多路防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)

1、四川師范大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 多路防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名徐飛學(xué) 號(hào)2014224013所在學(xué)院 電子工程學(xué)院專業(yè)名稱汽車電子技術(shù)班 級(jí)2014級(jí)指導(dǎo)教師鄭麗娟 四川師范大學(xué)成都學(xué)院二一七年五月 四川師范大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì)多路防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)學(xué)生：徐飛 指導(dǎo)教師：鄭麗娟內(nèi)容摘要：隨著改革開(kāi)放的深入，社會(huì)治安已成為人們極為關(guān)注的焦點(diǎn)，防盜意識(shí)也逐步深入人心，防盜報(bào)警器的可靠性理所當(dāng)然地成為人們關(guān)心的問(wèn)題。本設(shè)計(jì)的目的在于設(shè)計(jì)出一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的、性能較高的多路防盜報(bào)警器。該報(bào)警器具有誤報(bào)率較低、安裝和配置容易等特點(diǎn)。該報(bào)警器由AT89C2051、報(bào)警系統(tǒng)、無(wú)線遙控器等組成，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單用途廣泛。該

2、防盜報(bào)警器適用于倉(cāng)庫(kù)、住宅、機(jī)關(guān)辦公樓等地的防盜報(bào)警。在沒(méi)有人在的情況下它可自動(dòng)完成報(bào)警任務(wù)，防止盜竊的發(fā)生。自動(dòng)報(bào)警器的設(shè)計(jì)在一定情況下解決了無(wú)人看護(hù)倉(cāng)庫(kù)、住宅等地物品的保護(hù)，使廠家的資產(chǎn)和個(gè)人的財(cái)產(chǎn)免受損失。本報(bào)警器在同一地點(diǎn)可監(jiān)視多處的安全情況，一旦出現(xiàn)偷盜，用指示燈顯示相應(yīng)的地點(diǎn)，并通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響。 關(guān)鍵詞：多路防盜 AT89C2051 無(wú)線 報(bào)警系統(tǒng) Design of multi channel burglar alarmAbstract: With the deepening of reform and opening-up, social security has be

3、come the focus of people, anti-theft consciousness also gradually, the reliability of the alarm system for people concern. The design aims to design a practical, high performance of multi-channel and alarm system. This alarm with low rate, easy installation and configuration, etc. The alarm is compo

4、sed of AT89C2051, alarm system, wireless remote control and so on.This alarm system applies to warehouse, residential, office buildings, anti-theft alarm. No person in the circumstances in which can automatically complete the task, to prevent theft alarm. The design of automatic alarm in certain cir

5、cumstances to solve the warehouse and residential care to protect the goods manufacturers of assets and personal belongings against loss. Once appear, stealing, using indicator shows the location, and the corresponding alarm sound through the speaker.Keywords: Multiple security AT89C2051 Wireless Al

6、arm system目 錄前言11 多路防盜報(bào)警器介紹11.1無(wú)線防盜報(bào)警器的發(fā)展?fàn)顩r11.1.1無(wú)線防盜報(bào)警器的分類及其介紹11.1.2 無(wú)線防盜報(bào)警器工作的原理21.2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和意義21.2.1 設(shè)計(jì)無(wú)線防盜報(bào)警器的內(nèi)容21.2.2 設(shè)計(jì)無(wú)線防盜報(bào)警器的意義21.3設(shè)計(jì)目的與要求31.3.1設(shè)計(jì)目的31.3.2設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求31.3.3天線接收信號(hào)原理32 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)42.1多路無(wú)線防盜報(bào)警器的組成42.2各芯片引腳圖與功能42.2.1芯片AT89C2051的20個(gè)引腳圖與功能42.2.2 編碼芯片LX2262引腳圖與功能52.2.3 解碼芯片LX2272引腳圖與功能72.2.

7、4 NE555引腳圖與功能83 硬件電路的設(shè)計(jì)93.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖93.1.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖主要分兩個(gè)部分93.1.2各結(jié)構(gòu)的工作方式103.2電源設(shè)計(jì)103.3 編碼與發(fā)射電路設(shè)計(jì)113.3.1編碼發(fā)射電路介紹113.3.2工作方式123.4 數(shù)據(jù)解碼與接收電路設(shè)計(jì)123.4.1無(wú)線接收電路123.5 報(bào)警電路設(shè)計(jì)134 軟件的設(shè)計(jì)154.1本系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)思路流程圖154.2系統(tǒng)初始化模塊154.2.1顯示單元設(shè)計(jì)164.2.2.系統(tǒng)顯示模塊17結(jié)論18參考文獻(xiàn)19附錄1：程序清單20附錄2：電路圖29III 四川師范大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì)多路防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)前言 隨著科學(xué)技術(shù)和生活水平的逐

8、漸提高,許多人住進(jìn)了現(xiàn)代化的住宅小區(qū),家中的貴重物品也增多。人為因素引起的盜竊與搶劫等給居民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了巨大的威脅。因此,人們需要一種有效措施來(lái)解決存在的不安全因素的防范。目前，許多家庭使用了較為安全的防盜門，如果再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)廉、性能靈敏可靠的防盜報(bào)警器用于居民家中，必將在防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。此外，一些倉(cāng)庫(kù)的防盜工作也日益嚴(yán)峻，僅用人來(lái)值守的年代已經(jīng)不復(fù)存在，需要一種無(wú)人值守全自動(dòng)的防盜方式。為此，提出“多路聲控防盜報(bào)警器”的設(shè)計(jì)任務(wù)。 1 多路防盜報(bào)警器介紹 1.1 無(wú)線防盜報(bào)警器的發(fā)展?fàn)顩r紅外防盜報(bào)警器的發(fā)展主要是基于傳感器之上, 所以有必要先談?wù)劶t外傳感器

