多路无线防盗报警器【开题报告】

开题报告
通信工程
多路无线防盗报警器
一、课题研究意义及现状
基于自身结构特性，如何运用一系列先进技术，合理解决其固有的产品问题，是无线报警产品赢取未来市场的重要基础。

无线报警产品的数字化、网络化、智能化、兼容性、稳定性、扩展性将成为未来的主流技术发展趋势。

经过多年的发展，无线报警技术未来走向无线报警产品已步入成熟期。

经过长期的积淀，产品外观的小型化及精致化已不能满足用户的需求，而多数用户对产品功能的多样化及性能的稳定和可靠性投以更多的关注。

将来，无线报警系统应主要在提升产品的科技附加值，减少误报，提升精度等方面着手。

产品功能的多样化及性能的稳定和可靠性对技术也提出更多的挑战。

调查显示，东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。

就世界范围而言，传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场，占第二位的是过程控制市场。

一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。

流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。

传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。

其中，无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。

目前，全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。

有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有的基础上加以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争力也将日益的激烈。

新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。

总体而言，未来无线防盗报警产品的发展趋势，产品技术将在集成化、数字化、探测方式复合化、网络化与智能化前提下力求突破。

当然，无线防盗报警系统现在的技术突破创新很多还停留在概念上，针对千差万别的市场，许多技术还有待提升，许多功能还有待开发。

二、课题研究的主要内容和预期目标
主要内容：
1.要求有一台主机，在收到警情信号后能发出报警声，同时能显示出现警情的具体位置。

2.人体探测器与主机间的信号传递采用无线的型式。

3.可以人为操作遥控器对主机进行设防与撤防的操作。

4.在同一区域范围内能有多套系统同时工作而相互间不影响。

预期目标：
这次所设计出来的多路无线报警器要求：在实际操作中，使用红外报警装置对警情进行探测并运用无线通信原理把警情信息发送给报警系统，然后报警系统发出报警声并在显示板上显示警情的具体位置。

这个报警器同时还要求可以人为操作遥控器对主机进行布防与撤防的和在同一区域范围内能有多套系统同时工作而相互间不影响。

三、课题研究的方法及措施
3.1 硬件部分
多路无线防盗报警器主要是由于无线人体探测器（红外探测信号发射电路），无线接收电路，数据解码电路，中央控制单元，数字显示单元，遥控电路，报警电路和电源电路等部分组成。

主机中的中央处理器采用AT89C2051，集成电路PT2272-L4作为数据解码，无线接收采用现成的SH9902模块，编码为PT262-R4。

整体结构图如下图1所示。

图1 多路无线报警器整体结构图
3.1.1单片机控制系统
单片机采用AT89C2051是低电压，高性能CMOS8位单片机。

片内含2k BYTES的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，功能强大。

3.1.2编码发射
由于无线信号容易受外界环境影响，因此从系统的可靠性考虑，发射的控制信号采用编码的方式进行传送，而且在同一区域内要同时使用多个系统而相互间又不影响，所以无线信号的编码由2262集成电路完成，该电路具有8位地址信号和4位数据信号，不同的地址与数据的组合，可以编制上万种编码，完全可以满足同一区域内互不影响地工作；数据对高频载波的调制方式采用ASK 方式，即当发送数据信号为1时，接通高频振荡器电源，发送高频无线信号，当发送数据为0时，断开其电源，停止工作，这种设计在静态时工作电流几乎为零。

3.1.3数据解码与接收电路
接收电路的无线接收与解调部分采用的是现成的高频接收模块，可以简化设计工作，而且可靠性较好,接收模块采用的是超再生接收，具体的解调过程为：当发射器发送1时，相应的发射高频电路工作，接收部分就会相应地收到一个315M的高频信号，使模块输出为1，当发射部分发送的是0时，发射高频部分停止工作，接收部分就输出为0，这样就实现了无线信号的传输。

经高频接收且解调出来的信号是编码集成电路2262编码后的串行信号，必须经相应的解码电路解码才能还原出控制信号数据。

2272就担任了这个解码任务。

2262和2272是一对专用的编、解码集成电路，当接收部分2272的8位地址数据与发射部分的8位地址数据相同时，就会在2272
的17脚输出一个高电平，表示解码成功，同时在4位数据位上输出相应的数据信号，后续的输出控制电路就根据解码输出的数据位，控制开关的开与关。

3.1.4报警电路
为使设计简便同时发出的音效逼真，音频信号发生器采用集成的语音电路，另为了使报警的音量足够大，在音频信号发生器后面再增加一级功率放大器。

经查找相关的功放电路，LM386是款不错的音频功放电路，其工作电压为5～18V，功率为1.25W,频率响应的上限为300kHz,增益可达
50dB，而且外围电路简单，易于设计。

3.2 软件部分
软件的设计是基于硬件电路而设计的，简单来说就是处理器怎么样处理外部电路所发送过来的信号，并发送相应的命令，从而保证相应功能的实现。

本设计中软件需要处理的工作是：对接收到的信号进行判断，看其是否是报警信号，这里就需要制定出一些判断的标准，在下面会做具体介绍；然后就是判断报警信号的来源，也就是我们事先布置好的红外探测器，判断出到底是哪一个探测器发出的信号，就可以知道报警的位置；最后需要做的就是进行报警显示，我们这里使用的是LED发光二极管来显示报警的位置，还有需要出发报警的声音。

主程序系统如下图2所示。

图2软件流程结构图
四、课题研究进度计划
毕业设计时间：自2010年10月至2011年4月。

第一阶段（2010年10月至11月）：分析任务，收集资料，分析原理，研究电路，完成开题
报告、文献综述、外文翻译。

第二阶段（2010年11月至2011年1月）：系统设计，绘制原理图，硬件制作，调试，撰写
论文。

第三阶段（2011年1月至2011年4月）：论文完善，准备答辩。

五、参考文献
[1] 短距离无线数据传输及接口技术.周思远[D].南京信息工程大学,2008.
[2] 基于单片机控制的自动拨号报警器.刘豫喜[D].河南省第四届青年学术年会,2004.
[3] 基于MCU无线遥控电动滑板控制系统.柳亚平[D].江南大学,2008.
[4] 无线传感器网络原理及应用.唐宏[M].北京：人民邮电出版社,2010.
[5] 单片无线发射与接收电路设计.黄智伟[M].西安：西安电子科技大学出版社，2009.
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[7] 现代传感器原理及应用.吕泉[M].清华大学出版社，2006.
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