CN112991702A - 一种战术分队预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明为克服预警效果不满足单兵作战需求的缺陷，提出一种战术分队预警系统，包括发射端和接收端，其中：发射端包括传感器模块、第一微控制单元、无线信号发射模块、第一电源模块；传感器模块的输出端与第一微控制单元的输入端连接，第一微控制单元的输出端与无线信号发射模块的输入端连接；接收端包括无线信号接收模块、第二微控制单元、语音模块、显示屏模块、第二电源模块；无线信号接收模块接收无线信号发射模块发射的无线信号，无线信号接收模块的输出端与第二微控制单元的输入端连接，第二微控制单元的输出端分别与语音模块、显示屏模块的输入端连接。

Description

一种战术分队预警系统

技术领域

本发明涉及军用警戒设备领域，更具体地，涉及一种战术分队预警系统。

背景技术

无线传感器网络的军事应用属于世界军事科技的热门焦点问题，从美军在越南战争时期应用的“热带树”系统，该系统布置在越南共产党军队经常出没的路线上，有军队通过，美军便可以接收到传感器信号并对此地展开火力打击。现在，美国国内无线传感器网络有“微尘”系统，传感器体量小至“微尘”，低功耗、自组网。但目前各国无线传感器网络系统都将焦点放在战略、战役级别应用，对单兵战术级别关注少，国内外军方相关研究公开资料匮乏。

如公开号为CN210667159U提出的一种基于无线传感器网络的监测报警系统，由传感模块、无线收发模块、监控中心组成，采用无线收发模块进行数据传输，组网灵活方便，可实现无线数据双向传输，满足大面积复杂环境下的数据采集与监控，然而其预警效果不满足单兵作战的需求。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的预警效果不满足单兵作战需求的缺陷，提供一种战术分队预警系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种战术分队预警系统，包括发射端和接收端，其中：

发射端包括传感器模块、第一微控制单元、无线信号发射模块、第一电源模块；传感器模块的输出端与第一微控制单元的输入端连接，第一微控制单元的输出端与无线信号发射模块的输入端连接；第一电源模块的输出端分别与传感器模块、第一微控制单元、无线信号发射模块的供电端连接；

接收端包括无线信号接收模块、第二微控制单元、语音模块、显示屏模块、第二电源模块；无线信号接收模块接收无线信号发射模块发射的无线信号，无线信号接收模块的输出端与第二微控制单元的输入端连接，第二微控制单元的输出端分别与语音模块、显示屏模块的输入端连接；第二电源模块分别与无线信号接收模块、第二微控制单元、语音模块、显示屏模块的供电端连接。

本技术方案中，发射端中采用传感器模块对人体运动进行探测，然后将感应的数据以无线传输形式通过无线信号发射模块发出，接收端中的无线信号接收模块接收相应的无线信号后传输至第二微控制单元中进行转换，第二微控制单元向语音模块发送工作信号，语音模块触发工作并播放其预设的警示语音，用于实现报警或威胁功能。

优选地，第一电源模块、第二电源模块中包括锂电池和锂电池充电模块，锂电池的充电端与锂电池充电模块的输出端电连接。

优选地，第一电源模块、第二电源模块中还包括升压电路，升压电路的输入端与锂电池的输出端电连接，升压电路的输出端作为第一电源模块或第二电源模块的输出端。

优选地，升压电路包括单刀开关S1、升压模块U1、电感L1、电容C1、电容C2、二极管D1、电阻R1、电阻R2，其中：单刀开关S1的一端与第一电源模块或第二电源模块的输出端电连接，单刀开关S1的另一端与升压模块U1的第一输入端电连接；单刀开关S1的另一端与升压模块U1的第二输入端电连接；单刀开关S1的另一端与电容C1的一端电连接，电容C1的另一端接地；升压模块U1的第一输出端与二极管D1的阳极电连接，二极管D1的阴极与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端电连接，电阻R2的另一端接地；单刀开关S1的另一端与电感L1的一端电连接，电感L1的另一端与二极管D1的阳极电连接；二极管D1的阴极与电容C2的一端电连接，电容C2的另一端接地；升压模块U1的第二输出端与电阻R2的一端电连接。

