【正文】 的，系統(tǒng)盡量使用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)模塊化積木式組合與拆分的功能，便于升級換代，減少二次投資，可以滿足報(bào)警場合對功能和價(jià)格的選擇。因此，傳統(tǒng)的固定通信手段已不能滿足人們的需要，移動通信就是在這種要求下發(fā)展起來的。同時(shí)，為維護(hù) GSM 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者、設(shè)備制造商和用戶的共同利益，各國的運(yùn)營者和制造商共同發(fā)起并成立了 GSM MOU(Memorandum of Understanding，諒解備忘錄 )組織。到 1994 年已有 6 個(gè)運(yùn)營者采用了該系統(tǒng)。 (4)提供開放性接口，可與各種公用通信網(wǎng)互連互通，任何廠家提供的 GSM 系統(tǒng)都能互連。兩個(gè)版本都支持 ANSI(American National 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 10 Standards Institute，美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會 )標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為滿足 MCS51 單片機(jī)的特殊需要又?jǐn)U展了一些關(guān)鍵字，如 bit， code， data， idata， sfr， reentrant 等。 FranklinC51 支持的數(shù)據(jù)類型為 bit， signed char， unsigned char， signed int， unsigned int， long， unsigned long， float 指針等。使用 C 源程序直接開發(fā)中斷過程的函數(shù)語法如下： 返回值 函數(shù)名 ([參數(shù) ]) [模式 ] [再入 ] ； Interrupt vector [using bank] interrupt 后的數(shù)值 vector 為 89C51 控制器的多中斷。 Protues 軟件是英國 Labcenter Electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。主模塊包括主機(jī)、溫度采集電路、 LCD1602顯示電路、時(shí)鐘電路、 GSM 短信報(bào)警電路、按鍵電路和聲光報(bào)警驅(qū)動電路。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“ 1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。 圖 33 熱釋電紅外線傳感器外形 敏感單元 敏感單元的等效電路如圖 34 所示，內(nèi)部敏感材料做成很薄的薄片，每一薄片相對的兩面各引出一根電極，在電極兩端則形成一個(gè)等效的小電容，因?yàn)檫@兩個(gè)小電容是做在同一硅晶片上的，且形成的等效小電容能自身產(chǎn)生極化，在電容的兩端產(chǎn)生極性相反的正、負(fù)電荷。 只有當(dāng)人體移動時(shí)，紅外輻射引傳感器敏感單元的兩個(gè)等效電容產(chǎn)生不同的極化電荷時(shí)，才會向外輸出電信號。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 18 傳 感 器菲 涅 爾 透 鏡 菲涅爾透鏡 不使用菲涅爾透鏡時(shí)傳感器的探測半徑不足 2 米，只有配合菲涅爾透鏡使用才能發(fā)揮最大作用。由于每一個(gè)透鏡單元只有 一個(gè)很小的視角，視角內(nèi)為可見區(qū)，視角外為盲區(qū)。上電后，芯片需要 1分鐘左右的時(shí)間初始化，期間會有 03 次高電平出現(xiàn)。 溫度傳感器簡介 DSl8B20 數(shù)字溫度計(jì)提供 9 位（二進(jìn)制）溫度讀數(shù)，指示器件 的溫度。C ，可在 l s(典型值 )內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。 0 號存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼， LSB(最低位 )的 1 表示 176。 DS18B20 的外形及管腳排列如圖 36 所示。 圖 37 18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 有 4 個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 21 (1)光刻 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。在 DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為 0，用戶不要改動。 表 34 DS18B20 暫存寄存器分布表 字節(jié)： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 寄存器： LS Byte MS Byte TH TL 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC 校驗(yàn)值 根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)（單片機(jī)）控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對 DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。 讀暫存器 0BEH 讀內(nèi)部 RAM 中 9 字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部 RAM 的 4 字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。下面就是 D。 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響 應(yīng) . 表 36 RAM 指令表 指 令 代碼 功 能 溫度變換 44H 啟動 DS1820 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換， 12 位轉(zhuǎn)換時(shí)最長為 750ms（ 9 位為 ）。表 34 是對應(yīng)的一部分溫度值。 表 32 溫度對應(yīng)表 溫度 二進(jìn)制代碼 輸出 +125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0h +85℃ 0000 0101 0101 0000 0550h +℃ 0000 0001 1001 0001 0191h +℃ 0000 0000 1010 0010 00A2h +℃ 0000 0000 0000 1000 0008h 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000h ℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8h ℃ 1111 1111 0101 1110 FF5Eh ℃ 1111 1110 0110 1111 FE6Fh 55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90h 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 (3)DS18B20 溫度傳感器的存儲器 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。計(jì)數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省一根導(dǎo)線，但完成溫度測量的時(shí)間較長：采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線，但測量速度較快。 