CN101729083B - 一种可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路 - Google Patents

Abstract

本发明属于消防装备技术领域，具体涉及一种可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路。由天线、晶体管、电阻、滤波器、单片机和集成接收机组成，第一晶体管和第二晶体管的基级分别接至第一天线和第二天线，第一晶体管和第二晶体管的集电极分别接滤波器；第三晶体管的输出线接入到第一晶体管和第一天线的通路中，第四晶体管的输出线接入到第二晶体管和第二天线的通路中，第三晶体管和第四晶体管的输入线分别与单片机连接，集成接收机一端连接滤波器，另一端连接单片机；第五晶体管一端与单片机连接，另一端与第二电阻连接，第一电阻和第二电阻并联接入到第一晶体管和第二晶体管的发射极。

Description

一种可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路

技术领域

本发明属于消防装备技术领域，具体涉及一种可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路。

背景技术

消防员呼救器作为消防员常规的个人防护装备之一，为保护消防员人身安全起到了巨大的作用。消防员作战时配备它进入灾害现场，一旦消防员一定时间没有运动反应，呼救器就会发出声光报警信息，引导救援人员搜救遇险消防员，但是由于灾害现场环境复杂多变，噪音源众多，加上周边建筑的阻隔，报警信息传输的距离有限，搜救过程极为耗时，不但遇险消防员的生命安全受到威胁，也给救援人员带来新的危险。因此急需能够有效缩短搜救时间，提高搜救效率的装置。

发明内容

本发明的目的提供一种结构简单、成本低廉、安全有效的一种可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路。

本发明提出的一种可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路，由第一天线T1、第二天线T2、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第一电阻R1、第二电阻R2、滤波器FLT、单片机MCU和集成接收机U1组成，其中：

第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的基级分别接至第一天线T1和第二天线T2，用于接收信号，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的集电极分别接滤波器FLT，用于过滤所接收到的信号；第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的工作状态受第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的控制，第三晶体管Q3的输出线接入到第一晶体管Q1和第一天线T1的通路中，第四晶体管Q4的输出线接入到第二晶体管Q2和第二天线T2的通路中，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的输入线分别与单片机MCU连接，当第三晶体管Q3的输入线有高电平驱动时，第三晶体管Q3饱和，第一天线T1感应的信号便通过第三晶体管Q3的输出线对地短路，而不能被第一晶体管Q1放大接入滤波器FLT；第三晶体管Q3饱和的同时让第四晶体管Q4截止，则第四晶体管Q4呈高阻状态，第二天线T2信号就能被第二晶体管Q2放大并且接入滤波器FLT。通过单片机MCU使第三晶体管Q3和第四晶体管Q4交替导通或截止，集成接收机U1就能交替接收第一天线T1和第二天线T2的信号，通过滤波器FLT滤波，然后通过集成接收机U1中强度检测功能将第一天线T1或第二天线T2接收到的信号转变成直流电平发送到单片机MCU中，单片机MCU根据两个数据的差异，从而判断信号发射源的方向和彼此的距离。第五晶体管Q5一端与单片机MCU连接，另一端与第二电阻R2连接，第一电阻R1和第二电阻R2并联接入到第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的发射极，单片机MCU控制第五晶体管Q5导通时，第一电阻R1和第二电阻R2并联，作为发射极电阻，使第一晶体管Q1和第二晶体管Q2可以正常放大信号。当第五晶体管Q5截止时，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2不能放大信号，并且第二电阻R2作为限流电阻保护第一晶体管Q1、第二晶体管Q2的发射极不被发射信号击穿。

本发明中，第一天线T1和第二天线T2互为垂直布置。

本发明中，滤波器FLT的数量为2-4个。

本发明中，采用的集成接收机U1具有RSSI电路接收信号强度指示功能。

本发明的有益效果在于：利用可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路，救援消防员能够快速确定遇险消防员的大致位置，实现快速救援，大大缩短了遇险消防员搜救时间，保障了救援消防员和遇险消防员的人身安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中标号：T1、T2分别为第一天线、第二天线，Q1、Q2、Q3、Q4和Q5分别为第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第五晶体管，R1、R2分别为第一电阻和第二电阻，MCU为单片机，U1为集成接收机，FLT为滤波器。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步描述本发明，但不限于本实施例。

实施例1，如图1所示，第一天线T1和第二天线T2分别由2-4根圆形或扁形锰锌氧铁磁棒组成，每根磁棒长度在50-120mm之间，磁棒上用0.1mm-0.5mm多股漆包线分别绕制接收线圈或发射线圈，原边线圈匝数与谐振线圈匝数之比在8∶1至11∶1之间，谐振线圈电感在1.2-2.02mH之间。集成接收机U1型号为SA606DK，其性能：3V工作电压时≤10.5mW，宽工作温度：-40℃~+85℃；高增益：≥102db、高灵敏度：≤0.31uV，宽RSSI输出动态范围：90db。晶体管选用高增益、低噪声NPN型9011晶体管；滤波器选用457KHz三端陶瓷滤波器；电阻选用0805封装矩形片状贴片电阻器。

