物体远离报警器

2012届毕业生 毕业设计说明书

题 目: 物体远离报警器设计 院系名称： XXXXXXXXX 专业班级： XXXXXXXXX

学生姓名： ***** 学 号： XXXXXX 指导教师： XXXXX 教师职称： XXXXXXX

20XX 年 6 月 1日

摘 要

繁华的大都市，忙碌的生活，人们在这种快节奏的生活中总会变得麻木疲倦，以至于总是会有一些人丢三拉四，忘记自己随手把东西放在哪了或是弄丢了。比如，人们常常会记不清手提包忘在哪里，或者把移动电话弄丢了，甚至是带孩子上街玩，一转眼孩子跑丢了；尤其是在客车，出租车，地铁，步行街等人口密集的场所发生贵重物品被盗或丢失的事件也越来越多，引起了人们越来越多的关注，所以各种电子防遗失产品应运而生，起到预先防止贵重物品被盗或丢失的作用，还可以防止孩子，宠物的丢失。有了它，就可以减少我们丢东西的概率。物体远离报警器由无线发射器电路和无线接收报警器电路两部分组成，采用无线电波的发射抑制原理，工作时发射机发出稳定的无线电波，接收机接收到主机的无线电信号后不报警，当发射机和接收机之间的距离超过预定的距离时接收机接收不到发射机的无线电信号，立即发出报警声，提醒使用者的注意。当无线接收报警器与无线发射器之间的距离超过设定的距离时，无线接收报警器就会发出报警声。该装置可用于箱包、钱包、文件夹等重要物品的防丢失报警，也可防止儿童游玩时走失。

关键词: 报警器 发射器 接收机 无线电波

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Title The Design of Alarm Device of Object Away From Abstract

In the busy city,the rhythm of people's living is more and more quickly.People always get tired in the life of fast rhythm,and sometimes forget to put the things in a place or lost them.For example,people often can't remember where handbag,or the mobile phone is lost and even when parents take children to the streets,Children are playing run far away,so that parents can't find them.Especially in the bus station, the taxi, the subway, streets populated place,more and more events happen something about the valuables stolen or lost ,and these events cause people more and more attention.So all sorts of things about prevent the loss of the electronic products are produced, and the electronic products can prevent valuables stolen or lost,also can prevent the miss of children and pets. If you have it, we can reduce the probability of lost things.Alarm device of object away from is made from two parts of radio transmitters and wireless receiver,and it uses radio waves to launch the suppression principle.Alarm device work out the transmitter stable radio waves,and receiver receive to the radio signals so it can not alarm. when the distance between transmitter and receiver more than scheduled distance,receiver receive less than the radio signal transmitter,so receiver can warning sound immediately.Thus alarm device can reminds the user's attention and prevent things lost.When wireless receiver and radio transmitters more than the distance between the distance of the set, wireless receiver will alarm sound.This device can be used for bags, wallet, folder, and other important items,because it can prevent things lost , also can prevent the children missing when they are playing.

Keywords Alarm Device Transmitter Receiver Radio Wave

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目 次

摘要 .......................................................................................................................... II ABSTRACT .................................................................................................................... III

