家庭無(wú)線(xiàn)防盜短信報(bào)警系統(tǒng)

畢業(yè)設(shè)計(jì)課題名稱(chēng)：家庭無(wú)線(xiàn)防盜短信報(bào)警系統(tǒng)總目錄第一部分任務(wù)書(shū)第二部分開(kāi)題報(bào)告第三部分畢業(yè)設(shè)計(jì)正文

第一部分任務(wù)書(shū)

揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)系部電子信息工程指導(dǎo)老師職稱(chēng)副教授學(xué)生姓名班級(jí)0701應(yīng)用電子學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)題目家庭無(wú)線(xiàn)防盜短信報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容目標(biāo)和要求1、設(shè)計(jì)內(nèi)容基于GSM短信模塊的家庭無(wú)線(xiàn)防盜報(bào)警系統(tǒng)。借助最可靠、最成熟的GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，以最直觀(guān)的中文短消息或電話(huà)形式，直接把報(bào)警地點(diǎn)的情況反映到您的手機(jī)屏幕上。2、設(shè)計(jì)目的它采用主動(dòng)式紅外傳感器進(jìn)行檢測(cè)，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無(wú)形，給火災(zāi)時(shí)的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃?xì)庑孤﹤鞲衅?，?shí)現(xiàn)防火、防燃?xì)庑孤┑淖饔谩?、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求1）鞏固、加深模擬電子、數(shù)字電路應(yīng)用方面的知識(shí)，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。2）培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊(cè)、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力。3）通過(guò)對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較、熟悉所運(yùn)用的半導(dǎo)體集成芯片，提高學(xué)習(xí)能力。教研室審核系部審核

第二部分開(kāi)題報(bào)告

揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程系10屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告書(shū)（表1）學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)電子信息工程班級(jí)0701電子信息學(xué)號(hào)題目家庭無(wú)線(xiàn)防盜短信報(bào)警系統(tǒng)指導(dǎo)教師職稱(chēng)副教授學(xué)位題目類(lèi)別□工程設(shè)計(jì)□基礎(chǔ)研究□應(yīng)用研究□其它【課題的內(nèi)容與要求】本文介紹了用AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的基于GSM短信模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)，以及AT89S52單片機(jī)的功能特點(diǎn)、GSM短信模塊工作原理、傳感器工作原理?！厩把浴侩S著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，報(bào)警系統(tǒng)已從原來(lái)的簡(jiǎn)單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展。而目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的防盜報(bào)警系統(tǒng)的通信方式有固定電話(huà)撥號(hào)、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等等。但它們有各自的一些缺點(diǎn)：我設(shè)計(jì)了基于GSM短信模塊的家庭無(wú)線(xiàn)防盜報(bào)警系統(tǒng)。此系統(tǒng)可解決這些隱患，讓家庭防盜更及時(shí)、使用更方便。它借助最可靠、最成熟的GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，以最直觀(guān)的中文短消息或電話(huà)形式，直接把報(bào)警地點(diǎn)的情況反映到您的手機(jī)屏幕上?！痉桨傅谋容^與評(píng)價(jià)】方案一：整流電路采用半波整流，不采用功率因數(shù)校正，蓄電池充電電路利用UC3842脈寬調(diào)制器，DC/DC電路利用SG3525脈寬調(diào)制器。方案二：整流電路采用全橋整流，加入濾波電路，功率因校正電路，蓄電池充電電路利用UC3842脈寬調(diào)制器，DC/DC電路利用SG3525脈寬調(diào)制器并采用推挽式輸出。方案比較：方案二明顯優(yōu)于方案一，其中全橋整流效率高，應(yīng)用簡(jiǎn)單，濾波電路的加入更好的抑制了高次諧波，加入功率因素校正能有效地控制電路功率因【預(yù)期的效果及指標(biāo)】完成整流、功率因素校正、蓄電池充電、DC/DC升壓轉(zhuǎn)換電路。