【正文】 高通濾波 1)低通濾波電路中，他跟積分電路有些相似（電容 C 都是并在輸出端），但他們是應(yīng)用在不同的電路功能上，積分電路主要是利用電容 C 充電時(shí)的積分作用，在輸入方波情形下，來產(chǎn)生周期性的鋸齒波（三角波），因此電容 C 及電阻 R 是根據(jù)方波的 tW 來選取，而低通濾波電路，是將較高頻率的信號(hào)旁路掉（因 XC=1/（ 2πfC），f 較大時(shí)， XC 較小，相當(dāng)于短路），因而電容 C 的值是參照低頻點(diǎn)的數(shù)值來確定，對(duì)于電源的濾波電路，理論上 C 值愈大愈好。 2)共集電路的特點(diǎn)是電壓跟隨，這就是電壓放大倍數(shù)接近于 1 而小于 1，而且輸入電阻很高、輸出電阻很低，由于具有這些特點(diǎn)，常被用作多級(jí)放大電路的輸入級(jí)、輸出級(jí)或作為隔離用的中間級(jí)。此時(shí)單片機(jī)會(huì)由串行通信端口（ UART）向 TC35 發(fā)出指令，通過 TC35GSM模塊將報(bào)警信息傳送指定手機(jī)上或者傳送其他 GSM 模塊后匯入 PC 控制終端以便統(tǒng)一控制；同時(shí)單片機(jī)還會(huì)控制報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，通知附近工作人員盡快趕到現(xiàn) 場(chǎng)進(jìn)行處理。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 17 4 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 本設(shè)計(jì)是對(duì)基于 GSM 模塊的防盜報(bào)警系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化的探索，所以應(yīng)盡可能的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬以測(cè)試是否符合預(yù)期效果。針對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)所考慮到可能存在的問題，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，以便實(shí)時(shí)觀察電路電壓電流變化情況，提前發(fā)現(xiàn)硬件故障或致命性錯(cuò)誤以便改正。如果信號(hào)的電平處于分隔區(qū)，系統(tǒng)將無法判斷是 1 還是 0，從而造成數(shù)字系統(tǒng)的邏輯混亂 ，所以應(yīng)當(dāng)避免。 3） 報(bào)警電路檢測(cè)點(diǎn) 報(bào)警電路主要檢測(cè)控制端口輸出電壓的變化是否在要求之 內(nèi)，觀察電路中的電壓東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 21 是否有跳動(dòng)，以防有過大噪聲干擾；當(dāng)外部中斷產(chǎn)生后，觀察報(bào)警電路的 檢測(cè)點(diǎn)如下圖所示： 每隔 5s 記錄數(shù)據(jù)， 測(cè)試結(jié)果如下所示： 報(bào)警電路測(cè)試數(shù)據(jù)（單位： V） 時(shí)間 U2 D1 0s 0 0 5s SLO 10s SLO 15s SLO 20s SLO 觸發(fā)中斷后 0s WHI 5s SLO 10s WHI 15s WHI 20s SLO 分析 以上數(shù)據(jù)可知，當(dāng)系統(tǒng)初始化后電路處于很穩(wěn)定的狀態(tài)，電壓基本不發(fā)生 變化，紅燈一直保持常亮狀態(tài)；蜂鳴器電路處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)按下模擬中斷信號(hào)的開關(guān)后，單片機(jī)啟動(dòng)中斷程序，使得報(bào)警控制端口編程接近單片機(jī)電源電壓的 +5V，蜂鳴器電路導(dǎo)通，此時(shí)報(bào)警電路會(huì)按照程序發(fā)出警笛聲，同時(shí)紅燈閃爍。編譯信息如下： 通過編譯信息可知，本程序已經(jīng)通過編譯可以運(yùn)行，程序代碼大小占程序寄存器的大小分別是： data 寄存器占 ； xdata 占 0； code 占 360；。 GSM 模塊的模擬 測(cè)試及記錄 本步驟是通過 GSM 端口模擬軟件，對(duì) GSM 端口進(jìn)行模擬測(cè)試，檢測(cè) 單片機(jī)串行端口 是否能夠發(fā)出信息 。 于此同時(shí)系統(tǒng)報(bào)警程序也會(huì)相應(yīng)的啟動(dòng)進(jìn)行聲光報(bào)警。平時(shí)傳感器輸出低電平，當(dāng)有人在探測(cè)器范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)輸出低電平變?yōu)楦唿c(diǎn)片，并輸入單片機(jī)，作為單片機(jī)的外部觸發(fā)信號(hào)處理，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，單片機(jī)輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路和 GSM 模塊開始報(bào)警。感謝我在學(xué)校里 結(jié)識(shí)的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友 ，你們讓我得到了人生最大的一筆財(cái)富。i220。 EA=0。 } //======================= //向串口發(fā)送字符 //======================= void putc_to_SerialPort(uchar c) { SBUF=c。 } } 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 35 //========================== //主程序 //========================== int main(void) { MAIN_init()。 SCON=0x40。 ET1=0。 while(1) { Alarm(90)。 } //======================= //向串口發(fā)送字符 //======================= void putc_to_SerialPort(uchar c) { SBUF=c。 } } //====。 TI=0。 puts_to_SerialPort(AT+CMGC=!!RED ALARM!!\r\n)。 TR1=1。 //波特率不倍增 TL1=0xFD。 P1=0。 TI=0。 SPK=0。 LED=~LED。 謝謝我的父母，沒有他們辛勤的付出也就沒有我的今天，在這一刻，將最崇高的敬意獻(xiàn)給你們！ 本文參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！ 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 33 附錄一 主程序 及中斷服務(wù)程序清單 //=========================== //單片機(jī)允許定時(shí)器中斷和外部中斷 //當(dāng)外部中斷超過 5 次，定時(shí)中斷運(yùn)行中斷程序 //=========================== //變量聲明 //=========================== include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit SPK=P1^0。 從經(jīng)濟(jì)方面來說，利用ＧＳＭ模塊實(shí)現(xiàn)安防產(chǎn)片的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化已是技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)，本系統(tǒng)基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)，從成本上來說能夠極大的節(jié)省開發(fā)成本和生產(chǎn)成本，同時(shí)為以后的二次開發(fā)、技術(shù)升級(jí)留下了良好的開發(fā)空間和端口，能夠?qū)崿F(xiàn)多單片機(jī)的ＧＳＭ通信等網(wǎng)絡(luò)化功能；從公司管理角度來看，智能化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控安防系統(tǒng)能極大的節(jié)省人力資源，減少企業(yè)人力成本，有效整合勞動(dòng)力。 對(duì)于本系統(tǒng)的總體評(píng)估，從整體上說，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單所以穩(wěn)定性相對(duì)來說較高，因此并沒 有出現(xiàn)問題，本系統(tǒng)按照事先所設(shè)想的一步步完成了針對(duì)性的測(cè)試， 所表現(xiàn)的功能復(fù)合本次設(shè)計(jì)的預(yù)期效果， 總體評(píng)估良好。 （ 1）檢測(cè)單片機(jī)串行端口能否發(fā)送信息 GSM 模塊工作是靠單片機(jī)向其傳輸指令，根據(jù)指令的不同進(jìn)行收發(fā)信息，甚至有撥號(hào)報(bào)警的功能，因此要檢測(cè)單片機(jī)能否向 GSM 模塊發(fā)送串行信息，其檢測(cè)方式為在 MAX232 芯片處旁接一個(gè) Proteus 內(nèi)置虛擬中斷（ Virtual Terminal），將虛擬終端的 RXD 連接到單片 機(jī)的 TXD 引腳，當(dāng)單片機(jī)發(fā)送字符時(shí)，可以在虛擬中斷中顯示出來。將編譯后的程序生成 16 進(jìn)制的 hex 文件并保存，以供電路圖仿真模擬時(shí)調(diào)用。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 22 4） GSM 模塊檢測(cè)點(diǎn) GSM 模塊電路較為簡(jiǎn)單，只需檢測(cè)當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí) 串行通信端口是否處于工作狀態(tài)即可，對(duì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)其檢測(cè)情況如圖所示 由圖可知 U3 出 V=WHI 表示電路處于工作狀態(tài)，此時(shí)如有中斷產(chǎn)生，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)送信息通過串口到達(dá) GSM，而 GSM 模塊接到指令后會(huì)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到用戶手機(jī)或其他終端，達(dá)到報(bào)警的效果。 （ 1）電路設(shè)置檢測(cè)點(diǎn) 電路所設(shè)檢測(cè)點(diǎn)主要檢測(cè)電源電壓是否穩(wěn)定，不穩(wěn)定的電源電壓 不僅會(huì)減少系統(tǒng)壽命，極大損害各部位元器件的壽命，同時(shí)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性大大增加，電壓的跳動(dòng)，電路中各種噪聲都會(huì)使本系統(tǒng)失靈，針對(duì)可能出現(xiàn)的情況，如下圖所示設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，并記錄數(shù)據(jù)。