【正文】 往往還會感知其他類型的信號，例如紅外信號、超聲波信號、重力信號、振動信號等。 本設(shè)計選取遙控信號、紅外信號和溫度信號作為監(jiān)測信號。 隨著設(shè)備智能化的發(fā)展，遙控技術(shù)越來越受到重視。由于紅外技術(shù)自身的優(yōu)勢，本設(shè)計以紅外信號作為一種檢測信號。分 析了一般報警器的檢測原理和物理機制。現(xiàn)在的報警器功能也越來越智能化。在感知的信號方面有紅外信號、超聲波信號、重力信號、震動信號、遙控信號等。根據(jù)常用的檢測信號類型，選取了遙控信號、紅外信號和溫度信號作為本設(shè)計的檢測依據(jù)。 溫度是日常生活中最經(jīng)常遇到的一個變量，溫度值是很多報警系統(tǒng)所采納的一個信號。通過遙控方式可以對受控對象進行遠距離的控制和監(jiān)測。遙控信號用來遠程控制報警器的開啟與關(guān)閉。通過對不同種類的信號感知，報警器可以完成不同的任務(wù)。而振動信號可以感知異常的振動。本設(shè)計是在對現(xiàn)有的光電防盜報警裝置的優(yōu)缺點的綜合研究的基礎(chǔ)上進行的，具有價格低廉，安裝操作簡易，誤報率低等特點。一般都是指對遠距離的受控對象的單一的或兩種極限動作進行控制的技術(shù)，在人們的生產(chǎn)生活中具有廣泛的應用空間。第二代報警器主要是破碎報警器和振動式報警器。 在報警器產(chǎn)品的設(shè)計方面，增加更多的功能，不僅方便安裝與使用，還要能夠方便的調(diào)試。當有非法侵入防范區(qū)時，引起報警，可以用來發(fā)出將要出現(xiàn)危險情況的信號。遙控器選用 315MHz 的 PT2262/2272 無線遙控模塊。本報警器擁有以下幾個部分：遙控器、溫度傳感器、紅外傳感器、報警及工作指示電路和顯示電路。本設(shè)計的硬件框圖如圖 21所示。用于客車 (大巴、中巴）遙控開、關(guān)車門，避免駕駛員每次都需要上車開門的煩惱。 顯示電路 數(shù)碼管是一種把多個 LED顯示段集成在一起的顯示設(shè)備。陽極即為二極管的正極，又稱為正極，陰極即為二極管的負極，又稱為負極。數(shù)碼管顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。 溫度傳感器 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有 3 引腳 TO－ 92 小體積封裝形式；溫度測量范圍為－ 55℃～＋ 125℃ ,可編程為 9 位～ 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達 ℃，被測溫度用符號擴展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個 DS18B20 可以并聯(lián)到 3 根或 2 根線上， CPU只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線 5 和邏輯電路。 紅外對管傳感器是利用被檢測物體對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有 無的。 315MHz 的 PT2622/2722 無線遙控傳感器可以方便的實現(xiàn)單向的遙控控制，遙控發(fā)射器內(nèi)部使用一節(jié) 12V 的電池供電，工作在待機狀態(tài)時的工作電流僅為 15微安。 溫度傳感器的特點 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有 3 引腳 TO－ 92 小體積封裝形式；溫度測量范圍為－ 55℃～＋ 125℃ ,可編程為 9 位～ 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達 ℃，被測溫度用符號擴展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個 DS18B20 可以并聯(lián)到 3 根或 2 根線上， CPU只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的 引線和邏輯電路。 ROM 中的 64 位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20 的地址序列碼，每個 DS18B20 的 64 位序列號均不相同。 DS18B20 分別工作在 9 位、 10位、 11位和 12位模式下，所對應的溫度分辨力依次為℃、 ℃、 ℃、 ℃。 I/O 為數(shù)據(jù)輸入輸出端（即單線總線）， 它屬于漏極開路輸出，外接上拉電阻后，常態(tài)下呈高電平。在使用 PL/M、 C 等高級語言進行系統(tǒng)程序設(shè)計時，對 DS18B20 操作部分最好采用匯編語言實現(xiàn)。試驗中，當采用普通信號電纜傳輸長度超過 50m 時，讀取的測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。