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無線遙控式農用大牲畜防盜器

2016-07-05 15:37

當前農村的豬、牛、馬驢等大型牲畜被盜的事情時有發生。據某市所轄8個縣2004年一年的不完全統計,盜牛案就發生了263起,盜豬案發生418起,嚴重的影響了農民的生產與生活,并造成了農村治安問題。由于盜情多發生在深夜人們熟睡的時候,因此,不易防范。在農村大牲畜家家都有,涉及面太廣,且為突發事件,所以,公安部門也深感頭痛。為此,經過多次使用試驗改進后,設計出了這套高性能、更可靠、結構簡單、造價低廉,適合在農村推廣使用的大牲畜防盜器。這套裝置經過公安部門通過各種作案方法的模擬試驗后,認為完全達到了大牲畜防盜的要求。

大家畜防盜器由發射器和接收器兩部分組成。發射器隱藏在特制的“項圈”內,使用時將“項圈”套扣在家畜的脖子上,接收器放在農戶身邊,這樣在夜晚只要有人將已帶上發射器的牲畜弄走離開主人設定的距離以外,或者有人破壞了發射器或“項圈”,接收器便會立即發出宏亮的叫聲,叫醒熟睡的人們起來捉賊。

本電路發射器和接收器的主要特點是,均選用了聲表諧振器(SAW)穩頻的模塊,這種模塊頻率一致性好,免調試,對環境溫度的適應性也好,具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性。而一般的LC振蕩器頻率穩定度及一致性較差,即使采用高品質微調電容,溫差變化及機體受振動也很難保證已調好的頻點不發生偏移。另外,這種模塊還非常適合多發一收(如牛群、豬群等防盜系統)的無線遙控和數據傳輸系統中選用。這套裝置所用的發射模塊和接收模塊,是深圳產的NT-T01A和NT-R07A,這種模塊價錢非常便宜,十多元一對。

這套裝置還采用了信息量大,保密性好,抗干擾能力強的數字編碼和譯碼技術。電路選用的編碼器VD5026(可用YYH26代替)和譯碼器VD5027(可用YYH27代替),具有工作電壓低(2-6V)、低功耗、外圍元件少、接口方便、工作范圍寬的特點,其最多地址編碼可達411=4194304種組合,且價格便宜,容易購買。
一、發射器電路

由NT-T01A發射模塊和數字編碼器VD5026等組成的發射器,原理圖和印制板電路分別見圖1和圖2。NT-T01A模塊的尺寸和引腳功能見圖3。NT-T01A應垂直的安裝在印制電路板邊緣部位的適當位置上,并應離開周圍元件5毫米以上,以免受分布參數的影響而停振。圖1中設的RP主要是用于調節發射器發射電流的大小,RP調小時可增加發射距離,但易引起過調制甚至停振,RP調小時發射器電流也會增加。R2是VD5026
15、16腳內置振蕩器的外接電阻,一般取100kΩ,此電阻值增大則內置振蕩器的振蕩頻率降低。

NT-T01A模塊的印制電路板上已印制有發射天線,發射器用4.5V供電,和天線已匹配好,和電源電壓4.5V的接收器配合使用時,接收距離可達30米以上。在這套裝置的應用中不需要控制這樣遠的距離,因為控制距離遠了,就來不及追趕盜走的牲畜了!
合適的控制報警距離可以通過調整圖1中的RP來設定。
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二、接收器電路

NT-R07A接收模塊和譯碼器VD5027等組成的接收器,電路原理圖和印制電路板見圖4和圖5。NT-R07A以臺灣產的RX3310A超外差電路結構的IC為核心,和補償電路等元件組成。該模塊的尺寸和引腳功能見圖6。NT-R07A模塊具有很好的頻寬及溫度補償特征,接收靈敏度高穩定性好,適當的溫度范圍寬,可在各種環境中應用,電源電壓低到2V還能工作,但以5V供電時可處于最佳接收靈敏狀態。模塊中的RX3310A芯片內含低噪聲射頻放大器、混頻器、本地振蕩器、中頻放大器、濾波器及限幅比較器,輸出為數據電平信號,可直接與標準的譯碼器連接。應該指出的是所用譯碼器VD5027的15和16腳內置振蕩器外接的電阻,其阻值和發射器上編碼器VD5026的15、16腳上接的電阻阻值必須相同,其誤差不可超過2%,否則就不好譯碼。為了增加電路的可靠性,接收器末端增加了晶閘管
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三、“項圈”的制作

