【正文】 ) 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 38 { putc_to_SerialPort(*s)。 while(x) for(i=0。 } 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 36 //======================== //中斷 0 程序 //======================== void Int0() interrupt 0 { Count++。 IT0=1。 ET1=1。) { putc_to_SerialPort(*s)。 while(x) for(i=0。j++)。 //聲明計數(shù)變量 uchar c。沒有 周海迎 老師的幫助也就沒有今天的這篇論文。 本設(shè)計基于單片機最小系統(tǒng)，仍有很大的技術(shù)發(fā)展空間，例如在商場中或倉庫中可以安裝攝像頭，通過單片機控制報警系統(tǒng)，當感應(yīng)到有人入侵時，單片機自動控制攝像頭對入侵者進行圖像捕捉，從而更好的對盜竊案件進行偵破；同時多單片機可以通過 GSM 模塊組合成報警網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多點多維度監(jiān)控實現(xiàn)系統(tǒng)化綜合智能管理等功能。 該測試結(jié)果如下圖所示，當單片機運行時，虛擬終端自動顯示單片機通過串行通信端口向外發(fā)送的數(shù)據(jù)。 具體實施步驟 如下： 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 24 打開軟件 Proteus，如圖 將拼接好的電路系統(tǒng)圖打開，初次仿真，先測試電路是否能正常運行， 點 擊軟件左下角運行按鈕，如圖所示 此時系統(tǒng)已經(jīng)完全運行起來沒有任何故障，然后按下停止鍵 ； 雙擊系統(tǒng)的核心東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 25 AT89C51 芯片，出現(xiàn)如下圖所示的選項 單擊 Program File 選項中的打開按鈕， 打開編譯好的 16 進制的 hex 文件，即可將程序載入系統(tǒng)中 此時再點擊運行，系統(tǒng)可以正式運行。 軟件測試及記錄 本步驟是利用 Keil 編寫源程序，運行程序查看編寫是否正確，查看各寄存器使用情況。但輸入電壓在 15s、 25s、 30s 時出現(xiàn)明顯的跳動，說明 電源的整流橋有不穩(wěn)定情況，會使電路中產(chǎn)生噪聲，在以后的開發(fā)中應(yīng)當給予改進。本系統(tǒng)采用的 AT89C51 單片機的電 源電壓 Vcc=5V，則輸入低電平為 而輸入高電平為 。（ 2）利用 Keil 編寫 源 程序 ，運行程序查看編寫是否正確，查看各寄存器使用情況 （ 3） 將 Proteus 與 Keil 連調(diào)，加載程序到 Proteus 中，運行系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)要求產(chǎn)生中斷，看軟件是否按照預(yù)期效果運行 （ 4）通過 GSM 端口模擬軟件，對 GSM 端口進行模擬測 試，看是否能夠在產(chǎn)生中斷時有信息發(fā)送出來。 中斷服務(wù)程序工作流程 由于本設(shè)計是針對倉庫的防盜報警系統(tǒng)設(shè)計，因此有別于家庭的防盜報警系統(tǒng)，當檢測有外人入侵時，管理人員必須到現(xiàn)場進行確認后手動復(fù)位電路，否則 無法徹底達到防盜效果 。另外，由于輸出電阻高，共基電路還可以作為恒流源。 本設(shè)計采用低頻小信號放大器，對電壓進行放大， 主要要求是使負載得到不失真的電壓信號， 主要指標是：電壓增益、輸入輸出阻抗 。 RC 電路主要應(yīng)用為微分電路、積分電路、耦合電路、脈沖分壓器以及濾波電路。 軟件設(shè)計上，主要通過單片機串行通信端口向 TC35GSM 模塊傳輸信息，令 TC35工作。 1 接口，當紅外傳感器探測到有人入侵時會自動通過中斷程序使蜂鳴器發(fā)出報警聲音，同時 LED 發(fā)出紅光警示入侵者。其中振蕩源對于 石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 BIS0001 芯片管腳如下圖所示 : BIS0001 是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延 遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。實際使用時，在熱釋電傳感器前需安裝菲涅爾透鏡，這樣可大大提高接收靈敏度，增加檢測距離及范圍。