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摘 要:本系统由红外发射部分和红外接收部分组成。可以实现较远距离拉杆箱实时监测、较远距离拉杆箱被盗报警等功能。可以修改拉杆箱地址、修改传输序列,一套便携式接收设备可同时监测多个拉杆箱。相对较为可靠、方便扩展。具有一定的实用性。
关键词:编码芯片;解码芯片;555定时器;红外传输;单片机
本系统分为两部分:红外发射和红外接收。红外发射部分又分为:编码模块、调制模块和发射模块三个模块。红外接收部分又分为:接收模块、解码模块、单片机微处理器模块和单片机外围模块四个模块。
在发射部分,利用编码器进行编码(包括地址码和数据码),利用水银开关控制编码器输出控制引脚的有效状态和无效状态。即当拉杆箱剧烈晃动、倾斜时,水银开关接通,引发触发信号,使得编码器输出串行数据。编码器输出,送入调制部分进行调制,使得信号频率提高到38KHz,将调制后的信号送入发射模块通过红外发光二极管管发射。
在接收部分,将红外接收头得到的信号,经过处理之后,送入解码器的输入端,若地址匹配则解码器进行解码,解码器输出接入单片机的I/O引脚,再利用单片机来检测解码后的数据序列,若检测到的序列为某一监测对象上编码器的数据编码则蜂鸣器响、指示灯闪烁、数码管显示被盗拉杆箱地址。若此时按下单片机外围模块中的特定按键,蜂鸣器停止声响,指示灯停止闪烁。现对主要部分进行说明。
一 发射部分
1.编码模块
该部分主要由编码芯片MC145026和水银开关组成。编码器可以对9位输入信息进行编码,编码后,每个数据位用两个脉冲表示:“1”编码为两个宽脉冲,“0”编码为两个窄脉冲,“开路”编码为宽脉冲和窄脉冲交叉。其中脉冲宽度由RTC引脚(13脚)、CTC引脚(12脚)和RS引脚(11脚)共同决定。TE引脚(引脚14)为输出控制引脚,当其有效的时候,数据流由DO引脚(引脚15)串行输出。S5为水银开关,由于水银可以流动,只要加速度达到设定值以上,即当拉杆箱剧烈晃动或者被移动、倾斜的时候,水银开关才能接通,TE引脚(14引脚)接地,此时输出控制端TE为有效电平,这时串行输出引脚DO(15号引脚)就可以输出串行数据。
2.调制模块
本模块是由NE555构成的简单多谐振荡器。与普通555构成的多谐振荡器不同的是,该555的DISC引脚(7号引脚)通过电阻R1接到了编码模块的MC145026的数据输出引脚DO引脚(15号引脚)。这样经过555調制后的信号,在原来高电平时,其调制后为频率为38KHz的矩形波;在原来低电平的时候,调制之后其输出为高电平。这样就实现了对来自编码器模块的信号进行调制的功能,使其达到相应的频率要求。
2.发射模块
三极管的基极输入端接到555定时器的输出端OUT(3号引脚)。这里三极管主要用来驱动红外发光二极管。需要注意的是红外发光管的工作电流一般小于20mA。要保证通过红外发光管的电流,在不烧坏红外发光二极管的情况之下,尽可能地大,这样可以使得红外传输有较远的距离。
二 接收部分
1.解码模块
本模块信号输入端DI(解码芯片9号引脚)与接收模块的输出相连接。A1~A5为地址信号输入端,可进行外部设置。芯片通过RC积分电路来完成宽窄脉冲的识别。其中引脚R1(6号引脚)、C1(7号引脚) 和R2/C2(10号引脚)所接元件为定时元,前两者决定对脉冲宽度的识别,而R2/C2(10号引脚)是整个发送周期的辨别定时元件,用以确定各个有效单字。当编码信号从数据输入端DI(9脚)输入时, R1脚将出现与DI相同的信号,该信号经R1、C1积分电路积分后,由7脚送至数据提取电路,数据提取电路在输入信号的每一个上升沿通过检测 7脚的状态来判断输入的是宽脉冲还是窄脉冲。
2.单片机控制模块和外围模块
控制模块可以根据解码模块中的MC145027的VT引脚和并行输出数据,通过判断数据序列的数值控制外围模块进行相应报警动作。外围模块包括蜂鸣器、独立按键、LED指示灯、数码管四部分。
基于红外传输的拉杆箱防盗系统的设计,就本身而言还是不够完善,因为红外传输本身就具有一定的局限性,例如传播距离不算特别远、穿透力很弱、受光线影响比较大等。但由于时间仓促来不及改进,在以后的实践中,还会对本系统进行更多的改进和完善。
参考文献
[1] 朱定华. 电子电路测试与实验. 北京清华大学出版社.2004.
