基于单片机的防盗报警器的设计论文(英文翻译).doc

本科生毕业设计（翻译） 专 业： 电子信息工程 学 生： 指导教师： 完成日期： 多功能智能无线报警系统 摘要： 利用内部资源丰富的FPGA（现场可编程门阵列），设计了一个无线报警发送系统。它包括编码器，FSK（频移键控）调制和每个通道的控制电路，它可以减小报警系统的体积同时提高其可靠性，解调接收系统的实现基于一个应用特定程序的集成电路MC3372。在一个单片机89C51的帮助下，地址解码器也设计在接收器中。添加其他反干扰功能，有效地降低报警系统的错误警报率。 该系统可以安装多达128个通道的发送设备。有某些情况下，在有突发情况时，它可以发送报警信号至主机，系统会循环显示多个突发情况所在的区域代码。传输距离是大于4公里的开阔地带。用户可以同时安装多个类型的传感器，例如，烟雾传感器，可燃气体传感器或防盗传感器。实验表明，无线报警系统具有高可靠性，高抗干扰能力和低错误警报率的优势。它可以完全满足对防火防盗需要。 关键词：通讯；报警系统；频移键控；微控制器；现场可编程门阵列 一、前言 无线报警系统与有线警报系统相比，具有隐蔽性和易于安装的特点。它在复杂的地形地貌情况之间的长距离传输时特别有效。由 FPGA（现场可编程门阵列）组成，其编码模块在发送系统创建地址信号，FSK（频移键控）调制信号及每个通道的控制器信号。用FPGA取代MSI / SSI（中等规模的综合或小规模的综合）数字电路设备，不仅提高报警系统的可靠性和干扰阻力，同时也降低了它的体积，使系统更易于安装。由于使用7位二进制数表示地址，最多可以安装为128个收发通道。解码器由ASIC（特定用途集成电路）和SCM（单芯片微机）在无线报警接收机系统，它可以有效地降低错误警报率。 二、发送系统原理 每个基站安装一个无线发送系统，并与一个7位二进制地址标识符相对应。 一旦在任何一个基站中传感器检测到突发情况，该区域的控制信号发送至编码电路，通过编码再接入该区域的7位地址标识的接口电路，转换成FSK信号。将 FSK信号传输到一个频率调制电路进行频率调制。再经过功率放大后，经调频后通过天线发出的电磁波发送。发送系统的一个特点是不连续的发送。换句话说，发送系统在没有突发情况时不发送信号，当有报警的情况时会持续发送，以便有机会为其他基站发送信号。 编码和控制电路配置 编码电路数字电路部分由包括8个模块的FPGA芯片构成。利用D触发器组成，模块dff1是检测器和编码器之间的接口。 振荡器模块与一些外部的电阻器和电容器相结合，形成一个可控低频多谐振荡器。其控制信号是dff1输出Q1。当Q1等于0时，它不会产生振动，如果Q1等于1，它通过振动产生低频方波。如果某些情况下在该区域出现，振荡器控制模块sender发送间断的电磁波。模块circular_shift_r是并行输入串行输出桶形移位寄存器。A0?A7 Q8是地址码的串行输出端。模块dff2是一个由JK触发器组成控制电路。其安装信号是Q1，也用于延迟后的触发信号。 Q2作为the circular_shift_r模块的并行输入、串行输出控制终端。当Q2在高电压幅值时，circular_shift_r执行并行输入。当Q2在低电压幅值时，circular_shift_r执行串行输出。模块delay1是一个由D触发器组成的延时电路。模块division是一个输出三种不同频率信号的频率分离装置，其中有两个分支，作为FSK调制信号的频率划分为：f1和f2。其他分支作为模块dff1和delay1的一个触发脉冲，也作为circular_shift_r时钟脉冲的串行输出。模块MUX是一个2-1的多路转换器。其控制信号由circular_shift_r的Q8输出。当 Q8 = 0时，MUX产生信号f2，当Q8 = 1时，产生信号f1。模块delay2与一些外部的电阻器和电容器相连组成一个延时电路。它的功能是在安装系统后给操作人员离开的时间。不管是否K1（探测器）是开启或关闭，发送电路在延迟时间内都不会工作。 以下所示，报警系统的工作原理如下：发送系统的电源开启时，输入dff1处于低电平。然后其输出端Q1的逻辑值为0，NQ1的逻辑值为1，此时作为指示电源一个外部的发光二极管（LED）点亮。信号Q1发送至dff2的设置终端并使Q2的设置终端在高电平。高电平Q2将设置circular_shift_r进入并行输入地址代码模式。此时，外部晶体管N2处在饱和状态并且N3处在断开状态。这使得发送电路处于被控状态，因此，电路将无法正常工作。因此，如果没