在你把車(chē)停好并進(jìn)入你的房子后，你可能最不想想到的是有人偷了你的車(chē)。該設(shè)計(jì)思路提出了一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，該電路由發(fā)射器/接收器對(duì)組成，并用作汽車(chē)防盜警報(bào)系統(tǒng)。

這個(gè)簡(jiǎn)單的電路由一對(duì)發(fā)射器/接收器組成，用作汽車(chē)防盜警報(bào)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的前提是簡(jiǎn)單的。您將發(fā)射器放在停在家外的車(chē)輛中，然后將接收器留在家中。當(dāng)車(chē)輛離開(kāi)該區(qū)域時(shí)，該電路會(huì)發(fā)出警報(bào)，因?yàn)榘l(fā)射器和接收器之間的距離增加，并且接收的功率電平低于預(yù)定水平（閾值）。實(shí)際上，該電路是對(duì)潛在汽車(chē)盜竊的警告。出于安全目的，該電路還可以應(yīng)用于其他應(yīng)用，例如保護(hù)USB閃存驅(qū)動(dòng)器或監(jiān)控孩子的存在。

圖1顯示了載波頻率為315MHz的ASK發(fā)射器系統(tǒng)。 IC1是ICM7555，這是一款基于555的定時(shí)器，可提供雙電平振蕩信號(hào)。IC2是MAX1472 ASK發(fā)送器，具有高達(dá)+10dBm的可調(diào)輸出功率電平。該電路放置在車(chē)主的汽車(chē)中。

圖1.IC1和IC2構(gòu)成315MHz ASK發(fā)射器。

圖2顯示了放置在家中的接收器和報(bào)警系統(tǒng)。IC3是MAX1470，315MHz ASK接收器，接收靈敏度為-115dBm。集成的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器（RSSI）和峰值檢測(cè)器用于確定發(fā)射器是否位于指定距離內(nèi)。RSSI信號(hào)由內(nèi)部二階Sallen-Key濾波器濾波。濾波器的極點(diǎn)可通過(guò)引腳 OPP 和 DSP/DF 上的兩個(gè)外部電容器進(jìn)行配置。該濾波器將頻率限制為最大ASK數(shù)據(jù)速率，濾波后的數(shù)據(jù)信號(hào)在內(nèi)部連接到數(shù)據(jù)切片器和峰值檢測(cè)器。

數(shù)據(jù)切片器將接收到的RSSI信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯電平。它使用平均電壓電平來(lái)確定接收的信號(hào)是邏輯高電平還是低電平。自調(diào)節(jié)平均電壓電平由RC（5kΩ，0.47μF）濾波器確定，該濾波器保持平均RSSI值。這里RSSI信號(hào)用于確定其平均值。因此，當(dāng)傳輸 0 或 1 的長(zhǎng)序列時(shí)，平均值將發(fā)生變化。這在本應(yīng)用中不是問(wèn)題，因?yàn)椴皇褂脭?shù)據(jù)信號(hào)，而是由IC1的振蕩驅(qū)動(dòng)的，IC1是一個(gè)555定時(shí)器，邏輯0和1狀態(tài)的出現(xiàn)次數(shù)相等。相反，重點(diǎn)是集成峰值檢測(cè)器。

IC3包含一個(gè)集成峰值檢波器（運(yùn)算放大器和二極管），其輸出位于引腳PDOUT上。引腳PDOUT上的RC電路（1MΩ，0.1μF）為RSSI信號(hào)提供一個(gè)RC諧振電路濾波器。這是必需的，因?yàn)锳SK調(diào)制。在較大的RC常數(shù)下，電壓電平將通過(guò)555定時(shí)器的振蕩保持其峰值。當(dāng)時(shí)間常數(shù)與人類速度進(jìn)行比較時(shí)，它仍然會(huì)快速響應(yīng)，并在達(dá)到閾值后立即觸發(fā)警報(bào)。

IC2 和 IC3 是 ASK 發(fā)射器和接收器對(duì)，也可在歐洲和世界大部分地區(qū)針對(duì) ISM 頻段的 433MHz 工作進(jìn)行優(yōu)化。ISM 頻段允許未經(jīng)許可的應(yīng)用程序。此設(shè)計(jì)中使用的 315MHz 頻率適用于北美。