本发明的工作过程如下：由单片机控制第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的状态，当第三晶体管Q3的输入线有高电平驱动时，第三晶体管Q3饱和，第一天线T1感应的信号便通过第三晶体管Q3的输出线对地短路，而不能被第一晶体管Q1放大接入滤波器FLT；第三晶体管Q3饱和的同时让第四晶体管Q4截止，则第四晶体管Q4呈高阻状态，第二天线T2信号就能被第二晶体管Q2放大并且接入滤波器FLT。通过单片机MCU使第三晶体管Q3和第四晶体管Q4交替导通或截止，集成接收机U1就能交替接收第一天线T1和第二天线T2的信号，通过滤波器FLT滤波，然后通过集成接收机U1中信号强度检测功能比较接收第一天线T1和第二T2的信号的差异，随后集成接收机U1将信号差异发送到单片机MCU中，从而判断信号发射源的方向。第五晶体管Q5一端与单片机MCU连接，另一端与第二电阻R2连接，第一电阻R1和第二电阻R2并联接入到第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的发射极，单片机MCU控制第五晶体管Q5导通时，第一电阻R1和第二电阻R2并联，作为发射极电阻，使第一晶体管Q1和第二晶体管Q2可以正常放大信号。当第五晶体管Q5截止时，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2不能放大信号，并且第二电阻R2作为限流电阻保护第一晶体管Q1、第二晶体管Q2的发射极不被发射信号击穿。

Claims (4)

1.一种可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路，由第一天线(T1)、第二天线(T2)、第一晶体管(Q1)、第二晶体管(Q2)、第三晶体管(Q3)、第四晶体管(Q4)、第五晶体管(Q5)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、滤波器(FLT)、单片机(MCU)和集成接收机(U1)组成，其特征在于：

第一晶体管(Q1)和第二晶体管(Q2)的基级分别接至第一天线(T1)和第二天线(T2)，第一晶体管(Q1)和第二晶体管(Q2)的集电极分别接滤波器(FLT)；第三晶体管(Q3)的输出线接入到第一晶体管(Q1)和第一天线(T1)的通路中，第四晶体管(Q4)的输出线接入到第二晶体管(Q2)和第二天线(T2)的通路中，第三晶体管(Q3)和第四晶体管(Q4)的输入线分别与单片机(MCU)连接，集成接收机(U1)一端连接滤波器(FLT)，另一端连接单片机(MCU)；

第五晶体管(Q5)一端与单片机(MCU)连接，另一端与第二电阻(R2)连接，第一电阻(R1)和第二电阻(R2)并联接入到第一晶体管(Q1)和第二晶体管(Q2)的发射极；

由单片机控制第三晶体管(Q3)和第四晶体管(Q4)的状态，当第三晶体管(Q3)的输入线有高电平驱动时，第三晶体管(Q3)饱和，第一天线(T1)感应的信号便通过第三晶体管(Q3)的输出线对地短路，而不能被第一晶体管(Q1)放大接入滤波器(FLT)；第三晶体管(Q3)饱和的同时让第四晶体管(Q4)截止，则第四晶体管(Q4)呈高阻状态，第二天线(T2)信号就能被第二晶体管(Q2)放大并且接入滤波器(FLT)；通过单片机(MCU)使第三晶体管(Q3)和第四晶体管(Q4)交替导通或截止，集成接收机(U1)就能交替接收第一天线(T1)和第二天线(T2)的信号，通过滤波器(FLT)滤波，然后通过集成接收机(U1)中信号强度检测功能比较接收第一天线(T1)和第二天线(T2)的信号的差异，随后集成接收机(U1)将信号差异发送到单片机(MCU)中，从而判断信号发射源的方向；单片机(MCU)控制第五晶体管(Q5)导通时，第一电阻(R1)和第二电阻(R2)并联，作为发射极电阻，使第一晶体管(Q1)和第二晶体管(Q2)正常放大信号；当第五晶体管(Q5)截止时，第一晶体管(Q1)和第二晶体管(Q2)不能放大信号，并且第二电阻(R2)作为限流电阻保护第一晶体管(Q1)、第二晶体管(Q2)的发射极不被发射信号击穿。

2.根据权利要求1所述的可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路，其特征在于所述第一天线(T1)和第二天线(T2)互为垂直布置。

3.根据权利要求1所述的可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路，其特征在于所述滤波器(FLT)的数量为2-4个。

4.根据权利要求1所述的一种可判断消防员位置和方向的无线信号接收电路，其特征在于所述集成接收机(U1)具有RSSI电路接收信号强度指示功能。

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