通過(guò)仿真觀(guān)察整流波形，蓄電池充電電壓，DC/DC升壓轉(zhuǎn)換電路輸出電壓。蓄電池充電電路完成恒壓充電，功率因素校正200W的電路。直流升壓電路將完成使得蓄電池提供的電壓轉(zhuǎn)換為足夠下一級(jí)逆變器所需的電壓。【進(jìn)度安排】2009年11月-2009年12月選題、調(diào)研、收集資料2010年1月-2010年2月論證、開(kāi)題2010年2月-2010年3月設(shè)計(jì)（寫(xiě)作初稿）2010年3月-2010年4月修改、定稿、打印【參考文獻(xiàn)】[1]徐國(guó)家.《UPS電源維修手冊(cè)》.北京：電子工業(yè)出版社,2008.3[2]洪乃剛.《電力電子技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：清華大學(xué)出版社，2008.1[3]郭鎖利劉延飛李琪王曉戎常春藤.《基于Multisim9的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真與綜合應(yīng)用》.北京：人民郵電出版社，2008.2[4]張志良.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007.2[5]劉志民.《電路分析》.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2005.6【指導(dǎo)教師意見(jiàn)】（有針對(duì)性地說(shuō)明選題意義及工作安排是否恰當(dāng)?shù)龋跬馓峤婚_(kāi)題論證□修改后提交□不同意提交（請(qǐng)說(shuō)明理由）指導(dǎo)教師簽章：年月日【系部意見(jiàn)】□同意指導(dǎo)教師意見(jiàn)□不同意指導(dǎo)教師意見(jiàn)（請(qǐng)說(shuō)明理由）□其它（請(qǐng)說(shuō)明）隊(duì)系（部）主任簽章：年月日家庭無(wú)線(xiàn)防盜短信報(bào)警系統(tǒng)[摘要]本系統(tǒng)主要由單片機(jī)和GSM短信模塊組成，借助最可靠、最成熟的GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，以最直觀(guān)的中文短消息或電話(huà)形式，直接把報(bào)警地點(diǎn)的情況反映到您的手機(jī)屏幕上。它采用主動(dòng)式紅外傳感器進(jìn)行檢測(cè)，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無(wú)形，給火災(zāi)時(shí)的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃?xì)庑孤﹤鞲衅鳎瑢?shí)現(xiàn)防火、防燃?xì)庑孤┑淖饔??！娟P(guān)鍵詞】單片機(jī)GSM模塊傳感器Wirelessanti-theftalarmsystemmessagefamilyAbstract:TheSystemismadeupofMCUandGSMModem.ItwilldisplaythealarmcontentinChinesedirectlyatyourmobilescreen,anditrecurstothemostreliableGSMmobilenetwork.Thesystemadoptedinitiativeinfraredsensortodetect,anditturnedthetraditionalalarmnetandalarmwindowstoimmateriality.Besides,thesystemequippedthesmogsensorandleakinesssensorofgasandguardedagainstfireandgasleakiness.【keywords】MCUGSMmodemsensor第三部分畢業(yè)設(shè)計(jì)正文目錄TOC\o"1-5"\h\z\u引言 1第一章 單片機(jī)概述 21.1AT89S52的主要性能 21.2AT89S52的功能特性描述 21.3AT89S52的管腳排列 3第二章 GSM模塊 42.1HRHGSMMODEM介紹 42.2GSMModem的硬件接口 42.3HRHGSMModem的軟件協(xié)議 42.3.1設(shè)置短信中心號(hào) 42.3.2利用GSMMODEM向普通手機(jī)發(fā)短信 4第三章 鍵盤(pán)顯示 63.1HD7279鍵盤(pán)顯示芯片 63.2HD7279的典型應(yīng)用電路： 6第四章 鐵電存儲(chǔ)器 74.1鐵電存儲(chǔ)器的特點(diǎn) 74.2二線(xiàn)制協(xié)議 7第五章 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 95.1DS12887功能與特點(diǎn)介紹 95.2DS12887引腳定義 95.3時(shí)間、日歷和定鬧單元 10第六章 后備電源 116.1滯回比較器： 116.2滯回比較器工作原理： 11第七章 遙控器 13第八章 傳感器 148.1紅外傳感器 148.2煙霧傳感器 148.3氣體泄漏傳感器 14第十章傳感器與AT89S52單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì) 17附錄：部分程序源代碼 19結(jié)論 29致謝 30參考文獻(xiàn) 31引言目前傳統(tǒng)的機(jī)械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）安防系統(tǒng)在實(shí)際使用中暴露了很多隱患，例如：為其它沒(méi)有安防盜窗的相近樓層形成被盜隱患、發(fā)生火災(zāi)時(shí)不易逃生等。