山东科技大学 山东 青岛 266590
摘 要：本设计是为了防止人们出行时疏于对行李箱的照看而设计的一款基于51单片机的行李箱防盗器，用来实现对身边行李箱的实时监测，从而防止造成经济上的损失。该装置主要由无线发射器和无线接收器两部分组成。本设计依次对感知电路部分、信号的编码和解码部分、信号的无线传输部分、报警电路模块等进行了相关说明。
关键词：无线发射器 无线传输 报警
一、系统方案设计
1.感知电路部分的方案选择。采用三轴加速传感器。此元器件是基于加速度的原理进行工作。加速度是一个空间矢量，如果想知道一个物体的实时状态，即只需知道此物体在三个坐标轴上的分量即可，因而三轴加速传感器就很好地发挥了此种功能。相比较双轴加速度传感器而言，三轴加速传感器可以更好地测出物体实时状态。因为双轴加速传感器测量角度为60度，而三轴加速度传感器可以实现双轴正负90度或双轴0-360度的倾角。除了以上介绍的特征之外，三轴加速度传感器还有很多其它的特性：元器件体积小巧、重量很轻，可以很方便的测出物体实时运动状态。
2.信号的编码和解码部分方案选择。采用PT2262/PT2272。PT2262是遥控编码芯片，PT2272是遥控解码集成芯片。PT2262/PT2272一起工作可以实现无线数据收发。PT2262/PT2272的生产公司是台湾普城，此模块生产制造的技术非常先进，采用CMOS工艺，不仅价格便宜，而且工作功耗非常低。PT2262/PT2272拥有12 位三态地址端管脚，因而可以形成531441 地址码。PT2262/PT2272有很多独特优点：不仅地址编码容量特别大，而且很容易设计，电路非常简单，使用起来比较方便。生活中最常见的各个遥控电路大部分就是此对模块在发挥作用，因而其可靠性不言而喻。
3.信号的传输部分方案选择。我们采用DF无线数据收发模块。此模块的工作频率为315MHZ，而且它应用声表谐振器SAW进行稳频， 因而其频率的稳定度非常高，能够适应较大的环境温度范围：在－25至＋85之间，其频飘仅为3ppm/度。此器件最大的特点是自身不带解码的集成电路，因而它可以和单片机或者解码电路一起使用来发挥其应有的作用。这样设计使得此模块应用起来更加灵活方便。
4.报警电路部分的方案选择。我们采用蜂鸣器。蜂鸣器的应用范围广：小范围内的报警器，计算机内报警器，电子玩具内等都可以用来作为发声器件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆蜂鸣器主要的分类有两种：电磁蜂鸣器、压电蜂鸣器。电磁式蜂鸣器由振荡器、磁铁、电磁线圈及外壳等组成。压电式蜂鸣器主要由压电蜂鸣片、多谐振荡器、外壳等组成。
二、模块电路的详细设计
1.传感器电路部分的详细设计。对于MMA7361QR3轴小量程加速传感器来说，其工作电压为3.3伏，而电源提供的是3.6伏的电压，因而需要经过一个肖特基二极管进行整流，经过整流后MMA7361QR3轴小量程加速传感器就可以在正常的电压下进行工作。肖特基二极管的作用就是整流，进行0.3伏以内的降压。此器件的优点是损耗相对来说比较低。MMA7361QR3轴小量程加速传感器的功能是能够灵敏地测试出行李箱的实时状态，进而做出信号触发。
2.信号编码和解码电路部分的设计。在行李箱防盗器上需要应用PT2262编码芯片对信号进行编码，应用PT2272解码芯片对信号进行解码。PT2262/PT2272提供了12位三态地址端管脚，这些管脚进行任意组合后地址码数量达到了531441个。PT2262编码芯片引脚特点为：它最多有6位管脚来作为数据端使用；在控制无线发射数据时，此模块使用的是17脚串行输出来进行无线遥控发射，因而我们将电路中的17脚连接在DF发射模块的DATA脚。PT2272解码器从14脚接收信号，进而进行两次地址码比较，VT 脚和其相对应的数据管脚就会输出高电平。对于PT2262编码芯发射端口来说，假如没有按键按下，则编码器不通电，所以17脚为低电平的输出，此时高频发射电路不工作。假如有按键按下，则编码器通电，所以17脚是串行数据信号经过调制后的输出，此时高频发射电路就会发射和起振等幅的高频信号。
3.信号传输电路部分的设计。本设计中的DF发射模块输入端引脚与编码芯片PT2262的17引脚可以直接连接，除此之外还可以用电阻连接。一方面为了保证DF发射模块可以正常工作，应该避免使用电容耦合的方式；另一方面为了降低功耗，我们使用ASK方式进行调制。ASK方调制最大的优点是：其只在工作时有一定的工作电流，当数据信号不发射时电流为零；对于工作电平来说和电流效果一样，因而此种调制效果比较好。
参考文献
[1]张少军 无线传感器网络技术及应用[M].北京：中国电力出版社，2013：56-77。
[2]刘起义 业余无线电通信技术[M].北京：人民邮电出版社，2008：111-130。
[3]徐辉 走进业余无线电[M].北京：人民邮电出版社，2015：156-177。
[4]沈锋 无线电导航系统信号接收技术[M].北京：国防工业出版社，2010：116-127。
[5]周小飞 张宏纲 认知无线电原理及应用[M].北京：北京邮电大学出版社，2007：33-70。
[6]赵震初 无线电技术基础[M].天津：天津科学技术出版社，2015：23-55。
[7]菲特 等 射频和无线技术[M].北京：电子工业出版社，2015：231-260。
论文作者:张勉 张天然 庸国祥 徐运杰
论文发表刊物:《素质教育》2018年7月总第276期
论文发表时间:2018/6/19
标签：电路论文; 传感器论文; 信号论文; 蜂鸣器论文; 模块论文; 工作论文; 行李箱论文; 《素质教育》2018年7月总第276期论文;