器。要求防范場所的門扇和門框之間的間隙要小，門關(guān)閉后要牢靠，否則被風(fēng)吹動可能引起誤報警。Ｌ２可用鍍銀線或∮１.５ｍｍ的漆包線圍成，也可直接印刷在電路板上。編碼器不需要編碼開關(guān)，只要將某點與電源正極或負極相連即可。電源用１５Ｖ疊層電池。整個發(fā)射電路可制作在一塊比火柴盒還小的電路板上。
圖２中的報警信號接收和報警控制部分中，Ｔ１、Ｔ２的 β值要求不大于１００。電感Ｌ１用４.７μＨ的色碼電感，Ｌ２用∮０.５ｍｍ的漆包線在∮４ｍｍ的鉆頭上繞３匝自制，天線可用３０ｃｍ長的軟導(dǎo)線代替，Ｋ２為報警解除開關(guān)，應(yīng)采用觸點常開按鈕。電池為９Ｖ疊層電池。整個電路除電源開關(guān)、報警解除開關(guān)、電源指示燈、報警指示燈安裝在面板上外，其它元件均安裝制作在一塊電路板上。
制作調(diào)試
根據(jù)圖１、圖２選好元件、焊接在電路板上，將ＶＤ５０２６和ＶＤ５０２７的地址碼和狀態(tài)碼設(shè)置一致，檢查無誤后即可通電調(diào)試。
調(diào)試的難點為收發(fā)頻率要嚴格一致，為此需要將報警發(fā)射部分和報警接收部分的調(diào)試配合起來進行。初次安裝調(diào)試，為了確保調(diào)試成功，最好在示波器的配合下進行。首先，將發(fā)射機部分中的干簧管兩端用短接線短路，讓發(fā)射機一直工作，接通接收部分的電源，先將Ｒ１６焊開，將示波器的探頭接在圖２中ＩＣ１（ＬＭ３５８）的⑦腳處，將發(fā)射機靠近接收機（相距２０ｃｍ左右），用無感起子調(diào)節(jié)發(fā)射機的微調(diào)電容Ｃ３和接收機的微調(diào)電容Ｃ９，直到示波器上有編碼脈沖顯示為止。再拉開發(fā)射機和接收機的距離，使發(fā)射機和接收機相距１０ｍ左右，將示波器的探頭改接在圖２中ＩＣ１（ＬＭ３５８）的②腳上。仔細調(diào)整接收部分的微調(diào)電容Ｃ９和電感線圈Ｌ２，直到示波器顯示的解調(diào)輸出的編碼脈沖信號的波形幅度最大為止。然后再調(diào)整發(fā)射機的微調(diào)電容Ｃ１，邊調(diào)整邊觀察示波器波形的變化，使波形幅度達到最大值。反復(fù)幾次使之達到最佳狀態(tài)。如果一切都正常，可接上電阻Ｒ１６，此時揚聲器應(yīng)發(fā)出報警聲，報警指示燈發(fā)光，斷開發(fā)射機電源，報警仍能維持，按下報警解除開關(guān)后，報警應(yīng)解除。最后可拉開距離進行實驗，本報警器在調(diào)試正常的情況下，報警距離可達５０ｍ以上。
本報警器電路簡單，整機成本僅幾十元。通過改變其發(fā)射端的傳感器，并設(shè)置ＶＤ５０２６／５０２７的地址碼、狀態(tài)碼可大大拓展本報警器的用途（如多路報警、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋＋?BR>
實驗點評：整個電路的設(shè)計比較完整，且結(jié)構(gòu)簡單，按作者的電路，取Ｒ１、Ｒ１５為２４０ｋΩ，ＳＣＲ取ＣＲ１００－６， 完成電路制作后，用示波器調(diào)通電路，效果能達到作者文中所述。不足之處是本機的抗干擾和傳輸距離還有待提高，當有干擾和障礙物時，效果明顯降低。
此電路的工作原理和設(shè)計方法可作為無線電愛好者的參考。
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