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。模塊可劃分為檢測模塊、報警模塊和控制模塊。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 基礎(chǔ)知識介紹 5 P3 口 ： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 AT89C51 單片機的基本組成及功能方塊圖如下圖所示： 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 基礎(chǔ)知識介紹 4 AT89C51 單片機管腳說明 ATMEL 公司的 AT89C51 是一種高效微控制器。 (2)抗電磁干擾： 探測器的抗電磁波干擾性能符合 GB10408 中 要求，一般手機電磁干擾不會引起誤報。在每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。本設(shè)計分軟件、硬件兩部分，分別劃分為檢測模塊、聲光報警模塊、串口模塊、 GSM 模塊。硬件部分包括單片機控制電路、紅外檢測電路、報警電路、串口模塊等部分組成。處理器采用 51 系列單片機AT89C51，整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件下控制工作的。 （ 2）系統(tǒng)可實現(xiàn)功能。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大后向外輸出。 (3)抗燈光干擾： 探測器在 正常靈敏度的范圍內(nèi)，受 3 米外 H4 鹵素?zé)敉高^玻璃照射，不產(chǎn)生報警。采用 40 引腳雙列直插封裝形式，因為受引腳數(shù)目的限制，所以不少引腳具有第二功能。在 FLASH 編程和校驗時，P1 口作為低八位地址接收。當 P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。電路結(jié)構(gòu)可劃分為熱釋電紅外傳感器、報警器、單片機控制電路。設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路等最終輸入單片機內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號，利用控制信號進行報警等，當報警解除時可以人工手動接觸報警 。實驗證明，熱釋電紅外傳感器若不加菲涅爾透鏡，則其檢測距 離僅為 2m 作用；而配上菲涅爾透鏡后，其檢測距離可增加到 10m 以上。 它通過放大器將傳感器信號進行放大，通過比較器等使信號能夠穩(wěn)定的輸出到單片機中。 因為一個機器周期含有６個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為２個振蕩周期，所以機器周期共有１ ２個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為１２ＭＨＺ，一個振蕩周期為１／１２ｕｓ，故 本單片機系統(tǒng)的 一個機器周期為１ｕｓ， 時鐘電路 如圖所示： 復(fù)位電路的設(shè)計 復(fù)位方法一般有上電自動復(fù)位和外部按鍵手動復(fù)位，單片機在時鐘電路工作以后，在Ｒ ＥＳＥＴ端持續(xù)給出２個機器周期的高電平時就可以完成復(fù)位操作。 本設(shè)計僅為模擬聲光報警系統(tǒng)，在實際應(yīng)用中還需注意當報警器與單片機 相隔很遠時，電路中會產(chǎn)生很大噪聲等其他不穩(wěn)定因素，極有可能產(chǎn)生蜂鳴器的工作不正常，因此應(yīng)根據(jù)實際情況，適當對電路進行修改，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性達到最佳。 單片機與 TC35i 的軟件接口其實就是單片機通過 AT 指令控制手機的控制技術(shù)，首先設(shè)置 TC35i 模塊的工作模式： AT+CMGF=n， n=0 為 PDU 模式； n=1 為文本模式；通常設(shè)置為 PDU 模式，在這種模式下，能傳送或接受透明數(shù)據(jù)（用戶自定義數(shù)據(jù)）。在電路中起著重要作用。本設(shè)計采用的是晶體三極管（ BJT）放大器， 根據(jù)輸入和輸出回路的共同端的不同接法，可以組成三種連接方式： a． 共基極 b． 共射極 c． 共集極 綜述三種接法的主要特點和應(yīng)用，可以大致歸納如下： 1)共射電路同時具有較大的電壓放大倍數(shù)和電流放大倍數(shù)，輸入電阻和輸出電阻東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計 15 值比較適中，所以，一般只要對輸入電阻、輸出電阻和頻率響應(yīng)沒有特殊要求的地方，均常采用。 軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 本系統(tǒng)的軟件 程序主要功能是循環(huán)檢測中斷端口有無信號，因為紅外控制信號由中斷 0 端口輸入。本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是當單片機檢測到外部檢測模塊送來的脈沖信號后， 表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機內(nèi)部程序處理，啟動中斷服務(wù)程序，進行聲光報警和 GSM 報警。 本系統(tǒng)仿真后預(yù)期達到的效果：（ 1）對仿真電路，應(yīng)在關(guān)鍵點設(shè)置電壓檢測點，觀察電壓是否符合要求并記錄數(shù)據(jù)；（ 2）對源程序，應(yīng)記錄 Keil 軟件編譯后的信息，同時記錄各寄存器的使用情況；（ 3）當連調(diào)時，應(yīng)分別記錄中斷產(chǎn)生前的系統(tǒng)狀態(tài)和中斷產(chǎn)生后的系統(tǒng)狀態(tài)，同時判別是否達到了報警效果，對以后產(chǎn)品的實現(xiàn)進行適當東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 18 的評估；（ 4）對 GSM 模塊的模擬，當中斷產(chǎn)生后應(yīng)記錄軟件模擬接收的信息并記錄，判斷是否與預(yù)期相符合。所以單片機系統(tǒng)中邏輯 0 的上限為 ，下線約為 ；而邏輯 1 的最低電平為 ，最高不高于 。 2） 復(fù)位電路檢測 點 因為復(fù)位電路是系統(tǒng)在需要時通過開關(guān)而作用的，因此在開關(guān)沒按下之前，輸入電壓應(yīng)是低電平，而開關(guān)長時間按下后，輸入到單片機端口的應(yīng)是高電平；因此主要檢測 當系統(tǒng)運行時，開關(guān)按下前后電路各處的電壓變化是否在正常范圍內(nèi)。在測試時應(yīng)記錄 Keil 軟件編譯后的信息，同時記錄各寄存器的使用情況。如下圖所示，電路各處無異常，表現(xiàn)穩(wěn)定。 分析以上測試可知，單片機的串行通信測試成功，證明本系統(tǒng)設(shè)計的 GSM 模塊串行通信部分工作正常 ，因此只要將所發(fā)送的字符串改成 GSM 的 AT+“指令代碼 ”的形式，即可完成與 GSM 模塊的通信。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 總結(jié) 30 5 總結(jié) 本設(shè)計研究了一種基于單片機技術(shù)的嵌入式無線紅外智能防盜報警器。求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂的。 //=========================== //所需函數(shù)聲明 //=========================== void Alarm (uchar t) //報警函數(shù) { uchar i,j。 } } //=========================== void MAIN_init (void) //初始化函數(shù) { TMOD=0x20。i120。 s++。 EX0=1。 ／／下降沿觸發(fā)中斷 Delay(200)。 puts_to_SerialPort(AT+CMGS=1234567\r\n)。i120。 s++。\039。 } } } 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 37 附錄二 串口通信測試程序清單 //====================== //單片機向虛擬終端發(fā)送字符串 //====================== //說 明：單片機按一定時間間隔向終端發(fā)送字符串，發(fā)送內(nèi)容在虛擬終端顯示，以此驗證單片機通過串行 //向 GSM 模塊發(fā)送指令的功能 //======================== include define uchar unsigned char define uint unsigned int //======================== //延時 //========================= void Delay (uint x) { uchar i。 EX1=1。 //波特率 9600 TI=0。 EA=1。\039。 } //======================== //延時函數(shù) //========================= void Delay (uint x) { uchar i。jt。 //聲明聲光控制端口變量 uchar Count。