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，報(bào)警系統(tǒng)已從原來(lái)的簡(jiǎn)單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展。而各種防盜報(bào)警系統(tǒng)之間的主要區(qū)別是在于如何讓分機(jī)與主機(jī)、分機(jī)與用戶(hù)之間進(jìn)行通訊。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的防盜報(bào)警系統(tǒng)的通信方式有固定電話(huà)撥號(hào)、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等等。但它們有各自的缺點(diǎn)：1、固定電話(huà)撥號(hào)容易被盜賊在入室搶劫前切斷電話(huà)線(xiàn)或惡意占線(xiàn)，使其在關(guān)鍵時(shí)刻失靈。2、以太網(wǎng)同樣面臨著線(xiàn)路被切斷的隱患，且不易普及。3、集群系統(tǒng)功耗很大，網(wǎng)絡(luò)架設(shè)和維護(hù)費(fèi)用很高，而且需要購(gòu)買(mǎi)固定的頻點(diǎn)。針對(duì)以上通信方式的優(yōu)、缺點(diǎn)，我設(shè)計(jì)了基于GSM短信模塊的家庭無(wú)線(xiàn)防盜報(bào)警系統(tǒng)。此系統(tǒng)可解決這些隱患，讓家庭防盜更及時(shí)、使用更方便。它不再依賴(lài)有線(xiàn)電話(huà)執(zhí)行報(bào)警，而是借助最可靠、最成熟的GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，以最直觀(guān)的中文短消息或電話(huà)形式，直接把報(bào)警地點(diǎn)的情況反映到您的手機(jī)屏幕上。它采用主動(dòng)式紅外傳感器進(jìn)行檢測(cè)，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無(wú)形，給火災(zāi)時(shí)的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃?xì)庑孤﹤鞲衅?，?shí)現(xiàn)防火、防燃?xì)庑孤┑淖饔?。本文介紹了用AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的基于GSM短信模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)，以及AT89S52單片機(jī)的功能特點(diǎn)、GSM短信模塊工作原理、傳感器工作原理。系統(tǒng)組成框圖如下：GSM模塊GSM模塊紅外傳感器煙霧傳感器燃?xì)庑孤﹤鞲衅鱉CU遙控布、撤防備用電源圖0-1系統(tǒng)組成框圖如下單片機(jī)概述AT89S52作為普通51單片機(jī)已與廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品中，其接口簡(jiǎn)單，方便使用，且功能強(qiáng)大，因此本系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)作為主控制芯片。1.1AT89S52的主要性能與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器1000次擦寫(xiě)周期全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器32個(gè)可編程I/O口線(xiàn)三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器八個(gè)中斷源全雙工UART串行通道低功耗空閑和掉電模式掉電后中斷可喚醒看門(mén)狗定時(shí)器雙數(shù)據(jù)指針掉電標(biāo)識(shí)符1.2AT89S52的功能特性描述AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。1.3AT89S52的管腳排列第2章GSM模塊圖1-1AT89S52

GSM模塊2.1HRHGSMMODEM介紹由于HRHGSMModem內(nèi)嵌高可靠性的GSM引擎（GSMCellularEngine）和51單片機(jī)系統(tǒng)（MCS51），標(biāo)準(zhǔn)串行接口和精簡(jiǎn)的軟件接口協(xié)議將用戶(hù)從繁雜的GSM通信標(biāo)準(zhǔn)解析和調(diào)試中解脫出來(lái)，使用方便，而且公網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸具有通信范圍廣（GSM網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋全國(guó)），傳輸穩(wěn)定、可靠等特點(diǎn)。因此本設(shè)計(jì)選用HRHGSMModem來(lái)進(jìn)行通信。2.1-1GSMModem的主要功能a.收發(fā)短信；b.借助短信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程小批量數(shù)據(jù)傳輸；c.語(yǔ)音通話(huà)（GSM電話(huà)）；d.數(shù)傳模式實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信；e.