优选地，二极管D1采用肖特基二极管。

优选地，传感器模块包括热释电红外传感器和微波传感器。

优选地，热释电红外传感器中，还包括发光二极管LED1、电阻R3、电阻R4、三极管Q1，其中：热释电红外传感器的输出端与电阻R3的一端电连接，电阻R3的另一端与发光二极管LED1的阳极电连接，发光二极管LED1的阴极接地；热释电红外传感器的输出端与电阻R4的一端电连接，电阻R4的另一端与三极管Q1的基极电连接，三极管Q1的集电极与第一微控制单元的输入端电连接，三极管Q1的发射极接地。

优选地，语音模块包括语音模块芯片和扬声器，语音模块芯片的输入端与第二微控制单元的输出端连接，语音模块芯片的输出端与扬声器的输入端连接。

优选地，语音模块还包括耳机插口，语音模块芯片的第一输出端与扬声器的一端电连接，语音模块芯片的第二输出端经耳机插口与扬声器的另一端电连接。

优选地，系统还包括OLED显示屏，OLED显示屏的输入端与第二微控制单元的输出端连接。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明通过发射端对人体运动进行探测，然后将感应的数据以无线传输形式发送到接收端，接收端接收相应的无线信号后控制播放其预设的警示语音，在单兵作战时能够有效实现预警或威胁的功能。

附图说明

图1为实施例1的战术分队预警系统的结构示意图。

图2为实施例1的升压电路的电路图。

图3为实施例2的战术分队预警系统的结构示意图。

图4为实施例2的热释电红外传感器的电路图。

图5为实施例3的战术分队预警系统的结构示意图。

图6为实施例3的语音模块电路图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

本实施例提出一种战术分队预警系统，如图1所示，为本实施例的战术分队预警系统的结构示意图。

本实施例提出的战术分队预警系统中，包括发射端和接收端，其中：

发射端1包括传感器模块11、第一微控制单元12、无线信号发射模块13、第一电源模块14；传感器模块11的输出端与第一微控制单元12的输入端连接，第一微控制单元12的输出端与无线信号发射模块13的输入端连接；第一电源模块14的输出端分别与传感器模块11、第一微控制单元12、无线信号发射模块13的供电端连接；

接收端2包括无线信号接收模块21、第二微控制单元22、语音模块23、显示屏模块24、第二电源模块25；无线信号接收模块21接收无线信号发射模块13发射的无线信号，无线信号接收模块21的输出端与第二微控制单元22的输入端连接，第二微控制单元22的输出端分别与语音模块23、显示屏模块24的输入端连接；第二电源模块25分别与无线信号接收模块21、第二微控制单元22、语音模块23、显示屏模块24的供电端连接。

本实施例中的显示屏模块24采用OLED显示屏。

本实施例中，第一电源模块14、第二电源模块25中包括锂电池141/251和锂电池充电模块142/252，锂电池141/251的充电端与锂电池充电模块142/252的输出端电连接，本实施例中的战术分队预警系统主要采用锂电池141/251进行供电，配合锂电池充电模块142/252对锂电池141/251进行充电，使发射端1和接收端2携带方便，且能够有效延长使用寿命。

本实施例中，第一电源模块14、第二电源模块25中还包括升压电路143/253，升压电路143/253的输入端与锂电池141/251的输出端电连接，升压电路143/253的输出端作为第一电源模块14或第二电源模块25的输出端。

其中，升压电路143/253包括单刀开关S1、升压模块U1、电感L1、电容C1、电容C2、二极管D1、电阻R1、电阻R2，其中：单刀开关S1的一端与第一电源模块14或第二电源模块25的输出端电连接，单刀开关S1的另一端与升压模块U1的第一输入端电连接；单刀开关S1的另一端与升压模块U1的第二输入端电连接；单刀开关S1的另一端与电容C1的一端电连接，电容C1的另一端接地；升压模块U1的第一输出端与二极管D1的阳极电连接，二极管D1的阴极与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端电连接，电阻R2的另一端接地；单刀开关S1的另一端与电感L1的一端电连接，电感L1的另一端与二极管D1的阳极电连接；二极管D1的阴极与电容C2的一端电连接，电容C2的另一端接地；升压模块U1的第二输出端与电阻R2的一端电连接。