9、的發(fā)展?fàn)顩r.而傳感器技術(shù)是21世紀(jì)人們?cè)诟咝录夹g(shù)發(fā)展方面爭(zhēng)奪的一個(gè)制高點(diǎn)，各發(fā)達(dá)國(guó)家都將傳感器技術(shù)視為現(xiàn)代高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。從20世紀(jì)80年代起，日本就將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的高新科技之首，美國(guó)等西方國(guó)家也將此技術(shù)列為國(guó)家科技和國(guó)防技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。從而基于傳感器技術(shù)的防盜報(bào)警系統(tǒng)也得到了高速發(fā)展。1.1.1 無(wú)線防盜報(bào)警器的分類及其介紹被動(dòng)式紅外傳感技術(shù)是利用紅外光敏器件將活動(dòng)生物體發(fā)出的微量紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào),并進(jìn)行放大,處理,它能可靠的將運(yùn)動(dòng)著的生物體(人)和飄落的物體加以區(qū)別。同時(shí)它還具有監(jiān)控范圍大，隱蔽性好，抗干擾能力強(qiáng)和誤報(bào)率低等特點(diǎn)。被動(dòng)式紅外入侵報(bào)警器又稱熱釋電紅外入侵

10、報(bào)警器，由光學(xué)系統(tǒng)，紅外傳感器和信息處理三部分組成。目前與紅外傳感器配套的光學(xué)系統(tǒng)有三種，即反射式、透射式和折射式。其中反射式光學(xué)系統(tǒng)的靈敏度最高，其探測(cè)距離可達(dá)2560m;透射式的靈敏度最低，探測(cè)距離為210m;折射式居中，兼有反射式和透射式的優(yōu)、缺點(diǎn)。反射式系統(tǒng)的紅外傳感器要置于鏡前，體積大，不好密封，在防塵、防水、抗擊、隱蔽性等方面較差，尤其在防盜報(bào)警方面不宜采用。而透射式系統(tǒng)的體積小，密封容易，穩(wěn)定性好，其價(jià)格相對(duì)較低，因此目前國(guó)外多采用透射式系統(tǒng)。其工作原理為:由多元組合菲涅爾透鏡構(gòu)成一定視場(chǎng)和距離的警戒區(qū)，監(jiān)視警戒區(qū)內(nèi)紅外輻射量的變化。當(dāng)警戒區(qū)內(nèi)無(wú)盜賊出現(xiàn)時(shí)，紅外輻射場(chǎng)處于穩(wěn)定狀態(tài)

11、，紅外傳感器無(wú)信號(hào)輸出。當(dāng)盜賊出現(xiàn)在警戒區(qū)時(shí)，紅外輻射場(chǎng)發(fā)生變化，這種變化立即被經(jīng)過(guò)巧妙設(shè)計(jì)的多視場(chǎng)組合菲涅爾透鏡會(huì)聚，敏感的紅外傳感器接收后迅速將這種變化轉(zhuǎn)為電信號(hào)，這種信號(hào)經(jīng)信息處理部分放大、處理后立即輸出報(bào)警信號(hào)，然后通過(guò)傳輸送達(dá)監(jiān)控器，于是發(fā)出報(bào)警，示出事發(fā)地區(qū)。主動(dòng)紅外探測(cè)器由紅外發(fā)射機(jī)、紅外接收機(jī)和報(bào)警控制器組成。分別置于收、發(fā)端的光學(xué)系統(tǒng)一般采用的是光學(xué)透鏡，起到將紅外光束聚焦成較細(xì)的平行光束的作用，以使紅外光的能量能夠集中傳送。紅外光在人眼看不見(jiàn)的光譜范圍，有人經(jīng)過(guò)這條無(wú)形的封鎖線，必然全部或部分遮擋紅外光束。接收端輸出的電信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)因此產(chǎn)生變化，從而啟動(dòng)報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信

12、號(hào)。主動(dòng)式紅外探測(cè)器遇到小動(dòng)物、樹(shù)葉、沙塵、雨、雪、霧遮擋則不應(yīng)報(bào)警，人或相當(dāng)體積的物品遮擋將發(fā)生報(bào)警。由于光束較窄，收發(fā)端安裝要牢固可靠，不應(yīng)受地面震動(dòng)影響，而發(fā)生位移引起誤報(bào)，光學(xué)系統(tǒng)要保持清潔，注意維護(hù)保養(yǎng)。因此主動(dòng)式探測(cè)器所探測(cè)的是點(diǎn)到點(diǎn)，而不是一個(gè)面的范圍。其特點(diǎn)是探測(cè)可靠性非常高。但若對(duì)一個(gè)空間進(jìn)行布防，則需有多個(gè)主動(dòng)式探測(cè)器，價(jià)格昂貴。主動(dòng)式探測(cè)器常用于博物館中單體貴重文物展品的布防以及工廠倉(cāng)庫(kù)的門窗封鎖、購(gòu)物中心的通道封鎖、停車場(chǎng)的出口封鎖、家居的陽(yáng)臺(tái)封鎖等等。主動(dòng)式紅外探測(cè)器有單光束、雙光束、四光束之分。以發(fā)射機(jī)與接收機(jī)設(shè)置的位置不同分為對(duì)向型安裝方式和反射式安裝方式，反射型

