【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 才能正常啟動(dòng) 16～ 23 數(shù)據(jù)輸入 /輸出 引腳 ，分別為 DSR0、 RING0、 RxD0、 TxD0、 CTS0、RTS0、 DTR0 和 DCD0 TC35輸入 /輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)。它 沒有 校驗(yàn)位，有 8位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，波特率 可選，范圍 300bps~115kbps，默認(rèn) 情況下是 9600。 24～ 29 SIM 卡 工作狀態(tài)由 SIM 卡引腳 CCIN 引腳 監(jiān)控 ， 卡槽有 SIM 卡的 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 11 頁(yè) 共 67 頁(yè) 話 ， 在 CCIN 引腳輸出高電平 30 RTC 備份 31 電源關(guān)閉引腳 32 該引腳用于檢測(cè)發(fā)射時(shí)的功率變化 33～ 40 語(yǔ)音接口 單片機(jī)模塊 本課題單片機(jī)模塊選用單片機(jī)開發(fā)板進(jìn)行二次開發(fā)，其中單片機(jī)選用STC89C52RC,單片機(jī)開發(fā)板實(shí)物圖如圖 所示： 圖 單片機(jī)開發(fā)板 STC89C52RC 單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)， 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇。 主要特性如下： 1）增強(qiáng)型 8051 單片機(jī)， 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 12時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051。 2）工作電壓： ～ （ 5V 單片機(jī)） /～ （ 3V 單片機(jī)）。 3）工作頻率范圍： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá) 48MHz。 4）用戶應(yīng)用程序空間為 8K 字節(jié)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁(yè) 共 67 頁(yè) 5）片上集成 512字節(jié) RAM。 6）通用 I/O 口（ 32 個(gè)）， P1/P2/P3/P4 是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。 7） ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專 用仿真器，可通過串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。 8）具有 EEPROM 功能。 9）具有看門狗功能。 10）共 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器 T0、 T T2。 11）外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路， Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。 12）通用異步串行口（ UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn) 多個(gè) UART。 13）工作溫度范圍： 40～ +85℃（工業(yè)級(jí)） /0～ 75℃（商業(yè)級(jí)）。 14） PDIP 封裝 [7]。 傳感器模塊 本課題傳感器使用 SW18020P 震動(dòng)傳感器。 傳感器特性如下： 1） SW18020P 為彈簧型無方向性觸發(fā)開關(guān)。 2） 在靜止時(shí)為開路 OFF 狀態(tài)。當(dāng)受到外力碰觸而達(dá)到適當(dāng)振動(dòng)力時(shí)或移動(dòng)速度達(dá)到適當(dāng)離（偏）心力時(shí)，導(dǎo)電接腳會(huì)產(chǎn)生瞬間導(dǎo)通（ ON）狀態(tài)，使電氣特性改變。而當(dāng)外力消失時(shí)電氣特性又發(fā)生改變，恢復(fù)開路 OFF 狀態(tài)。 3）無方向性，任何角度均可觸發(fā)工作。 4）觸發(fā)靈敏度可依電路需要選用適合的靈敏度開關(guān)。 5）本開關(guān)適用于小電流電路（二次回路）或（ IC）的觸發(fā)。 由于 SW18020P 震動(dòng)傳感器輸出的不是 TTL 電平，而單片機(jī)工作時(shí)能識(shí)別的是 TTL 電平，故要添加相應(yīng)的外圍電路，使電路輸出端產(chǎn)生 TTL 電平。因?yàn)?LM393輸出端集電極開路，所以要接上拉電阻。當(dāng)接通電源時(shí)，電源指示燈點(diǎn)亮，說明電路開始正常工作。當(dāng)震動(dòng)傳感器沒有接收到震動(dòng)信號(hào)時(shí)，傳感器是斷開的。故 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13 頁(yè) 共 67 頁(yè) 比較器正輸入端的電平大于負(fù)輸入端的電平，電路輸出端呈現(xiàn)高電平。當(dāng)傳感器接收到震動(dòng)信號(hào)時(shí)，傳感器導(dǎo)通，電容放 電，傳感器正輸入端電壓小于負(fù)輸入端電壓，電路輸出端為低電平，并且輸出端的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，提示電路被觸發(fā) 。 電路原理圖如圖 ： 圖 傳感器電路原理圖 聲光報(bào)警模塊 聲光報(bào)警電路由蜂鳴器，發(fā)光二極管， PNP 三極管等元器件組成。