因“項圈”內隱藏有控制觸發發射器工作的連接線,所以,“項圈”的制作是本裝置的關鍵,“項圈”的形狀和結構見圖7。根據牲畜耳雜后部的頸圍,選外徑φ4-6毫米的銅芯膠質線一段,再選內徑大于膠質銅芯線外徑的塑料管一段,然后把膠質銅芯線穿入塑料管中。其外包塑料管的目的是給膠質線增加個保護層,同時也增加了“項圈”的機械強度,塑料管壁厚應選用1-1.5毫米的。為了防止盜賊刺穿“項圈”的塑料保護層,用外接導線破解電路,可再用0.5毫米厚的鍍鋅白鐵皮,剪成10毫米寬的長條,密繞在塑料管的外面,最后再在外面套上一層塑料管加以保護即可。“項圈”的合適大小以套扣在牲畜耳后脖子上取不掉為準。

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“項圈”環上發射器殼座,應選用1.5-2毫米的鐵板用電弧焊的方法加工成盒形套座,其加工尺寸為:長78毫米,寬50毫米,高57毫米。需要指出殼座的高度以發射器殼插入座中后能外露二分之一為好,以免影響發射器天線的正常發射。“項圈”環的一端用鐵卡和螺絲緊緊的固定在殼座上,將“項圈”中的導線頭按圖7接在連接發射器電源的接點上。“項圈”環的另一端,應選用有螺絲扣的蓋,和帶有螺絲卡子,能把“項圈”端頭緊緊牢接其上的連接插頭,和與其配套的帶絲扣榫的連接插座,把連接插座牢靠的固定在發射器殼座上后,再把插座的接頭和發射器電源接頭連接起來。使用時將插頭插入插座中后,把插頭上的螺絲蓋和插座上螺絲榫緊旋在一起,以防止牲畜活動時把“項圈”甩掉而引起報警失誤。

發射器殼子的加工尺寸為:長74毫米,寬46毫米,高59毫米,其加工材料可選用10毫米厚,材質堅實的木板加工。殼子上與殼座上對應的發射器電源觸頭裝好后,參照圖7把發射器印制電路板放入機殼中,將發射器的電源接點與發射器機殼上的電源觸點用導線連接焊好即可。

四、調整與使用

因采用的是成品模塊,出廠時廠家已將發射和接收頻點校準,只要把收、發距離根據要求調好即可使用。把發射器和接收器分別放置于所需距離(一般可設15-20米)的兩個端點上,將兩機的電源裝好,并打開電源開關,此時細調發射器電路中的RP,待調到RP的阻值大一點時,接收器訊響器HA發聲,RP阻值調小一點時訊響器HA停叫為止。調整中接收器電路中晶閘管上的SB需配合使用。發射器調整好后應用環氧樹酯將電路板和機殼一起灌封起來,以防盜賊破解電路。電池架應牢靠的固定在電路板背面,且應將電池緊緊的固定在電池架內,防止牲畜活動時電池從架中彈出。

使用方法非常簡單,把發射器電池放入電池架中,扣上機殼蓋后,用自攻螺絲把蓋固定好,將其放入機殼座中,向下壓緊使機殼上的電源觸點和機殼座上的電源簧片觸點接合好后,用適當長度的自攻螺絲將發射器機殼與機殼座固定起來即可使用。每天晚上使用時,先把“項圈”套在牲畜脖子上,再把裝有帶螺絲扣蓋的“項圈”端頭插頭,插入帶有螺絲榫的插座中,將插頭上的螺絲蓋與帶螺絲榫的插座對在一起擰緊,最后把接收器上的電源開關打開,整機便進入待命狀態。
每天早晨起床后先把接收器電源關掉,然后把牲畜脖子上的“項圈”取下,等到晚上再用。


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