13、安裝方式的接收機(jī)不是直接接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的紅外光束，而是接收由反射鏡或適當(dāng)?shù)姆瓷湮铮ㄈ缡覊?、門板表面光滑的油漆層）反射回的紅外光束。當(dāng)反射面的位置與方向發(fā)生變化或紅外發(fā)射光束和反射光束之一被阻擋而使接收機(jī)無(wú)法接收到紅外反射光束時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。1.1.2 無(wú)線防盜報(bào)警器工作的原理無(wú)論是基于那種方式的無(wú)線防盜報(bào)警器，它的工作原理都是將探測(cè)到的信號(hào)，通過(guò)編碼，經(jīng)電路放大，輸出并將報(bào)警信號(hào)通過(guò)天線發(fā)射出，再用接收電路接收信號(hào),解碼并通過(guò)控制電路判斷是否屬于異常信號(hào)，再?zèng)Q定是否發(fā)送報(bào)警信號(hào)給報(bào)警電路,從而達(dá)到防盜的效果。 1.2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和意義1.2.1 設(shè)計(jì)無(wú)線防盜報(bào)警器的內(nèi)容首先是為系統(tǒng)總體設(shè)

14、計(jì)方案劃分功能模塊.第一部分是紅外探測(cè)發(fā)射器(可以是多個(gè)探測(cè)發(fā)射器分別安裝在需要防護(hù)的地方,本文以六路為例)；第二部分是主機(jī)(含接收器,處理器,報(bào)警器等)。其次是確定硬件電路的設(shè)計(jì)，包含芯片的選擇，具體電路的設(shè)計(jì)如探測(cè)電路、編碼與發(fā)射電路、接收與解碼電路等等。1.2.2 設(shè)計(jì)無(wú)線防盜報(bào)警器的意義如今市場(chǎng)上成熟的無(wú)線防盜報(bào)警產(chǎn)品有被動(dòng)式的、主動(dòng)式的和多技術(shù)復(fù)合式的。但前兩者都有致命的缺點(diǎn)就是誤報(bào)率很高，而多技術(shù)復(fù)合式的防盜報(bào)警器誤報(bào)率很低，也是未來(lái)發(fā)展的主要方向。即使如此，我依舊設(shè)計(jì)的是被動(dòng)式防盜報(bào)警器，因?yàn)槲乙阅壳暗乃疁?zhǔn)很難對(duì)已成熟的產(chǎn)品有所突破而設(shè)計(jì)出一流的產(chǎn)品。個(gè)人認(rèn)為設(shè)計(jì)無(wú)線防盜報(bào)警器的

15、意義在于設(shè)計(jì)的過(guò)程，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們才會(huì)把這幾年在學(xué)校里學(xué)到的融合，同時(shí)也讓自己明白我們的學(xué)習(xí)道路還很遙遠(yuǎn)。 1.3設(shè)計(jì)目的與要求 1.3.1設(shè)計(jì)目的報(bào)警器適用于倉(cāng)庫(kù)、住宅等地防盜報(bào)警。在沒(méi)有人在的情況下它可自動(dòng)完成報(bào)警任務(wù)，防止盜竊的發(fā)生。自動(dòng)報(bào)警器的設(shè)計(jì)在一定情況下解決了無(wú)人看護(hù)倉(cāng)庫(kù)、住宅等地物品的保護(hù)，使廠家的資產(chǎn)和個(gè)人的財(cái)產(chǎn)免受損失。本報(bào)警器可用于醫(yī)院住院病人的有線呼叫，設(shè)置不間斷電源，當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，備有直流穩(wěn)壓電源在同一地點(diǎn)可監(jiān)視多處的安全情況，一旦出現(xiàn)偷盜，用指示燈顯示相應(yīng)的地點(diǎn)，并通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響。1.3.2設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求（1） 防盜數(shù)可根據(jù)需要任意擴(kuò)展；（2） 值班室

16、可監(jiān)視多處安全情況，一旦出現(xiàn)偷盜，用指示燈顯示報(bào)警地點(diǎn)，并發(fā)出音響；（3） 可用于醫(yī)院住院病人的有線呼叫；（4） 設(shè)置不間斷電源，當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，備用直流電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換供電。 1.3.3天線接收信號(hào)原理 電磁波從發(fā)射天線輻射出來(lái)以后，向四面?zhèn)鞑コ鋈?，若電磁波傳播的方向上放一?duì)稱振子，則在電磁波的作用下，天線振子上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如此時(shí)天線與接收設(shè)備相連，則在接收設(shè)備輸入端就會(huì)產(chǎn)生高頻電流，這樣天線就起著接收作用并將電磁波轉(zhuǎn)化為高頻電流，也就是說(shuō)此時(shí)天線起著接收信號(hào)的作用，接收效果的好壞除了電磁波的強(qiáng)弱外還取決于天線的方向性和對(duì)稱振子與接收設(shè)備的匹配。2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2.1多路無(wú)線防盜報(bào)警器的