當(dāng)聲光報(bào)警電路正常工作時(shí)，其輸入端默認(rèn)輸入是高電平。當(dāng)開啟聲光報(bào)警功能時(shí)，輸入端變成低電平， PNP 三極管導(dǎo)通，蜂鳴器報(bào)警，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，具體電路如圖 所示： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 聲光報(bào)警電路原理圖 實(shí)物圖如圖 ： 圖 聲光報(bào)警電路實(shí)物圖 本章小結(jié) 本章節(jié)系統(tǒng)的介紹了防盜系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。首先第一節(jié)介紹了整個(gè)系統(tǒng)的工作原理。第二節(jié)介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了具體的分析。第三節(jié)介紹了設(shè)計(jì)過程中會(huì)使用到的一些硬件，對(duì)這些硬件的原理，特性等進(jìn)行了詳細(xì)的論述。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁(yè) 共 67 頁(yè) 4 下位機(jī)報(bào)警模塊設(shè)計(jì) 下位機(jī)報(bào)警模塊具體流程設(shè)計(jì) 在這一章結(jié)中將重點(diǎn)分析電動(dòng)車車載端的軟件將如何來實(shí)現(xiàn)，由于考慮到成本等各種因素的限制，在車載端使用單片機(jī)來進(jìn)行智能控制是比較合理的。設(shè)計(jì)過程中考慮到成 本的問題，所以 GPS 采用模擬的方法。實(shí)際設(shè)計(jì)過程中車載程序完成的主要功能是，單片機(jī)實(shí)時(shí)接收傳感器數(shù)據(jù)，以及用戶發(fā)送的短消息控制命令。當(dāng)電動(dòng)車狀態(tài)異常時(shí)，傳感器工作狀態(tài)發(fā)生變化，單片機(jī)檢測(cè)到這個(gè)信息后發(fā)短信給用戶，通知用戶此時(shí)電動(dòng)車為異常狀態(tài)。同時(shí)用戶也可以用特定的指令來遠(yuǎn)程控制單片機(jī)的工作狀態(tài)，基本實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車防盜的遠(yuǎn)程報(bào)警功能。具體軟件流程圖如圖 所示： 聲 光 報(bào) 警短 信 報(bào) 警初 始 化檢 測(cè) 傳 感 器 信 息檢 測(cè) 接 收 短 信否否是短 信 2短 信 1打 開 報(bào) 警關(guān) 閉 聲 光 及短 信 報(bào) 警檢 測(cè) 接 收 短 信短 信 1 短 信 2開 啟 短 信 報(bào)警關(guān) 閉 聲 光 及短 信 報(bào) 警否 圖 C程序流程圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁(yè) 共 67 頁(yè) 下位機(jī)硬件接口設(shè)計(jì) 對(duì)單片機(jī)進(jìn)行開發(fā)是在硬件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，是以硬件為基礎(chǔ)的。下位機(jī)的硬件連接圖如圖 ： 單 片 機(jī)傳 感 器聲 光 報(bào) 警電 路G S M 圖 硬件連接圖 1）傳感器與單片機(jī)接口：對(duì)于傳感器數(shù)據(jù)的接收，這邊我們用外部中斷 0實(shí)現(xiàn)。即把傳感器的輸出端接在單片機(jī) 管腳上，這樣只要傳感器端有數(shù)據(jù)傳來，單片機(jī)就能立即做出反應(yīng)，其中傳感器默認(rèn)輸出為高電平。 2）單片機(jī)與聲光報(bào)警電路接口：聲光報(bào)警電路由單片機(jī)的 引腳控制，當(dāng) 引腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，聲光報(bào)警電路開始工作。 3）單片機(jī)和 GSM 模塊之間進(jìn)行串口通信，由于單片機(jī)輸出的是 TTL 電平，而 TC35 輸出的是 CMOS 電平，這里面還需要用 MAX232 芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。由于本課題開發(fā)過程使用的是開發(fā)板，所以直接把單片機(jī)開發(fā)板上的 RS232 串口和TC35 開發(fā)板上的 RS232 串口相連接即可。 對(duì)于 MAX232 芯片的連接下面詳細(xì)的介紹一下。 MAX232 芯片是美信（ MAXIM）公司專為 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用 +5v 單電源供電。當(dāng)用 MAX232 芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換時(shí)， TTL/CMOS數(shù)據(jù)從 11 引腳（ T1IN）、 10引腳（ T2IN）輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 14腳（ T1OUT）、7腳（ T2OUT）送到電腦 DB9 插頭； DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 13 引腳（ R1IN）、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 17 頁(yè) 共 67 頁(yè) 8引腳（ R2IN）輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 12引腳（ R1OUT）、 9引腳（ R2OUT）輸出。 