基于單總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的防盜報(bào)警系統(tǒng)
引言
目前PLC(電力線(xiàn)載波技術(shù))已相當(dāng)成熟,基于PLC思想,在終端通過(guò)總線(xiàn)對(duì)探測(cè)模塊供電的同時(shí), 探測(cè)模塊可將報(bào)警信息耦合入電源線(xiàn),送入監(jiān)控終端。由于電信號(hào)的傳輸速度非常快,占用總線(xiàn)時(shí)間短,不會(huì)因?yàn)橛卸嘟M信號(hào)同時(shí)存在于總線(xiàn)中而影響終端解碼,從而使整個(gè)系統(tǒng)僅用一根總線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)探測(cè)模塊供電及報(bào)警信息的傳輸。
本文基于單總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的防盜報(bào)警系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)提取電路從總線(xiàn)獲得交流脈沖信號(hào),經(jīng)放大后送至解碼芯片進(jìn)行信息解碼,最后通過(guò)單片機(jī)和PC機(jī)實(shí)現(xiàn)信息處理和人機(jī)交互。
系統(tǒng)總體框圖
系統(tǒng)主要由探測(cè)和終端兩大部分組成。
探測(cè)部分包括多個(gè)探頭,分別對(duì)各個(gè)門(mén)況進(jìn)行監(jiān)測(cè),如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布控
終端部分主要實(shí)現(xiàn)信息提取、信息解碼、信息處理和人機(jī)交互等功能。通過(guò)編碼芯片PT2272對(duì)提取的信號(hào)進(jìn)行解碼,經(jīng)過(guò)電平觸發(fā)、穩(wěn)壓后送入單片機(jī)進(jìn)行信息處理,擴(kuò)展功能還可以通過(guò)串口通訊將信息送入PC機(jī),使系統(tǒng)功能更加完善。
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)編解碼原理
編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字。解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后,其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后,VT腳才輸出高電平。與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平或低電平,如果PT2262一直供電,編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)PT2262得電工作,其輸出經(jīng)調(diào)制的60Hz每幀的串行數(shù)據(jù)信號(hào),否則PT2262不工作。
解碼芯片PT2272有不同的后綴,如L4/M4/L6/M6。其中L表示鎖存輸出,數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài),直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。M表示非鎖存輸出。后綴的數(shù)據(jù)表示有幾路并行的控制通道。
信息傳輸原理
由于編碼芯片發(fā)送到總線(xiàn)中的為分段的脈沖波形組,通過(guò)一個(gè)電容即可將報(bào)警信息耦合到總線(xiàn)中。本設(shè)計(jì)中的編解碼芯片采用常用的2262/1.2M=2272/200K組合,輸出信號(hào)為60Hz的脈沖信號(hào) 。
頻率一定時(shí),為使信號(hào)最大不失真耦合到總線(xiàn)中,電容越大越好。但是電容越大,放電時(shí)間越長(zhǎng),從而導(dǎo)致波形失真,通過(guò)測(cè)試,電容值為100mf時(shí)保真效果最好。
圖2 報(bào)警信號(hào)波形圖
圖2即為總線(xiàn)中截取的一段報(bào)警信號(hào)波形??梢钥吹剑瑘D2(a)是一組一組的字碼,每組字碼之間有同步碼隔開(kāi)。圖2(b)是放大的一組字碼,一個(gè)字碼由12位AD碼(地址碼加數(shù)據(jù)碼,設(shè)計(jì)中為8位地址碼加4位數(shù)據(jù)碼)組成,每個(gè)AD位用兩個(gè)脈沖來(lái)表示:兩個(gè)窄脈沖表示“0”;兩個(gè)寬脈沖表示“1”;一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“F”,也就是地址碼的“懸空”。
PT2262每次發(fā)射時(shí)至少發(fā)射4組字碼,PT2272只有在連續(xù)兩次檢測(cè)到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼后,才會(huì)驅(qū)動(dòng)VT端同步為高電平,并同時(shí)把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的輸出端為高電平。否則解碼無(wú)效。
探測(cè)模塊工作原理
由于本設(shè)計(jì)采用紅外線(xiàn)光電傳感器為敏感原件,當(dāng)有太陽(yáng)光干擾時(shí)將會(huì)產(chǎn)生誤報(bào),故需設(shè)計(jì)一個(gè)抗干擾電路來(lái)解決此問(wèn)題,以減少誤報(bào)的機(jī)率。
圖3 方波發(fā)生器
電路通過(guò)NE555定時(shí)器對(duì)電壓進(jìn)行1000方波振蕩,輸入光電傳感器,如圖3所示。當(dāng)有太陽(yáng)光干擾時(shí),通過(guò)LM567濾波后,輸出電壓幾乎為零,PT2262不工作,不會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。只有當(dāng)光電傳感器發(fā)生反射時(shí),LM567濾波器輸出電壓才能使PT2262芯片工作,從而發(fā)生報(bào)警。