17、組成多路無(wú)線防盜報(bào)警器主要是由無(wú)線人體探測(cè)器(紅外探測(cè)信號(hào)發(fā)射電路)、無(wú)線接收電路、數(shù)據(jù)解碼電路、中央控制單元、數(shù)字顯示單元、報(bào)警電路和電源電路等部分組成。其框圖如圖2.1-1。現(xiàn)在基本的模塊是清晰明了,但最為重要的是每一模塊的設(shè)計(jì).先從無(wú)線人體探測(cè)器開(kāi)始,我們需要一個(gè)熱釋電紅外處理芯片來(lái)處理所探測(cè)的信號(hào).通過(guò)查閱資料我選用典型的紅外處理芯片BISS0001,其詳細(xì)的引腳功能下面會(huì)有敘述。再就是主機(jī)中的中央處理器采用AT89C2051，集成電路LX2272-L4作為數(shù)據(jù)解碼，無(wú)線接收采用現(xiàn)成的SH9902模塊，編碼為L(zhǎng)X2262-R4.以下會(huì)對(duì)每一芯片有詳敘。 中 央 處 理 單 元報(bào)警電路數(shù)

18、字顯示單元無(wú)線接收電源電路數(shù)據(jù)解碼無(wú)線探頭1無(wú)線探頭2無(wú)線探頭4無(wú)線探頭3無(wú)線探頭5無(wú)線探頭6 無(wú)線探頭1無(wú)線探頭2無(wú)線探頭4無(wú)線探頭3無(wú)線探頭5無(wú)線探頭6 圖2.1-1 多路無(wú)線防盜報(bào)警器的組成框圖 2.2各芯片引腳圖與功能 2.2.1芯片AT89C2051的20個(gè)引腳圖與功能當(dāng)接收到信號(hào)后要有處理芯片來(lái)判斷是否為異常信號(hào)，若是則發(fā)報(bào)警信號(hào)給報(bào)警電路。這里的硬件電路要求很簡(jiǎn)單，有20個(gè)引腳的AT89C2051芯片完全能夠滿足要求，并且價(jià)格便宜。圖2.2.1-1為AT89C2051芯片的引腳圖，具體功能如下 圖2.2.1-1 AT89C2051引腳Vcc：電源電壓 GND：地 P1口：1口是一

19、8位雙向I/O口?？谝_P1.2P1.7提供內(nèi)部上拉電阻。 P1.0和P1.1要求外部上拉電阻。P1.0和P1.1還分別作為片內(nèi)精密模擬比 較器的同相輸入(AIN0)和反相輸入（AIN1)。P1口輸出緩沖器可吸收20 mA電流并能直接驅(qū)動(dòng)LED顯示。當(dāng)P1口引腳寫入“1”時(shí),其可用作輸入端。當(dāng)引腳P1.2P1.7用作輸入并被外部拉低時(shí),它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流(TTL)。P1口還在閃速編程和程序校驗(yàn)期 間接收代碼數(shù)據(jù)。 P3口：P3口的P3.0P3.5、P3.7是帶有內(nèi)部上拉電阻的七個(gè)雙向I/0引腳。P3.6用于固定輸入片內(nèi)比較器的輸出信號(hào)并且它作為一通用I/O引腳而不可訪問(wèn)。P3口緩

20、沖器可吸收20 mA電流。當(dāng)P3口引腳寫入“1”時(shí),它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可用作輸入端。用作輸入時(shí),被外部拉低的P3口引腳將用上拉電阻而流出電流(IIL)。RST：復(fù)位輸入。RST一旦變成高電平,所有的I/O引腳就復(fù)位到“1”。當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí),持續(xù)給出RST引腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平便可完成復(fù)位。每一個(gè)機(jī)器周期需12個(gè)振蕩器或時(shí)鐘周期。XTAL1：作為振蕩器反相放大器的輸入和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入。 XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。 2.2.2 編碼芯片LX2262引腳圖與功能由于無(wú)線信號(hào)容易受外界環(huán)境的影響，因此從系統(tǒng)的的可靠性考慮，發(fā)射的控制信號(hào)采用編碼的方式進(jìn)行傳送，而且在同一

21、區(qū)域內(nèi)要同時(shí)使用多個(gè)系統(tǒng)而相互間又不影響，所以無(wú)線信號(hào)的編碼由LX2262集成電路完成。具體的引腳如圖2.2.2-1所示 圖2.2.2-1 LX2262引腳表2.2.2-1為L(zhǎng)X2262的引腳功能的詳述。從功能上看，需要用到的是數(shù)據(jù)輸入端，用來(lái)設(shè)定這個(gè)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)警情所要發(fā)射的固定的編碼，當(dāng)然發(fā)射是通過(guò)DOUT來(lái)輸出。表2.2.2-1 LX2262引腳功能管腳名稱I/O說(shuō)明A0AxI地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置“0”，“1”，“f”（懸），三種狀態(tài)D0DxI數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)“1”，即有編碼發(fā)出，內(nèi)置下拉VCCI電源（+）端VSSI電源（-）端TE-I編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平

22、有效OSC1I雙端電阻振蕩器輸入端OSC2O雙端電阻振蕩器輸出端DOUTO編碼輸出端NC-空腳 2.2.3 解碼芯片LX2272引腳圖與功能LX2272 是一款與LX2260/LX2262 配對(duì)使用的無(wú)線、紅外線遙控解碼專用集成電路。采用CMOS 工藝制造，它最大擁有12 位的三態(tài)地址碼管腳，可支持多達(dá)531441（或312）個(gè)地址的編碼，因此很有效地降低了重碼率。2272 的所有型號(hào)均能封裝成DIP18 和SOP20 兩種形式，只是SOP20多了10 和11 兩個(gè)管腳，圖4為L(zhǎng)X2272引腳圖，先了解的是每個(gè)引腳的功能，再確定具體的電路設(shè)計(jì)。圖2.2.3-1 為L(zhǎng)X2272引腳圖在設(shè)計(jì)中用到

