專利名稱：融合式防盜報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種融合式防盜報(bào)警裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的紅外防盜報(bào)警裝置主要分被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種。被動(dòng)式紅外探頭能夠接收動(dòng)物、人體及其他熱源散發(fā)的紅外線，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)，其不足之處在于它的視場(chǎng)容易被外物遮擋而導(dǎo)致監(jiān)控失效。主動(dòng)式紅外探頭一般分發(fā)射部分和接收部分，發(fā)射部分發(fā)出調(diào)制紅外線，封鎖監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)人或其他動(dòng)物經(jīng)過(guò)封鎖線時(shí)，探頭接收部分接收的調(diào)制紅外能量有異而輸出報(bào)警信號(hào)，其缺點(diǎn)是主動(dòng)式紅外探頭對(duì)低反射率物質(zhì)探測(cè)效果很差乃至反射信號(hào)無(wú)法捕捉，從而導(dǎo)致監(jiān)控失敗。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型就是針對(duì)上述問(wèn)題提供一種具有較好監(jiān)控效果的融合式防盜報(bào)警裝置。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是一種融合式防盜報(bào)警裝置，包括由下位單片機(jī)、探頭傳感器、紅外探測(cè)器電路、超聲波發(fā)射器與接收器電路、電力線通信模塊組成的探頭電路部分和由上位單片機(jī)、電力線通信模塊、報(bào)警電路組成的上位集中控制電路部分，兩部分通過(guò)交流電力線進(jìn)行通信，探頭電路中的探頭傳感器由熱釋電紅外探測(cè)器、超聲波發(fā)射器和接收器組成，傳感器的輸出信號(hào)分別經(jīng)紅外探測(cè)器電路和超聲波發(fā)射器與接收器電路調(diào)理后與下位單片機(jī)的輸入端聯(lián)接，下位單片機(jī)的通信端與電力線通信模塊的輸入端聯(lián)接；上位單片機(jī)通信端與電力線通信模塊的輸入端聯(lián)接，上位單片機(jī)的輸出端與報(bào)警電路的輸入端聯(lián)接。
上述超聲波發(fā)射器和接收器分別置于熱釋電探測(cè)器兩側(cè)，使其監(jiān)測(cè)覆蓋區(qū)與熱釋電紅外探測(cè)器一致。
上述紅外探測(cè)器電路由兩級(jí)放大電路、調(diào)整電路、峰值保持電路、閾值比較電路組成，兩級(jí)放大電路的輸入端與傳感器的輸出端聯(lián)接，輸出端與調(diào)整電路的輸入端聯(lián)接，調(diào)整電路的輸出端與峰值保持電路的輸入端聯(lián)接，峰值保持電路的輸出端與閾值比較電路的輸入端聯(lián)接，閾值比較電路的輸出端與下位單片機(jī)的輸入端聯(lián)接，峰值保持電路的撤除端與下位單片機(jī)輸出端相連。
上述超聲波發(fā)射電路由多諧振蕩信號(hào)發(fā)生器、放大電路、超聲波發(fā)射器組成多諧振蕩信號(hào)發(fā)生器輸出端與放大電路輸入端相連，經(jīng)放大電路放大后驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射器件發(fā)射超聲波；超聲波接收電路部分由超聲波接收器、兩級(jí)放大電路、整流濾波電路和整型電路組成；超聲波接收器輸出端與兩級(jí)放大電路輸入端相連，兩級(jí)放大電路輸出端接至整流濾波電路輸入端，整流濾波電路輸出至整型電路輸入端，整型電路輸出端與下位單片機(jī)輸入端相連。
上述電力線通信模塊的一對(duì)接入線和上、下位機(jī)的通信端口相連，上、下位機(jī)以電力線為通信媒介進(jìn)行應(yīng)答通信。
本實(shí)用新型還可設(shè)有顯示模塊，顯示模塊的數(shù)據(jù)線經(jīng)總線驅(qū)動(dòng)器與單片機(jī)數(shù)據(jù)線相連，單片機(jī)地址線接入譯碼器的地址線，譯碼器的輸出與單片機(jī)相應(yīng)控制信號(hào)配合實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示模塊讀寫控制。