1.引言............................................................ 1 2.系统任务基本要求 .................................................................................................................. 1 3.电路的设计原理 ....................................................................................................................... 1 3.1设机构图 .................................................................................................................................. 1 3.2工作原理 .................................................................................................................................. 2 3.3发射电路 .................................................................................................................................. 3 3.4无线接收报警器电路 .......................................................................................................... 3 3.5无线电波通讯 ........................................................................................................................ 4 3.6编解码电路原理与分析 ..................................................................................................... 4 3.6.1编码电路的工作原理 ..................................................................................................... 5 3.6.2解码电路的工作原理 ..................................................................................................... 5 4. 芯片的选择与介绍 .............................................................................................................. 6 4.1 芯片的选择 ............................................................................................................................ 6 4.2 NE555时基电路 .................................................................................................................... 7 4.2.1 555时基电路特点 .......................................................................................................... 7 4.2.2 555时基电路类型 .......................................................................................................... 7 4.2.2.1 TTL的555电路 .......................................................................................................... 8 4.2.2.2 CMOS的电路 ................................................................................................................. 8 4.2.3 555电路的功能介绍 ...................................................................................................... 9 4.2.4 等效电路 .......................................................................................................................... 11 4.3 TDA7000概述 ....................................................................................................................... 11 4.3.1 DC特性 .............................................................................................................................. 12 4.3.2 AC特性 .............................................................................................................................. 12 4.3.3 TDA7000电路 .................................................................................................................. 13 4.4 KD9561电路的介绍 ........................................................................................................... 14 5.使用方法及功能 ..................................................................................................................... 15 6.市场前景及发展方向 ........................................................................................................... 16 结论.................................................................................................................................................. 17 致 谢 .............................................................................................................................................. 19 参 考 文 献 .................................................................................................................................. 20

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1 引言

该物体远离报警器的设计主要由无线发射器电路和无线接收报警器电路两部分组成，当无线接收报警器与无线发射器之间超过一定距离，无线接收报警器就会发出报警声，主要用于防止物品丢失，尤其是防止箱包丢失或防止幼儿走失等问题，可将无线发射器置于箱包中或装在幼儿口袋内，无线接收报警器放在箱包的主人或幼儿的监护人身上;也可用于钱包的防盗报警，可将无线接收报警器安装在钱包内，无线发射器放置在主人身上。一且发生丢失，防盗物品立即发出报警声，便于查找追寻。

2 系统任务基本要求

（1）制作无线发射、装置各一个，其中一个置于钱包或手机（假设为A部分），另一个随身携带（假设为B部分）。正常情况下不报警。当发射接收模块相距大于某范围（3-5米）时，表示钱包或手机已经被人偷走，另一半装置报警，在该范围内则不报警。

（2）报警距离远近可以调节。

（3）A、B部分工作电压不大于5V,工作电流不能超过20mA。 （4）天线长度限制在25cm内。 （5）发射功率不超过20mW。

（6）具有防护、寻找双重保障功能。

（7）不同的发射模块能唯一识别唯一的对应模块，而不受其他模块干扰。

3 电路的设计原理

3.1 设计构图

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高频发射 高频接收 编码 载波 检波 放大整形 报警 解码

图3-1 设计构图

3.2 工作原理

物体远离报警器由无线发射器电路和无线接收报警器电路两部分组成，采用无线电波的发射抑制原理，工作时发射机发出稳定的无线电波，接收机接收到主机的无线电信号后不报警，当发射机和接收机之间的距离超过预定的距离时接收机接收不到发射机的无线电信号，立即发出报警声，提醒使用者的注意。当无线接收报警器与无线发射器之目的距离超过设定的距离时，无线接收报警器就会发出报警声。

物体远离报警器是由低频振荡器和高频振荡器组成。低频振荡器由电阻器，电容器，和集成电路组成，低频振荡器震荡工作后，输出1khz的震荡信号对高频振荡器进行调制，调制后的高频信号通过天线wl向空中发射出去。 若无线发射器与无线接收报警器的距离超过4m时，则无线接收报警器将收不到发射天线发射的高频调制信号，无线接收集成电路的2脚输出高电平，使音效集成电路受触发工作，其输出的音效电信号经晶体管放大后，驱动扬声器发出报警声。

在无线接收报警器与无线发射器的距离在4m之内时，则w2将w1发射的高频调制信号接收下来，再送至ic2进行译码解调处理，使ic2的2脚输出低电平，

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ic3不能触发工作，bl不发声。

3.3 发射电路设计

发射电路通过NE555时基本电路控制一个低频电路和一个高频电路。发射两个信号。其中低频信号以高频信号为载波形式向外发送。高频振荡器产生高频信号，高频振荡器由可变电阻器Rp、电阻器R3、R4、电容器C3—C9、发射天线W1和晶体管V1组成。NE555时基本电路控制着低频振荡器发射低频信号，低频振荡器由电阻R1、R2、电容器C1、C2和时基集成电路NE555组成。其中高频信号为载波信号，低频信号为发射信号。

