【正文】 ， TCM5087為雙音頻撥號(hào)器， 16 只引腳，采用 CMOS 工藝， 晶振，具有很高的精確度和穩(wěn)定性，工作電壓 — 15V，最大功耗小于 500mW。輸入為 C C CC R R R R4 鍵盤輸入，輸出為雙音頻信號(hào)音。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)的過程中，采用干簧繼電器矩陣，干簧繼電器具有體積小，接合噪聲小，撥號(hào)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，使本系統(tǒng)的自動(dòng)撥號(hào)可靠、快捷。基本撥號(hào)電路圖如圖 23 所示。 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 23自動(dòng)撥號(hào)電路 無線收 發(fā)電路 由于一般的 LC 振蕩器頻率穩(wěn) 定性及一致性較差，即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容，溫差變化及振動(dòng)也很難保證已經(jīng)調(diào)好的頻點(diǎn)不會(huì)發(fā)生偏移。因此在這個(gè)設(shè)計(jì)中使用了發(fā)射模塊 (F05)和接收模塊 (J04E)， F05 系列采用聲表面諧振器穩(wěn)頻， SMT樹脂封裝，頻率一致性較好，免調(diào)試。 F05 具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性，當(dāng)發(fā)射電壓為 3V 時(shí)，發(fā)射電流約為 2mA，發(fā)射功率較小， 12V 為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約 58mA。 F05 系列采用 AM 方式調(diào)制以降低功耗，數(shù)據(jù)信號(hào)停止時(shí)，發(fā)射電流降為零。 數(shù)據(jù)信號(hào)與 F05 之間采用 電阻而不能采用電容耦合，否則 F05 將不能正常工作。數(shù)據(jù)信號(hào)電平應(yīng)接近 F05 的實(shí)際工作電壓以獲得較高的調(diào)制效果， F05 對(duì)過寬的調(diào)制信號(hào)易出現(xiàn)調(diào)制效率下降、收發(fā)距離變近的現(xiàn)象。當(dāng)脈沖高電平寬度在 ～ 1ms 時(shí)發(fā)射效果較好，大于 1ms時(shí)效率開始下降；當(dāng)脈沖低電平寬度大于 10ms 時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)第一位極易被干擾（即零電平干擾）而引起不解碼。如采用 CPU 編譯碼，可在數(shù)據(jù)識(shí)別位前加一些亂碼 ,以抑制零電平干擾；如采用通用編解碼器，可調(diào)整振蕩電阻使每組碼中間的低電平區(qū)小于 10ms 以抑制零電平干擾。 F05 輸入端平時(shí)應(yīng)處于低電平狀態(tài)，輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)應(yīng) 是正邏輯電平，幅度最高不應(yīng)超過 F05 的工作電壓。根據(jù)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)的選定，而采用了 AM 方式調(diào)制 [5]。 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） J04E 采用獨(dú)特的超再生電路結(jié)構(gòu)， SMT 工藝樹脂封裝，內(nèi)含放大整形，輸出為數(shù)據(jù)信號(hào)直接至解碼器，使用極為方便，是一種性價(jià)比較好的超再生模塊。 J04E無信號(hào)時(shí)輸出為零電平狀態(tài)（無噪聲干擾）可適合與單片機(jī)輸入端接口， J04E具有較寬的接收帶寬，具有極低的功耗， 3V 時(shí)只消耗 的電流，可長(zhǎng)期處于守機(jī)狀態(tài)。 為了提高系統(tǒng)的可靠性和保密性，本設(shè)計(jì)使用了 PT2262， PT2272 芯片。PT2262 是發(fā)射端， PT2272 是接受端，二者必須配對(duì)使用，且振蕩電阻必須符合要求。 PT2262 的 TE 端是發(fā)射允許端，接低電平時(shí)， 17 腳 DOUT 端輸出一串編碼。該串編碼經(jīng)過傳播從 PT2272 的 14 腳輸入。如果地址端密碼一致， VT 解碼有效端輸出高電平，數(shù)據(jù)端就會(huì)輸出與 PT2262 發(fā)射端一致的電平信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)遙控功能。其具體電路圖如圖 24 所示。 