1 號存貯器存放溫度值的符號，如果溫度為負(fù) (176。C 到 +125176。封裝后的 DS18B20 可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機(jī)房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。BISS0001 是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路，它內(nèi)含運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延時(shí)定時(shí)器及參考電源。中間和下半部分的每一等份也為分別一個(gè)透鏡單元，同樣由同心圓構(gòu)成，但同心圓圓心不在透鏡單元內(nèi)。因此，人體輻射的最強(qiáng)紅外線的波長正好落在濾光窗的響應(yīng)波長（ 7~14μm）的中心。同理，在燈光或陽光下，因陽光移動的速度非常緩 慢， C C2 上的紅外線光能能量仍然可以看作是相等的，且在回路中相互抵消；再加上傳感器的響應(yīng)頻率很低（一般為 ~10Hz），即傳感器對紅外光的波長的敏感范圍很窄（一般為 5~15μm），因此，傳感器對它們不敏感。為了增強(qiáng)抗干擾能力，在此電阻上應(yīng)并一個(gè)電容 C。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 (3) P2 口是一個(gè)內(nèi)部帶有上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 單片機(jī)芯片介紹 本設(shè)計(jì)選用 AT89C52RC 單片機(jī)芯片， AT89C52RC 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元， AT89C52RC 單片機(jī)在電子 行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和MATLAB 等多種編譯。 Altium Designer 全面繼承包括 Protel 99SE、 Protel DXP 在內(nèi)的一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)，還增加了許多改進(jìn)和很多高端功能。 表 23 C51 的指針類型 指針說明 長度 指向 float*p3 3 字節(jié) 所有 89C51 存儲空間“ float” chardata*dp 1 字節(jié) “ data”存儲區(qū)中的“ char” longpdata*pp 1 字節(jié) “ pdata”存儲區(qū)中的“ long” charxdata*xp 2 字節(jié) “ xdata”存儲區(qū)中的“ char” (5)中斷和重入。 (2) 存儲類型 FranklinC51 支持 89C51 微處理器及結(jié)構(gòu)，可完全訪問硬件系統(tǒng)的所有部分，每個(gè)變量可準(zhǔn)確地賦予不同的存儲類型，如表 21 所示。利用該工具編寫的代碼簡單高效、結(jié)構(gòu)清晰，尤其是后來不同類型的微處理器及其更新產(chǎn)品的開發(fā)工具基本上都支持 C 語言，因此用 C 語言編寫的程序容易移植和維護(hù)。 (2)具有靈活和方便的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，頻率重復(fù)利用率高，容量加大。到 1994 年 5 月已有 50 個(gè) GSM 網(wǎng)在世界上運(yùn)營， 10 月總客戶數(shù)已超過 400 萬，國際漫游客戶每月呼叫次數(shù)超過 500 萬，客戶平均增長超過 50%。 GSM 數(shù)字移動通信系統(tǒng)是由歐洲主要電信運(yùn)營者和制造廠家組成的標(biāo)準(zhǔn)化委員會設(shè)計(jì)出來，并在蜂窩系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成。 通信就是信息交流。因?yàn)檫@樣的產(chǎn)品屬于階段性產(chǎn)品，只能滿足社會某個(gè)特定時(shí)期的要求。在設(shè)計(jì)硬件時(shí)，做到簡化設(shè)計(jì)，減少元器件的使用數(shù)量，提高復(fù)用度。 (5)待機(jī)狀 態(tài)液晶屏顯示萬年歷，時(shí)間日期可調(diào)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 6 2．總體方案設(shè)計(jì) 現(xiàn)行家用報(bào)警器的功能雖然己經(jīng)比較齊全，但是并不完善。 中規(guī)模防盜報(bào)警系統(tǒng)，例如閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)，無論從功能上，還是從結(jié)構(gòu)上，都介于小規(guī)模防 盜報(bào)警系統(tǒng)和大規(guī)模防盜報(bào)警系統(tǒng)之間。探測器的發(fā)展主要表現(xiàn)在出現(xiàn)了被動紅外、超聲波和微波三種不同的探測技術(shù)，各種不同類型的探測器也紛紛涌現(xiàn)。 第三代是以單片機(jī)為核心，外加其它集成芯片和分離元件組成的產(chǎn)品，其特點(diǎn)是功能齊全，可靠性高，具備一定的智能化功能，但電路組成較復(fù)雜。 本設(shè)計(jì)研制了一款新型家庭報(bào)警器，在現(xiàn)有的家庭報(bào)警器基礎(chǔ)上，通過引入無線通信模塊，使系統(tǒng)通過無線通信模塊向外界報(bào)警，這樣就克服了報(bào)警器因電話線被惡意剪斷而失去報(bào)警功能的問題。 I 河河 南南 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) GSM 家庭智能防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) II 摘 要 隨著超大規(guī)模集成電路、通信技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們保護(hù)意識的日漸增強(qiáng)，利用單片機(jī)及其它外圍芯片實(shí)現(xiàn)自動報(bào)警已成為可能，而且是一種發(fā)展趨勢。增加萬年歷的功能，待機(jī)狀態(tài)顯示萬年歷和溫度，監(jiān)視室內(nèi)溫度，對火災(zāi)報(bào)警。 第二代是利用集成芯片 IC(Integrated Circuit)和分離元件組成的產(chǎn)品，其特點(diǎn)是電路組成較復(fù)雜，但是可以實(shí)現(xiàn)多種功能，可靠性比第一代產(chǎn)品高。報(bào)警設(shè)備主要是在兩方面發(fā)展較快，一方面是探測器技術(shù)和探測器的發(fā)展，另一方面是遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展。但是此類產(chǎn)品具有體積小、耗電低、成本低、功能單一等優(yōu)點(diǎn)，對于一些簡單的報(bào)警場合和個(gè)人家庭，具有很大的市場潛力，目前此類產(chǎn)品在市場上非?；钴S。國內(nèi)在此方面的系統(tǒng)較小，產(chǎn)品沒有形成系列化和商業(yè)化，只有一些簡單的微機(jī)軟件監(jiān)控系統(tǒng)。 (4)可預(yù)先存儲 1 組號碼，且掉電不丟失。 性價(jià)比高 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 7 溫度模塊紅外信號采集模塊LCD 顯示模塊GSM 通訊模塊時(shí)鐘模塊單片機(jī)控制模塊本家用防盜器具有體積小、速度快、功耗低等特點(diǎn)，并且集成了豐富的硬件資源，具有很高性價(jià)比。只有具備可擴(kuò)展性，產(chǎn)品才能夠在市場上長時(shí)間的存在下去，