图3-2 无线发射器

3.4 无线接收报警器电路

无线接收报警器电路由无线接收处理电路和报警电路组成。无线接收处理电路由无线接收集成电路TDA7000、电容器C10—C19组成。报警电路由音效集成电路KD9561、晶体管V2、电阻器R5、二极管Vd和扬声器Bl组成。TDA7000集成电路控制接收器W2，筛选由W1发射的有用信号，输出有用信号驱动KD9561集成电路，由KD9561输送声音信号到扬声器发出报警声音。

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图3-3 无线接收报警器

3.5 无线电波通讯

无线通讯是利用 1～10米波长的电磁波进行视距传输的一种。波段在 30MHz～300MHz频段，其汇总包括我们常听到的无线广播FM频段。 近距离的超短波主要由发射机与接收机构成，其收发电路搭建非常简单，只需少量分立元件即可实现。可采用模拟调制方式或数字调制方式，其中数字调制方式主要有数字键控调频电路（FSK）、数字键控调幅电路（ASK）、数字键空调相电路（PSK）三大类， ASK调制方式具有电路简单、平均功率小、耗电少等优点，被广泛由于短距离、小功率遥控电路设备中。

但是超短波无线收发电路如果使用分立元件制作出来其频率不够稳定，易出现跑频，其传输速度也比较有限。但从成本和实际的可操作性考虑，本丢失报警器采用超短波无线通讯方式，并且根据传输信号要求，采用数字键控调幅方式。

3.6 编解码电路原理与分析

本丢失报警器采用的编解码电路以PT2262/2272集成电路为核心。该芯片在3～15V内能正常工作，静态电流极小，约为10uA，采用串行数据传输，并行数据输入输出。电路的预置脚有12个，其中A0~A7为三态地址端，D0~D3为数据端。

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3.6.1 编码电路工作原理

编码器PT2262采用的是连续4帧串行编码信号。当发码允许端TE为“0”电平时，编码器输出4帧串行编码信号。当发码允许端TE为“1”电平时，编码器停止编码输出。当允许端TE一直保持“0”电平时，编码器输出端一直保持串行输出状态，直到当电路检测到TE端为“1”电平，编码器将在发送完最后一个字节后停止编码输出。图3-4是编码器的硬件逻辑流程。

加入电源 准备发送 N允许键 有效吗 YES 发送4个字节的地址/数据 N允许键仍 有效吗 YES

图3-4 编码器的硬件逻辑流程图

3.6.2 解码电路工作原理

解码器PT2272采用三帧校验制，对输入的串行码进行校验，如果校验结果与预置地址一致，解码器其首先从VT端输出一个高电平“1”表示解码成功，接着解码器将串行码中的数据转换成并行数据，并送到解码器的响应输出端输出，完成解码过程。由于信号在传输过程中会受到干扰，因此为使解码器能够准确解码，需要将信号通过滤波整形后在送到解码器进行解码。下图是解码器的硬件逻辑流程。

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加入电源 接收准备 NO 有码输入？ 禁止VT输出 YES NO 地址对吗？ YES NO 地址位相匹配 ？ YES 开启VT端输出 YES 地址位仍匹配？ NO

图3-5 解码器硬件逻辑流程

4 芯片的选择与简介

4.1 芯片的选择

ICl选用NE555型时基集成电路,控制低频振荡器和高频振荡器的工作;无线接收集成电路IC2选用TDA7000型无线接收集成电路;报警电路由音效集成电路IC3选用KD9561型报警音效集成电路。

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4.2 NE555时基电路

555时基电路具有非常灵活的使用方法和极其通用的电路功能。555集成电路在定时方面应用极其广泛，他可以在最基本的典型应用的基础上，根据实际需要，经过参数的重新配置和电路的重新组合，与外接元器件组成各种不同用途的电路，例如各种波形的脉冲振荡器.定时延时电路，双稳态触发电路，检测电路，电源变换电路，频率变换电路等。其内部框图如下4-1。