圖 24 無線收發(fā)電路 語音芯片 ISD1420 ISD1420[14]為單片語音錄放電路，片內(nèi)由時(shí)鐘振蕩器、 128KB EEPROM(電可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器 )、微音放大器，自動(dòng)增益控制電路 [5]、抗干擾濾波器、差動(dòng)功率放大器等組成，具有高品質(zhì)語音錄放系統(tǒng)所需的全部基本功能電路。與同類語音電路相比具有以下特點(diǎn)：采用直接模擬量存貯技術(shù) DAST，再 現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲；零功率信息存貯，省掉備用 電源；信息可保存 10 年以上，可反復(fù)錄放達(dá) 10 萬次之多；語音固化無需專用編程或開發(fā)裝置；較強(qiáng)的選址能力，可把存貯器分開德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 160 段來進(jìn)行管理。 ISD1420 的錄放時(shí)間為 20s，最小錄放時(shí)間為 125ms。 ISD1420引腳排列如圖 25 所示。 圖 25 ISD1420 引腳排列 看門狗芯片 X25045 X25045 將電壓監(jiān)控、看門狗定時(shí)器 [11]和 EEPROM 組合在單個(gè)芯片之內(nèi)，其體積小且占用 I/O 口少， X25045 內(nèi)含 512*8 位的串行 EEPROM，可以直接與微控制器的 I/O 口串行相接，用于存儲(chǔ)電話號(hào)碼及系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)等。其內(nèi)有一個(gè)位指令寄存器，該寄存器可以通過 SI 來訪問。如果再看門狗定時(shí)器預(yù)置的超時(shí)時(shí)間內(nèi)沒有總線的活動(dòng)，那么 X25045 將輸出復(fù)位信號(hào)。 X25045 具有允許簡(jiǎn)單的三線總線工作的串行外設(shè)接口，最高可達(dá) 1MHz 串行時(shí)鐘頻率。這里 用單片機(jī)的三根口線 , P , P 來模擬 SPI 接口。 X25045接口電路如圖 26 所示， P0. 4 與 X25045 的串行輸入腳 SI 相連，用于輸出操作碼、字節(jié)地址以及寫入數(shù)據(jù) 。P0. 5 與 X25045 的串行輸出引腳 SO 相連，用于讀出數(shù)據(jù) 。P0. 6 與 X25045 串行時(shí)鐘輸入腳 SCK 相連，作為串行數(shù)據(jù)輸入和輸出的時(shí)鐘信號(hào)。由于 X25045 的復(fù)位輸出信號(hào)為高電平有效，故和 89C51 復(fù)位方式一致。本系統(tǒng)中自動(dòng)報(bào)警器也將處理過的數(shù)據(jù)存入 X25045，以備管理中心中央控制器快速查詢。 看門狗定 時(shí)器 (WDO 和 WD1)位用于設(shè)置延時(shí)時(shí)間，具體設(shè)置如表 21 所列。德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 這些非易失性的位通過 WRSR 指令來設(shè)置。本系統(tǒng)中采用 的超時(shí)周期。 圖 26 X25045 接口電路圖 表 21 看門狗延時(shí)時(shí)間設(shè)置 熱釋電紅外探 測(cè)器 熱釋電紅外探測(cè)器 [12]通過接收移動(dòng)人體輻射出的特定波長(zhǎng)的紅外線，可以將其轉(zhuǎn)化為與人體運(yùn)動(dòng)速度，距離，方向等有關(guān)的低頻電信號(hào)。探測(cè)器的電壓響應(yīng)度與入射光輻射變化的頻率成反比，因此，當(dāng)恒定的紅外輻射照射在探測(cè)器上時(shí)，探測(cè)器 沒有電信號(hào)輸出，所以恒定的紅外輻射不能被檢測(cè)到 。而物體移動(dòng)速度越快，同樣的入射功率下，輸出電壓就會(huì)越小，只有達(dá)到報(bào)警閾值電平時(shí)，探測(cè)器才會(huì)有電壓信號(hào)輸出。根據(jù)該特性，選擇熱釋電紅外探測(cè)器，適用于盜情信號(hào)的檢測(cè)。 探測(cè)器原理框圖如圖 27 所示，當(dāng)人體進(jìn)入警戒區(qū)，人體溫度會(huì)引起環(huán)境溫度輻射場(chǎng)的變化，通過菲涅爾透鏡，熱釋電紅外探頭感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號(hào)，則在負(fù)載電阻上產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，電信號(hào)的大小，決定于敏感元件溫度變化的快慢。經(jīng)過后級(jí)比較器與狀態(tài)控制器產(chǎn)生相應(yīng)輸出信號(hào) U0。 