本文介绍的报警器采用无线反馈报警原理,由两大部分组成:第一部分为防盗入侵探测器和微型无线报警发射机,第二部分为无线报警接收控制器。使用时将第一部分安装在储藏室、车库等需要防范的场所,第二部分放置在居室内。
一、入侵探测器和微型报警发射机
图 1 为入侵探测器和微型无线报警发射机的电路原理图。小磁铁与触点常闭型干簧管 E 组成入侵探测器:将小磁铁安装在储藏室的门扇上,干簧管 E 紧靠小磁铁,安装于相对的门框上。平时门处于关闭状态,由于小磁铁紧靠 E,使 E 内部两常闭触点依靠外磁力作用而断开,微型发射机因无电源不工作。一旦发生盗情,小磁铁随门扇远离 E,E 失去外磁场的作用,其内部两触点依靠自身弹力闭合,微型发射机得电,立即发出编码报警电信号。
IC1(VD5026)是数字编码集成电路,共设 8 个地址码 A1~A8 和 4 个数据码 D1~D4。经地址编码的数据由 IC1 的编码输出端输出。IC1 的振荡频率由外接电阻 R1 决定,R1 阻值越小振荡频率越高,其阻值可在 120kΩ~470kΩ 之间选择;但应注意 R1 的阻值必须和报警接收部分解码器 VD5027 的振荡电阻 R15(见图 2)严格一致,否则无法可靠解码。晶体管 V1 与 C1、C2、L1、L2 等元件组成调制和射频发射电路,发射频率在 300MHz 左右;为了增加发射电路的稳定性,天线 L2 可直接印制在电路板上。
二、无线接收报警控制器
图 2 是无线接收报警控制器的电路原理图,由超再生接收、放大、整形、译码电路及报警信号发生电路等部分组成。由天线输入的 300MHz 射频信号经 C1 送到 T1 的发射极,通过 T1 高频放大后经 C4 送至超再生射频解调器 T2 的发射极,解调出的编码数据脉冲信号经 C12 送至运放集成电路 IC1 的 A1、A2 进行放大和整形,最后送入解码电路 IC2 进行数据解码。解码集成电路 VD5027 是编码集成电路 VD5026 的配对电路,使用中两者的地址码 A1~A8 应绝对保持一致,状态码也应保持一样。当 VD5026 停止发送信号(发射机关机)时,VD5027 的 VT 端复零。电路中利用单向可控硅 SCR 做报警保持:VD5027 的 VT 端呈高电平时 SCR 被触发导通,音乐片 9561 得电而输出报警信号,推动喇叭发声,报警指示灯 D2 点亮;此后即使 VT 端复零,由于 SCR 已导通,报警喇叭仍将一直发声,直至按下报警解除开关 K2 为止。
为防止停电发生漏报警,无线报警接收控制器采用交、直流两种方式供电并可自动转换:有交流电源时,整流输出的 9V 电压加在二极管 D5 的负极,D5 截止,电路依靠交流供电工作;一旦交流停电,D5 的负端因失去 9V 电压而导通,9V 电池通过 D5 给电路供电,实现交、直流供电自动切换。
三、元件选择
图 1 中的小磁铁和干簧管 E 可在市场上购买成品的常闭式门窗戒备传感器。要求防范场所的门扇和门框之间的间隙要小,门关闭后要牢靠,否则被风吹动可能引起误报警。L2 可用镀银线或 φ1.5mm 的漆包线围成,也可直接印刷在电路板上。编码器不需要编码开关,只要将某点与电源正极或负极相连即可。电源用 15V 叠层电池,整个发射电路可制作在一块比火柴盒还小的电路板上。
图 2 中,报警信号接收部分的 T1、T2 的 β 值要求不大于 100;电感 L1 用 4.7μH 的色码电感,L2 用 φ0.5mm 的漆包线在 φ4mm 的钻头上绕 3 匝自制;天线可用 30cm 长的软导线代替;K2 为报警解除开关,应采用触点常开按钮;电池为 9V 叠层电池。整个电路除电源开关、报警解除开关、电源指示灯、报警指示灯安装在面板上外,其他元件均安装在一块电路板上。
四、制作调试
根据图 1、图 2 选好元件并焊接在电路板上,将 VD5026 和 VD5027 的地址码和状态码设置一致,检查无误后即可通电调试。
调试的难点在于收发频率要严格一致,因此需要把报警发射部分和接收部分的调试配合起来进行。初次安装调试时,为了确保成功,最好在示波器的配合下进行。首先将发射机部分中的干簧管两端用短接线短路,让发射机一直工作,接通接收部分的电源,先将 R16 焊开,把示波器探头接在图 2 中 IC1(LM358)的⑦脚处,将发射机靠近接收机(相距 20cm 左右),用无感起子调节发射机的微调电容 C3 和接收机的微调电容 C9,直到示波器上有编码脉冲显示为止。然后拉开发射机和接收机的距离,使二者相距 10m 左右,将示波器探头改接在图 2 中 IC1 的②脚上,仔细调整接收部分的微调电容 C9 和电感线圈 L2,直到示波器显示的解调输出编码脉冲信号的波形幅度最大为止;再调整发射机的微调电容 C1,边调整边观察波形变化,使波形幅度达到最大值,反复几次使之达到最佳状态。如果一切正常,接上电阻 R16,此时扬声器应发出报警声、报警指示灯发光;断开发射机电源,报警仍能维持;按下报警解除开关后,报警应解除。最后可拉开距离进行实验,本报警器在调试正常的情况下,报警距离可达 50m 以上。
本报警器电路简单,整机成本仅几十元。通过改变发射端的传感器,并设置 VD5026/VD5027 的地址码、状态码,可以大大拓展其用途(如多路报警、数据传输等)。
实测结果表明:按上述电路制作,取 R1、R15 为 240kΩ,SCR 取 CR100-6,用示波器调通电路后,效果可达到文中所述。整机不足之处是抗干扰能力和传输距离还有待提高,有干扰和障碍物时效果明显下降。