本實(shí)用新型的熱釋電紅外探測(cè)器負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)，超聲波接收器當(dāng)探頭被遮擋時(shí)接收到被外物反射回來(lái)的超聲波而輸出報(bào)警信號(hào)。這兩種探測(cè)器輸出信號(hào)經(jīng)下位單片機(jī)電路實(shí)時(shí)處理后，通過(guò)電力線通信模塊與作為監(jiān)控中心的上位機(jī)(單片機(jī)或PC機(jī))進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(只需一個(gè)探頭監(jiān)控的小型場(chǎng)合)或多點(diǎn)對(duì)一點(diǎn)(需要多個(gè)探頭監(jiān)控的大型場(chǎng)合)主從式通信上位機(jī)為主，先發(fā)出下位機(jī)特征碼，下位機(jī)為從，如收到的特征碼與自身的特征碼相符則向上通報(bào)本現(xiàn)場(chǎng)的情況，從而實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。當(dāng)探頭的電源線被剪短或探頭被破壞，則該探頭與上位機(jī)通信中斷，上位機(jī)可通過(guò)判別下位機(jī)特征碼判斷出是那一處的探頭出現(xiàn)異常，并顯示相應(yīng)信息和報(bào)警，以提示相關(guān)人員到出現(xiàn)異常的探頭處進(jìn)行巡檢和處理異常。
本實(shí)用新型把被動(dòng)式紅外探測(cè)器和超聲波發(fā)射器與接收器集合成一體，克服了主被動(dòng)式紅外探測(cè)器各自單獨(dú)應(yīng)用時(shí)的缺點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)與上位機(jī)的電力線通信實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和報(bào)警探頭的防剪斷，具有較好的監(jiān)控效果，大大提高了該報(bào)警裝置實(shí)用效能。本實(shí)用新型具有安裝使用方便、可靠性好、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，既適用于住宅小區(qū)普通家庭的安全防盜，又可用于銀行倉(cāng)庫(kù)等重要部門的實(shí)時(shí)監(jiān)控。


圖1是本實(shí)用新型的電路框圖；圖2是本實(shí)用新型的超聲波發(fā)射器電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的超聲波接收器電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型的紅外探測(cè)器電路原理圖；圖5是本實(shí)用新型的下位機(jī)與電力線通信模塊連接電路原理圖；圖6是本實(shí)用新型的探頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型的上位機(jī)與EA----D20040AR液晶顯示模塊及報(bào)警電路連接的原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
圖1中整個(gè)防盜報(bào)警電路由兩部分構(gòu)成由下位單片機(jī)1(87C51)、被動(dòng)式紅外探測(cè)器電路2、超聲波發(fā)射器與接收器電路3、電力線通信模塊4組成的探頭電路部分(安裝于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng))和由上位單片機(jī)6(8031)、電力線通信模塊5、顯示模塊7、報(bào)警電路8組成的上位集中控制電路部分(安裝于集中監(jiān)控中心)，兩部分通過(guò)220V交流電力線進(jìn)行通信。
圖4中被動(dòng)式紅外探測(cè)電路中的傳感器9采用熱釋電探測(cè)器，其輸出的電信號(hào)至圖4中兩級(jí)放大電路10進(jìn)行兩級(jí)放大，然后經(jīng)調(diào)整電路11調(diào)整，最后由峰值保持電路12進(jìn)行信號(hào)的峰值保持后輸出至閾值比較電路13進(jìn)行閾值比較，比較結(jié)果輸入下位單片機(jī)1的P1.0端，即P1.0端平時(shí)為高電平，熱釋電探測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)有紅外熱源時(shí)，P1.0端變?yōu)榈碗娖?，且即使入侵者馬上逃離P1.0端仍能維持低電平，下位單片機(jī)1通過(guò)不斷查詢?cè)摱穗娖阶兓瘉?lái)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況。下位單片機(jī)1還可通過(guò)P1.1端輸出高電平來(lái)撤除圖4中峰值保持電路12所保持的峰值。