23、的是DIN（數(shù)據(jù)輸入端），用來(lái)接收數(shù)據(jù)編碼，這時(shí)候VT（有效傳輸確認(rèn)）會(huì)變?yōu)楦唠娖剑瑔纹瑱C(jī)通過(guò)它的電平變化就確認(rèn)有編碼從D0D3（數(shù)據(jù)輸出端）輸出。 表2.2.3-1 LX2272引腳功能管腳號(hào)管腳名稱I/O說(shuō)明16A0A5IA0A5碼地址管腳,LX2272通過(guò)檢測(cè)這六條三狀態(tài)的管腳來(lái)確定bit0bit5的編碼波形.每個(gè)管腳可分別置“0”,“1”,“f”(懸)781013A6/D5A11/D0I/OA6A11碼地址管腳或D5D0數(shù)據(jù)輸出管腳.當(dāng)作為碼地址管時(shí),每個(gè)管腳可分別置“0”,“1”,“f”(懸).當(dāng)作為數(shù)據(jù)輸出管腳時(shí)且滿足以下兩個(gè)要求(1)所接收的地址編碼波形與碼地址輸入端的設(shè)置匹配;

24、(2)相應(yīng)位接收到的數(shù)據(jù)輸出置為“1”,輸出為“1”否則為“0”14DINI數(shù)據(jù)輸入管腳,接收到的編碼信號(hào)由此管腳串行輸入15OSC1I振蕩器第一外點(diǎn)此二端外接一個(gè)電阻,以確定LX2272的基本振蕩頻率16OSC2O振蕩器第二外點(diǎn)17VTO有效傳輸確認(rèn),高電平有效.當(dāng)LX2272收到有效信號(hào)時(shí),VT變高電平18VCC-電源正端9VSS-電源負(fù)端 2.2.4 NE555引腳圖與功能NE555是屬于555系列的計(jì)時(shí)IC的其中的一種型號(hào)，555系列IC的接腳功能及運(yùn)用都是相容的，只是型號(hào)不同的因其價(jià)格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同；而555是一個(gè)用途很廣且相當(dāng)普遍的計(jì)時(shí)IC，只需少數(shù)

25、的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號(hào)。圖2.2.4-1 為NE555引腳圖Pin 1 (接地) -地線(或共同接地) ，通常被連接到電路共同接地。 Pin 2 (觸發(fā)點(diǎn)) -這個(gè)腳位是觸發(fā)NE555使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。觸發(fā)信號(hào)上緣電壓須大于2/3 VCC，下緣須低于1/3 VCC 。 Pin 3 (輸出) -當(dāng)時(shí)間周期開(kāi)始555的輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到O伏左右的低電位。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約200mA。 Pin 4 (重置) -一個(gè)低邏輯電位送至這個(gè)腳位時(shí)會(huì)重置定時(shí)器和使輸出回到一個(gè)低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。 P

26、in 5 (控制) -這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營(yíng)在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下,這輸入能用來(lái)改變或調(diào)整輸出頻率。 Pin 6 (重置鎖定) - Pin 6重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從1/3 VCC電壓以下移至2/3 VCC以上時(shí)啟動(dòng)這個(gè)動(dòng)作。 Pin 7 (放電) -這個(gè)接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為ON時(shí)為L(zhǎng)OW，對(duì)地為低阻抗，當(dāng)輸出為OFF時(shí)為HIGH，對(duì)地為高阻抗。 3 硬件電路的設(shè)計(jì) 3.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 3.1.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖主要分兩個(gè)部分圖3.1.1-1 紅外探測(cè)信號(hào)發(fā)射電路硬件結(jié)構(gòu)圖；圖3.1.1-2主機(jī)電路硬件結(jié)構(gòu)圖。發(fā)

27、射電路紅外傳感器傳感信號(hào)處理芯片編碼芯片中央處理芯片AT89C2051二極管顯示電路報(bào)警電路圖3.1.1-1 紅外探測(cè)信號(hào)發(fā)射電路硬件結(jié)構(gòu)圖解碼電路接收芯片中央處理芯片AT89C2051二極管顯示電路報(bào)警電路圖3.1.1-2 主機(jī)電路硬件結(jié)構(gòu)圖 3.1.2各結(jié)構(gòu)的工作方式紅外探測(cè)信號(hào)發(fā)射電路的基本組成是紅外探測(cè)器、信號(hào)處理器、編碼模塊、發(fā)射模塊。工作方式是通過(guò)紅外探測(cè)器把探測(cè)信號(hào)傳給信號(hào)處理芯片，信號(hào)處理芯片再判斷是否有異常，若無(wú)則不用編碼不用發(fā)送，若有則通過(guò)發(fā)射電路把代表有異常的編碼發(fā)送出去。主機(jī)電路是由接收模塊、解碼模塊、處理模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊組成。工作方式是通過(guò)接收模塊接收到信號(hào)，