因此，在用DS18B20 進行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 紅外對管傳感器的特點 紅外對管傳感器模塊對環(huán)境光線適應能力強，其具有一對紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物（如人體或其他遮擋物）時，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后，信號輸出接口輸出數(shù)字信號（一個低電平信號），可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測距離，有 效距離范圍 2～ 30cm，工作電壓為。光電管將輸入電流轉(zhuǎn)換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。 發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管（ LED）和激光二極管。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關(guān)便動作。由一個發(fā)光器和一個收光器組成的光電開關(guān)就稱為對射分離式光電開光，簡稱對射式光電開關(guān)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到；一旦光路被檢測物擋住，收光器接收不到光信號時，光電開關(guān)就動作，輸出一個開關(guān)控制信號。按動作方式的不同，光纖式光電開關(guān)也可分成對射式、反光板反射式、擴散反射式等多種類型。在對射型光電傳感器的情況下，參考軸是透鏡的光軸 。 e、亮動（ ）：是指當光學接收器受到光照的時候，傳感器的輸出接通。 g、 NAMUR：是化工行業(yè)檢測和控制技術(shù)的標準；要求儀表堅固可靠，適宜在易爆環(huán)境中工作。當發(fā)射機沒有按鍵按下時， PT2262 不接通電源，其 17 腳為低電平，所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當有按鍵按下時， PT2262 得電工作，其第 17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當 17 腳為低平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號 ，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ ASK 調(diào)制）相當于調(diào)制度為 100 ％的調(diào)幅。后綴的 6 和 4 表示有幾路并行的 控制通道，當采用 4 路并行數(shù)據(jù)時（ PT2272M4)，對應的地址編碼應該是 8 位，如果采用 6 路的并行數(shù)據(jù)時(PT2272M6) ，對應的地址編碼應該是 6 位。 PT2262/PT2272（ SC2262/SC2272）的第 10～ 14 腳是數(shù)據(jù)碼設(shè)置端，數(shù)據(jù)端可以是高電平 1或者是低電平 0，一共有 4個通道，所以從 0000～ 1111 一共有 16個。 10MHz，中心頻率一般在 315MHz 或 （如有特殊要求可調(diào)整頻率，頻率的調(diào)整范圍為 266MHz~433MHz。在內(nèi)存容量要求不大 ，外部設(shè)備要求不多的應用系統(tǒng)中，采用 8 位微處理機較為合適。 ② ISP 在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離，是一個強大易用的功能。 ⑥ 雙數(shù)據(jù)指示器。比如 805 89C51 等等早期 MCS51兼容產(chǎn)品。 GND： 電源接地端。 XTAL2： 接外部晶振的一個引腳。 ALE/PROG： ALE 是英文“ ADDRESS LATCH ENABLE” 的縮寫，表示允許地址鎖存允許信號。 EA/VPP： 該引腳為低電平時，則讀取外部的程序代碼 (存于外部 EPROM 中 )來執(zhí)行程序。 PSEN： 17 此為“ Program Store Enable”的縮寫。 P0： P0口 (~)是一個 8 位漏極開路雙向輸入輸出端口，當訪問外部數(shù)據(jù)時，它是地址總線（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復用。外部不擴展而單片應用時，則作一般雙向 I／ O口用。 P3： P3口 (~)是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/0 端口 (準雙向并行 I/O 口 )，它還提供特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部隨機存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。如果振蕩器已?jīng)起振， XTAL2 引腳上就輸出 3V 左右的正弦波。電容具有隔直流通交流的特性。在連續(xù)振蕩幾次后，達到 STC89C52 的復位電壓 3V，就進行復位，這時內(nèi)部各 寄存器的數(shù)據(jù)值如表五所示。 (4) 單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)如 圖 36 所示。每種傳感器的工作 狀態(tài)都分為兩種：達到報警條件與未達到報警條件。本設(shè)計的報警電路包括燈光報警和蜂鳴器報警兩種方式。本設(shè)計中，要考慮與發(fā)光二極管串聯(lián)的限流電阻大小的確定，阻值選擇不應當會影響二極管壽命。