一站式电子元器件采购平台

华强商城公众号

一站式电子元器件采购平台

元器件移动商城,随时随地采购

华强商城M站

元器件移动商城,随时随地采购

半导体行业观察第一站!

芯八哥公众号

半导体行业观察第一站!

专注电子产业链,坚持深度原创

华强微电子公众号

专注电子产业链,
坚持深度原创

电子元器件原材料采购信息平台

华强电子网公众号

电子元器件原材料采购
信息平台

ASK发射器/接收器对作为汽车防盗警报系统的办法

来源:analog 发布时间:2023-08-08

摘要: 本设计提出了一种简单的无线汽车防盗报警系统,采用ISM波段ASK发送/接收对。

当你把车停好,走进你的房子后,你最不想想到的可能就是有人偷你的车。本设计提出了一个简单的电路,由一个发送/接收对组成,作为一个汽车防盗报警系统。

这篇文章的类似版本出现在2012年3月8日的EE Times杂志上。

这个简单的电路由一个发射器/接收器对组成,作为一个汽车防盗警报系统。设计的前提很简单。你把发射器放在停在你家外面的一辆车里,把接收器留在你的房子里。当车辆离开该区域时,该电路发出警报,因为发射器和接收器之间的距离增加,接收到的功率水平低于预定的水平(阈值)。这个电路实际上是在警告潜在的汽车被盗。这种电路也可以应用于其他安全目的的应用,例如保护USB闪存驱动器或监控儿童的存在。

图1显示了载波频率为315MHz的ASK发射机系统。IC1是ICM7555,一个基于555的定时器,提供双电平振荡信号。IC2, MAX1472 ASK发射器,具有高达+10dBm的可调输出功率水平。这个电路安装在车主的车里。


图1所示 IC1和IC2组成315MHz ASK发射机

图2显示了放置在家中的接收器和报警系统。IC3是MAX1470,一个315MHz的ASK接收器,接收灵敏度为-115dBm。综合接收信号强度指示器(RSSI)和峰值检测器用于确定发射机是否位于规定的距离内。RSSI信号由内部二阶萨伦密钥滤波器滤波。该滤波器的两极可配置两个外部电容在引脚OPP和DSP/DF。该滤波器将频率限制为最大ASK数据速率,过滤后的数据信号内部连接到数据切片器和峰值检测器。

数据切片器将接收到的RSSI信号转换为逻辑电平。它使用平均电压电平来确定接收到的信号是逻辑高电平还是逻辑低电平。自调节平均电压电平由RC (5k欧姆, 0.47µF)滤波器决定,该滤波器保持平均RSSI值。这里的RSSI信号是用来确定其平均水平。因此,当传输一长串0或1时,平均电平会发生移位。这在本应用程序中不是问题,因为数据信号不被使用,而是由IC1的振荡驱动,IC1是一个555定时器,具有相同的逻辑0和1状态。相反,重点是集成的峰值检测器。

IC3包含一个集成的峰值检测器(运放和二极管),其输出在引脚PDOUT。在引脚PDOUT上的RC电路(1毫欧, 0.1µF)为RSSI信号提供RC槽滤波器。这是需要的,因为ASK调制。具有较大的RC常数,电压水平将通过555定时器的振荡保持其峰值。当时间常数与人的速度相比时,它仍然会快速响应,并在达到阈值后立即触发警报。

IC2和IC3, ASK发射器和接收器对,也可以在欧洲和世界大部分地区的ISM频段优化433MHz操作设计。ISM支持未授权的应用。本设计中使用的315MHz频率用于北美。


图2  IC3和IC4组成带有声音报警的ASK接收器

当汽车的发射器远离房子里的接收器时,接收到的功率会随着距离的增加而减少。然后,RSSI电平降至阈值电压以下,阈值电压由连接到比较器IC4(在本例中为MAX9075)的可调电阻分压器定义。根据整个系统和发射机/接收机的位置,调整阈值电压,使其与理想距离相关联。请注意,阈值应根据系统在住宅中的位置进行调整。从卧室或公共休息室到车库或街道的距离因房屋而异。此外,房屋建筑材料密度的差异也会影响信号的衰减。最后,IC4触发接收器中的蜂鸣器,发出声音警报。此时,车主可以确认车辆是否失踪。

有一种方法可以克服低信号电平:添加低鼻放大器(LNA),如MAX2634。放置在接收器上的LNA增加了接收器的有效范围,并且比全功率放大器成本更低。该LNA可以优化用于315MHz和433MHz的ISM频段。信噪比越高,设置最优阈值的自由度越大。

当发射器的功率低于阈值时,警报的音频电平将上升。这一日益响亮的警报意在提高警戒级别。上升的音频电平是ASK调制改变RSSI高于和低于阈值的结果。其效果类似于应用50%占空比的脉宽调制(PWM)信号来驱动蜂鸣器。一旦RSSI完全低于阈值,蜂鸣器的音量将达到最大。为了增加上升体积时间,减少RC-tank电路值。验证阈值是否设置正确,以便当车辆超出用户定义的距离时蜂鸣器完全启用。

这种防盗系统也可以在包含机密或机密信息的USB闪存驱动器上实施。在这个应用程序中,用户有USB驱动器连接到他们的钥匙链,并保持在他们的口袋或钱包。当USB驱动器从其盖上取下时,它可以激活集成在USB盖上的电池供电接收器。发射器位于闪存驱动器本身,直接从计算机获取能量。当用户离开时,钥匙扣上的报警就会触发。发射器和接收器对提供低功耗关机或待机模式,这也可以用来实现节省电池的功能。通过感应USB盖何时被取下,关机模式可用于延长电池寿命。

这个汽车警报系统还有另一个应用:提醒父母有孩子落在车里。任何时候把孩子留在车里无人看管都是值得警惕的。在这种情况下,父母将发射器固定在汽车座椅上,并保留接收器。这些设备的功能完全如上所述。如果成年人离汽车太远,发射器和接收器就会超出对方的接收范围。警报会响起,提醒孩子还在车里。对于这种应用,调整电位器,当距离超过几英尺时触发警报。您还可以反转发射器和接收器的位置,以防孩子走神。警报有助于定位孩子的位置,尽管在嘈杂的环境中效果会减弱。另一个积极的副作用是,警报会引起旁观者的注意,帮助父母和孩子团聚。



声明:本文观点仅代表作者本人,不代表华强商城的观点和立场。如有侵权或者其他问题,请联系本站修改或删除。

社群二维码

关注“华强商城“微信公众号

调查问卷

请问您是:

您希望看到什么内容: