【正文】 20 線圈和車門把鎖等。整個系統(tǒng)的軟件部分需要負責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。整個軟件的結構圖如 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到報警條件，都可以發(fā)出報警信號。后送 E1 開始 結束 初始化 讀取溫度值 讀取紅外的值 溫度是否達到閥值？ 進入報警狀態(tài) N 紅外值是否達到閥值？ 報警是否解除？ y y y 27 第 5 章 遙控數(shù)顯控制系統(tǒng)的調試與結果 硬件調試分析的過程 紅外對管傳感器模塊對環(huán)境光線適應能力強，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 （如有特殊要求可調整頻率，頻率的調整范圍為266MHz~433MHz。正常工作狀態(tài)下，程序負責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，采用模塊化的設計方法，才能將硬件與軟件結合實現(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。單片機的復位管腳為高電平復位，圖上的 RC 微分電路來提供復位信號。這樣電容就相當于導線。 51 系列單片機的時鐘可以利用內部振蕩器產生，只要在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時反饋電路，內部振蕩器便自激振蕩，產生時鐘輸出到內部的定時控制邏輯電路。 P0口每一個引腳可以推動 8個 LSTTL 負載。如果是使用 AT89S51或其它內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部程序存儲器，當程序指針 PC值超過片內程序存儲器地址 (如 8051/8751/89S51的 PC超過 0FFFH)時，將自動轉向外部程序存儲器繼續(xù)運行。當采用外部振蕩器時，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，如有特殊要求可調整電壓范圍。 PT2262/PT2272（ SC2262/SC2272）的第 1～ 8腳是芯片的地址碼設置腳，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置成完全相同，才能互相確認通過。 PT2262/PT2272 是臺灣普城公司生產的一種 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，輸出一個開關控制信號。槽形開關的檢測距離因為受整體結構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 150m，當采用每米絞合次數(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，當接收到有數(shù)據(jù)發(fā)射時，相應的管腳輸出高電平，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 光電開關將輸入電流在發(fā)射器上轉換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。當報警器開始工作后，顯示電路用來顯示當前的溫度值和紅外值。設計采用模塊化設計原則，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。 遙控技術是對受控對象進行遠距離控制和監(jiān)測的技術。超聲波信號可以比較準確的感知距離。隨著遙控技術的成熟，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 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，能夠對不同類型信號的監(jiān)測和報警的設備也越來越多。 紅外技術是一種發(fā)展很成熟的技術，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，不僅可以遠距離的遙控報警設備，可以遠距離的監(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容 本文 主要設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備。遙控器用來指示當前報警器是否工作。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，將按鍵信息進行編 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變成電信號，進處理器進行解碼，解調出相應的指令來達到控制機頂盒等設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，這是為工程應用方便如設計的，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 非常適用于遠距離多點溫度檢測系統(tǒng)。當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。當將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常 12 位轉化后得到的 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節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應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。輸出一個開關控制信號，切斷或接通負載電流，從而完成一次控制動作。 d、 擴散反射式光電開關 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要求：比如無線發(fā)射接收的工作頻率相同，這里提供的設備都是工作在 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。在片內接至振蕩器的反相放大器輸出端和內部時鐘發(fā)生器輸入端。因此在 8031 中， EA 引腳必須接低電位，因為其內部無程序存 儲器空間。外部不擴展而單片應用時，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。當開機上電瞬間，直流電源相當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 為了能夠實時的看到溫度值和紅外被遮擋的時間值，整個設計上增加了動態(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 軟件結構圖 軟件設計程序 系統(tǒng)的程序固化在 STC89C52內部的 Flash內存 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 轉換指令 等待溫度轉換 讀取溫度值 返回溫度值 溫度讀取發(fā)生的 序 24 圖 44 DS18B20 內 部讀數(shù)據(jù)流程圖 圖 45 DS18B20 內部寫數(shù)據(jù)流程圖 中斷顯示程序 在 DS18B20的程序中，當啟動 DS18B20溫度轉換之后，需要等待 750ms以上，才能從開始 結束 發(fā)送 DS18B20 復位命令 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 復位命令 發(fā)送跳過 ROM 命令 發(fā)溫度開始命令轉換 結束 開始 25 DS18B20端口上讀到當前的溫度值。在硬件設計方面已經(jīng)對每個傳感器的報警條件進行了設置。該傳感器的探測距離可以通過電位器調節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應用于對障礙物或 移動物體是否遮擋發(fā)光管的判定。）。當遙控器的 B鍵按下，則有正常工作狀態(tài)轉入待機工作