标签: 无线门铃

新冠改变乐生活方式，就连门铃也不例外，多功能无线们正在大行其道。本PIR门铃方案使用红外传感侦测专用MCU，配合1GHz以下的OOK RF链路实现了无线报警及无线门铃双重功能，可用于家居安防、PIR门铃、迎宾防盗等场景。 方案说明 PIR门铃同时具备无线响铃或报警功能和PIR检测功能，分为发射端与接收端。发射端一般被放置在室外或门口处，当访客或相关人员经过时，触发PIR传感器从而唤醒BC2161将数据信息打包后以RF的形式被发送出去。接收端一般被放置在室内，当其接收到发射端所发送的数据后，通过喇叭播放铃声或者响起警报，以实现门铃或报警的功能。 图1. PIR无线报警门铃实物 方案使用BA45F6622红外传感侦测专用MCU，带编码器Sub-1GHz发射器BC2161，以及Sub-1GHz OOK接收MCU BC68F2332，可通过1GHz以下的OOK RF(315MHz、433MHz、868MHz、915MHz)信号链路来实现无线报警及无线门铃功能。 （1）发射端 发射端以BA45F6622与BC2161为主体，负责检测PIR变化后触发BC2161发送数据，支持常见如1527、HT6P20B以及自定义格式。 图2. PIR无线报警门铃发射电路 发射端使用micro-usb和电池二选一供电，在工作时通过外壳中菲涅尔透镜扩大PIR探测角度与范围，BA45F6622通过内部A/D转换器检测PIR传感器的数值变化，当数值升高或降低且达到触发限值时，通过I/O口唤醒BC2161，随后BC2161进行数据的发送，发送完毕后BC2161再次回到休眠状态，而BA45F6622继续检测直至下一次的触发。 BA45F6622是一颗专为PIR与微波传感器设计的微控制器，内置LDO、多通道10-bit A/D转换器以及内部OPA，以较低的成本实现PIR检测的功能。这款微控制器适用于各种PIR类产品，如PIR灯以及本文所述的PIR门铃。 BC2161是一款高集成度的OOK/GFSK发射器，可工作在315/433/868/915MHz频段，用户仅需要再提供外部晶振和较少的外部元器件，即可构成一个完整通用的RF发射器，还提供了I2C接口以及内部可轻松编程的FUSE数据储存区。 （2）接收端 接收端以BC68F2332为主体，负责接收空中的RF数据，解析后依数据信息进行响铃等动作。 图3. PIR无线报警门铃接收电路 接收端使用市电供电，电源IC使用HT7A6322可支持85~265VAC的应用场景。RF部分使用OOK Flash MCU BC68F2332，通过检测按键K1、K2、K3，对应响铃曲目的加减以及音量条件功能，响铃方面采用市售普遍的语音IC进行歌曲播放。 芯齐齐BOM分析 本方案分为发射端与接收端，共102个元器件，发射端与接收端各51个。其中，BA45F6622红外传感侦测专用MCU，BC2161发射器，BC68F2332接收MCU，以及HT7A6322电源IC，HT7533和HT7530 LDO稳压器均来自Holtek。 图4. PIR无线报警门铃BOM表 芯齐齐BOM分析显示，BA45F6622 MCU专为PIR与微波传感器设计，内置OPA放大电路，精简了外围电路，以较低的成本实现PIR检测，实现低成本、低功耗和高性能。 BC2161是一款高集成度的OOK/GFSK发射器，可工作在315/433/868/915MHz频段，并且具备可编程的输出功率，最大提供+13dBm的功率。BC2161还提供了I2C接口以及内部可轻松编程的FUSE数据储存区。 BC68F2332 MCU是一颗高性能低中频OOK RF接收器Flash微控制器，具备一般Holtek MCU优势之余，内置的RF接收器采用完全集成的低中频OOK接收器架构，具备低功耗(接收电流3.2mA@433MHz)和高灵敏度(-112dBm@1~10ksps)特性。 ， HT7A6322是全整合功能的电源控制芯片，可根据反馈讯号调整输出电压，提供高压快速启动功能与轻载时Burst模式控制以减少轻载时开关切换损耗。HT7A6322采用8-pin SOP与8-pin DIP封装，具有低静态操作电流0.7mA，可减少待机时功率消耗。 图5. PIR无线报警门铃PCB布线图 方案还使用了2个频率为16MHz的石英晶体，匹配电容为123pF。由于工作与RF频段，方案中天线电路（TX和RX）的阻容元件选择须采用NP0介质电容器和精密高可靠电阻器，并按照RF电路的PCB布线实施，以获得预期的灵敏度和接收效果。

