《家用防盗报警器》电子教案省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

家用防盗报警器赵金洪1第1页1.1无线智能控制报警系统总体框图无线智能防盗系统由传感器、GSM、单片机主控单元和报警器、连接远端，及相关控制管理软件组成。控制语音模块，控制风扇调速、光耦、继电器。2第2页1.2传感器(1)红外人体传感器(2)门磁传感器3第3页1.2传感器(1)被动式热释电红外传感器被动红外热释电传感器。详细原理是人体都有恒定体温，会发出特定波长10um左右红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射10um左右红外线而进行工作。人体发射10um左右红外线经过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采取热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生改变时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。此信号在经过后继电路放大，信号整形和处理利用。被动式热释电红外探头含有没有辐射、器件功耗小，隐蔽性好、价格低等优点：缺点也很显著，轻易受各种热源、光源干扰，被动红外穿透力差，人体红外辐射轻易被遮挡，不易被探头接收，环境温度和人体温度靠近时，探测灵敏度显著下降，有时甚至造成短时失灵。4第4页1.2传感器(1)被动式热释电红外传感器5第5页1.2传感器(2)门磁传感器门磁传感器由两部分组成：一个内部有一块磁铁，用来产生恒定磁场，另一个带电线低端内部藏有干簧管。当永磁体和干簧管靠得很近时(小于5mm)，因永磁体相互吸引报警器开关处于断开位置，当磁铁离开干簧管一定距离后(普通大于5mm)因无磁体吸引受内部弹簧拉力影响，使开关闭合，报警器开关报警器工作，产生报警。门关好时，两端恰好重合靠近。门打开，两端离开。(2)门磁传感器门磁传感器是防盗门比较理想装置。6第6页1.2传感器(2)门磁传感器7第7页1.3接收与发射模块(1)红外通信红外通信是利用红外技术实现两点间近距离保密通信和信息转发。它普通由红外发射和接收系统两部分组成。发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号，而接收系统用光学装置和红外探测器进行接收，就组成红外通信系统。因为红外波长较短，碰到障碍物不易衍射，所以无法避开障碍物，只适合短距离无障碍物之间通信。(2)基于2.4GHz频段无线通信局域网2.4GHz频段无线通信模块有Zigbee,BlueTooth等，这些模块共同特点面对是多个接入点系统，在数千个微小传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要极少能量，以接力方式经过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们通信效率非常高，对于单个通信模块，无线通信模块成本较高。(3)基于幅度键控(ASK)无线收发模块基于幅度键控(ASK)模块模块有PT2262(PT2272)等。这些模块收发依靠对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100％调幅。这些模块发射距离～般在几十米到上百米之间。在本设计中选取PT2262和PT2272来完成传感器与主控器之间通信。8第8页1.4射频发射模块当有传感器探测发觉警情时，将信号输送到编码芯片，使用(PT2262)编码芯片输出编码信号，经过射频发射出去，再由主机射频接收模块接收报警信号。编码芯片PT2262发出编码信号由：地址码、数据码、同时码组成一个完整码字。地址码必须与家庭控制主机内解码芯片相同，以区分家庭控制器；数据码可用于区分传感器类型。9第9页1.4射频发射模块PT2262是低功耗低价位通用编解码电路，PT2262最多可有12位(A0～A11)态地址端管脚(接高电平，接低电平)，任意组合可提供531441地址码，PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚，设定地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线发射电路。编码芯片PT2262发出编码信号由：地址码、数据码、同时码组成一个完整码字。地址码必须与家庭控制主机内解码芯片相同，以区分家庭控制器：数据码可用于区分传感器类型。假如发送端使14脚(TE)为低电平，PT2262得电工作，编码芯片会经过17脚(DOUT)输出编码信号。当14脚(TE)为高电平时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz高频发射电路不工作。10第10页编码与发射电路射频发射模块与射频接收模块原理图如图，工作频率315MHz。最大传输距离可达100米。11第11页1.5射频接收模块利用解码芯片，接收由传感器发来报警信息，经过解码器(PT2272)解码后得到报警传感器地址和数据类型。只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收。解码输出数字代表传感器类型。12第12页1.5射频接收模块解码芯片PT2272是与PT2262相对应解码芯片。解码芯片PT2272接收到信号后，家庭无线控制