無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)（自動(dòng)應(yīng)答型）。2.2GSMModem的硬件接口模塊要求12V/500mA供電，與計(jì)算機(jī)或單片機(jī)通過(guò)串口通信，波特率9600bps，通過(guò)SIM卡座來(lái)安裝SIM卡。2.3HRHGSMModem的軟件協(xié)議a．‘A’表示ASCII字符A，00或00H表示16進(jìn)制數(shù)據(jù)00。b．幀結(jié)構(gòu)：幀頭（固定為0AAH）＋指令碼＋數(shù)據(jù)2.3.1設(shè)置短信中心號(hào)以揚(yáng)州地區(qū)為例，短信中心號(hào)為：+8613800100500，應(yīng)向GSMMODEM下發(fā)數(shù)據(jù)幀：AA092B38363133383030313030353030（16進(jìn)制數(shù)據(jù)）如果設(shè)置成功，GSMMODEM應(yīng)答AA09“+8613800100500”，如果設(shè)置不成功，GSMMODEM應(yīng)答AA09‘ERROR’，短信中心號(hào)設(shè)置后，保存在SIM卡上，只需設(shè)置一次；也可以在手機(jī)上把短信中心號(hào)設(shè)置好后再裝入GSMModem，以后就不用再設(shè)置。2.3.2利用GSMMODEM向普通手機(jī)發(fā)短信以向手中文信息“測(cè)試”為例：首先計(jì)算或查表得到“測(cè)試”的UNICODE編碼為：6D4B（測(cè)）8BD5（試）；向GSMMODEM下發(fā)數(shù)據(jù)幀：AA0231333636313137343630326D4B8BD5,GSMMODEM可能返回于下信息：AA01‘ERROR’短信未從GSMMODEM送出，可能是未登陸網(wǎng)絡(luò)或SIM卡故障。AA01‘OK’短信已從GSMMODEM送出，但未送達(dá)短信中心，可能是信號(hào)質(zhì)量差或天線(xiàn)連接不好。AA01‘SENDOK’短信已送達(dá)短信中心，并且短信中心已經(jīng)下發(fā)給接收方。AA01‘SUCCES0304111023123203041110231532’接收方已經(jīng)收到短信（注意僅當(dāng)接收方手機(jī)已經(jīng)設(shè)置短信自動(dòng)應(yīng)答時(shí)才會(huì)返回；GSMMODEM已設(shè)置成短信自動(dòng)應(yīng)答）。AA01‘FAILUR0304111023123203041110331532’短信中心未能將短信送達(dá)接收方或接收方已經(jīng)收到短信，但其給短信中心的回應(yīng)短信中心沒(méi)有收到（注意僅當(dāng)接收方手機(jī)已經(jīng)設(shè)置短信自動(dòng)應(yīng)答時(shí)才會(huì)返回）。一般情況下，由于短信不保證實(shí)時(shí)性，所以從發(fā)送到對(duì)方接收到短信，可能有5-10秒的延時(shí)，使用中建議設(shè)置短信超時(shí)定時(shí)器長(zhǎng)度在20-30秒左右。短信發(fā)送成功的返回信息：先返回AA01‘SENDOK’31；如果接收方手機(jī)設(shè)置了短信自動(dòng)應(yīng)答，則在對(duì)方收到后返回AA01‘SUCCES0304111023123203041110231532’短信發(fā)送失敗的幾種可能返回信息：a.AA01‘ERROR’b.AA01‘OK’c.AA01‘SENDOK’32后；AA01‘FAILUR0304111023123203041110331532’

鍵盤(pán)顯示為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生警情時(shí)能夠向指定的號(hào)碼發(fā)送短信息的功能，則必須有鍵盤(pán)和LED顯示，來(lái)對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行電話(huà)號(hào)碼的預(yù)設(shè)，本設(shè)計(jì)選用HD7279作為鍵盤(pán)顯示驅(qū)動(dòng)，3.1HD7279鍵盤(pán)顯示芯片該芯片支持64鍵盤(pán)和8位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，與傳統(tǒng)的鍵盤(pán)顯示芯片8279相比，外圍芯片少，與CPU僅有4線(xiàn)串行通信，大大的節(jié)省了CPUI/O口的資源；HD7279內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼，并同時(shí)具有兩種譯碼方式。此外，還具有多種控制指令，如左移、右移、閃爍、消隱、段尋址等；HD7279具有片選信號(hào)，可方便的實(shí)現(xiàn)多于8位的顯示或多于64鍵的鍵盤(pán)接口。3.2HD7279的典型應(yīng)用電路：圖3-1HD7279應(yīng)用電路注：鍵盤(pán)顯示應(yīng)用程序見(jiàn)附錄鐵電存儲(chǔ)器4.1鐵電存儲(chǔ)器的特點(diǎn)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)設(shè)電話(huà)號(hào)碼的存儲(chǔ)和對(duì)報(bào)警信息的記錄，本系統(tǒng)采用了能夠保證掉電數(shù)據(jù)不丟失的鐵電存儲(chǔ)器，該類(lèi)存儲(chǔ)器相對(duì)于傳統(tǒng)的EEPROM有許多優(yōu)點(diǎn)：傳統(tǒng)的EEPROM寫(xiě)入次數(shù)有限，一般為10萬(wàn)次，而鐵電存儲(chǔ)器有著近乎無(wú)限次擦寫(xiě)的特性；傳統(tǒng)的EEPROM寫(xiě)入速度較慢，一般需要CPU延時(shí)幾個(gè)NOP的時(shí)間來(lái)等待寫(xiě)入，而鐵電存儲(chǔ)器有著和RAM相同的操作速度；EEPROM需要較大的能量來(lái)完成一次擦寫(xiě)，而鐵電存儲(chǔ)器在寫(xiě)入時(shí)屬于微功耗。