【正文】 A L E /P30T X D11R X D10U1A T 8 9C 52C820 P FC920 P FY1X T A LC 1710 lu fS?S W P BR 1282 kV C CV C CV C C1 2 3J2M Q 21 2 3J1H C S R 50 1Q1N P NR 130. 5KR 145KV C CQ1N P NR 1 30 .5 KR 1 45KV C C圖 310 輔助電路圖 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 19 用方便。 圖 312 遙控 接收模塊 連接電路 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E。10MHz，接收模塊一般采用 DC5V供電 。 遙控器包括超再生接收模塊采用 LC 振蕩電路，內(nèi)含放大整形，輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)為解碼后的高電平信號(hào) [14]。煙霧傳感器可以直接與單片機(jī)相連。 MQ2 煙霧傳感器主要芯片有 LM39 ZYMQ2 氣體傳感器，工作電壓直流 5伏，主要特點(diǎn) : 1. 具有信號(hào)輸出指示 ； 2. 雙路信號(hào)輸出（模擬量輸出及 TTL 電平輸出） ； 3. TTL 輸出有效信號(hào)為低電平。 本次設(shè)計(jì)采用 MQ2 煙霧傳感器監(jiān)控火情， MQ2 煙霧傳感器是一種采用陶瓷半導(dǎo)體工藝的燒結(jié)型器件，利用氣體在半導(dǎo)體表面的氧化 還原反應(yīng)導(dǎo)致敏感元件阻值發(fā)生變化而制成的，氣敏電阻器的阻值隨著吸附氣體的數(shù)量和種類而改變 ，也就是說(shuō)非電量氣體的氧化 還原反應(yīng)過(guò)程導(dǎo)致電阻值發(fā)生變化 [13]。 (1) 不可重復(fù)觸發(fā)方式：輸出高電平， 經(jīng)過(guò) 延時(shí) 之后 ，輸出 信號(hào) 將自動(dòng)從高電平變?yōu)榈碗娖?。輸出低電平。?dāng)有人進(jìn)入防盜區(qū)時(shí)，人體 的 溫度會(huì)引起 周圍 環(huán)境溫度 的 輻射 場(chǎng) 變化，通過(guò)菲涅爾透鏡，熱釋電 紅外 傳感器的 探頭感應(yīng)到 人體 的 溫度與 周圍環(huán)境 溫度的差異信號(hào)，則 在 傳感器內(nèi)部的 負(fù)載電阻上產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)， 由 敏感元件溫度變化的快慢 決定輸出的 電信號(hào)的大小 [12]。本次設(shè)計(jì)使用兩種傳感器： HCSR501 熱釋電紅外傳感器 ， MQ2 煙霧傳感器。 本設(shè)計(jì)所使用的是 4*4 鍵盤共有 16 個(gè)鍵，行向共有 4 個(gè)輸入，列向共有 4 個(gè)輸入，分別與單片機(jī) I/O 口直接相連， 單片機(jī)通過(guò)掃描程序來(lái)識(shí)別鍵盤有無(wú)鍵按下，此過(guò)程可分為兩步進(jìn)行：第一步，識(shí)別鍵盤有無(wú)鍵按下；第二步，如有鍵被按下，識(shí)別出具體的鍵位。鍵盤實(shí)質(zhì)上是一組按鍵開(kāi)關(guān)的集合。一般的 PDU 編碼由 ABCDEFGHIJKLM 十三項(xiàng)組成 見(jiàn)表 37 所示 。W 保存設(shè)置 圖 37 GSM 模塊連接電路 表 36 常見(jiàn) AT 指令 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D10U1A T 8 9C 52C820 P FC920 P FY1X T A LC 1710 lu fS?S W P BR 1282 kV C CT1T0V C CV B T1V B T2V B T3V B T4V B T5G N D6G N D7G N D8G N D9G N D10C H A R P O W11C H A R P O W12V D D13B A T T E M P14/IG T15D S R16/R I N G17R X D18T X D19C T S20R T S21D T R22D C D23C C I N24C C R S T25C C I O26C C C L K27C C V C C28C C G N D29R T C30/P D31S Y N C32E P P 233E P N 234E P P 135E P N 136M I C P 137M I C N 138M I C P 239M I C N 240Q3T C 3 5TC35 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 14 PDU 編碼規(guī)則 目前， 常用 發(fā)送短消息模式 包括 Text 和 PDU(Protocol Data Unit)兩種 。 