圖2.IC3和IC4構(gòu)成具有聲音報(bào)警功能的ASK接收器。

當(dāng)汽車(chē)的發(fā)射器遠(yuǎn)離房屋中的接收器時(shí)，接收的功率會(huì)隨著距離的增加而降低。然后，RSSI電平降至閾值電壓以下，該閾值電壓由連接到比較器IC4（本例中為MAX9075）的可調(diào)電阻分壓器定義。根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)和發(fā)射器/接收器位置調(diào)整閾值電壓，使其與理想距離相關(guān)。請(qǐng)注意，閾值應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)在住宅中的位置進(jìn)行調(diào)整。從臥室或公共休息室到車(chē)庫(kù)或街道的距離因每棟房屋而異。此外，房屋建筑材料密度的差異也會(huì)影響信號(hào)衰減。最后，IC4觸發(fā)接收器中的蜂鳴器，發(fā)出聲音警報(bào)。此時(shí)，車(chē)主可以驗(yàn)證汽車(chē)是否丟失。

有一種方法可以克服低信號(hào)電平：增加一個(gè)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圍，并且比全功率放大器的成本更低。該LNA可以針對(duì)315MHz和433MHz ISM頻段進(jìn)行優(yōu)化。此外，信噪比（SNR）越高，設(shè)置最佳閾值的自由度就越大。

當(dāng)發(fā)射器的功率降低到閾值電平以下時(shí)，警報(bào)的音頻電平將上升。這種越來(lái)越響亮的警報(bào)旨在提高警報(bào)級(jí)別。音頻電平的上升是ASK調(diào)制使RSSI高于和低于閾值的結(jié)果。其效果類似于在50%占空比下施加脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。一旦RSSI完全低于閾值，蜂鳴器的音量將達(dá)到最大值。要增加上升體積時(shí)間，請(qǐng)減小RC槽電路值。驗(yàn)證閾值設(shè)置是否正確，以便在車(chē)輛超出用戶定義的距離接收器時(shí)完全啟用蜂鳴器。

這種防盜系統(tǒng)也可以在包含機(jī)密或機(jī)密信息的USB閃存驅(qū)動(dòng)器上實(shí)施。在此應(yīng)用程序中，用戶將USB驅(qū)動(dòng)器連接到其鑰匙串并保存在口袋或錢(qián)包中。當(dāng) USB 驅(qū)動(dòng)器從其蓋子上取下時(shí)，它可以激活集成在 USB 蓋中的電池供電接收器。發(fā)射器位于閃存驅(qū)動(dòng)器本身上，直接從計(jì)算機(jī)獲取電源。當(dāng)用戶離開(kāi)時(shí)，鑰匙串上的警報(bào)將觸發(fā)。發(fā)射器和接收器對(duì)提供低功耗關(guān)斷或待機(jī)模式，也可用于實(shí)現(xiàn)省電功能。通過(guò)感應(yīng)何時(shí)取下USB蓋，關(guān)斷模式可用于延長(zhǎng)電池壽命。

這種汽車(chē)警報(bào)系統(tǒng)還有另一個(gè)應(yīng)用：提醒父母孩子留在車(chē)?yán)?。任何時(shí)候無(wú)人看管的兒童留在車(chē)內(nèi)都是引起警報(bào)的原因。在這種情況下，父母將發(fā)射器固定在汽車(chē)座椅上并保留接收器。設(shè)備的功能與上述完全一致。如果成年人離汽車(chē)太遠(yuǎn)，發(fā)射器和接收器就會(huì)超出彼此的范圍。警報(bào)會(huì)響起，提醒孩子還在車(chē)?yán)?。?duì)于此應(yīng)用，調(diào)整電位計(jì)以在距離超過(guò)幾英尺時(shí)觸發(fā)警報(bào)。您還可以在孩子走開(kāi)時(shí)反轉(zhuǎn)發(fā)射器和接收器的位置。警報(bào)有助于定位孩子的位置，盡管在嘈雜的環(huán)境中效果會(huì)減弱。另一個(gè)積極的副作用是警報(bào)會(huì)引起旁觀者的注意，以幫助父母和孩子團(tuán)聚。

審核編輯：郭婷