本設(shè)計(jì)選用了FM24C16來(lái)作為非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其特點(diǎn)如下：1.FM24C16A是一種串行非易失存儲(chǔ)器，它的結(jié)構(gòu)容量為512*8位，接口方式為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)二線(xiàn)制造串行接口，與串行EEPROM的功能操作相似，與EEPROM具有相同的引腳排列，不同之處在于，F(xiàn)M24C2.FRAM內(nèi)部采用讀恢復(fù)機(jī)制操作。所以讀寫(xiě)次數(shù)與每一次讀寫(xiě)都有關(guān)系。FRAM結(jié)構(gòu)是基于行與列陣列排布，行由A8-A2定義。每次訪(fǎng)問(wèn)都會(huì)使一行減少一次讀寫(xiě)壽命。鐵電的擦寫(xiě)次數(shù)幾乎可以說(shuō)是無(wú)限次。即使每秒訪(fǎng)問(wèn)3000次，連續(xù)使用十年，使用壽命仍未終止。4.2二線(xiàn)制協(xié)議FM24C16使用二線(xiàn)制協(xié)議串行總線(xiàn)及其傳輸規(guī)約進(jìn)行雙向傳輸，這種方式占用腳位少，占用線(xiàn)路板空間小，下圖描述了FM24C16在微處理器系統(tǒng)中的典型配置：圖4-1FM24C16的典型配置二線(xiàn)制協(xié)議即是總線(xiàn)上的所有操作都是由SDA和SCL兩個(gè)腳位的狀態(tài)來(lái)確定的，共有四個(gè)狀態(tài)：開(kāi)始，停止，數(shù)據(jù)以及應(yīng)答，下圖描述了四個(gè)狀態(tài)的時(shí)序圖。圖4-2四個(gè)狀態(tài)的時(shí)序圖實(shí)時(shí)時(shí)鐘為了實(shí)現(xiàn)發(fā)生警情時(shí)，對(duì)發(fā)生警情的時(shí)間進(jìn)行記錄，且為了保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，要求系統(tǒng)進(jìn)行自檢并定時(shí)上報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，因此需要系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能。本設(shè)計(jì)選用了DS12887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。5.1DS12887功能與特點(diǎn)介紹DS12887采用CMOS技術(shù)制成，把時(shí)鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關(guān)電路集于芯片內(nèi)部。采用DS12887芯片設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路勿需任何外圍電路并具有良好的微機(jī)接口。DS12887芯片具有微軾耗、外圍接口簡(jiǎn)單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于各種需要較高精度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘場(chǎng)合中。其主要功能如下：1．內(nèi)含一個(gè)鋰電池，斷電情況運(yùn)行十年以上不丟失數(shù)據(jù)。2．計(jì)秒、分、時(shí)、天、星期、日、月、年，并有閏年補(bǔ)償功能。3．二進(jìn)制數(shù)碼或BCD碼表示時(shí)間、日歷和定鬧。4．12小時(shí)或24小時(shí)制，12小時(shí)時(shí)鐘模式帶有PWM和AM指導(dǎo)，有夏令時(shí)功能。5．MOTOROLA5和INATAEL總線(xiàn)時(shí)序選擇。6．有128個(gè)RAM單元與軟件音響器，其中14個(gè)作為字節(jié)時(shí)鐘和控制寄存器，114字節(jié)為通用RAM，所有ARAM單元數(shù)據(jù)都具有掉電保護(hù)功能。7．可編程方波信號(hào)輸出。8．中斷信號(hào)輸出(IRQ)和總線(xiàn)兼容，定鬧中斷、周期性中斷、時(shí)鐘更新周期結(jié)束中斷可分別由軟件屏蔽，也可分別進(jìn)行測(cè)試。5.2DS12887引腳定義圖5-1DS12887引腳5.3時(shí)間、日歷和定鬧單元時(shí)間和日歷信息通過(guò)讀相應(yīng)的內(nèi)存字節(jié)來(lái)獲取，時(shí)間、日歷和定時(shí)鬧鐘通過(guò)寫(xiě)相應(yīng)的內(nèi)存字節(jié)設(shè)置或初始化，其字節(jié)內(nèi)容可以是十進(jìn)制或BCD形式。時(shí)間可選擇12小時(shí)制或24小時(shí)制，當(dāng)選擇12小時(shí)制時(shí)，小時(shí)字節(jié)高位為邏輯“1”代表PM。時(shí)間、日歷和定鬧字節(jié)是雙緩沖的，總是可訪(fǎng)問(wèn)的。