AT 指令介紹 單片機(jī)與 TC35 模塊之間的通訊主要是通過(guò)傳送 AT 指令進(jìn)行的，常用的基本AT 指令 見(jiàn)表 36 所示。單片機(jī)使用的晶振是 ，設(shè)置串口的波特率為 4800bps，工作方式為方式 1，定時(shí)器 T1 采用工作方式 2。 TC35 通信模塊默認(rèn)的設(shè)置為 :波特率 4800bps、無(wú)奇偶校驗(yàn)位、 8 位數(shù)據(jù)位、 1位起始位、 1 位停止位。 SMOD 的值和 TI 的溢出率共同決定波特率 的值 。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 12 2. TTL 電平通信 本次設(shè)計(jì)使用的就是 TTL 電平通信方式，這種通信方式連接非常簡(jiǎn)單，只需要將單片機(jī)的 RXD、 TXD 引腳分別與 GSM 模塊的 RXD、 TXD 引腳相連即可。 GSM 模塊與單片通信有兩種方式：一種為 232 電平通 信另一種為 TTL 電平通信 。 AT89C52 單片機(jī)有一個(gè)工作在異步通訊方式下的全雙工串行口。全雙工是指兩個(gè)站可以同時(shí)雙向發(fā) 送和接收數(shù)據(jù)。并行通信的特點(diǎn)是傳輸速度非?？?、控制很簡(jiǎn)單，但是由于傳輸時(shí)需要用到的 接口線很多，所以長(zhǎng)距離傳輸時(shí)不適合使用并行通信，它的成本高且接收方的各位同時(shí)接收存在很大的困難。 單片機(jī)與 GSM 模塊之間的通信通常有兩種：串口通信和并行通信。 圖 35 TC35 引腳圖 VBT1VBT2VBT3VBT4VBT5GND6GND7GND8GND9GND10CHARPOW11CHARPOW12VDD13BATTEMP14/IGT15DSR16/RING17RXD18TXD19CTS20RTS21DTR22DCD23CCIN24CCRST25CCIO26CCCLK27CCVCC28CCGND29RTC30/PD31SYNC32EPP233EPN234EPP135EPN136MICP137MICN138MICP239MICN240 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 11 TC35 模塊輸入輸出的 TTL 邏輯 正電平不是 +5V，而是 +，因此 需要 加端口保護(hù)。 并且當(dāng) 模塊 在發(fā)射 狀態(tài) 時(shí)，電流 最大值 可高達(dá) 2A。 35～ 38 引腳是 語(yǔ)音接口 引腳 ， 其中 3 36 引腳 接揚(yáng)聲器 進(jìn)行 放音。 TC35 使 用 的是 外接 形 式 的 SIM 卡 , 其中 24～ 29 是 SIM 卡引腳 ， 通過(guò) SIM 卡閱讀器 ， SIM 上的 CCRST、 CCIO、 CCCL、 CCVCC 和 CCGND 與 TC35 的同名端直接相連， ZIF 連接座的 CCIN 引腳用來(lái)檢測(cè) SIM 卡是否插好，如果 CCIN 引腳 為高電平 則表示 連接正確 ， 否則為低電平。 TC35 模塊的數(shù)據(jù)輸入 或 輸出接口實(shí)際上 就 是一個(gè)串行異步 的 收發(fā)器，符合 ITUT RS232 接口 的 標(biāo)準(zhǔn)。這 40 個(gè)引腳可以劃分為電源、 SIM 卡、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、 音頻接口和控制 5 大類 。它支持 兩種格式的短信息發(fā)送，包括 Text 和 PDU,可 以 通過(guò) 相應(yīng)的 AT 命令或關(guān)斷信號(hào) 來(lái) 實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)。 GSM模塊是傳統(tǒng) 的 調(diào)制解調(diào)器與 GSM 無(wú)線 移動(dòng)通信系統(tǒng)相 互 結(jié)合的一種數(shù)據(jù)終端設(shè)備， 它改變了傳統(tǒng)的以話音為主的通信手段，打開(kāi)了 GSM 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用的大門 。 