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基于TWH9250雷达探测模块的新型防盗报警器介绍
来源:本站整理  作者:佚名  2011-09-17 08:25:20



  目前,常见的防盗报警器有红外线防盗报警器、触摸式防盗报警器、感应式防盗报警器和磁控防盗报警器等,这些防盗报警器共同缺点是监控范围内存在死角,本文介绍一种全方位无死角微波防盗报警器。它是采用雷达探测模块。TWH9250将监管区域的警情转换成低电平信号输出,通过报警集成电路与音频功率放大集成电路共同作用实现防盗报警,同时设有红外线摄像控制电路,具有简单实用、工作可靠、安全性能高、容易实现等特点。

  工作原理

  防盗报警器在探测到警情时具有声光报警功能,同时对现场进行摄像控制。电路设计包括发射微波的环状天线、雷达探测模块、报警集成电路、音频功率放大集成电  路、红外摄像控制电路及直流稳压电源电路六个部分,电路原理结构图如图1所示,具体电路如图2所示。

图1  电路原理结构图

图2 具体电路图

  TWH9250雷达探测模块TWH9250是一款新颖的雷达探测模块,具有以下特点:(1)采用微波管扫描发射,探测距离远;(2)全方位无死角检测;(3)低功耗采用电池供电;(4)内部电路采用集电极开路输出,直接驱动小型继电器动作,终端配接灵活;(5)具有光控端和灵敏度调节端,满足各种应用场合;(6)外围电路简单,只要接上环状天线和终端执行机构,通电即可工作。

  TWH9250模块的外形、引脚排列及内部电路功能框图如图3所示。环状天线发射的微波信号形成立体微波警戒网,当人在网内走动产生由人体移动反射回来的微波信号,此时“微波产生”电路输出随物体移动的微弱低频信号,经两级“放大”至。70dB左右,然后依次送入“窗口电压比较”电路和“脉冲宽度比较”电路进行双重鉴别,当确认该放大信号的电压幅值和宽度均达到设定要求后,触发“锁存电路”,触发信号经“光控门”送到计数“控制电路”进行输出延迟处理,延迟时间设定10s,最后由末级功率管集电极输出。为提高微波电路的稳定性能和比较电路的精度,各部分电路由4V基准电路和7V稳压电路单独供电。

  TWH9250模块初次通电经40s预稳定时间才能进入探测戒备状态,启动后只要系统不掉电电路随时处于探测状态,TWH9250模块正常工作电压为12V,各引脚功能如附表所示。

图3 外形、引脚及内部电路功能框图

引脚功能附表

  报警集成电路

      如图2所示,A2采用音源LC246四模拟声报警集成电路IC,报警时发出类似消防车的声音,将第一选声端8脚接电源(3V)可改变选声端电平大小,获得其它报警声响。报警集成电路根据探测模块提供的输出信号工作,当有人在报警器有效探测区范围内活动时,A1探测模块输出端输出一持续时间约10s左右的低电平信号,该低电平信号经R1加到三极管VT1基极,VT1导通,集电极电压经R3限流、VZ稳压后的3V左右直流电压供A2工作,经5脚输出片内存储的消防车声音报警信号;VT1导通,同时红色发光二极管LED1发光报警,如果人在探测范围内活动不止,报警声将会持续不断,直到人离开活动探测范围结束报警。

  TWH9250初次通电经40s预稳定状态,输出端O输出低电平信号,为防止初次通电扬声器发出刺耳的报警声响,电路设置预热开关S,初次通电打开开关S,待预稳定时间后(通过LED1发光状态判断)合上开关S,电路进入警戒状态。

  音频功率放大集成电路

       为使电路输出功率较大,报警效果更好,选用LM386小功率通用型集成音频功率放大器,其中2脚为反相输入端,3脚为同相输入端,每个输入端对地的直流电位接近零,即使与地短接直流电平也不会产生太大的偏离,使用比较灵活、方便。扬声器采用8Ω、5W电动扬声器,设计时集成功率放大电路采用OTL接法,C2为输入耦合电容,C4为电源去耦滤波电容,输出端与负载接470 μF电解电容器,R7、C5频率补偿电路抵消扬声器音圈电感在高频下的干扰,同时改善功放的高频特性,防止高频自激,调节1和8脚之间的可调电阻RP2使LM386的电压增益在20~200之间变化。

  红外摄像控制电路

       当监控区域内有警情出现时,TWH9250探测模块输出低电平信号,使得A2的7脚获得3V直流电压,该3V电压一路作为报警集成电路A 2的电源,另一路送至红外摄像控制电路,通过R8直接加到VT2基极,使VT2由原来的截止态转为导通,继电器K吸合,同时红外线摄像控制电路得电工作。

  直流稳压电源电路

      由电源变压器、硅桥、滤波电容、三端集成稳压器四个部分组成,如图2所示。电源变压器可从市场直接购得或自行绕制,参数按220V/15V、10VA选取,滤波采用日本ELNA(耐压不低于25V)大电容器确保质量,C7用来消除电源网络的杂波干扰信号,绿色发光二极管LED2作为电源指示灯,采用12V蓄电池供电。

  图2中,RG光敏电阻阻值小于1 kΩ时,模块封锁不工作,实现白天“休息”晚间工作。如果要求模块全天候工作,不接RG直接将模块的R端悬空,图中RP1的灵敏度调节电位器采用WSW有机实芯微调电阻器,通过调节阻值大小调整模块的探测范围。

  探测模块外接的环状天线采用φ2~φ4mm粗铜丝制作,内径10mm,开口处平行引线不超过10mm,保证天线安装稳固,电路中除可调电阻器其余电阻均采用RTX-1/8W碳膜电阻器。

  雷达探测模块TWH9250的防盗报警器具有独特的设计思想和简单的控制电路,监控范围大,探测灵敏度高,1~5m的探测距离,是一种应用前景看好、值得推广的新型防盗报警装置。

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