本实施例中的二极管D1采用肖特基二极管。

如图2所示，为本实施例的升压电路的电路图。

在具体实施过程中，发射端1中采用传感器模块11对人体运动进行探测，然后将感应的数据以无线传输形式通过无线信号发射模块13发出，接收端2中的无线信号接收模块21接收相应的无线信号后传输至第二微控制单元22中进行转换，第二微控制单元22向语音模块23发送工作信号，语音模块23触发工作并播放其预设的警示语音，用于实现报警或威胁功能。

本实施例中的第一微控制单元12和第二微控制单元22采用STC8F1K08S2-SOP16单片机。

本实施例的升压电路143/253中，由3.7V电池或3.7V接口升压供电，开关S1采用单刀开关，其3、4引脚连接时，表明开关接通。电信号进入升压电路143/253，采用MT3608升压模块，电感L1为22UH电感，二极管D1采用SS34贴片肖特基二极管，兼有二极管正向导通反向截止的功能和使大电流通过的特性。在输入、输出方向同时加有滤波电容。后接MT3680中FB引脚，相当于电源供电，然后通过73.2K和10K的一个电阻比，进而得到一个输出为5V的电压，由此便实现了升压。

实施例2

本实施例在实施例1提出的战术分队预警系统的基础上进行改进。如图3所示，为本实施例的战术分队预警系统发射端的结构示意图。

本实施例提出的战术分队预警系统中，其传感器模块11包括热释电红外传感器111和微波传感器112。

本实施例中，热释电红外传感器111中，还包括发光二极管LED1、电阻R3、电阻R4、三极管Q1，其中：热释电红外传感器111的输出端与电阻R3的一端电连接，电阻R3的另一端与发光二极管LED1的阳极电连接，发光二极管LED1的阴极接地；热释电红外传感器111的输出端与电阻R4的一端电连接，电阻R4的另一端与三极管Q1的基极电连接，三极管Q1的集电极与第一微控制单元12的输入端电连接，三极管Q1的发射极接地。

如图4所示，为本实施例的热释电红外传感器的电路图。

热释电红外传感器电路图中，热释电红外传感器111的1引脚连接5V电压，3引脚接地，2引脚为输出，后添加的发光二极管LED1表示热释电红外检测结果，若LED灯亮，则说明有信号输出；若LED灯灭，则说明没有信号输出，由此可实现热释电红外检测的功能。热释电红外传感器111的2引脚信号输出经过4.7K电阻连接三极管Q1，当热释电红外传感器111的2引脚输出为3.3V高电平时，导致三极管Q1导通，此时，三极管Q1的集电极和发射极导通，三极管Q1将低电平信号传至第一微控制单元12的P17引脚，这时系统认为定有敌人经过，发射端1将感应信号以无线传输形式通过无线信号发射模块13发出，接收端2中的无线信号接收模块21接收相应的无线信号后传输至第二微控制单元22中进行转换，第二微控制单元22向语音模块23发送工作信号，语音模块23触发工作并播放其预设的警示语音，实现报警或威胁功能。当2引脚输出为低电平时，三极管Q1处于截止状态时，第一微控制单元12的P17脚处于悬空，第一微控制单元12会默认检测为高电平，此时第一微控制单元12认定为安全，发射端1不作任何动作。

实施例3

本实施例在实施例1或实施例2提出的战术分队预警系统的基础上进行改进。如图5所示，为本实施例的战术分队预警系统接收端的结构示意图。

本实施例提出的战术分队预警系统中，其语音模块23包括语音模块芯片231和扬声器232，语音模块芯片231的输入端与第二微控制单元22的输出端连接，语音模块芯片231的输出端与扬声器232的输入端连接。

本实施例中，语音模块23还包括耳机插口233，语音模块芯片231的第一输出端与扬声器232的一端电连接，语音模块芯片231的第二输出端经耳机插口233与扬声器232的另一端电连接。

如图6所示，为本实施例的语音模块23的电路图。

本实施例中的语音模块芯片231采用BY8001模块，其中，语音模块芯片231的8引脚接5V电压，14引脚接地，1引脚接第二微控制单元22的P32引脚，用于作为忙状态的检测，采用限流电阻连接语音模块芯片231的RX端和P31端，语音模块芯片231的SPK1端和SPK2端外接扬声器232，语音模块芯片231的SPK1端直接与扬声器232的一电极相连，语音模块芯片231的SPK2端经耳机插口233与扬声器232另一端相连，当耳机插入时，可将扬声器232回路断路，使其不再发声。语音模块芯片231的IO1—IO5端作为接口可以控制不同语音。