例如用到家庭報警上，就用輸出控制信號啟動短信發(fā)送功能；用到汽車報警上可以去控制點火 20 線圈和車門把鎖等。后兩位顯示實時的溫度值。整個系統(tǒng)的軟件部分需要負責溫度信號的讀取與顯示，紅外遮擋時間信號的讀取與顯示，遙控信號的判定和報警輸出控制等。正常工作狀態(tài)下，程序負責溫度值的讀取與顯示，紅外遮擋時間的判定與顯示，以及對遙控器 B 鍵是否按下的判定。整個軟件的結(jié)構(gòu)圖如 圖 41 所示。 主程序 主程序的功能是完成開機界面和對單片機所進行的初始化，初始化就是設(shè)置各個變量的初始值、進行相關(guān)的中斷設(shè)置等。對溫度值的讀取由 DS18B20來完成。 DS18B20的控制是典型的控制類程序。 圖 43 DS18B20 流程圖 對于直接從 DS18B20中出來的數(shù)字信號，單片機可以直接識別。沒當中斷到來讀取紅外的端口，當紅外的讀取問題，也兼顧了紅外數(shù)據(jù)的讀取和顯示的問題。 圖 46 定時器中斷子程序流程圖 構(gòu)成報警條件子程序 因為所要監(jiān)測的傳感器主要是溫度傳感器和紅外傳感器，任何一個傳感器如果達到報警條件，都可以發(fā)出報警信號。在主程序循環(huán)中向看門狗寄存器（ WDTRST地址是 0A6H）中先寫入 01EH，再寫入 0E1H，即可激活看門狗。后送 E1 開始 結(jié)束 初始化 讀取溫度值 讀取紅外的值 溫度是否達到閥值？ 進入報警狀態(tài) N 紅外值是否達到閥值？ 報警是否解除？ y y y 27 第 5 章 遙控數(shù)顯控制系統(tǒng)的調(diào)試與結(jié)果 硬件調(diào)試分析的過程 紅外對管傳感器模塊對環(huán)境光線適應能力強，其具有一對紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物（如人體或其他遮擋物）時，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后，信號輸出接口輸出數(shù)字信號（一個低電平信號），可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測距離，有效距離范圍 2～ 30cm，工作電壓為。光電管將輸入電流轉(zhuǎn)換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。 10MHz，中心頻率 一般在 315MHz 或 （如有特殊要求可調(diào)整頻率，頻率的調(diào)整范圍為266MHz~433MHz。整個系統(tǒng)的軟件部分需要負責溫度信號的讀取與顯示，紅外遮擋時間信號的讀取與顯示，遙控信號的判定和報警輸出控制等。正常工作狀態(tài)下，程序負責溫度值的讀取與顯示，紅外遮擋時間的判定與顯示，以及對遙控器 B鍵是否按下的判定。因而，實現(xiàn)各個功能的編程工作，采用模塊化的設(shè)計方法，才能將硬件與軟件結(jié)合實現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。接收模塊一般采用直流 5V 電源供電，如有特殊要求可調(diào)整電壓范圍。最通過分析，接收模塊使用超再生接收技術(shù)，采用 LC振蕩電路，內(nèi)含放大整形，輸出的數(shù)據(jù)信號為解碼后的高電平信號，使用極為方便，并且價格低廉，所以被廣泛使用。 紅外對管傳感器是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。 WDTRST = 0x1E 。程序流程圖如圖 47所示。 有了定時器中斷還可以兼顧數(shù)碼管的顯示，每來一次定時器中斷則顯示一位數(shù)碼管的值。而紅外的數(shù)據(jù)什么時候到來是不確定的，為了平衡二者的關(guān)系。初始化、讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)和得到溫度 4個函數(shù)。所以對 DS18B20的控制時序就要求比較高。 圖 42 主程序流程圖 各部分的地址分配如下： 數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端口： P0口； 數(shù)碼 管的片選端口： ~； 遙控器的 A鍵與 B鍵接口： ； 紅外接口： ； DS18B20溫度傳感器接口： ； 報警時控制接口： ； 報警蜂鳴器接口： ； 工作指示燈接口： 。為了方便編程，使程序完成后條理清晰，就必須對數(shù)據(jù)存儲器的存儲空間進行規(guī)劃。如果溫度值或是紅外遮擋的時間值大于所設(shè)定的閾值時，則由正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入報警狀態(tài)。因而，實現(xiàn)各個功能的編程工作，采用模塊化的設(shè)計方法，才能將硬件與軟件結(jié)合實現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 1 3 N o v 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n g s \ A d m i n i s t r a t o r \ 桌面 \ 新建文件夾 1 \ M y D e s i g n . d d bD r a w n B y :E A / V P31X119X218R E