每秒鐘這10個(gè)字節(jié)走時(shí)1秒，檢查一次定鬧條件，如在更新時(shí)，讀時(shí)間和日歷可能引起錯(cuò)誤。三個(gè)字節(jié)的定鬧字節(jié)有兩種使用方法。第一種，當(dāng)定鬧時(shí)間寫(xiě)入相應(yīng)時(shí)、分、秒定鬧單元，在定時(shí)允許、鬧鐘位置高電平的條件下，定鬧中斷每天準(zhǔn)時(shí)起動(dòng)一次。第二種，在三個(gè)定鬧字節(jié)中插入一個(gè)或多個(gè)不關(guān)心碼。不關(guān)心碼是任意從C到FF的16進(jìn)制數(shù)。當(dāng)小時(shí)字節(jié)的不關(guān)心碼位置位時(shí)，定鬧為小時(shí)發(fā)生一次由于相線(xiàn)小時(shí)和分鐘定鬧字節(jié)置不關(guān)心位時(shí)，每分鐘定鬧一次；當(dāng)三個(gè)字節(jié)都置不關(guān)心位時(shí)，每秒中斷一次。

后備電源為了防止竊賊在進(jìn)入防區(qū)之前將系統(tǒng)的供電交流電源切斷，系統(tǒng)必須能夠在交流電源被切斷后繼續(xù)正常運(yùn)行一段時(shí)間，本系統(tǒng)采用12V/7AH的鉛酸蓄電池作為后備電源，這就給系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了一個(gè)繼續(xù)解決的問(wèn)題：就是蓄電池的充電電源管理問(wèn)題。由于鉛酸蓄電池在過(guò)充情況下電解液會(huì)發(fā)生氣化現(xiàn)象，導(dǎo)致蓄電池的壽命降低，蓄電池在充滿(mǎn)電時(shí)，蓄電池的電壓大概在13.6V左右，在欠壓時(shí)電壓大概在10.9V左右，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，本人發(fā)現(xiàn)此充放電特性符合滯回比較器的傳輸特性，即將滯回比較器的上限閾值設(shè)為13.6V，下限閾值設(shè)定為10.9V，當(dāng)充滿(mǎn)電后，使滯回比較器控制繼電器將充電限流電阻切換到較大的限流電阻上；當(dāng)放電到10.9V時(shí)，滯回比較器控制繼電器將限流電阻切換到較小的限流電阻上，并且保障系統(tǒng)正常工作電流要小于快充充電電路的電流，而大于慢充充電電路的電流。這樣就能保證滯回比較器始終工作在10.9V—13.6V的滯回帶內(nèi)，即保證蓄電池既不欠壓又不過(guò)充。6.1滯回比較器：有滯回特性，具有抗干擾能。從反相輸入端輸入的滯回比較器電路如下圖所示，電路中引入了正反饋。圖6-1滯回比較器6.2滯回比較器工作原理：從集成運(yùn)放輸出端的限幅電路可以看出，uo=±Uz。集成運(yùn)放反相輸入端電位，同相輸，入端電位根據(jù)“虛短”,求出的就是閾值電壓，因此得出當(dāng)，因而uo=+Uz，所以,。當(dāng)，因而uo=-Uz，所以，?？梢?jiàn)，uo從+Uz躍變?yōu)?Uz和uo從-Uz躍變?yōu)?Uz的閾值電壓是不同的，電壓傳輸特性如下圖所示。圖6-2電壓傳輸特性 注：具體電路參照系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙電源部分。遙控器為了實(shí)現(xiàn)用戶(hù)在進(jìn)入防區(qū)前或離開(kāi)防區(qū)后能對(duì)系統(tǒng)的布、撤防狀態(tài)進(jìn)行改變，本設(shè)計(jì)選用了315M調(diào)幅遙控器，該遙控器具有以下優(yōu)點(diǎn)：工作在業(yè)余頻段，不用花錢(qián)購(gòu)買(mǎi)頻點(diǎn)；有效距離遠(yuǎn)，一般可達(dá)200－1000米；有豐富的地址碼供用戶(hù)選擇，由于遙控器和遙控器接收板上應(yīng)用的PT2262/PT2272編解碼芯片對(duì)都提供8位三態(tài)的編解碼狀態(tài)，也就是說(shuō)有3的8次方地址碼可供用戶(hù)選擇，足以滿(mǎn)足小區(qū)內(nèi)所有用戶(hù)的防盜報(bào)警布、撤防應(yīng)用。發(fā)射、接收電路無(wú)解碼電路圖分別如下：圖7-1發(fā)射、接收電路無(wú)解碼電路圖傳感器要實(shí)現(xiàn)防盜、防火、防燃?xì)庑孤鄳?yīng)的傳感器是必不可少的，而無(wú)論是哪種傳感器，其最終輸出的都是開(kāi)關(guān)量。8.1紅外傳感器對(duì)于防盜傳感器，本系統(tǒng)采用主動(dòng)式紅外對(duì)射傳感器，它相對(duì)于傳統(tǒng)的被動(dòng)式熱釋紅外傳感器有以下優(yōu)點(diǎn)：1.主動(dòng)式對(duì)射紅外傳感器安裝于門(mén)窗及一切需要設(shè)防的位置，采用多光束綜合判斷，當(dāng)有一定體積的障礙物遮擋時(shí)，才被觸發(fā)，極大的降低了傳感器的誤報(bào)；2.由于其安裝在門(mén)窗等位置，使夜間主人的正?；顒?dòng)不受限制，這給用戶(hù)提供了極大的夜間布防的可能。8.2煙霧傳感器本設(shè)計(jì)選用離子式煙霧傳感器，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運(yùn)用到各種消防報(bào)警系統(tǒng)中，性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類(lèi)的火災(zāi)報(bào)警器。8.3氣體泄漏傳感器本設(shè)計(jì)選用電化學(xué)型氣體傳感器，電化學(xué)型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類(lèi)型。