針對(duì)仿真電路，應(yīng)在關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置電壓檢測(cè)點(diǎn)，觀察電壓是否符合要求并記錄數(shù)據(jù)。 說明： 因?yàn)?Proteus 仿真能力有限，傳感器電路無法仿真，因此雖然分別給出了檢測(cè)模塊電路圖和系統(tǒng)圖，但是在進(jìn)行仿真測(cè)試以驗(yàn)證系統(tǒng)時(shí)，為 了方便所以將系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，以開關(guān)信號(hào)代替檢測(cè)模塊發(fā)送的脈沖信號(hào)，如下圖所示： AT89C51 的 端口有兩個(gè)功能，當(dāng)接高電平時(shí)為 I/O 端口，可對(duì)外部元件進(jìn)行控制等操作，當(dāng)接低電平時(shí)為中斷 0 端口。程序流程圖 如下所示： 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計(jì) 16 由流程圖可以看出，系統(tǒng)電源打開后進(jìn)入初始化階段， 初始化主要由程序中初始化函數(shù)模塊來完成；程序初始化后將循環(huán)檢測(cè)各端口的變化，當(dāng)沒有中斷產(chǎn)生時(shí)系統(tǒng)維持原狀，當(dāng)有中斷產(chǎn)生時(shí)將進(jìn)入中斷服務(wù)程序模塊 。 其次，如果放大電路輸出端是一個(gè)變化的負(fù)載，那么為了在負(fù)載變化時(shí)保證放大電路的輸出電壓比較穩(wěn)定，要求放大電路具有很低的輸出電阻。在脈沖數(shù)字電路中，因 RC 與脈 寬 tW 的關(guān)系不同而區(qū)分為微分電路和耦合電路；在模擬電路，選擇恰當(dāng)?shù)碾娙?C值，就可以有選擇性地讓較高頻的信號(hào)通過，而阻斷直流及低頻信號(hào)，如高音喇叭串接的電容，就是阻止中低音進(jìn)入高音喇叭，以免燒壞。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計(jì) 12 TC35 中 與 SMS 相關(guān)的若干 GSM AT 指令 基于 TC35 的 短信的發(fā)送方法分成兩步： 1）發(fā)送接收的手機(jī)號(hào)碼 ,等待應(yīng)答 ： AT+CMGS=13307496548回車 (目的地址 ) 對(duì)方 TC35 回應(yīng)： AT+CMGS=13307496548 ２） 輸入短 信息的內(nèi)容 (只能是英文 )： Test 回車 系統(tǒng)硬件電路 元件 的選擇及說明 硬件電路的設(shè)計(jì)見附圖示，從以上分析可知在本設(shè)計(jì)中要用到如下器件 ：AT89C5熱釋電紅外傳感器 模塊 、 LED、 電容電阻 、蜂鳴器等一些單片機(jī)外圍應(yīng)用電路，以及單片機(jī)手工復(fù)位電路等 。 TC35 模塊的工作電壓為 —,可以工作在 900MHz 和 1800MHz 兩個(gè)頻段 ,所在頻段功耗分別為2w(900M)和 1w(1800M)。 電路中Ｃ１和Ｒ２組成ＲＣ延時(shí)電路，將在３．３中詳細(xì)介紹。 Ｒ９和Ｃ６ 組成ＲＣ電路，將在３．３節(jié)中詳細(xì)介紹。 1） BIS0001 簡(jiǎn)介 及工作原理 BIS0001 是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路。 說明： 因?yàn)檐浖?，無法直接模擬出 12V 交流電，故在 Proteus 中模擬電源電路時(shí)，采用激勵(lì)源模式模擬出 12V 交流電，如圖， AC2 輸入 +12V 正弦交流 源 ， AC1輸入 12V 正弦交流 源 ，組成一個(gè) 24V 的正弦交流電源。硬件包括單片機(jī)、輸入 /輸出設(shè)備、以及外圍 應(yīng)用 電路等組成系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的 總稱 。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。另外，該引腳被略微拉高。當(dāng)振蕩 器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。當(dāng) P0口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為 高阻 輸入。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為 9~10um，而探測(cè)元件的波長(zhǎng)靈敏度在 ~20um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。 （ 4）通過 proteus 軟件和 Keil 軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行模擬 仿真，初步檢測(cè)系統(tǒng)的正確性。 Alarm circuit 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 目錄 III 目 錄 1 引言 ................................................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 ......................................................................................................... 1 2 基礎(chǔ)知識(shí)介紹 ................................................................................................................... 2