一種基于磁檢測(cè)的自動(dòng)防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所　秦　琴

一種基于磁檢測(cè)的自動(dòng)防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所秦琴

本文利用磁傳感器，設(shè)計(jì)了一種檢測(cè)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、無(wú)須布線與監(jiān)守、安全耐用的防盜報(bào)警裝置，并從工作原理、電路構(gòu)成等方面對(duì)其進(jìn)行了介紹。

防盜報(bào)警；磁檢測(cè)；無(wú)線傳輸

單軸GMR傳感器信號(hào)調(diào)理電路如圖3所示。

1　引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，越來(lái)越多的場(chǎng)合需要提高安防級(jí)別。本文將介紹一種基于磁檢測(cè)的自動(dòng)防盜報(bào)警裝置，檢測(cè)準(zhǔn)確、安裝方便、安全耐用，可廣泛用于博物館展品或商場(chǎng)貴重物品的防盜。

2　工作原理

該自動(dòng)防盜報(bào)警裝置是在被保護(hù)物品上安放永久性磁體，采用三軸磁傳感器（x、y、z三個(gè)傳感器）檢測(cè)三軸磁場(chǎng)量，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路調(diào)理放大后，通過(guò)單片機(jī)處理器解算出空間磁場(chǎng)，當(dāng)物品被移動(dòng)時(shí)，會(huì)引起磁檢測(cè)模塊所處位置的空間磁場(chǎng)變化，通過(guò)檢測(cè)該磁場(chǎng)變化量，判斷物品被移動(dòng)，從而觸發(fā)系統(tǒng)報(bào)警。系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)組成框圖

3　電路設(shè)計(jì)

3.1磁檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)

磁檢測(cè)模塊包括三軸磁傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)處理器、無(wú)線發(fā)射模塊和電池。如圖2所示。采用磁傳感器作為磁檢測(cè)探頭，分別測(cè)量x、y、z三個(gè)軸磁場(chǎng)值，其中x、y、z三軸兩兩正交，檢測(cè)到的磁場(chǎng)值經(jīng)信號(hào)調(diào)理和AD采集處理后傳送給單片機(jī)處理器，單片機(jī)解算出被保護(hù)物品的初始磁場(chǎng)和每一時(shí)刻的空間磁場(chǎng)，并將處理信息發(fā)送給無(wú)線發(fā)射模塊。該磁檢測(cè)模塊選用的磁傳感器是東方微磁公司生產(chǎn)的GMR芯片，型號(hào)為SAS022，采用MSP430超低功耗單片機(jī)作為處理器，硬件上優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，軟件上通過(guò)休眠、I/O配置操作及節(jié)能算法實(shí)現(xiàn)微功耗，電池供電。

圖2　磁檢測(cè)模塊組成框圖

圖3　單軸GMR傳感器信號(hào)調(diào)理電路

3.2無(wú)線接收模塊

無(wú)線接收模塊的功能是，將接收區(qū)域內(nèi)的檢測(cè)模塊數(shù)據(jù)通過(guò)有線（RS485、RS232或以太網(wǎng)等）和無(wú)線方式傳輸至第三方控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程報(bào)警。磁檢測(cè)模塊和無(wú)線接收模塊之間通過(guò)無(wú)線傳輸進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，無(wú)線通信采用2.4Ghz頻段，此頻段繞射能力更強(qiáng)，較容易透過(guò)障礙物。

3.3報(bào)警單元

當(dāng)單片機(jī)接收到報(bào)警信號(hào)后，經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理，輸出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警電路包括聲報(bào)警和光報(bào)警。光報(bào)警部分是通過(guò)發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)，聲報(bào)警部分采用蜂鳴器，實(shí)現(xiàn)報(bào)警電路的功能。在報(bào)警中如果想終止可通過(guò)復(fù)位鍵停止報(bào)警。

4　結(jié)束語(yǔ)

本文提供的防盜報(bào)警裝置基于當(dāng)前興起的磁傳感器技術(shù)和無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，相比于其它類(lèi)型的防盜報(bào)警裝置，性能穩(wěn)定、檢測(cè)準(zhǔn)確、無(wú)須布線與監(jiān)守、隱蔽性好、不易破解，具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。

［1］吳建平.傳感器原理及應(yīng)用［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

［2］李群芳，肖看，張士軍.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)［M］.北京：電子工藝出版社，2012.

［3］樊昌信.通信原理教程［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2012.

The Development of Automatic Guard Against Theft andAlarm Equipment on the Base of Magnetism Examination

Qin Qin
（No. 710R&D Institute， CSIC， Yichang 443003， China）

The article introduces the equipment of guard against theft and alarm on the base of magnetism examination. The equipment has the advantages of accurate detection，stable performance， no wiring and no probation， and safe durable. In addition， the article gives detailed description in working principle， circuit and so on.

Against theft and alarm； magnetism examination； wireless transmission

秦琴（1984-），女，碩士，工程師，從事測(cè)控技術(shù)工作。