28、再由解碼電路解碼并把已解碼信號(hào)通過(guò)處理器處理，處理器處理探測(cè)器的異常信號(hào)，若是異常信號(hào)則開(kāi)啟報(bào)警電路與顯示電路。 3.2電源設(shè)計(jì)電源電路設(shè)計(jì)原理:考慮采用典型的變壓器降壓，全波整流，電容濾波及集成電路穩(wěn)壓的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于單片機(jī)及后續(xù)的無(wú)線接收電路等都用5 V作為工作電源，所以在經(jīng)整流和濾波電路后再用三端集成穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓，為后續(xù)電路提供穩(wěn)定可靠的5 V直流電源，三端穩(wěn)壓集成電路采用LM7805。具體電路圖如圖3.2-1圖3.2-1 電源電路圖電源通過(guò)變壓會(huì)使輸入、輸出電壓不同，從而達(dá)到升壓或降壓的目的。在我的設(shè)計(jì)中是要求降壓，如圖3.2-2中U1到U2的振幅的變化就是通過(guò)降壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的；其

29、中U2到U3的波形圖的變化就是通過(guò)整流電路實(shí)現(xiàn)的；再就是通過(guò)濾波電路得到的波信圖如UI所示；最后為滿足電路所要求的穩(wěn)定的直流電壓，再通過(guò)穩(wěn)壓芯片就可得到如UO所示。 u1 u2 u3 uI U0 圖3.2-2 電源電路的波形圖 3.3 編碼與發(fā)射電路設(shè)計(jì) 3.3.1 編碼發(fā)射電路介紹由于無(wú)線信號(hào)容易受外界環(huán)境影響，因此從系統(tǒng)的可靠性考慮，發(fā)射的控制信號(hào)采用編碼的方式進(jìn)行傳送，而且在同一區(qū)域內(nèi)要同時(shí)使用多個(gè)系統(tǒng)而相互間又不影響，所以無(wú)線信號(hào)的編碼由LX2262集成電路完成，該電路具有8位地址信號(hào)和4位數(shù)據(jù)信號(hào)，不同的地址與數(shù)據(jù)的組合，可以編制上萬(wàn)種編碼，完全可以滿足同一區(qū)域內(nèi)互不影響地工作；數(shù)據(jù)

30、對(duì)高頻載波的調(diào)制方式采用ASK方式，即當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)為1時(shí)，接通高頻振蕩器電源，發(fā)送高頻無(wú)線信號(hào)，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)為0時(shí)，斷開(kāi)其電源，停止工作，這種設(shè)計(jì)在靜態(tài)時(shí)工作電流幾乎為零。其原理圖如圖3.3.1-1圖3.3.1-1 編碼與發(fā)射電路圖 3.3.2工作方式LX2262的電源VCC端是由可控開(kāi)關(guān)控制且受制于探測(cè)處理芯片，一旦發(fā)現(xiàn)異常就會(huì)開(kāi)啟LX2262芯片的電源，一但LX2262芯片工作則會(huì)把已經(jīng)固定的編碼信號(hào)通過(guò)發(fā)射電路發(fā)送出去。具體的編碼是由D3、D2、D1、D0的接法決定，上圖中都接地，那么所固定的編碼為1000。 3.4 數(shù)據(jù)解碼與接收電路設(shè)計(jì) 3.4.1無(wú)線接收電路接收電路的無(wú)線接收與解調(diào)

31、部分采用的是現(xiàn)成的高頻接收模塊，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作，而且可靠性較好,接收模塊采用的是超再生接收，具體的解調(diào)過(guò)程為：當(dāng)發(fā)射器發(fā)送1時(shí)，相應(yīng)的發(fā)射高頻電路工作，接收部分就會(huì)相應(yīng)地收到一個(gè)315 MHZ的高頻信號(hào)，使模塊輸出為1，當(dāng)發(fā)射部分發(fā)送的是0時(shí)，發(fā)射高頻部分停止工作，接收部分就輸出為0，這樣就實(shí)現(xiàn)了無(wú)線信號(hào)的傳輸。經(jīng)高頻接收且解調(diào)出來(lái)的信號(hào)是編碼集成電路LX2262編碼后的串行信號(hào)，必須經(jīng)相應(yīng)的解碼電路解碼才能還原出控制信號(hào)數(shù)據(jù)。LX2272就擔(dān)任了這個(gè)解碼任務(wù)。2262和2272是一對(duì)專用的編、解碼集成電路，當(dāng)接收部分2272的8位地址數(shù)據(jù)與發(fā)射部分的8位地址數(shù)據(jù)相同時(shí)，就會(huì)在2272的17

32、腳輸出一個(gè)高電平，表示解碼成功，同時(shí)在4位數(shù)據(jù)位上輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，后續(xù)的輸出控制電路就根據(jù)解碼輸出的數(shù)據(jù)位，控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)與關(guān)。電路圖如3.4.1-1圖3.4.1-1數(shù)據(jù)解碼與接收電路 3.5 報(bào)警電路設(shè)計(jì)防盜報(bào)警器的關(guān)鍵部分是報(bào)警器的控制電路，由報(bào)警器信號(hào)的產(chǎn)生。控制電路可采取運(yùn)算放大器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或者邏輯門等部件進(jìn)行控制。簡(jiǎn)單的辦法是采用三極管控制，無(wú)誘導(dǎo)情況時(shí)，使三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，則被控制的聲、光信號(hào)產(chǎn)生電路不工作；一旦有盜竊情況，立即是三極管導(dǎo)通，被控制的聲、光產(chǎn)生聲、光報(bào)警信號(hào)，呼叫值班人員采取響應(yīng)的措施。（本設(shè)計(jì)方案采用555定時(shí)器和三極管構(gòu)成的報(bào)警電路）當(dāng)AF中任何一端接收

