無(wú)線傳輸技術(shù)在校園打鈴系統(tǒng)中的有效應(yīng)用

覃玉筆

摘? ?要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線傳輸技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，有效解決了人們?cè)诠ぷ?、生活和生產(chǎn)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題。文章就校園打鈴系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，然后結(jié)合無(wú)線傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全天候無(wú)線自動(dòng)打鈴，有效解決了校園打鈴系統(tǒng)在線路部署及維護(hù)方面的困難。

關(guān)鍵詞：無(wú)線傳輸;校園;打鈴;應(yīng)用

1? ? 現(xiàn)狀分析

隨著智慧校園建設(shè)的大力推進(jìn)，我國(guó)很多中小學(xué)都使用了較為先進(jìn)的智能廣播打鈴系統(tǒng)，通過(guò)校園廣播定時(shí)播放音樂(lè)鈴聲，以提醒同學(xué)們上、下課。相對(duì)于智能廣播打鈴系統(tǒng)，定時(shí)器加電鈴的傳統(tǒng)打鈴系統(tǒng)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其清脆響亮的鈴聲更能鼓舞人心，給人一種積極向上的感覺(jué)。因此，很多高校還是使用傳統(tǒng)的打鈴系統(tǒng)。但是，在廣闊的校園內(nèi)，教學(xué)樓比較分散、距離較遠(yuǎn)，給傳統(tǒng)打鈴系統(tǒng)的線路部署及維護(hù)工作增加了難度，同時(shí)也加大了投入成本。所以，利用無(wú)線傳輸技術(shù)有效解決校園打鈴系統(tǒng)線路部署及維護(hù)問(wèn)題是非常有必要的。

2? ? 無(wú)線傳輸方案

2.1? 工作模式

傳統(tǒng)打鈴的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。無(wú)線傳輸模塊采用點(diǎn)對(duì)多的工作模式，給定時(shí)打鈴儀設(shè)定多個(gè)打鈴時(shí)間點(diǎn)、打鈴時(shí)長(zhǎng)及工作模式等，讓其有規(guī)律地循環(huán)工作。用其內(nèi)部開(kāi)關(guān)續(xù)電器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)控制315 MHz無(wú)線模塊發(fā)射端，其通過(guò)天線向外發(fā)射信號(hào)，分布在不同區(qū)域的接收端接收來(lái)自發(fā)射端的信號(hào)后，通過(guò)解碼器處理形成脈沖信號(hào)繼而觸發(fā)開(kāi)關(guān)繼電器來(lái)控制電鈴工作[1]。

2.2? 無(wú)線傳輸模塊介紹

無(wú)線傳輸技術(shù)就是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，其以無(wú)線傳輸模塊為載體，對(duì)傳輸?shù)膶?duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。無(wú)線傳輸模塊分發(fā)射端和接收端，無(wú)線傳輸發(fā)射模塊工作原理如圖2所示，其工作頻率為315 MHz，靜態(tài)時(shí)，12 V通過(guò)L1，R1，Q1的B-E向Q2的C極提供電壓，當(dāng)DATA有數(shù)據(jù)進(jìn)入時(shí)，使Q2導(dǎo)通，這時(shí)Q1的E極處在0電位，原靜態(tài)時(shí)Q1是截止的。當(dāng)Q1的E極處0電位，Q1管導(dǎo)通，使得C極信號(hào)為B極的晶振頻率。當(dāng)DATA的信號(hào)不是一直處在高電平時(shí)，Q2就處在通斷狀態(tài)，所以Q1的C極信號(hào)其實(shí)是DATA直接調(diào)制在晶振315 Mhz上的信號(hào)，通過(guò)天線發(fā)射出去。

無(wú)線傳輸模塊接收端工作原理如圖3所示。接收模塊的工作電壓為5～12 V，靜態(tài)電流0.2 mA，為超再生接收電路，接收靈敏度為-95 dBm。接收模塊本身不帶解碼集成電路，因此接收電路僅是一種組件，只有應(yīng)用于具體電路進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，才能發(fā)揮應(yīng)有的作用。這種設(shè)計(jì)有很多優(yōu)點(diǎn)，可以和各種解碼電路或單片機(jī)配合，設(shè)計(jì)電路靈活方便。