圖2中芯片555與其外圍元件構(gòu)成多諧振蕩器，它輸出的信號(hào)經(jīng)VT1放大后驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射器件B1發(fā)出超聲波，由于此處超聲波只用于探頭防遮擋，故發(fā)射功率無(wú)須很大。圖3中，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管VT2構(gòu)成高輸入阻抗放大器，它與超聲波接收器B2相匹配以獲得較高的接收靈敏度及選頻特性。當(dāng)超聲波接收器B2接收到反射回來(lái)的超聲波后，將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)VT2和VT3兩級(jí)放大后，再經(jīng)D1和D2進(jìn)行半波整流變?yōu)橹绷麟娦盘?hào)，由C1積分后作用于VT4的基極，使VT4由截止變?yōu)閷?dǎo)通，其集電極由高電平變?yōu)榈碗娖健Ｓ捎赩T4集電極與下位單片機(jī)1的P1.2端相連，所以下位單片機(jī)1可以通過(guò)不斷查詢P1.2電平變化情況來(lái)判斷探頭是否已被遮擋。超聲波發(fā)射和接收器件置于熱釋電探測(cè)器兩側(cè)，并與探頭表面成一傾斜角度以保證良好反射接收效果(參見(jiàn)圖6)。
本實(shí)用新型中與上、下位機(jī)1、6通信的電力線通信模塊4、5可選用ATL90系列嵌入式PLCModem，它可以被當(dāng)作一個(gè)器件方便地嵌入到用戶的產(chǎn)品(或系統(tǒng))中，把低壓電力線作為信道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，無(wú)需增加任何電力線接口器件；而且用戶無(wú)需關(guān)心它的協(xié)議，只需把它(一對(duì)嵌入式PLC Modem)當(dāng)作一對(duì)短路線來(lái)看待即可。它的通信距離大于500米，因此是迄今為止最佳的電力線載波通信解決方案。模塊4的一對(duì)接入線和單片機(jī)1的串口通信線相連，見(jiàn)圖5；同樣，模塊5的一對(duì)接入線和單片機(jī)6的串口通信線相連(其連接與圖5相同，故在圖中6省略)。探頭安裝好并通電后，下位單片機(jī)1開(kāi)始先運(yùn)行一段延時(shí)程序，以使探頭安裝或啟動(dòng)人員有充足時(shí)間離開(kāi)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，避免誤觸發(fā)，然后下位單片機(jī)1接通探頭中的被動(dòng)式紅外探測(cè)電路、超聲波發(fā)射器與接收器電路的供電(下位單片機(jī)1通過(guò)P1.3端控制圖5中繼電器RELAY-SPST閉合)，循環(huán)檢測(cè)P1口各相應(yīng)端輸入電平的變化和完成與上位機(jī)6的應(yīng)答通信。在延時(shí)的這段時(shí)間里，如遇上位機(jī)6查詢，下位機(jī)1回應(yīng)“正在準(zhǔn)備”消息；探測(cè)電路被供電投入工作后，則回應(yīng)“一切正常”或“發(fā)現(xiàn)異?！毕?。
在圖7所示的EA----D20040AR顯示模塊7與上位單片機(jī)6接口電路中，顯示模塊7的數(shù)據(jù)線經(jīng)總線驅(qū)動(dòng)器74LS245與單片機(jī)6的數(shù)據(jù)線相連，單片機(jī)6的地址線接入譯碼器74LS138的地址線，譯碼器的輸出與單片機(jī)6的相應(yīng)控制信號(hào)配合實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示模塊7的讀寫控制。當(dāng)收到下位單片機(jī)1發(fā)來(lái)的發(fā)現(xiàn)異常消息或與下位單片機(jī)1通信中斷后，一方面上位機(jī)6在顯示模塊7上顯示出是那一處探頭出現(xiàn)異常，另一方面上位機(jī)6的P1.0端輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，VT5飽和導(dǎo)通，圖7中報(bào)警集成電路KD9561獲得電源而工作，從其O/P腳輸出報(bào)警信號(hào)，最后經(jīng)VT6，VT7構(gòu)成的互補(bǔ)放大電路放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲，提示相關(guān)人員到出事地點(diǎn)處理異常；當(dāng)平時(shí)無(wú)異?；虍惓Ｒ烟幚硗戤?，顯示模塊7上顯示各處探頭正常，上位機(jī)6的P1.0端輸出為低電平，VT5截止，報(bào)警電路斷電停止工作。
