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[摘 要]本设计是一款基于51单片机的电机振动报警器系统。从总体设计方案入手，对无线发送模块、信号触发模块、报警电路模块进行了相关的选择、分析和论证，确定最终方案。本设计采用单片机作为控制芯片，震动传感器作为信号触发，无线发送模块作为信号传输，蜂鸣器led灯作为报警装置。经测试，电机振动报警系统有一定的应用价值。
[关键词]无线遥控器；报警器；振动传感器
中图分类号：TP303 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0131-01
开发背景
当今自动化高度集中的社会，各种大型电机在企业中越来越被广泛应用，电机震动也随是经常发生的故障。电动机振动会加速电动机轴承磨损，使轴承的正常使用寿命大大缩短，同时，电动机振动将使绕组绝缘下降。电机振动报警器作为现代自动化工业中一个重要的安全配件，具有很大的市场前景。
1 系统方案的设计
电机振动报警系统的总体方案是根据产品想要实现的功能而提出的，其主要包括无线发送模块，无线接收模块，信号触发模块，报警模块。
主机电路是由接收模块、触发模块、防盗模块、报警模块组成。工作方式是通过接收模块接收到信号，再由解码电路解码并把已解码信号通过处理器处理，处理器再判断接收的是否为遥控器的信号还是探测器的异常信号，再分别处理，若是异常信号则开启报警电路与显示电路，若是遥控器的信号就是实现撤防或布防的功能。
2 系统的硬件设计
硬件电路主要由信号触发模块、无线发送模块、无线接收模块、报警模块、防盗模块组成。
2.1 信号触发模块
震动传感器采用MEC原装震动开关SW-18015P灵敏度高，对环境震动感应敏感，通常用来检测周边环境的震动强度，通过网上查找相关资料，进行一系列的实验和测试，当无震动的时候震动开关的电阻可以达到3M以上，属于高阻态，当有震动产生的时候可以达到几欧姆的电阻，感应震动的灵敏度高，电阻变化范围大是此传感器的优点。利用该传感器的这一特性，设计出了如下图3的电路。通过LM393比较器比较输出数字信号。
2.2 无线发送模块
SC2262的电源端与发送模块的电源端受制于震动模块，一旦发现异常就会开启SC2262芯片与发送模块的电源，
SC2262芯片工作则会把已经固定的编码信号通过发送电路发送出去。
2.3 无线接收模块
SC2272的暂存功能是指当发送信号消失时，SC2272的对應数据输出位即变为低电平。而锁存功能是指，当发射信号消失时，SC2272的数据输出端仍保持原来的状态，直到下次接收到新的信号输入。为了能正确解调出调制的编码信号，接收端需加一级前置放大级，保证输入SC2272的信号幅度足够大。SC2272各输出端通过各种接口即可控制相应的负载。
2.4 报警模块
本设计的报警电路，布放状态下检测到人触发震动传感器时，led灯就会闪烁，蜂鸣器发声报警提示声，直到车主按下撤防，才会停止鸣叫，控制引脚接在P1.1引脚上，利用三极管做开关电路可以保护单片机，还可以起到放大电流的作用，当三极管基极为高电平时，发射极截止，为低电平时，发射极导通。报警模块如图1所示。
3 系统的软件设计
程序框图如下图2所示。
首先程序初始化，等待布防信号。如果接收到布防信号，布防标志位为1，没有接收到布防位为0，继续等待布防信号。如果布防标志位为1，检测到信号触发，计数器开始计时，报警电路报警器，继电器断开电源开关，报警延时60s，布防标志位依旧是1。如果报警中按下撤防按键，那么布防标志位为0，等待布防信号。如果在布防标志位为1的时候，按下紧急报警按键，报警器会报警，同样会继电器断开电源开关，报警延时60s。
布防子程序框图如图3所示，当进入到布防程序时，此时系统处于布防状态，等待信号触发，如果没有信号触发继续等待。如果有信号触发，就启动报警器，led灯闪烁，蜂鸣器响起。在报警期间，按下撤防键就进入初始化等待布防信号。否则报警一分钟任然处于布防状态。
报警子程序框图如图4所示，当进入到布防程序时，等待报警信号，如果没有报警信号继续等待。如果有信号触发，就启动报警器报警。在报警期间，按下撤防键就进入撤防状态。否则报警一分钟回到布防状态。
4 调试
5.1 无线遥控调试
通过在无障碍时对不同长短天线的比较调试，记录数据如下表1。
最终确定本设计天线长为23cm，使控制距离达到远距离50m，基本满足任务要求，也满足实际需要。
通过比较试验，有无障碍物对遥控器的最远传输距离进行测试，记录数据如表2。
确定遥控器的控制距离参数。在有障碍物时，遥控的最远控制距离达到20m；没有障碍物的时候，遥控的最远距离达到50m。基本满足任务要求和实际需要。
参考文献
[1] 王艳.基于单片机的葡萄园防盗报警系统设计[D].西北农业科技大学 2010
[2] 王宁.智能监控防盗报警系统[D].同济大学 2007
