【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 分流程作出簡(jiǎn)要介紹。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 各組成部分元器件 概述 本系統(tǒng)采用 AT89S52單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心芯片，輔助以 DS1302時(shí)鐘芯片以及LCD1602來(lái)顯示系統(tǒng)的主要信息，采用西門(mén)子 Siemens TC35 GSM模塊作為向用戶進(jìn)行報(bào)警的子系統(tǒng)模塊。除此之外，本系統(tǒng)的傳感 器主要包括 紅外 HCSR50傳感器模塊、MQ2氣體泄漏傳感器 模塊、 DS18B20數(shù)字 溫度傳感器模塊。 下面將對(duì)系統(tǒng)的主要元器件進(jìn)行介紹。 AT89S52 的主要 功能簡(jiǎn)介 AT89S52單片機(jī) 是一種 的 CMOS8位微 處理 器， 由 Atmel公司 制造， 80C51系列 產(chǎn)品引腳 與 指令 可實(shí)現(xiàn)完全 兼容。 AT89S52單片機(jī)具有的 功能 包括 ： 32位 I/O口線 、 256字節(jié) RAM、 三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 、 2個(gè)數(shù)據(jù)指針 、 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路 等 。 除此之外 ， 還 支持節(jié)電模式 和 2種軟件 進(jìn)行編程 。 在 掉電保護(hù) 下 ， RAM可實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 保存，不會(huì) 丟失數(shù)據(jù) ，直到硬件復(fù)位或中斷為止 。 空閑模式 時(shí) ， 單片機(jī)會(huì)暫停 工作， 但是允許定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷 、 串口、 RAM等的 繼續(xù)工作 [1]。 AT89S52單片機(jī) 的管腳排列 如圖 。 圖 AT89S52的管腳排列 Siemens TC35 GSM 模塊 簡(jiǎn)介 TC35 是德國(guó) Siemens 公司 制造 的 GSM 無(wú)線通信模塊， 由于采用了通用的通信接口從而 可以方便 的 與 PC 機(jī)、單片機(jī) 實(shí)現(xiàn) 相互連機(jī)通訊，快速的、安全的、可靠的 、濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 高效的 實(shí)現(xiàn)不同 系統(tǒng)方案中的 傳真 收發(fā)、語(yǔ)音傳送、數(shù)據(jù)傳輸 和 短消息收發(fā) 。 TC35模塊可工作在 包括 900MHz 和 1800MHz 兩個(gè)頻段，所在頻段的 功耗 包括 2W（ 900MHz）與 1W（ 1800MHz）。模塊 包含 AT 命令集 的 接口，支持 PDU 模式 與 文本的傳真 與 短消息。 另外，該模塊包含 電話簿功能 ，可方便實(shí)現(xiàn)通信與單片機(jī)編程 [4]。 西門(mén)子 Siemens TC35 GSM 模塊的功能主要有以下幾點(diǎn)： 收 與 發(fā) 送 短信 息 ； 的交互 傳輸； 語(yǔ)音通話（ GSM 電話）； 。 SMS是由 Etsi所制定的一個(gè)規(guī)范（ GSM GSM ）。當(dāng)使用 7bits編碼的時(shí)候可以 發(fā)送 150個(gè)字符 ，使用 8bit的編碼 的時(shí)候 最多 130個(gè) 字符 ，這些數(shù)據(jù) 通常被用來(lái)當(dāng)做數(shù)據(jù)通信消息 ，不能在手機(jī)屏幕上顯示 。 使用 16bit編碼的時(shí)候 最多 70個(gè)字符并可以在大多數(shù) 手機(jī) 上 顯示。收發(fā) SMS信息時(shí)可采用 PDU模式或者文本模式 兩種不同方式 。 PDU編碼的表現(xiàn)形式 之一實(shí)際上就是文本模式 [6]。 DS1302 時(shí)鐘芯片簡(jiǎn)介 DS1302 是 Dallas 公司推出的 高性能時(shí)鐘電路 ， 是 DS1202 的升級(jí) 換代 產(chǎn)品，與DS1202 可 兼容 ，如圖 。 它 最小 可以 以 秒 為時(shí)間單位 進(jìn)行計(jì)時(shí) ， 工作電壓為 ～5V。 與 CPU 進(jìn) 行通信 時(shí)可采用三線接口 ， 若需要 一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM 數(shù)據(jù) 則可 采用突發(fā)方式。 除此之外 DS1302 內(nèi)部 還裝有 用于存放數(shù)據(jù)的 RAM，與鋰電池一起實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)功能 。 DS1302 的 主要功能如下 ： ，可在意外斷電的情況下持續(xù)保持運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)十年，而且不會(huì)丟失數(shù)據(jù)； BCD 碼表示時(shí)間，以此可實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的簡(jiǎn)單連接與數(shù)據(jù)傳遞； 24 小時(shí)與 12 小時(shí)制的自由切換， 12 小時(shí)制的時(shí)鐘模式自帶 PM 和AM 指示。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 DS1302引腳圖 LCD1602 液晶顯示器 簡(jiǎn)介 LCD1602 以 體積小、 微功耗、顯示內(nèi)容豐富 的 優(yōu)點(diǎn)，在 低功耗應(yīng)用系統(tǒng) 和 袖珍式儀表 中得 到 廣泛 應(yīng)用 ， 圖 為 LCD1602 的 引腳圖 。 它的特征主要有： 部已 含復(fù)位電路 ； 相關(guān) 控制命令 ， 如：清屏、字符閃爍、顯示移位 等 多種功能 ； DDRAM 容量為 80 字節(jié) ； 含有 190 個(gè) 6X8 點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM。 圖 LCD1602引腳圖 各部分 傳感器 功能與簡(jiǎn)介 要實(shí)現(xiàn)多功能家庭報(bào)警系統(tǒng)的 防火、 防盜、防燃?xì)?泄漏 的不同功能 ， 模塊化的傳感器 是 不可或缺 的，而無(wú)論是 使 用 哪種傳感器 模塊 ， 為實(shí)現(xiàn)與 AT89S52 單片機(jī)的簡(jiǎn)單連接與可自由拆卸式的模塊化安裝， 其最終輸出的都是 0/1 變 量。 下面對(duì)系統(tǒng)所需要的傳感器進(jìn)行 簡(jiǎn)要的 介紹 。 紅外熱釋電 傳感器 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 HCSR501是 采用 LHI778探頭設(shè)計(jì) ， 基于紅外 熱釋電 技術(shù) 自動(dòng)控制模塊， 具有 可靠性強(qiáng) 、 靈敏度高 的優(yōu)點(diǎn) ， 廣泛應(yīng)用于各 種 自動(dòng)感應(yīng) 電子 設(shè)備，尤其是 使用 干電池進(jìn)行 供電 的 自動(dòng)控制 設(shè)備 。 它的主要特點(diǎn)包括： （ 1） 全自動(dòng) 的 感應(yīng) 模式 ， 在正常模式下自動(dòng)輸出低電平，當(dāng)有 人進(jìn)入其感應(yīng)范圍 時(shí)則 輸出高電平，人離開(kāi)感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)輸出低電平 ，可方便實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的連接 ； （ 2）可設(shè)置光敏控制， 在 光線 過(guò) 強(qiáng)時(shí) 可設(shè)置降低感應(yīng)靈敏度，避免誤報(bào) ； （ 3） 溫度補(bǔ)償 ， 在 環(huán)境溫度升高至 30℃ 以上時(shí) ，探測(cè)距離 可自動(dòng) 變短， 采用一定的 溫度補(bǔ)償 作為 性能補(bǔ)償。 氣體泄漏傳感器 本設(shè)計(jì) 采 用 MQ2 電 化學(xué)型氣體傳感器， 此傳感器常用于工廠和家庭等場(chǎng)所的氣體泄漏監(jiān)測(cè)，適宜于液化氣、甲烷、氫氣、煙霧等氣體煙霧的監(jiān)測(cè)。其主要特點(diǎn)包括：具有信號(hào)輸出指示、雙路信號(hào)輸出、 TTL 輸出有效信號(hào)為低電平、模擬量輸出 0~5V 電壓，濃度越高電壓越高、對(duì)城市煤氣、天然氣、煙霧有較好的靈敏 度、具有使用壽命長(zhǎng)和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是開(kāi)機(jī)需要進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱階段會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)。 數(shù)字 溫度傳感器 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器可 以 應(yīng)用 于多種場(chǎng)合。封裝后的 DS18B20 可用于電纜溝測(cè)溫 、 機(jī)房測(cè)溫 、 彈藥庫(kù)測(cè)溫等 各種非極限溫度 場(chǎng)合的測(cè)溫 。使用方便 、 封裝形式多樣 、 體積小 ，適用于各種 控制領(lǐng)域 的測(cè)溫 和 設(shè)備 的 數(shù)字測(cè)溫 。 其 主要性能特點(diǎn)如下 ： （ 1） 采用 單線 的 接口方式， AT89S52 單片機(jī) 與 DS18B20 的雙向 的 通訊僅需要一條線即可 以 實(shí)現(xiàn) ； （ 2） 可實(shí)現(xiàn) 多點(diǎn)組網(wǎng)， 通過(guò) 并聯(lián)在 一條 三線上 的 多個(gè) DS18B20 數(shù) 字溫度傳感器即可 實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn) 的 測(cè)溫 ； （ 3） DS18B20 不需要外圍元件，全部轉(zhuǎn)換電路及傳感元件集成在一只集成電路內(nèi) 部 。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 三 章 多功能家庭報(bào)警系統(tǒng) 的硬件設(shè)計(jì) 針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的實(shí)現(xiàn)以及各子系統(tǒng)之間的管腳連接的具體要求，本章對(duì)系統(tǒng)各元器件連接以及各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能作出闡述及解釋?zhuān)瑸橄到y(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn) 在傳感器發(fā)現(xiàn)警情 時(shí)，對(duì)發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行記錄 與發(fā)送 ， 要求 系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能。本設(shè)計(jì) 使 用了 DS1302時(shí)鐘芯片，同時(shí)輔助以液晶顯示器作為時(shí)間顯示模塊。在發(fā)生報(bào)警情況 的同時(shí)將同時(shí)發(fā)送報(bào)警時(shí)間信息，為危險(xiǎn)發(fā)生后的處理帶來(lái)便利。 下面將對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。圖 總體結(jié)構(gòu)圖。 圖 系統(tǒng) 總 體結(jié)構(gòu)圖 AT89S52 單片機(jī) 子 系統(tǒng) AT89S52 單片機(jī)子系統(tǒng) 見(jiàn) 圖 ，其主要 實(shí)現(xiàn)的主要功能 如下。 ：向單片機(jī)進(jìn)行供電。 AT89S52 單片機(jī)工作的電壓范圍是 —， 所以通常給 AT89S52 單片機(jī)外接 5V 的直流電源。連接方式為 20 腳 的 VSS 接電源地端 ， 40 腳的 VCC 接 +5V 電源 。 電路： 即為 單片機(jī) 運(yùn)行 的時(shí)間基準(zhǔn)。 由 18