进一步的，语音模块23采用串口通信方式进行控制，可有效解决接口数量有限的问题，大幅度提高了扩展度。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种战术分队预警系统，其特征在于，包括发射端和接收端，其中：

发射端包括传感器模块、第一微控制单元、无线信号发射模块、第一电源模块；所述传感器模块的输出端与所述第一微控制单元的输入端连接，所述第一微控制单元的输出端与所述无线信号发射模块的输入端连接；所述第一电源模块的输出端分别与所述传感器模块、第一微控制单元、无线信号发射模块的供电端连接；

接收端包括无线信号接收模块、第二微控制单元、语音模块、第二电源模块；所述无线信号接收模块接收所述无线信号发射模块发射的无线信号，所述无线信号接收模块的输出端与所述第二微控制单元的输入端连接，所述第二微控制单元的输出端分别与所述语音模块的输入端连接；所述第二电源模块分别与所述无线信号接收模块、第二微控制单元、语音模块的供电端连接。

2.根据权利要求1所述的战术分队预警系统，其特征在于，所述第一电源模块、第二电源模块中包括锂电池和锂电池充电模块，所述锂电池的充电端与所述锂电池充电模块的输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的战术分队预警系统，其特征在于，所述第一电源模块、第二电源模块中还包括升压电路，所述升压电路的输入端与所述锂电池的输出端电连接，所述升压电路的输出端作为所述第一电源模块或第二电源模块的输出端。

4.根据权利要求3所述的战术分队预警系统，其特征在于，所述升压电路包括单刀开关S1、升压模块U1、电感L1、电容C1、电容C2、二极管D1、电阻R1、电阻R2，其中：

所述单刀开关S1的一端与所述第一电源模块或第二电源模块的输出端电连接，所述单刀开关S1的另一端与所述升压模块U1的第一输入端电连接；

所述单刀开关S1的另一端与所述升压模块U1的第二输入端电连接；

所述单刀开关S1的另一端与所述电容C1的一端电连接，所述电容C1的另一端接地；

所述升压模块U1的第一输出端与所述二极管D1的阳极电连接，所述二极管D1的阴极与所述电阻R1的一端电连接，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端接地；

所述单刀开关S1的另一端与所述电感L1的一端电连接，所述电感L1的另一端与所述二极管D1的阳极电连接；

所述二极管D1的阴极与所述电容C2的一端电连接，所述电容C2的另一端接地；

所述升压模块U1的第二输出端与所述电阻R2的一端电连接。

5.根据权利要求4所述的战术分队预警系统，其特征在于，所述二极管D1采用肖特基二极管。

6.根据权利要求1所述的战术分队预警系统，其特征在于，所述传感器模块包括热释电红外传感器和微波传感器。

7.根据权利要求6所述的战术分队预警系统，其特征在于，所述热释电红外传感器中，还包括发光二极管LED1、电阻R3、电阻R4、三极管Q1，其中：

所述热释电红外传感器的输出端与所述电阻R3的一端电连接，所述电阻R3的另一端与所述发光二极管LED1的阳极电连接，所述发光二极管LED1的阴极接地；

所述热释电红外传感器的输出端与所述电阻R4的一端电连接，所述电阻R4的另一端与所述三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的集电极与所述第一微控制单元的输入端电连接，所述三极管Q1的发射极接地。

8.根据权利要求1所述的战术分队预警系统，其特征在于，所述语音模块包括语音模块芯片和扬声器，所述语音模块芯片的输入端与所述第二微控制单元的输出端连接，所述语音模块芯片的输出端与所述扬声器的输入端连接。

9.根据权利要求8所述的战术分队预警系统，其特征在于，所述语音模块还包括耳机插口，所述语音模块芯片的第一输出端与所述扬声器的一端电连接，所述语音模块芯片的第二输出端经所述耳机插口与所述扬声器的另一端电连接。

10.根据权利要求1～9任一项所述的战术分队预警系统，其特征在于，所述系统还包括OLED显示屏，所述OLED显示屏的输入端与所述第二微控制单元的输出端连接。

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