作者简介：李小魁（1983—），男，河南省焦作市博爱县人，硕士研究生，主要研究领域为嵌入式系统；王忠勇（1965—），男，博士，教授，研究领域为通信系统及其信号处理、控制理论与应用等。
[关键词]无线遥控器；报警器；振动传感器
中图分类号：TP303 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0131-01
开发背景
当今自动化高度集中的社会，各种大型电机在企业中越来越被广泛应用，电机震动也随是经常发生的故障。电动机振动会加速电动机轴承磨损，使轴承的正常使用寿命大大缩短，同时，电动机振动将使绕组绝缘下降。电机振动报警器作为现代自动化工业中一个重要的安全配件，具有很大的市场前景。
1 系统方案的设计
电机振动报警系统的总体方案是根据产品想要实现的功能而提出的，其主要包括无线发送模块，无线接收模块，信号触发模块，报警模块。
主机电路是由接收模块、触发模块、防盗模块、报警模块组成。工作方式是通过接收模块接收到信号，再由解码电路解码并把已解码信号通过处理器处理，处理器再判断接收的是否为遥控器的信号还是探测器的异常信号，再分别处理，若是异常信号则开启报警电路与显示电路，若是遥控器的信号就是实现撤防或布防的功能。
2 系统的硬件设计
硬件电路主要由信号触发模块、无线发送模块、无线接收模块、报警模块、防盗模块组成。
2.1 信号触发模块
震动传感器采用MEC原装震动开关SW-18015P灵敏度高，对环境震动感应敏感，通常用来检测周边环境的震动强度，通过网上查找相关资料，进行一系列的实验和测试，当无震动的时候震动开关的电阻可以达到3M以上，属于高阻态，当有震动产生的时候可以达到几欧姆的电阻，感应震动的灵敏度高，电阻变化范围大是此传感器的优点。利用该传感器的这一特性，设计出了如下图3的电路。通过LM393比较器比较输出数字信号。
2.2 无线发送模块
SC2262的电源端与发送模块的电源端受制于震动模块，一旦发现异常就会开启SC2262芯片与发送模块的电源，
SC2262芯片工作则会把已经固定的编码信号通过发送电路发送出去。
2.3 无线接收模块
SC2272的暂存功能是指当发送信号消失时，SC2272的对應数据输出位即变为低电平。而锁存功能是指，当发射信号消失时，SC2272的数据输出端仍保持原来的状态，直到下次接收到新的信号输入。为了能正确解调出调制的编码信号，接收端需加一级前置放大级，保证输入SC2272的信号幅度足够大。SC2272各输出端通过各种接口即可控制相应的负载。
2.4 报警模块
本设计的报警电路，布放状态下检测到人触发震动传感器时，led灯就会闪烁，蜂鸣器发声报警提示声，直到车主按下撤防，才会停止鸣叫，控制引脚接在P1.1引脚上，利用三极管做开关电路可以保护单片机，还可以起到放大电流的作用，当三极管基极为高电平时，发射极截止，为低电平时，发射极导通。报警模块如图1所示。
3 系统的软件设计
程序框图如下图2所示。
首先程序初始化，等待布防信号。如果接收到布防信号，布防标志位为1，没有接收到布防位为0，继续等待布防信号。如果布防标志位为1，检测到信号触发，计数器开始计时，报警电路报警器，继电器断开电源开关，报警延时60s，布防标志位依旧是1。如果报警中按下撤防按键，那么布防标志位为0，等待布防信号。如果在布防标志位为1的时候，按下紧急报警按键，报警器会报警，同样会继电器断开电源开关，报警延时60s。
布防子程序框图如图3所示，当进入到布防程序时，此时系统处于布防状态，等待信号触发，如果没有信号触发继续等待。如果有信号触发，就启动报警器，led灯闪烁，蜂鸣器响起。在报警期间，按下撤防键就进入初始化等待布防信号。否则报警一分钟任然处于布防状态。
报警子程序框图如图4所示，当进入到布防程序时，等待报警信号，如果没有报警信号继续等待。如果有信号触发，就启动报警器报警。在报警期间，按下撤防键就进入撤防状态。否则报警一分钟回到布防状态。
4 调试
5.1 无线遥控调试
通过在无障碍时对不同长短天线的比较调试，记录数据如下表1。
最终确定本设计天线长为23cm，使控制距离达到远距离50m，基本满足任务要求，也满足实际需要。
通过比较试验，有无障碍物对遥控器的最远传输距离进行测试，记录数据如表2。
确定遥控器的控制距离参数。在有障碍物时，遥控的最远控制距离达到20m；没有障碍物的时候，遥控的最远距离达到50m。基本满足任务要求和实际需要。
参考文献
[1] 王艳.基于单片机的葡萄园防盗报警系统设计[D].西北农业科技大学 2010
[2] 王宁.智能监控防盗报警系统[D].同济大学 2007
作者简介：李小魁（1983—），男，河南省焦作市博爱县人，硕士研究生，主要研究领域为嵌入式系统；王忠勇（1965—），男，博士，教授，研究领域为通信系统及其信号处理、控制理论与应用等。