33、到信號(hào)，使發(fā)光管LED顯示。這時(shí)，BG1BG4導(dǎo)通，C1充電，音響部分（IC1、IC2等）開(kāi)始工作。IC1等產(chǎn)生約1Hz鋸齒波經(jīng)BG5緩沖再加到IC2調(diào)制端，IC1產(chǎn)生由低到高的振蕩頻率，揚(yáng)聲器發(fā)出類似公安報(bào)警車的警報(bào)聲。調(diào)節(jié)R6可以改變音色。 3.5-1原理圖 134 軟件的設(shè)計(jì)4.1本系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)思路流程圖如圖4.1-1所示：初始化清零開(kāi)始結(jié)束啟動(dòng)蜂鳴器檢測(cè)傳感器信號(hào)判斷 圖4.1-1程序流程圖通過(guò)紅外傳感器檢測(cè)通過(guò)物體，獲取控制信號(hào)，并在單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理完畢以后，單片機(jī)將控制信號(hào)輸出到報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，將顯示數(shù)據(jù)輸出到顯示電路進(jìn)行顯示。從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能。系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)總

34、圖見(jiàn)附錄二：多路智能報(bào)警器原理圖。4.2系統(tǒng)初始化模塊在主程序執(zhí)行之前，必須進(jìn)行初始化設(shè)置，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理主要用到20個(gè)數(shù)據(jù)空間，并考慮到避開(kāi)單片機(jī)原有的地址資源分配，因此，把地址從40H開(kāi)始以后的20個(gè)空間進(jìn)行清零處理，用來(lái)做信號(hào)的控制處理單元。又因?yàn)樾枰玫轿粚ぶ罚虼税芽晌粚ぶ返?0H地址清零，作為位尋址單元用。 初始化程序如下：ORG 0000H LJMP MAIN MAIN: MOV R0，#40H ;清40H53H共20個(gè)內(nèi)存單元 MOV R1, #14H ; CLEAR: MOV R0，#00H INC R0DJNZ    R1， 

35、;CLEAR MOV  20H,#00H清20H，并為判斷信號(hào)做位操作用         MOV    P0，#00H        清P0口       MOV    P1，#00H      &#

36、160;  清P1口         MOV    P2，#00H            清P2口  4.2.1顯示單元設(shè)計(jì)顯示單元主要由四位發(fā)光二極管來(lái)完成顯示任務(wù)，當(dāng)接收到不同地址的報(bào)警信號(hào)后由2051單片機(jī)處理后來(lái)決定具體哪只發(fā)光管點(diǎn)亮。顯示單元主要由四位發(fā)光二極管來(lái)完成顯示任務(wù)，當(dāng)接收到不同地址的報(bào)警信號(hào)后由2

37、051單片機(jī)處理后來(lái)決定具體哪只發(fā)光管點(diǎn)亮。電路如圖4.2.1-1圖4.2.1-1 顯示單元電路4.2.2.系統(tǒng)顯示模塊本系統(tǒng)利用40H到47H作為段選碼和位選碼存儲(chǔ)單元，當(dāng)檢查到傳感器有信號(hào)輸入時(shí)。立即進(jìn)行信號(hào)判斷，隨之根據(jù)信號(hào)判斷的路數(shù)，對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行段選與位選的組合，從而輸出相應(yīng)的路數(shù)、 部分顯示電路如下： * *  設(shè)置位選碼  *MOV    40H,#80H    選通第一位 MOV   

38、60;41H,#90H    選通第二位 MOV    42H,#0A0H   選通第三位 MOV    43H,#0B0H   選通第四位 *設(shè)置段選碼  *MOV    44H,#01H   ；顯示數(shù)字1 MOV    45H,#02H 

39、;  ；顯示數(shù)字2 MOV    46H,#03H；顯示數(shù)字3 MOV    47H,#04H；顯示數(shù)字4  顯示程序1  DISPLAY1：SETB   P3.7        ；啟動(dòng)蜂鳴器        MOV   A,44H 

40、;                MOV   R2,40H        ORL    A,R2  ；顯示第一位，數(shù)字為1  MOV   P1，A        

41、;LCALL   DLSS        ；調(diào)用延時(shí)程序5秒 CLR    P2.0         ；關(guān)閉蜂鳴器 LCALL   SPEAKER1  ；調(diào)用語(yǔ)音程序，發(fā)出為“1路“ LCALL  DISPLAY6  調(diào)用短暫閃爍顯示

42、60; LJMP   START    返回主程序17結(jié)論本設(shè)計(jì)是一套無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)，其主要的功能是人體探測(cè)器檢測(cè)到異常狀況時(shí)采用無(wú)線的形式把信號(hào)傳遞給主機(jī)，主機(jī)通過(guò)處理將警情信號(hào)傳給報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)能顯示出出現(xiàn)警情的具體位置。此設(shè)計(jì)中用到了六路探測(cè)器，也就是可同時(shí)實(shí)施多路的監(jiān)測(cè)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多東西，做好畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅要具備扎實(shí)的書(shū)本知識(shí)并會(huì)善于應(yīng)用，還要學(xué)會(huì)查閱資料，對(duì)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)不清楚的地方還要進(jìn)行復(fù)習(xí)，實(shí)在搞不明白的地方要向老師或同學(xué)請(qǐng)教，這樣才可能做出一個(gè)比較不錯(cuò)的設(shè)計(jì)。通過(guò)此次設(shè)計(jì)過(guò)程，使我明白作

