【正文】 20 線圈和車門把鎖等。整個系統(tǒng)的軟件部分需要負(fù)責(zé)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。整個軟件的結(jié)構(gòu)圖如 圖 41 所示。對溫度值的讀取由 DS18B20來完成。 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。 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(dá)到報警條件，都可以發(fā)出報警信號。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(dá)到閥值？ 進(jìn)入報警狀態(tài) N 紅外值是否達(dá)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(yīng)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(dāng)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。 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。正常工作狀態(tài)下，程序負(fù)責(zé)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。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。 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。程序流程圖如圖 47所示。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。所以對 DS18B20的控制時序就要求比較高。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(jìn)行規(guī)劃。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。電路圖如 圖 38所示。 發(fā)音元件采用壓電蜂鳴器，只需在其兩條引線上加 3V～ 24 V 的直流電壓，蜂鳴振蕩音響。單片機的復(fù)位管腳為高電平復(fù)位，圖上的 RC 微分電路來提供復(fù)位信號。這樣電容就相當(dāng)于導(dǎo)線。 51 系列單片機的時鐘可以利用內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生，只要在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時反饋電路，內(nèi)部振蕩器便自激振蕩，產(chǎn)生時鐘輸出到內(nèi)部的定時控制邏輯電路。 P0口每一個引腳可以推動 8個 LSTTL 負(fù)載。如果是使用 AT89S51或其它內(nèi)部有程序空間的單片機時，此引腳接成高電平使程序運行時訪問內(nèi)部程序存儲器，當(dāng)程序指針 PC值超過片內(nèi)程序存儲器地址 (如 8051/8751/89S51的 PC超過 0FFFH)時，將自動轉(zhuǎn)向外部程序存儲器繼續(xù)運行。當(dāng)采用外部振蕩器時，則此引腳接外部振蕩信號的輸入。 圖 35 是 STC89C52 的管腳圖。 ④具有雙工 UART 串行通道。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。 PT2262/PT2272（ SC2262/SC2272）的第 1～ 8腳是芯片的地址碼設(shè)置腳，地址碼有三個狀態(tài)：懸空、接高電平、接低電平，地址碼就好比是一張身份識別的證書，只有發(fā)射端和接收端的地址碼設(shè)置成完全相同，才能互相確認(rèn)通過。 PT2262/PT2272 是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路， PT2262/PT2272 最多可有 12 位 (A0A11) 三態(tài)地址端管腳 (懸空 , 接高電平 , 接低電平 )，任意組合可提供 531441 地址碼， PT2262 最多可有 6 位 (D0D5) 數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 管腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。 c、反射板盲區(qū)：光束在反射的過程中，有一段區(qū)域是不能識別反射板的區(qū)域，這段區(qū)域就是反射板的盲區(qū)。正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是收不到的；當(dāng)檢測物通過時擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信 號，輸出一個開關(guān)控制信號。槽形開關(guān)的檢測距離因為受整體結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。接收器由光電二極管或光電三極管組成。 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。 通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進(jìn)一步加長。 GND 為地。 DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量。