[2] 齐越峰、刘燕燕、毕卫红.电子线路CAD.西安电子科技大学出版社.2008.
关键词:编码芯片;解码芯片;555定时器;红外传输;单片机
本系统分为两部分:红外发射和红外接收。红外发射部分又分为:编码模块、调制模块和发射模块三个模块。红外接收部分又分为:接收模块、解码模块、单片机微处理器模块和单片机外围模块四个模块。
在发射部分,利用编码器进行编码(包括地址码和数据码),利用水银开关控制编码器输出控制引脚的有效状态和无效状态。即当拉杆箱剧烈晃动、倾斜时,水银开关接通,引发触发信号,使得编码器输出串行数据。编码器输出,送入调制部分进行调制,使得信号频率提高到38KHz,将调制后的信号送入发射模块通过红外发光二极管管发射。
在接收部分,将红外接收头得到的信号,经过处理之后,送入解码器的输入端,若地址匹配则解码器进行解码,解码器输出接入单片机的I/O引脚,再利用单片机来检测解码后的数据序列,若检测到的序列为某一监测对象上编码器的数据编码则蜂鸣器响、指示灯闪烁、数码管显示被盗拉杆箱地址。若此时按下单片机外围模块中的特定按键,蜂鸣器停止声响,指示灯停止闪烁。现对主要部分进行说明。
一 发射部分
1.编码模块
该部分主要由编码芯片MC145026和水银开关组成。编码器可以对9位输入信息进行编码,编码后,每个数据位用两个脉冲表示:“1”编码为两个宽脉冲,“0”编码为两个窄脉冲,“开路”编码为宽脉冲和窄脉冲交叉。其中脉冲宽度由RTC引脚(13脚)、CTC引脚(12脚)和RS引脚(11脚)共同决定。TE引脚(引脚14)为输出控制引脚,当其有效的时候,数据流由DO引脚(引脚15)串行输出。S5为水银开关,由于水银可以流动,只要加速度达到设定值以上,即当拉杆箱剧烈晃动或者被移动、倾斜的时候,水银开关才能接通,TE引脚(14引脚)接地,此时输出控制端TE为有效电平,这时串行输出引脚DO(15号引脚)就可以输出串行数据。
2.调制模块
本模块是由NE555构成的简单多谐振荡器。与普通555构成的多谐振荡器不同的是,该555的DISC引脚(7号引脚)通过电阻R1接到了编码模块的MC145026的数据输出引脚DO引脚(15号引脚)。这样经过555調制后的信号,在原来高电平时,其调制后为频率为38KHz的矩形波;在原来低电平的时候,调制之后其输出为高电平。这样就实现了对来自编码器模块的信号进行调制的功能,使其达到相应的频率要求。
2.发射模块
三极管的基极输入端接到555定时器的输出端OUT(3号引脚)。这里三极管主要用来驱动红外发光二极管。需要注意的是红外发光管的工作电流一般小于20mA。要保证通过红外发光管的电流,在不烧坏红外发光二极管的情况之下,尽可能地大,这样可以使得红外传输有较远的距离。
二 接收部分
1.解码模块
本模块信号输入端DI(解码芯片9号引脚)与接收模块的输出相连接。A1~A5为地址信号输入端,可进行外部设置。芯片通过RC积分电路来完成宽窄脉冲的识别。其中引脚R1(6号引脚)、C1(7号引脚) 和R2/C2(10号引脚)所接元件为定时元,前两者决定对脉冲宽度的识别,而R2/C2(10号引脚)是整个发送周期的辨别定时元件,用以确定各个有效单字。当编码信号从数据输入端DI(9脚)输入时, R1脚将出现与DI相同的信号,该信号经R1、C1积分电路积分后,由7脚送至数据提取电路,数据提取电路在输入信号的每一个上升沿通过检测 7脚的状态来判断输入的是宽脉冲还是窄脉冲。
2.单片机控制模块和外围模块
控制模块可以根据解码模块中的MC145027的VT引脚和并行输出数据,通过判断数据序列的数值控制外围模块进行相应报警动作。外围模块包括蜂鸣器、独立按键、LED指示灯、数码管四部分。
基于红外传输的拉杆箱防盗系统的设计,就本身而言还是不够完善,因为红外传输本身就具有一定的局限性,例如传播距离不算特别远、穿透力很弱、受光线影响比较大等。但由于时间仓促来不及改进,在以后的实践中,还会对本系统进行更多的改进和完善。
参考文献
[1] 朱定华. 电子电路测试与实验. 北京清华大学出版社.2004.
[2] 齐越峰、刘燕燕、毕卫红.电子线路CAD.西安电子科技大学出版社.2008.