GSM 芯片和 MAX232 芯片引腳的連接如下： 1） GSM的 18 引腳 RXD0 和 MAX232 的 12引腳 R1OUT 相連。 2） GSM的 19 引腳 TXD0 和 MAX232 的 11引腳 T1IN 相連。 3） GSM的 22 引腳 GND 和 MAX232 的 15引腳 GND 相連。 GSM 開 發(fā)板上 RS232 通信串口和 MAX232 芯片引腳的連接如下： 1） RS232 通信串口 2針腳和 MAX232 芯片 14引腳 T10UT 相連。 2） RS232 通信串口 3針腳和 MAX232 芯片 13引腳 R1IN 相連。 3） RS232 通信串口 5針腳和 MAX232 芯片的 15 引腳 GND 相連。 單片機(jī)開發(fā)板上 RS232 通信串口和 MAX232 芯片引腳的連接如下： 1） RS232 通信串口 2針腳和 MAX232 芯片 7引腳 T20UT 相連。 2） RS232 通信串口 3針腳和 MAX232 芯片引 8 腳 R2IN 相連。 3） RS232 通信串口 5針腳和 MAX232 芯片的 15 引腳 GND 相連。 單片機(jī)與 MAX232 芯片引腳的連接如下： 1）單片機(jī) P31 腳和 MAX232 芯片 10 引腳 T2IN 相連。 2）單片機(jī) P30 腳和 MAX232 芯片 9引腳 R2OUT 相連。 3）單片機(jī) 20 引腳 GND 和 MAX232 芯片 15 引腳 GND 相連 通過上面的連接，就能方便的實(shí)現(xiàn) GSM 和單片機(jī)的串口通信了。 軟件開發(fā)環(huán)境介紹 軟件介紹 對(duì)單片機(jī)程序的開發(fā)我們 使用 Keil uVision2 軟件來完成。 KeiluVision2是德國(guó) KeilSoftware 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng) C 語(yǔ)言 的語(yǔ)法來開發(fā)，與匯編相比， C 語(yǔ)言易學(xué)易用 ,而且大大的提高了工作效率和項(xiàng)目開發(fā)周期 ,他還能嵌入 匯編 ，可以在關(guān)鍵的位置嵌入，使程序達(dá)到接近于匯編的工作效率。 KEILC51 標(biāo)準(zhǔn) C 編譯器為 8051 微控制器的軟件開發(fā)提供了 C 語(yǔ)言環(huán)境 ,同時(shí)保留了匯編代碼高效 ,快速的特點(diǎn) [7]。 軟件使用說明 把 Keil uVision2 軟件打開后 ,操作界面如圖 所示： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 菜單界面 首先我們點(diǎn)擊菜單欄的工程選項(xiàng)，新建一個(gè)工程并進(jìn)行保存，如圖 所示： 圖 工程界面 保存完成以后，將會(huì)跳出一個(gè)見面，讓我們選擇要開發(fā)的嵌入式芯片的型號(hào)，由于本課題使用的是 52 單片機(jī)，所以這邊選擇 89C52： 圖 型號(hào)選擇 然后我們選擇菜單欄上的新建文件按鈕，新建一個(gè)文件，文件名為 Text1，并對(duì)其另存為，另存的文件名后綴為 C： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 19 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 保存文件 接下來我們就把新建的 文件添加進(jìn)工程，以便對(duì)該文件進(jìn)行軟件的編寫： 圖 添加文件 文件成功添加進(jìn)工程以后會(huì)在工程目錄下看到該文件： 圖 添加成功 隨后我們要更改下工程文件里的目標(biāo) Target1 屬性，把目標(biāo)屬性中的晶振改成 ： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 20 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 晶振設(shè)定 最后把目標(biāo) Target1 屬性中 的輸出屬性中的生成 HEX 文件打上勾： 圖 HEX文件設(shè)置 通過以上的步驟，我們就可以開始進(jìn)行在代碼窗口中進(jìn)行編程了。 下位機(jī) C 程序設(shè)計(jì) 寄存器介紹 在正式進(jìn)行編程之前，先簡(jiǎn)單介紹一下 89C52 的寄存器。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器方式寄存器 TMOD，如表 ： 表 方式寄存器 TMOD_7 TMOD_6 TMOD_5 TMOD_4 TMOD_3 TMOD_2 TMOD_1 TMOD_0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定時(shí) 器 1 定時(shí)器 0 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁(yè) 共 67 頁(yè) 1） GATE：門控位。 GATE 為 1時(shí)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)受定時(shí)器運(yùn)行控制位和外部引腳輸入電平的控制； GATE 為 0時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)不受外部引腳輸入電平的控制，而只受定時(shí)器運(yùn)行控制位的控制。 2） C/T：定時(shí)和計(jì)數(shù)功能選擇位。 C/T=1時(shí)為外部事件計(jì)數(shù)功能。 C/T=0為 定時(shí)器功能 。 3） M M0：用于設(shè)置定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的工作方式。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器控制寄存器 TCON