接收電路由 5V 電源供電，當(dāng)接收到有數(shù)據(jù)發(fā)射時，相應(yīng)的管腳輸出高電平，提示發(fā)射器有鍵按下。 6 第 3 章 遙控數(shù)顯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 總硬件原理圖 7 圖 31 總硬件原理圖 傳感器的選型和特點 本設(shè)計中用到了數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20， 紅外對管傳感器， 315MHz 的PT2622/2722 遙控器。而多位數(shù)碼管， 除某一位的公共端會連接在一起，不同位的數(shù)碼管的相同端也會連接在一起。 遙控接收器 光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(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(biāo)物體進(jìn)行探測。當(dāng)報警器開始工作后，顯示電路用來顯示當(dāng)前的溫度值和紅外值。設(shè)計采用模塊化設(shè)計原則，利用多種集成芯片，將硬件模塊和軟件系統(tǒng)組合，初步設(shè)計一個簡易的報警系統(tǒng)，用于車輛方面或者其他方面的報警。第三代報警器主要是空間移動報警器（例如超聲波、微波、被動紅外報警器等），這類報警器的特點是：只要所警戒的空間有人移動就會引起報警。 遙控技術(shù)是對受控對象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制和監(jiān)測的技術(shù)。超聲波信號可以比較準(zhǔn)確的感知距離。隨著遙控技術(shù)的成熟，在報警系統(tǒng)中也得到越來越多的使用。這種報警系統(tǒng)在家庭、場館以及辦公室等場合有廣泛的使用。 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 基于單片機的遙控數(shù)顯控制系統(tǒng) 基于單片機的遙控數(shù)顯控制系統(tǒng) （硬件、軟件設(shè)計） 摘 要 近年來，隨著人們對生活便利性的需求越來越高，能夠?qū)Σ煌愋托盘柕谋O(jiān)測和報警的設(shè)備也越來越多。 紅外技術(shù)是一種發(fā)展很成熟的技術(shù)，由于它是不可見光，用在防盜報警系統(tǒng)上有良好的隱蔽性，而且可以在不同的天氣條件下都可以使用，抗干擾能力也比較強。在報警系統(tǒng)中占有重要的位置，不僅可以遠(yuǎn)距離的遙控報警設(shè)備，可以遠(yuǎn)距離的監(jiān)測終端的基本情況。紅外信號可以很方便的感知距離和人體的靠近 。通過查找 資料，采用無線發(fā)射與接收來控制是否進(jìn)入報警模式，通過紅外線判讀信號，再將信號通過電路傳輸給 8051 單片機處理，由單片機根據(jù)檢測模塊輸入的信號來決定是不是對報警電路進(jìn)行觸發(fā)。由于第二代報警器的價格便宜，在一些車載報警上還大量使用。 本課題研究的主要內(nèi)容 本文 主要設(shè)計的是基于單片機遙控數(shù)顯防盜報警系統(tǒng)，利用單片機控制報警設(shè)備。遙控器用來指示當(dāng)前報警器是否工作。遙控器是一種無線發(fā)射 裝置 ，通過現(xiàn)代的數(shù)字編碼技術(shù)，將按鍵信息進(jìn)行編 碼 ，通過紅外線二極管發(fā)射光波，光波經(jīng)接收機的紅外線接收器將收到的紅外信號轉(zhuǎn)變成電信號，進(jìn)處理器進(jìn)行解碼，解調(diào)出相應(yīng)的指令來達(dá)到控制機頂盒等設(shè)備完成所需的操作要求 。通常的數(shù)碼管又分為 8段，即 8個 LED顯示段，這是為工程應(yīng)用方便如設(shè)計的，分別為 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 DP，其中 DP 是小數(shù)點位段。以上特點使 DS18B20 非常適用于遠(yuǎn)距離多點溫度檢測系統(tǒng)。當(dāng)有鍵按下時按照一定的編碼方式向外發(fā)射。 ROM 的作用是使每一個 DS18B20 都各不相同，這 8 樣就可以實現(xiàn) 一根總線上掛接多個該傳感器的目的。 VDD 是可供選用的外部 +5V電源端，不用時需接地。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲在 18B20 的兩個 8比特的 RAM 中，二進(jìn)制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于 0，這 5 位位為只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到 實際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1再乘于 即可得到實際溫度。該傳感器的探測距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應(yīng)用于對障礙物或移動物體是否遮擋發(fā)光管的判定。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。輸出一個開關(guān)控制信號，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動作。 d、 擴散反射式光電開關(guān) 它的檢測頭里也裝有一個發(fā)光器和一個收光器，但前方?jīng)]有反光板。