ASK发射器/接收器对用作汽车防盗警报系统

在你把车停好并进入你的房子后，你可能最不想想到的是有人偷了你的车。该设计思路提出了一个简单的电路，该电路由发射器/接收器对组成，并用作汽车防盗警报系统。

这个简单的电路由一对发射器/接收器组成，用作汽车防盗警报系统。设计的前提是简单的。您将发射器放在停在家外的车辆中，然后将接收器留在家中。当车辆离开该区域时，该电路会发出警报，因为发射器和接收器之间的距离增加，并且接收的功率电平低于预定水平（阈值）。实际上，该电路是对潜在汽车盗窃的警告。出于安全目的，该电路还可以应用于其他应用，例如保护USB闪存驱动器或监控孩子的存在。

图1显示了载波频率为315MHz的ASK发射器系统。IC1是ICM7555，这是一款基于555的定时器，可提供双电平振荡信号。IC2是MAX1472 ASK发送器，具有高达+10dBm的可调输出功率电平。该电路放置在车主的汽车中。

图1.IC1和IC2构成315MHz ASK发射器。

图2显示了放置在家中的接收器和报警系统。IC3是MAX1470，315MHz ASK接收器，接收灵敏度为-115dBm。集成的接收信号强度指示器（RSSI）和峰值检测器用于确定发射器是否位于指定距离内。RSSI信号由内部二阶Sallen-Key滤波器滤波。滤波器的极点可通过引脚 OPP 和DSP/DF 上的两个外部电容器进行配置。该滤波器将频率限制为最大ASK数据速率，滤波后的数据信号在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的信号是逻辑高电平还是低电平。自调节平均电压电平由RC（5kΩ，0.47μF）滤波器确定，该滤波器保持平均RSSI值。这里RSSI信号用于确定其平均值。因此，当传输 0 或 1 的长序列时，平均值将发生变化。这在本应用中不是问题，因为不使用数据信号，而是由IC1的振荡驱动的，IC1是一个555定时器，逻辑0和1状态的出现次数相等。相反，重点是集成峰值检测器。

IC3包含一个集成峰值检波器（运算放大器和二极管），其输出位于引脚PDOUT上。引脚PDOUT上的RC电路（1MΩ，0.1μF）为RSSI信号提供一个RC谐振电路滤波器。这是必需的，因为ASK调制。在较大的RC常数下，电压电平将通过555定时器的振荡保持其峰值。当时间常数与人类速度进行比较时，它仍然会快速响应，并在达到阈值后立即触发警报。

IC2 和 IC3 是 ASK 发射器和接收器对，也可在欧洲和世界大部分地区针对 ISM 频段的 433MHz 工作进行优化。ISM 频段允许未经许可的应用程序。此设计中使用的 315MHz 频率适用于北美。

图2.IC3和IC4构成具有声音报警功能的ASK接收器。

当汽车的发射器远离房屋中的接收器时，接收的功率会随着距离的增加而降低。然后，RSSI电平降至阈值电压以下，该阈值电压由连接到比较器IC4（本例中为MAX9075）的可调电阻分压器定义。根据整个系统和发射器/接收器位置调整阈值电压，使其与理想距离相关。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每栋房屋而异。此外，房屋建筑材料密度的差异也会影响信号衰减。最后，IC4触发接收器中的蜂鸣器，发出声音警报。此时，车主可以验证汽车是否丢失。

有一种方法可以克服低信号电平：增加一个低鼻放大器（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的成本更低。该LNA可以针对315MHz和433MHz ISM频段进行优化。此外，信噪比（SNR）越高，设置最佳阈值的自由度就越大。

当发射器的功率降低到阈值电平以下时，警报的音频电平将上升。这种越来越响亮的警报旨在提高警报级别。音频电平的上升是ASK调制使RSSI高于和低于阈值的结果。其效果类似于在50%占空比下施加脉宽调制（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值。要增加上升体积时间，请减小RC槽电路值。验证阈值设置是否正确，以便在车辆超出用户定义的距离接收器时完全启用蜂鸣器。

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。在此应用程序中，用户将USB驱动器连接到其钥匙串并保存在口袋或钱包中。当 USB 驱动器从其盖子上取下时，它可以激活集成在 USB 盖中的电池供电接收器。发射器位于闪存驱动器本身上，直接从计算机获取电源。当用户离开时，钥匙串上的警报将触发。发射器和接收器对提供低功耗关断或待机模式，也可用于实现省电功能。通过感应何时取下USB盖，关断模式可用于延长电池寿命。

这种汽车警报系统还有另一个应用：提醒父母孩子留在车里。任何时候无人看管的儿童留在车内都是引起警报的原因。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。设备的功能与上述完全一致。如果成年人离汽车太远，发射器和接收器就会超出彼此的范围。警报会响起，提醒孩子还在车里。对于此应用，调整电位计以在距离超过几英尺时触发警报。您还可以在孩子走开时反转发射器和接收器的位置。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，以帮助父母和孩子团聚。

审核编辑：郭婷