2.3? 無(wú)線傳輸模塊的特點(diǎn)

無(wú)線傳輸模塊具有明顯的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如車(chē)輛監(jiān)控、遙控、遙測(cè)、小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線抄表、門(mén)禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線標(biāo)簽、身份識(shí)別、非接觸RF卡等領(lǐng)域。無(wú)線傳輸模塊的特點(diǎn)如表1所示[2]。

3? ? 安裝與調(diào)試

對(duì)于無(wú)線傳輸模塊，可以從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)配套成品，根據(jù)需求購(gòu)買(mǎi)不同的套件方案，一般是一個(gè)遙控器對(duì)多個(gè)接收模塊。將所有接收模塊對(duì)應(yīng)遙控器設(shè)置統(tǒng)一的地址碼，并通過(guò)轉(zhuǎn)換跳帽來(lái)選擇點(diǎn)動(dòng)式工作模式。此工作模式的特點(diǎn)是，當(dāng)遙控器按鍵接通時(shí)，續(xù)電器通電工作;當(dāng)遙控器松開(kāi)按鍵時(shí)，續(xù)電器斷電關(guān)閉。

打鈴儀和發(fā)射遙控器安裝在方便管理的樓層，打鈴儀裝在室內(nèi)，方便日常管理，遙控器裝在室外，確保信號(hào)發(fā)射效果更佳。打鈴儀輸入端接上220 V市電，在輸出端接上12 V/1 A的電源適配器給遙控器供電，使遙控器開(kāi)關(guān)處于常閉狀態(tài)，來(lái)電即開(kāi)。打鈴儀根據(jù)設(shè)定好的程序自動(dòng)循環(huán)工作，通過(guò)內(nèi)部開(kāi)關(guān)續(xù)電器的閉合來(lái)控制適配器給遙控器供電，遙控器來(lái)電工作后通過(guò)天線向外發(fā)射信號(hào)。各接收模塊和電鈴分別部署在各教學(xué)樓的室外。接收模塊內(nèi)部自帶變壓功能，220 V分兩路走，一路經(jīng)過(guò)變壓電路降壓為12 V直流電壓后給無(wú)線傳輸接收模塊解碼電路及開(kāi)關(guān)續(xù)電器控制電路供電，另一路從開(kāi)關(guān)續(xù)電器的輸出端輸出給電鈴供電。在確保打鈴效果的同時(shí)，盡量使接收點(diǎn)和發(fā)射點(diǎn)的直線距離最短，中間最好沒(méi)有障礙物。當(dāng)接收模接收到信號(hào)時(shí)，將其解碼生成脈沖信號(hào)觸發(fā)開(kāi)關(guān)續(xù)電器工作[3]，從而控制電鈴工作。打鈴系統(tǒng)硬件的安裝及接線方法如圖4所示。

安裝完畢后，使各接收模塊保持接通電源，發(fā)射端處于手動(dòng)模式進(jìn)行發(fā)射測(cè)試，逐個(gè)檢測(cè)各接收模塊能否正常接收信號(hào)以及電鈴是否正常打鈴。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

打鈴系統(tǒng)在高校里必不可少，隨著智慧校園建設(shè)的大力推進(jìn)，無(wú)線傳輸技術(shù)得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用，為校園建設(shè)解決了實(shí)質(zhì)性問(wèn)題。315 MHz無(wú)線傳輸模塊有效解決了傳統(tǒng)打鈴線路部署麻煩、維護(hù)難度大的問(wèn)題，大大降低了投入成本，提高了打鈴系統(tǒng)的工作效率。

[參考文獻(xiàn)]

[1]涂亮，段紅光.基于433無(wú)線收發(fā)模塊的物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電視技術(shù)，2012（36）：6.

[2]祝征，圣曲勇.無(wú)線傳輸技術(shù)在污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化博覽，2019（7）：76-79.

[3]張楊.供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析及探索[J].電子世界，2014（12）：69-70.