无线遥控式农用大牲畜防盗器

2017-03-23 88 0

当前农村的猪、牛、马、驴等大型牲畜被盗的事情时有发生,且盗情多发生在深夜人们熟睡的时候,不易防范。本装置经过多次使用试验改进,性能可靠、结构简单、造价低廉,适合在农村推广使用;经公安部门对各种作案方法进行模拟试验,认为完全达到了大牲畜防盗的要求。

大牲畜防盗器发射器电路

大家畜防盗器由发射器和接收器两部分组成:发射器隐藏在特制的"项圈"内,使用时将"项圈"套扣在家畜的脖子上;接收器放在农户身边。夜晚只要有人将带上发射器的牲畜弄走、离开主人设定的距离以外,或者有人破坏了发射器或"项圈",接收器便会立即发出宏亮的叫声,叫醒熟睡的人们。

发射器和接收器均选用声表谐振器(SAW)稳频的模块:这种模块频率一致性好、免调试、对环境温度的适应性好,具有较宽的工作电压范围及低功耗特性;而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差,温差变化及机体受振动很难保证已调好的频点不发生偏移。另外,这种模块还非常适合多发一收(如牛群、猪群等防盗系统)的无线遥控和数据传输系统。本装置采用深圳产的NT-T01A发射模块和NT-R07A接收模块,价格便宜。装置还采用了信息量大、保密性好、抗干扰能力强的数字编译码技术:编码器VD5026(可用YYH26代替)和译码器VD5027(可用YYH27代替),工作电压低(2~6V)、功耗低、外围元件少、接口方便、工作范围宽,地址编码最多可达4^11=4194304种组合。

一、发射器电路

由NT-T01A发射模块和数字编码器VD5026等组成的发射器,原理图和印制板电路分别见图1和图2;NT-T01A模块的尺寸和引脚功能见图3。NT-T01A应垂直安装在印制电路板边缘的适当位置上,并离开周围元件5mm以上,以免受分布参数影响而停振。图1中的RP用于调节发射电流的大小:RP调大时可增加发射距离,但易引起过调制甚至停振,且发射电流也会增加。R2是VD5026第15、16脚内置振荡器的外接电阻,一般取100kΩ,此电阻值增大则内置振荡器的振荡频率降低。

发射器印制板
NT-T01A模块尺寸与引脚

NT-T01A模块的印制电路板上已印制有发射天线,发射器用4.5V供电且与天线已匹配好;与4.5V供电的接收器配合使用时,接收距离可达30m以上。本装置不需要控制这样远的距离——距离远了,就来不及追赶被盗走的牲畜。合适的控制报警距离可通过调整图1中的RP来设定。

二、接收器电路

NT-R07A接收模块和译码器VD5027等组成的接收器,电路原理图和印制电路板见图4和图5。NT-R07A以台湾产RX3310A超外差电路结构的IC为核心,配以补偿电路等元件组成;模块尺寸和引脚功能见图6。NT-R07A具有很好的频宽及温度补偿特性,接收灵敏度高、稳定性好、工作温度范围宽,电源电压低到2V还能工作,以5V供电时处于最佳接收灵敏度状态。模块中的RX3310A芯片内含低噪声射频放大器、混频器、本地振荡器、中频放大器、滤波器及限幅比较器,输出为数据电平信号,可直接与标准译码器连接。应注意:译码器VD5027的15、16脚内置振荡器外接电阻的阻值,必须与发射器上编码器VD5026的15、16脚所接电阻阻值相同,误差不可超过2%,否则无法可靠译码。为增加电路的可靠性,接收器末端增加了晶闸管VS。

接收器电路
接收器印制板
NT-R07A模块尺寸与引脚

三、"项圈"的制作

因"项圈"内隐藏有控制触发发射器工作的连接线,其制作是本装置的关键,形状和结构见图7。根据牲畜耳后部的颈围,选外径Φ4~6mm的铜芯胶质线一段,再选内径大于胶质线外径的塑料管一段,把胶质线穿入塑料管中;外包塑料管的目的是增加保护层和机械强度,塑料管壁厚以1~1.5mm为宜。为防止盗贼刺穿塑料保护层、用外接导线破解电路,可再用0.5mm厚的镀锌白铁皮剪成10mm宽的长条,密绕在塑料管外面,最后再套一层塑料管加以保护。"项圈"的合适大小以套扣在牲畜耳后脖子上取不掉为准。

"项圈"环上的发射器壳座选用1.5~2mm铁板用电弧焊加工成盒形套座,尺寸为长78mm、宽50mm、高57mm;壳座高度以发射器壳插入座中后能外露二分之一为好,以免影响发射器天线的正常发射。"项圈"环的一端用铁卡和螺丝紧固在壳座上,将"项圈"中的导线头按图7接在连接发射器电源的接点上;另一端选用带螺丝扣的盖和螺丝卡子,能把"项圈"端头牢靠连接的插头,与配套的带丝扣榫的连接插座配合——把插座固定在发射器壳座上后,将插座的接头与发射器电源接头连接起来。使用时将插头插入插座后,把插头上的螺丝盖与插座的螺丝榫旋紧,防止牲畜活动时把"项圈"甩掉而引起报警失误。

发射器壳子的加工尺寸为长74mm、宽46mm、高59mm,材料可选用10mm厚、材质坚实的木板。壳子上与壳座上对应的发射器电源触头装好后,参照图7把发射器印制电路板放入机壳,将发射器的电源接点与机壳上的电源触点用导线连接焊好即可。

项圈结构图

四、调整与使用

因采用的是成品模块,出厂时发射和接收频点已校准,只要把收发距离按要求调好即可使用。把发射器和接收器分别放置于所需距离(一般设15~20m)的两个端点上,装好电源并打开电源开关,细调发射器电路中的RP:待调到RP阻值大一点时接收器讯响器HA发声、RP阻值调小一点时HA停叫为止。调整中接收器电路中晶闸管上的SB需配合使用。发射器调整好后,应用环氧树脂将电路板和机壳一起灌封起来,以防盗贼破解电路;电池架应牢靠固定在电路板背面,电池紧固在电池架内,防止牲畜活动时从架中弹出。

使用方法:把发射器电池放入电池架,扣上机壳盖并用自攻螺丝固定好,将其放入机壳座中向下压紧,使机壳上的电源触点与机壳座上的电源簧片触点接合好,再用适当长度的自攻螺丝将发射器机壳与机壳座固定起来。每天晚上先把"项圈"套在牲畜脖子上,再把带螺丝扣盖的"项圈"端头插头插入带螺丝榫的插座中拧紧,最后打开接收器的电源开关,整机便进入待命状态。每天早晨起床后先关掉接收器电源,取下牲畜脖子上的"项圈",等到晚上再用。

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