备注：本文最初由本人发表于成都《电子报》2002年29期10版                         现在很多家庭都有闲置的黑白电视机，笔者利用闲置的黑白电视机自制了一套无线可视门铃。经过一年半的使用，其性能稳定、工作可靠、图像清晰、干扰小。现特介绍给广大电子爱好者朋友们参考。      图１是室外电路，ＡＮ１、ＡＮ２是门铃按钮，当有客来访时按动按钮开关，电源一路通过ＡＮ２给编码发射电路供电，发射出３１５ＭＨｚ的编码信号，同时通过１Ｎ４１４８向１０μＦ定时电容充电。电源另一路通过ＡＮ１向延时电路供电，继电器得电吸合，其触点Ｊ－１闭合自保。同时ＬＭ３８６组成语音检拾电路、摄像机以及２．４ＧＨｚ发射模块均得电工作，发射模块发射出受ＡＶ信号调制的高频信号。松开按钮后，３１５ＭＨｚ编码信号停止发射，但由于定时电容已充有电荷，故继电器仍可维持约６０秒钟后才释放，Ｊ释放后，电路全部关断，恢复到初始状态。      图２是３１５ＭＨｚ编码信号接收解调及控制电路。３１５ＭＨｚ编码信号经高放和超再生解调后送入ＣＤ４０６９放大整形，然后由ＰＴ２２７２解码输出一高电平去触发音乐ＩＣ，发出“叮咚，叮咚”的门铃声。同时，铃声信号将控制电路接通，继电器Ｊ动作，电视机总电源接通工作。本控制电路中也设有延时电路，约５５秒钟后，继电器释放，电视机总电源切断，重新处于待机状态。注意解码块ＰＴ２２７２的地址码必须与编码块ＰＴ２２６２的地址码完全相同。      图３是２．４ＧＨｚ基带解调板，由板状定向天线接收到２．４ＧＨｚ信号后送入２．４ＧＨｚ接收模块中，分离出音视频信号，再分别由后续电路滤掉基带杂波信号，并放大成标准的ＡＶ信号输出，然后输入电视机。本系统中的２．４ＧＨｚ收发模块、２．４ＧＨｚ收发天线、２．４ＧＨｚ基带解调板和黑白单板摄像机均可从深圳市友金电子有限公司购得，空心电感采用∮１．０ｍｍ漆包线在∮５ｍｍ圆棒上按图中所标匝数绕制即可。其余元件均无特殊要求，只要按图中所标数值选取并组装好电路，检查无误后即可通电试机。      本机调试非常简单，２．４ＧＨｚ基带解调板工厂已调试好，只需调试３１５ＭＨｚ编解码信号通道，调试时最好有示波器，先将收发板相距１０米左右，用锡搭通ＡＮ２两端，焊开音乐集成电路触发端二极管，用示波器测ＣＤ４０６９脚波形，用无感起子仔细调整接收板可调电感，使示波器波形幅度最大。再拉开５０米左右，调发射板可调电感，使示波器波形最大，然后在距离１５０米左右处细调。若有频率计配合调整更好。若无示波器，也可在ＰＴ２２７２的17脚对地接一只发光二极管，但应断开该脚所接１Ｎ４１４８。按以上方法调试，使每次按ＡＮ发光二极管均点亮，然后恢复原电路即可。      ２．４ＧＨｚ发射模块端口的１ＣＨ～４ＣＨ是频道选择端，分别对应中心频率为２．４２０ＧＨｚ、２．４４０ＧＨｚ、２．４６０ＧＨｚ、２．４８０ＧＨｚ。哪个端口接地，便处于哪个发射频道（切不可同时有两个端口接地）。同样，接收端的频道也需一一对应才能正常接收。接收端每次开机时均自动置１频道，若要改变接收频道，只需按动频道选择按钮，便会顺次处于１→２→３→４→扫描位置。五个发光二极管也会一一对应发光指示。当处于扫描位置时，若有四个发射部分（图１中只绘出一个发射部分），并分别置于１、２、３、４频道，则屏幕上便会依次显示四个不同地方的画面，喇叭中也可听到该处的声响，每个频道的停留时间为８秒左右。      调试完毕，接收部分便可装入电视机内。有ＡＶ端子的电视机，只需将ＡＶ输出线直接接到电视机ＡＶ插座中心端，并把地线接通，其余按图中所标对应接入即可。若无ＡＶ端子的电视机，则需找到ＡＶ引入点，并用一拨动开关作ＡＶ、ＴＶ转换即可。需注意的是，新装入的电路板要尽量远离行输出，以防引入干扰。另外，接收部分的整流桥也不可省掉而直接采用电视机的１２Ｖ电源，否则，门铃“叮咚”响时，屏幕上会出现严重的干扰网纹。若图像有扭曲或亮度较暗等现象，可稍微调一下基带板上的可调电阻（只有一个可调电阻），声音如不清晰或偏小，也只需调一下基带解调板上的中周即可。     最后，将各电路板在电视机内紧固好，３１５ＭＨｚ塑胶天线尽量靠近电视机顶部，并在电视机顶部钻一∮３ｍｍ的小孔，将２．４ＧＨｚ高频馈线从小孔穿出，再焊好天线板，然后合上塑胶壳，并用螺丝紧固在电视机外壳上。     本机最多可控４个门口，而且原电视机功能并未改变。如再稍作改动，本机还可增加双向对讲、无线**以及安防报警等多种功能。    附原始文件下载：http://qijie72.blog.163.com/blog/static/28183629200773003917397/   自制无线可视门铃.rar