在反射型和反射板型光電傳感器的情況下，參考軸是發(fā)送器和接收器透鏡的光軸之間的中線。 12 遙控傳感器的特點 要實現(xiàn)無線報警組網(wǎng)，對組成的無線報警探頭和主機有一定的技術(shù)要求：比如無線發(fā)射接收的工作頻率相同，這里提供的設(shè)備都是工作在 315M Hz 的，并且都用聲表諧振器穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度非常好，而且需要采用相同的編碼解碼芯片，這里都用 PT2262/PT2272，而且芯片的振蕩電阻相一致，振蕩電阻的大小決 定了編碼波形高低電平的寬度。 要組成一個無線報警網(wǎng)最重要的是要正確設(shè)置各個無線探頭和主機編解碼芯片的地址碼和數(shù)據(jù)碼。）。 ③工作頻率為 33mHz，大家都知道 89C51 的極限工作頻率只有 24M，就是說 STC89C52具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機是 8051還是 89C51 還是 MCS51 等等），在 STC89C52 上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。在片內(nèi)接至振蕩器的反相放大器輸出端和內(nèi)部時鐘發(fā)生器輸入端。因此在 8031 中， EA 引腳必須接低電位，因為其內(nèi)部無程序存 儲器空間。外部不擴展而單片應(yīng)用時，則作一般雙向 I／ O口用。其特殊功能引腳分配如下： RXD 串行通信輸入 TXD 串行通信輸出 INT0 外部中斷 0 輸入，低電平有效 INT1 外部中斷 1 輸入，低電平有效 T0 計數(shù)器 0 外部事件計數(shù)輸入端 T1 計數(shù)器 1 外部事件計數(shù)輸入端 WR 外部隨機存儲器的寫選通，低電平有效 RD 外部隨機存儲器的讀選通，低電平有效 單片機外圍接口電路 （ 1）時鐘電路 時鐘電路控制著計算機的工作節(jié)奏， 51 系列單片機內(nèi)有一個反相放大器組成的振蕩器， XTAL1 為反相器的輸入端， XTAL2 為反相器的輸出端。當(dāng)開機上電瞬間，直流電源相當(dāng)于一個交流電源給電容充電。從圖上我們可以看到，單片機的時鐘由 12MHz 的晶振提供，其時鐘節(jié)拍為 1 微秒。實現(xiàn)聲光報警電路比較簡單 ,如 圖 37 所示。 顯示電路 為了能夠?qū)崟r的看到溫度值和紅外被遮擋的時間值，整個設(shè)計上增加了動態(tài)數(shù)碼管顯示電路。在軟件的編程過程中，要一步就實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能是有困難的，只有逐步實現(xiàn)各個功能，然后進(jìn)行組合，才能方便實現(xiàn)整個功能。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 13 N ov 20xx S he e t o f F i l e : F : \ B us i ne s s \產(chǎn)品 \報警器 1\ M yD e s i D r a w n B y:正 常 工 作 狀 態(tài)待 機 狀 態(tài) 報 警 狀 態(tài)A 鍵 按下B 鍵 按下B 鍵 按下滿 足 報 警 條 件 圖 41 軟件結(jié)構(gòu)圖 軟件設(shè)計程序 系統(tǒng)的程序固化在 STC89C52內(nèi)部的 Flash內(nèi)存 中，有主程序、溫度讀取程序、紅外遮 22 擋時間判定程序、遙控器狀態(tài)判斷程序和報警子程序等組成。 DS18B20是一線式的器件，數(shù)據(jù)的讀寫都通過一個數(shù)據(jù)端口來完成。 圖 44和 45分別給出了 DS18B20內(nèi)部的讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的流程圖： 初始化 DS18B20 寫溫度 轉(zhuǎn)換指令 等待溫度轉(zhuǎn)換 讀取溫度值 返回溫度值 溫度讀取發(fā)生的 序 24 圖 44 DS18B20 內(nèi) 部讀數(shù)據(jù)流程圖 圖 45 DS18B20 內(nèi)部寫數(shù)據(jù)流程圖 中斷顯示程序 在 DS18B20的程序中，當(dāng)啟動 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換之后，需要等待 750ms以上，才能從開始 結(jié)束 發(fā)送 DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)送跳過 ROM 命令 發(fā)送讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗 ９字節(jié)完？ 讀取操作， CRC 校驗 CRC 校驗正確？ N N y y 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)送跳過 ROM 命令 發(fā)溫度開始命令轉(zhuǎn)換 結(jié)束 開始 25 DS18B20端口上讀到當(dāng)前的溫度值。在硬件設(shè)計方面已經(jīng)對每個傳感器的報警條件進(jìn)行了設(shè)置。該傳感器的探測距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應(yīng)用于對障礙物或 移動物體是否遮擋發(fā)光管的判定。）。當(dāng)遙控器的 B鍵按下，則有正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入待機工作