原電池式氣體傳感器通過(guò)檢測(cè)電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)，市售的檢測(cè)缺氧的儀器幾乎都配有這種傳感器，近年來(lái)，又開(kāi)發(fā)了檢測(cè)酸性氣體和毒性氣體的原電池式傳感器?？煽仉娢浑娊馐絺鞲衅魇峭ㄟ^(guò)測(cè)量電解時(shí)流過(guò)的電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)，和原電池式不同的是，需要由外界施加特定電壓，除了能檢測(cè)CO，NO，N02，02，S02等氣體外，還能檢測(cè)血液中的氧體積分?jǐn)?shù)。電量式氣體傳感器是通過(guò)被測(cè)氣體與電解質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)。離子電極式氣體傳感器出現(xiàn)得較早，通過(guò)測(cè)量離子極化電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)已電化學(xué)式氣體傳感器主要的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)氣體的靈敏度高、選擇性好。第九章家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)9.1主程序流程圖（圖1）開(kāi)始開(kāi)始初始化讀時(shí)鐘是否等于定時(shí)時(shí)間發(fā)短信：系統(tǒng)運(yùn)行正常！讀煙霧傳感器開(kāi)關(guān)量讀燃起泄漏傳感器開(kāi)關(guān)量讀紅外傳感器開(kāi)關(guān)量讀布、撤防開(kāi)關(guān)量發(fā)短信：有人行竊！發(fā)短信：屋內(nèi)有火災(zāi)警情！發(fā)短信：廚房有燃?xì)庑孤┎挤莱贩繬Y=0=1=1=0=1=0=1=0圖9-1主程序流程圖9.2外部中斷0中斷服務(wù)子程序流程圖（圖2）外部中斷0外部中斷0讀鍵值校時(shí)鍵預(yù)設(shè)鍵復(fù)位鍵校時(shí)子程序預(yù)設(shè)子程序復(fù)位子程序出中斷圖9-2外部中斷0中斷服務(wù)子程序流程圖第十章傳感器與AT89S52單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)該測(cè)試儀以AT89S52單片機(jī)為核心，外接溫濕度傳感器SHTll、照度傳感器TSL2561、四位共陰數(shù)碼管、RS485總線(xiàn)通信接口以及顯示切換按鍵。單片機(jī)上電工作后，對(duì)當(dāng)前溫度、濕度、光強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，通過(guò)按鍵切換將測(cè)得的3種參數(shù)通過(guò)LED數(shù)碼管進(jìn)行輪流顯示；此外，還可以通過(guò)RS485總線(xiàn)與PC機(jī)進(jìn)行通信，將參數(shù)值傳送到上位機(jī)，以達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的目的。該測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。10.1傳感器與單片機(jī)接口結(jié)構(gòu)圖10-1傳感器與單片機(jī)接口結(jié)構(gòu)圖10.2測(cè)量模塊電路溫度和濕度測(cè)量采用的是瑞士Sensirion公司生產(chǎn)的SHTll傳感器。該傳感器采用獨(dú)特的CMOsensTM技術(shù)，將溫濕度傳感器、信號(hào)放大處理、A／D轉(zhuǎn)換、I2C總線(xiàn)全部集成在一塊芯片上，可直接與單片機(jī)接口。該芯片采用數(shù)字式輸出，為編程提供了方便。

光照度測(cè)量選用的是TAOS公司生產(chǎn)的TSL2561光強(qiáng)度傳感器。它具有數(shù)字式輸出端口和標(biāo)準(zhǔn)I2C總線(xiàn)接口，涵蓋1～70000lx的寬照度范圍，非常適合戶(hù)外環(huán)境下光照強(qiáng)度的測(cè)量，適用于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。圖2為傳感器與AT89S52單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)。圖10-2測(cè)量模塊電路附錄：部分程序源代碼1.程序初始化：;RAM定義BCOUNTDATA07FHTIMERDATA07EHTIMER1DATA07DHTIMER2DATA07CHHOURSDATA07BHHOURGDATA07AHMINUSDATA079HMINUGDATA078HSECOSDATA077HSECOGDATA076HSECODATA075HMINUDATA074HHOURDATA073HTENDATA072HFLAGDATA071HDINDATA020HDOUTDATA021HSLADATA070HSUBADATA00HACKBIT00H;I/O定義KEYBITP3.2CSBITP1.2CLKBITP1.3DATBITP1.4SCLBITP1.0SDABITP1.1MTDEQU04AHMRDEQU058HMRD1EQU063HORG0000H AJMPSTART ORG0003H;外部中斷0中斷服務(wù)子程序入口地址 AJMPINTL ORG0013H;外部中斷1中斷服務(wù)子程序入口地址 AJMPINTY ORG0100HSTART:MOVSP,#30H MOVP1,#11110011B;initialI/O MOVSLA,#0A0H;FM24C16器件從地址MOVSUBA,#00H;器件子地址 