權(quán)利要求1.一種融合式防盜報(bào)警裝置，其特征在于包括由下位單片機(jī)、探頭傳感器、紅外探測(cè)器電路、超聲波發(fā)射器與接收器電路、電力線通信模塊組成的探頭電路部分和由上位單片機(jī)、電力線通信模塊、報(bào)警電路組成的上位集中控制電路部分，兩部分通過(guò)交流電力線進(jìn)行通信，探頭電路中的探頭傳感器由熱釋電紅外探測(cè)器、超聲波發(fā)射器和接收器組成，傳感器的輸出信號(hào)分別經(jīng)紅外探測(cè)器電路和超聲波發(fā)射器與接收器電路調(diào)理后與下位單片機(jī)的輸入端聯(lián)接，下位單片機(jī)的通信端與電力線通信模塊的輸入端聯(lián)接；上位單片機(jī)通信端與電力線通信模塊的輸入端聯(lián)接，上位單片機(jī)的輸出端與報(bào)警電路的輸入端聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于超聲波發(fā)射器和接收器分別置于熱釋電探測(cè)器兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于紅外探測(cè)器電路由兩級(jí)放大電路、調(diào)整電路、峰值保持電路、閾值比較電路組成，兩級(jí)放大電路的輸入端與傳感器的輸出端聯(lián)接，輸出端與調(diào)整電路的輸入端聯(lián)接，調(diào)整電路的輸出端與峰值保持電路的輸入端聯(lián)接，峰值保持電路的輸出端與閾值比較電路的輸入端聯(lián)接，閾值比較電路的輸出端與下位單片機(jī)的輸入端聯(lián)接，峰值保持電路的撤除端與下位單片機(jī)輸出端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于超聲波發(fā)射電路由多諧振蕩信號(hào)發(fā)生器、放大電路、超聲波發(fā)射器組成多諧振蕩信號(hào)發(fā)生器輸出端與放大電路輸入端相連，經(jīng)放大電路放大后驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射器件發(fā)射超聲波；超聲波接收電路部分由超聲波接收器、兩級(jí)放大電路、整流濾波電路和整型電路組成；超聲波接收器輸出端與兩級(jí)放大電路輸入端相連，兩級(jí)放大電路輸出端接至整流濾波電路輸入端，整流濾波電路輸出至整型電路輸入端，整型電路輸出端與下位單片機(jī)輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的裝置，其特征在于電力線通信模塊的一對(duì)接入線和上、下位機(jī)的通信端口相連，上、下位機(jī)以電力線為通信媒介進(jìn)行應(yīng)答通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的裝置，其特征在于設(shè)有顯示模塊，顯示模塊的數(shù)據(jù)線經(jīng)總線驅(qū)動(dòng)器與上位單片機(jī)數(shù)據(jù)線相連，上位單片機(jī)地址線接入譯碼器的地址線，譯碼器的輸出與上位單片機(jī)相應(yīng)控制信號(hào)配合實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示模塊讀寫控制。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種融合式防盜報(bào)警裝置，包括由下位單片機(jī)、探頭傳感器、紅外探測(cè)器電路、超聲波發(fā)射器與接收器電路、電力線通信模塊組成的探頭電路部分和由上位單片機(jī)、電力線通信模塊、報(bào)警電路組成的上位集中控制電路部分，兩部分通過(guò)交流電力線進(jìn)行通信，探頭電路中的探頭傳感器由熱釋電紅外探測(cè)器、超聲波發(fā)射器和接收器組成。本實(shí)用新型把被動(dòng)式紅外探測(cè)器和超聲波發(fā)射器與接收器集合成一體，克服了主被動(dòng)式紅外探測(cè)器各自單獨(dú)應(yīng)用時(shí)的缺點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)與上位機(jī)的電力線通信實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和報(bào)警探頭的防剪斷，具有較好的監(jiān)控效果，大大提高了該報(bào)警裝置實(shí)用效能。本實(shí)用新型具有安裝使用方便、可靠性好、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，既適用于住宅小區(qū)普通家庭的安全防盜，又可用于銀行倉(cāng)庫(kù)等重要部門的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
文檔編號(hào)G08B13/18GK2685997SQ0326386
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月13日
發(fā)明者鄧華, 熊昌侖, 徐前微 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)