在本設(shè)計(jì)中， AT89C52 單片機(jī)主要起到整體控制的作用，將每個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)了連接，控制整個(gè)系統(tǒng)的工作，當(dāng)傳感器感應(yīng)到異常信號(hào)時(shí)，將信號(hào)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)不停的掃描判斷，控制 GSM 模塊發(fā)送相關(guān)的報(bào)警短信給戶主，遙控器的布、 撤 功能也是通過(guò)單片機(jī) I/O 口 高低電平判斷實(shí)現(xiàn)的，鍵盤的輸入號(hào)碼功能也是通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的，數(shù)碼管顯示也是，所以，單片機(jī)在本系統(tǒng)中的作用是 必不可少的。AT89C52 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， 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 ，看門狗定時(shí)器 [7]。 M1 M0 方式 說(shuō)明 0 0 0 13 位計(jì)數(shù)器 0 1 1 16 位計(jì)數(shù)器 1 0 2 可自動(dòng)再裝入的 8 位計(jì)數(shù)器 1 1 3 把定時(shí)器 0 分成兩個(gè) 8 位的計(jì)數(shù)器；對(duì)于定時(shí)器 1，停止工作 位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PCON SMOD 表 34 PCON 寄存器格式 表 35 定時(shí)器工作方式 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 8 AT89C52 功能 AT89C52 是一種高性能、低功耗的 CMOS 8 位微控制器，它具有 8K 的系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 PCON 的格式如表 34 所示 。 TI 表示一幀數(shù)據(jù)發(fā) 送結(jié)束， TI 可以由軟件清 O。 (5) RB8 接收到的第 9 位數(shù)據(jù) 在方式 2 和方式 3 時(shí)， RB8 存放接收的第 9 位數(shù)據(jù)。在方式 0 時(shí)， SM2 必須是 0。 (2) SM2 多機(jī)通信控制位 SM2 位主要用于方式 2 或方式 3 之中。 2. 串行口控制寄存器 SCON 串行口控制寄存器的字節(jié)地址為 98H，可以位尋址，位地址范圍為 98HGFH。 時(shí)鐘電路如圖 34 所示。 EA /VPP： EA 為 訪問(wèn) ROM 控制信號(hào)。 如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 ALE/P： ALE 為低 8 位地址鎖存允許信號(hào) ， 用來(lái)控制單片機(jī) 訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存地址的 低 位字節(jié) ， 地址鎖存允許的輸出電平 。作為輸入 端口時(shí) ，由于外部下拉為低電平， P3口 輸出的 將 為 電流（ TLL） ， 這也 是由于上拉 電阻 的緣故 。P2 口當(dāng)用于外部 ROM 進(jìn)行存取 時(shí)， P2 口輸出 的是外部 地址 的 高八位。 當(dāng) 管腳寫(xiě)入 “1”時(shí) ，被內(nèi)部上拉為高 電平 ，可用作 為 輸入 口 ，因?yàn)?內(nèi)部 含有 上拉 電阻， 當(dāng) 被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流 。 它 能夠用于 作為 外部程序 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， 可以 作為地址總線低 8 位及數(shù)據(jù)總線的分時(shí)復(fù)用端口 [3]。引腳圖如 圖 32 所示。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 3 3 系統(tǒng)硬件 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)組成模塊 該系統(tǒng) 由 6 大模塊組成 ，包括 控制單元 AT89C52 模塊 ； GSM 通信模塊 ； 傳感器報(bào)警信息采集模塊 ； 鍵盤輸入