CLRP2.1MOVTMOD,#20H;串行口初始化 MOVTH1,#0FDH MOVTL1,#0FDH MOVPCON,#00H MOVSCON,#40H SETBTR1 SETBIT0;INT0為1,邊沿觸發(fā)方式 SETBIT1;INT1為1,邊沿觸發(fā)方式 SETBEX0SETBEX1 SETBPX1;INT1為高優(yōu)先級(jí) SETBEA;開(kāi)總中斷MAIN:…AJMPMAIN;主程序INTL:…RETI;外部中斷0中斷服務(wù)子程序INTY:…RETI;外部中斷1中斷服務(wù)子程序END2.HD7279鍵盤(pán)顯示子程序 INTL:MOVDOUT,#15H;讀鍵盤(pán)指令A(yù)CALLSENDACALLRECV;讀鍵盤(pán)數(shù)據(jù)SETBCSMOVA,DIN MOVB,#10;HEXchangeBCDcodeDIVABMOVDOUT,#10100001BACALLSENDMOVDOUT,#11001000BACALLSENDMOVDOUT,B;send個(gè)位toHD7279AACALLSENDSETBCSRETISEND:MOVBCOUNT,#8;setbitcounter=8CLRCS;CSforlvACALLLDELAY;longdelaySLOOP:MOVC,DOUT.7;output1bitMOVDAT,CSETBCLK;setCLKforhvMOVA,DOUT ;thedatathatwillsendleftmoveRLAMOVDOUT,AACALLSDELAY;shortdelayCLRCLK ;setCLKforlvACALLSDELAYDJNZBCOUNT,SLOOP;check8bitsendoverorelseCLRDAT;sendover,returnRETRECV:MOVBCOUNT,#8SETBDAT;set(DATA)hv(inputstate)ACALLLDELAYRLOOP:SETBCLKACALLSDELAYMOVA,DINRLAMOVDIN,AMOVC,DATMOVDIN.0,CCLRCLKACALLSDELAYDJNZBCOUNT,RLOOPRETLDELAY:MOVTIMER,#25;delay50uSDELOOP:DJNZTIMER,DELOOPRETSDELAY:MOVTIMER,#4;delay8uSSHOTLOP:DJNZTIMER,SHOTLOPRET3.FM24C16讀寫(xiě)子程序START:SETBSDANOPSETBSCL;起始條件建立時(shí)間大于4.7usACALLDELAYCLRSDAACALLDELAYCLRSCL;鉗住總線(xiàn)，準(zhǔn)備發(fā)數(shù)據(jù)NOPRETSTOP:CLRSDANOPSETBSCL;發(fā)送結(jié)束條件的時(shí)鐘信號(hào)ACALLDELAYSETBSDA;結(jié)束總線(xiàn)ACALLDELAYRETMACK:CLRSDA;將SDA置0NOPNOPSETBSCLACALLDELAYCLRSCLNOPNOPRETMNACK:SETBSDA;將SDA置1NOPNOPSETBSCLACALLDELAYCLRSCLNOPNOPRETCACK:SETBSDANOPNOPSETBSCLCLRACKNOPNOPMOVC,SDAJCCENDSETBACK;判斷應(yīng)答位CEND:NOPCLRSCLNOPRETWRBYTE:MOVR0,#08HWLP:RLCA;取數(shù)據(jù)位JCWR1SJMPWR0;判斷數(shù)據(jù)位WLP1:DJNZR0,WLPNOPRETWR1:SETBSDA;發(fā)送1NOPSETBSCLACALLDELAYCLRSCLSJMPWLP1WR0:CLRSDA;發(fā)送0NOPSETBSCLACALLDELAYCLRSCLSJMPWLP1RDBYTE:MOVR0,#08HRLP:SETBSDANOPSETBSCL;時(shí)鐘線(xiàn)為高，接收數(shù)據(jù)位NOPNOPMOVC,SDA;讀取數(shù)據(jù)位MOVA,R2CLRSCL;將SCL拉低，時(shí)間大于4.7usRLCA;進(jìn)行數(shù)據(jù)位的處理MOVR2,ANOPNOPNOPDJNZR0,RLP;未夠8位，再來(lái)一次RETIWRNBYTE:MOVA,#11MOVR3,ALCALLSTART;起動(dòng)總線(xiàn)MOVA,SLALCALLWRBYTE;發(fā)送器件從地址LCALLCACKJNBACK,RETWRN;無(wú)應(yīng)答則退出MOVA,SUBA;指定子地址LCALLWRBYTELCALLCACKMOVR1,#MTDWRDA:MOVA,@R1LCALLWRBYTE;開(kāi)始寫(xiě)入數(shù)據(jù)LCALLCACKJNBACK,IWRNBYTEINCR1DJNZR3,WRDA;判斷寫(xiě)完沒(méi)有RETWRN:LCALLSTOPRETIRDNBYTE:MOVR3,#11LCALLSTARTMOVA,SLALCALLWRBYTE;發(fā)送器件從地址LCALLCACKJNBACK,RETRDNMOVA,SUBA;指定子地址LCALLWRBYTELCALLCACKLCALLSTART;重新起動(dòng)總線(xiàn)MOVA,SLAINCA;準(zhǔn)備進(jìn)行讀*作LCALLWRBYTELCALLCACKJNBACK,IRDNBYTEMOVR1,#MRDRDN1:LCALLRDBYTE;讀*作開(kāi)始MOV@R1,ADJNZR3,SACKLCALLMNACK;最后一字節(jié)發(fā)非應(yīng)答位RETRDN:LCALLSTOP;并結(jié)束總線(xiàn)RETSACK:LCALLMACKINCR1SJMPRDN1DELAY: NOP NOP NOP NOP