图4-1 NE555内部框图

4.2.1 555时基电路特点

555电路是555时基集成电路或555定时集成电路的简称，主要有如下特点： （1）定时精度，工作速度和可靠性高。

（2）使用的电源电压范围宽，为2—18V，能和其他数字电路直接连接。 （3）有一定的输出功率，可驱动微电机，指示灯，扬声器，继电器等。 （4）结构简单，使用灵活，用途广泛，可由它组成各种波形的脉冲振荡器及定时延时器等电路。

4.2.2 555时基电路类型

555时基电路有双极型（TTL）和互补金属氧化物半导体型（CMOS）集成电路两大类。其中：555为单时基电路，556为双时基电路，它的内部含有与555

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完全相同的两个独立系统，仅公用电源和地线。

4.2.2.1 TTL的555电路

TTL的555电路内部由二十几个晶体三极管和二极管，十几个电阻器件等元件构成，其内电路如图4-2所示。555集成电路内部有几十个元器件，有分压器，比较器，基本R-S触发器，放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体。

图4-2 TTL型555电路图

4.2.2.2 CMOS的电路

CMOS型555电路由于工艺制造的原因，它的内部电路和TTL型电路是不同的，它与TTL555电路的相比主要有以下不同点。

（1）R-S触发器的组成。基本R-S触发器是由2个或非门组成的，或非门组成的基本R-S触发器使用高电平触发的，输入端R和S表示，没有小圆圈。 （2）比较器连接方式，在内部比较器的连接上，他的上比较器输入端是连接在同向信号输入端上，下比较器输入端是连接在反相信号输入端上。

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（3）放电管。CMOS型555电路中放电管VTD的三个级分别MOS管的栅极，源极和漏极，但从放电作用和开关控制作用上讲是相同的。

（4）输入阻抗由于CMOS型555集成电路具有极高的输入阻抗，因此它的3个分压电阻不是5k而是100k或者更高，但对他们的逻辑功能影响不大。

图4-3 CMOS型555电路图

4.2.3 555电路的功能介绍

图4-4 引脚图

它的各引脚功能如下：

1脚：GND（或Vss）外界电源负端VSS或接地，一般情况下接地。

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8脚：VCC（或VDD）外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5~16v，CMOS型时基电路VCC的范围为3~18v，一般用5v。 3脚：OUT（或Vo）输出端。 2脚：TR低触发端。 6脚：TH高触发端。

4脚：R是直接清零端。当R端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR,TH处于和电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。

5脚：CO（或VC）为控制电压端。若此端外加电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01uF电容接地，以防引入干扰。

7脚：D放电端。该端与放电管集电极相连，用作定时器时电容的放电。电阻分压器有三个5千欧等值电阻串联而成。电阻分压器为比较器C1，C2提供参考电压，比较器C1的参考电压为2/3Vcc，加在同相输入端，比较器C2的电压参考值为1/3Vcc，加在反相输入端。比较器有两个结构相同的集成运放C1、C2组成。高电平触发信号加在C1的反响输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本RS触发器R端的输入信号；低电平触发信号加在C2的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本RS触发器S端得输入信号。基本RS触发器的输出状态受比较器C1、C2的输出端控制。

在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器C1、C2基准电压分别为2/3Vcc，1/3Vcc的情况下，555时基电路的功能表如表4-5所示。

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表4-5 555时基电路的功能表

4.2.4 等效电路

555时基电路内部既有模拟电路，又有数字电路，读图和应用十分不便，为便于一目了然地理解555的功能，可以将555电路的数字与模拟功能合在一起考虑，进行化简。

图4-6 555时基电路

4.3 TDA7000概述

该TDA7000是单片集成电路的单声道调频便携式收音机，其中最低的外围元件重要的是（小尺寸和低费用）。

该集成电路具有FLL（频率锁定回路）系统，中间频率为70千赫。该I.F.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/zbo6.html