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 27 熱釋紅外線探測(cè)器原理框圖 手動(dòng)鍵盤 鍵盤可以分為獨(dú)立聯(lián)接式和矩陣式（行列式）兩類，每一類又可根據(jù)對(duì)按鍵的譯碼方式分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤 [13]兩種。因?yàn)榉蔷幋a式鍵盤硬件電路極為簡(jiǎn)單，所以一般都會(huì)采用非編碼式鍵盤。本系統(tǒng)設(shè)有 16 個(gè)鍵，分別是啟動(dòng)、 0～9 等 10 個(gè)數(shù)字鍵、上限、下限、設(shè)定、確認(rèn)鍵，另有一個(gè)未設(shè)定功能。由于按鍵較多，所以用 P1 口作鍵盤接口，采用矩陣式鍵盤。通過鍵盤進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，并啟動(dòng)系統(tǒng)工作。 矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)上。對(duì)于 M 行 N列結(jié)構(gòu)的鍵盤，可以構(gòu)成 M N 個(gè)鍵位，圖 28 所示為 4*4 矩陣接口電路。圖中列線經(jīng)過電路接到＋ 5V，按鍵未按下時(shí)處于高電平；當(dāng)按鍵按下時(shí)，按鍵所在的行和列接通，若該行線為低電平，則閉合鍵的列線上也變?yōu)榈碗娖?。在矩陣式鍵盤中，行、列線被多鍵所用，各按鍵均影響它所在行和列的電平，必須將行、列信號(hào)配合起來作適當(dāng)處理才能確定閉合鍵的位置，比獨(dú)立式鍵盤的鍵處理要復(fù)雜的多，但它可以節(jié)省很多的 I/O 口。 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 28 矩陣式鍵盤接口電路 AT89C51 對(duì)鍵盤的查詢程序如下 ： ORG 0100H READKEY: MOV A, 0FFH； 準(zhǔn)備讀 P1 口 MOV P1 A ； MOV A， P1； 讀鍵盤狀態(tài) JNB ， RP10； 若 0鍵按下，則轉(zhuǎn) RP10 JNB , RP11。 若 1鍵按下，則轉(zhuǎn) RP11 JNB , RP12。 若 2鍵按下，則轉(zhuǎn) RP12 JNB , RP13。 若 3鍵按下，則轉(zhuǎn) RP13 JNB , RP14。 若 4鍵按下，則轉(zhuǎn) RP14 JNB , RP15。 若 5鍵按下，則轉(zhuǎn) RP15 JNB , RP16。 若 6鍵按下，則轉(zhuǎn) RP16 JNB ACC .7, RP17。 若 7鍵按下，則轉(zhuǎn) RP17 DONE: RET RP10: LJMP PROM0 RP11: LJMP PROM1 RP12: LJMP PROM2 ： 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） RP17 LJMP PROM7 PROM0: ： 。0鍵處理程序 JMP DONE ： PROM7 ： 。7鍵處理程序 JMP DONE END 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第三章 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)流程圖 本系統(tǒng)的整體流程圖如圖 31 所示： 圖 31 系統(tǒng)軟件流程圖 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 本系統(tǒng)由于功能較多，故軟件設(shè)計(jì)采用模塊化的方式。 報(bào)警掃描 本系統(tǒng)的報(bào)警掃描采用端口掃描方式，對(duì) P3 口進(jìn)行不斷掃描，當(dāng)出現(xiàn)警情時(shí)，經(jīng)過一定的延時(shí)后，再進(jìn)行掃描，若仍有報(bào)警信號(hào)則進(jìn)入報(bào)經(jīng)處理程序。部分報(bào)警源程序如下： LOOP1： MOV A ,P3 ORL A ,10111111B CPL A JZ LOOP1。 無報(bào)警返回 LOOP1 LCALL DELAY1。 有報(bào)警延時(shí) MOV A , P3 ORL A ,10111111B CPL A JZ LOOP1。 再次掃描后，無報(bào)警返回 LOOP1 MOV A ,P3。 將 P3 口的值讀入 ORL A , 11110000B CJNE A , 11111111B ,LOOP2 LJMP ZDBH 。 進(jìn)入報(bào)經(jīng)處理 LOOP2: LJMP LOOP1 。 若無報(bào)警信號(hào)則返回 LOOP1 摘掛機(jī)程序設(shè)計(jì) 在本系統(tǒng)對(duì)輸入的無線報(bào)警信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)后，便進(jìn)入摘掛機(jī)處