43、為一個(gè)電氣專業(yè)的學(xué)生所應(yīng)掌握的專業(yè)軟件如protel，并對(duì)可編程邏輯器件的應(yīng)用、開(kāi)發(fā)有了更進(jìn)一步的了解和掌握。參考文獻(xiàn)1康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)M中立功大學(xué)電力學(xué)教研室編(第四版)高等教育出版社1999（10）：126112632趙保經(jīng).中國(guó)集成電路大全CMOS集成電路M 3彭介華.電子技術(shù)課程技術(shù)指南M長(zhǎng)沙，高等教育出版社4華成英,童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M清華大學(xué)電子學(xué)教研組編,高等教育出版2007(3):78805康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)M華中工學(xué)院電子學(xué)教研室編(第三版)，高等教育出版1988(2):70726閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M清華大學(xué)電子學(xué)教研組編（第五版），高等教育出版2008(8)

44、:78817王福瑞.單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全M北京航空航天大學(xué)出版社，1998 8向立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編M北京航空航天大學(xué)出版社，1999 9任致程.經(jīng)典集成電路400例M機(jī)械工業(yè)出版社10方大千,鮑蕭偉.實(shí)用電子控制電路M國(guó)防工業(yè)出版社11謝美自.電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試M華中理工大學(xué)出版社12秦曾煌.電工學(xué)M高等教育出版社，2000 13 劉琰,李輝，顧亮.射頻識(shí)別技術(shù)軟硬件系統(tǒng)研制J. 電子技術(shù)，200414 譚暉.nRF401無(wú)線收發(fā)芯片的長(zhǎng)距離通信設(shè)計(jì)J.今日電子，200427附錄1：程序清單ORG 0000HRESET：AJMP MAIN ；轉(zhuǎn)主程序ORG 0003HAJMP O

45、UT0ORG 000BHAJMP TIMER0ORG 0100HAJMP JP;* 主 程 序 *MAIN： MOV SP，#60HACALL INIT;調(diào)用初始化程序段ACALL PT0M1；設(shè)置定時(shí)器等ACALL READ；從X25045調(diào)入數(shù)據(jù)的子程序AGAIN:；這是主程序的循環(huán)ACALL SHOWMOV A,#66HCJNZ A,#00,KEYISJMP ISOFFKEYIS:ACALL SENDISOFF:MOV A,#67MOV F0,1CJNZ F0,0CJNE F0,#00,KKKMOV EA,1MOV A,#62HKKK:MOV EA,0MOV 62H,AJMP AGAIN

46、；返回主循環(huán)；至此主程序結(jié)束；下面是主程序初始化INIT:MOV DPTR,#7FF8H ;指向8255控制口MOV A,#4DH ;設(shè)置8255工作方式字MOVX DPTR,A ;設(shè)A、C口為輸出RETREAD:MOV R0,#62H； 控制口地址送入R0MOV A,80H ； 方式控制字送AMOVX R0,A ； RET；下面是顯示子程序SHOW:；先采集，后顯示ANL P0,#E3H ；選通R0=0ORL P0,#E3H LCALL AD574a ；下面進(jìn)行采集 AD574a: ；進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并作為壓力數(shù)據(jù)存儲(chǔ)MOV DPTR,#07F3FH ；送AD轉(zhuǎn)換地址MOVX DPTR,A ；啟

47、動(dòng)AD轉(zhuǎn)換STEP P1.0 LOOP: NOPJB P1.0,LOOP ；查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束MOV DPTR,#07F3FH MOVX A,DPTR ；讀高八位MOV B，#10DIV AB LCALL SJCL ；調(diào)用數(shù)值轉(zhuǎn)換MOV 32H,A ；存十位MOV 33H,B ；存?zhèn)€位SJCL:MOV A,#00H MOV A,60HANL A,#0F0HSWAP AMOV 64H,A ；存轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)MOV A,60HANL A,#0FHSWAP AXCH A,61HSWAP AANL A,#0FHORL A,61HMOV 65H,A ；轉(zhuǎn)換真實(shí)值的保存RETLOOP100:MOV DPTR,#S

48、HU2MOV A,R3MOVC A,A+DPTRINC R3MOV R4,#08LOOP200: RLC AMOV SDA,CCLR SCLKNOPNOPSETB SCLKDJNZ R4,LOOP200DJNZ R5,LOOP100CLR SLCK ;數(shù)據(jù)送輸出顯示NOPNOPSETB SLCKRET鍵盤子程序JP:X1:JNB P3.7,UP；轉(zhuǎn)向UPX2:JNB P3.6,DOWNX3:JNB P3.5,AUTOJMP ENDUP: ；按鍵K1子程序，UPLCALL DEL10msJB X2MOV X,1JMP ENDDOWN: ；按鍵K2子程序，DOWNLCALL DEL10msJB X

49、3MOV X,2JMP ENDAUTO: ；按鍵K3子程序，AUTOLCALL DEL10msJB ENDMOV X,3END:RETDEL10ms: ；延時(shí)子程序DEL:MOV R7,#40HDEL:MOV R5,#125DEL:DJNZ R6,DEL2DJNZ R7 DELLRET；初始化定時(shí)器的程序段PT0M1：MOV TMOD#01H ；設(shè)置定時(shí)器0方式1 MOV TH0，#0B1H MOV TL0，#0E0H SETB TR0 ；啟動(dòng)T0 SETB ET0 ；允許T0中斷 SETB EA ；CPU開(kāi)放中斷 RET IT0P： MOV TH0，#0B1H ；T0置初值 MOV TL0，#0E0H CPL P1.0 ；P1.0取反 RETI定時(shí)器中斷服務(wù)子程序 AA： CPL P