【文章內(nèi)容簡介】 e)端 ,高電平（ 1）時讀取信息，低電平時執(zhí)行指令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。 15 腳背光正極， 16 腳背光負極。 LCD1602的操作控制 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形 ，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。 因為 1602 識別的是 ASCII 碼，試驗可以用 ASCII 碼直接賦值，在單片機編程中還可 9 以用字符型常量或變量賦值，如 39。A’。 以下是 1602 的 16 進制 ASCII 碼表地址： 圖 33 1602 ASCII 碼表地址 讀的時候，先讀左邊那列，再讀上面那行，如： 號的 ASCII 為 0x23，字母 Q 的 ASCII為 0x51（前面加 0x 表示十六進制）。 HCSR501 紅外熱釋電傳感器 HCSR501傳感器模塊 HCSR501 是基于紅外線技術(shù)的自動控制模塊，采用德國原裝進口 LHI778 探頭設計，靈敏度高，可靠性強，超低電壓工作模式，廣泛應用于各類自動感應電器設備，尤其是干電池供電的自動控制產(chǎn)品 [9]。 10 電氣參數(shù)如表 31 所示： 表 31 HCSR501 電氣參數(shù) 產(chǎn)品型號 HCSR501 人體感應模塊 工作電壓范圍 直流電壓 ~ 20V 靜態(tài)電流 50uA 電平輸出 高 觸發(fā)方式 L 不可重復觸發(fā) /H 重復觸發(fā) 延時時間 ~200S(可調(diào) )可制作范圍零點幾秒到幾十秒 封鎖時間 (默認 )可制作范圍零點幾秒到幾十秒 電路板外形尺寸 32mm 24mm 感應角度 100 度錐角 工作溫度 15~ 70 度 感應透鏡尺寸 直徑： 23mm(默認 ) HCSR501傳感器功能特點 全自動感應 :人進入其感應范圍則輸出高電平，人離開感應范圍則自動延時關閉高電平，輸出低電平。 光敏控制（可選擇，出廠時未設）可設置光敏控 制，白天或光線強時不感應。 溫度補償 (可選擇，出廠時未設 )：在夏天當環(huán)境溫度升高至 30～ 32℃，探測距離稍 變短，溫度補償可作一定的性能補償。 兩種觸發(fā)方式：（可跳線選擇） a、不可重復觸發(fā)方式 :即感應輸出高電平后，延時時間段一結(jié)束，輸出將自動從 高電平變成低電平； b、可重復觸發(fā)方式：即感應輸出高電平后，在延時時間段內(nèi)，如果有人體在其感應范圍活動，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時將高電平變?yōu)榈碗娖剑ǜ袘K檢測到人體的每一次活動后會自動順延一個延時時間段，并且以最后一次活動的時間為延時時 間的起始點 )。 具有感應封鎖時間 (默認設置 : 封鎖時間 )：感應模塊在每一次感應輸出后（高電平變成低電平），可以緊跟著設置一個封鎖時間段，在此時間段內(nèi)感應器不接受任何感應信號。此功能可以實現(xiàn)“感應輸出時間”和“封鎖時間”兩者的間隔工作，可應用于 11 間隔探測產(chǎn)品；同時此功能可有效抑制負載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。 (此時間可設置在零點幾秒 — 幾十秒鐘 )。 工作電壓范圍寬：默認工作電壓 ~20V。 微功耗 :靜態(tài)電流 50 微安，特別適合干電池供電的自動控制產(chǎn)品。 輸出高電平信號：可方便與 各類電路實現(xiàn)對接。 其感應范圍如圖 34 所示。 圖 34 HCSR501 模塊感應范圍 HCSR501傳感器的應用特點 1. 感應模塊通電后有一分鐘左右的初始化時間，在此期間模塊會間隔地輸出 03 次，一分鐘后進入待機狀態(tài)。 2. 應盡量避免燈光等干擾源近距離直射模塊表面的透鏡，以免引進干擾信號產(chǎn)生誤動 作；使用環(huán)境盡量避免流動的風，風也會對感應器造成干擾。 3. 感應模塊采用雙元探頭，探頭的窗口為長方形，雙元（ A 元 B 元）位于較長方向的兩端，當人體從左到右或從右到左走過時 ,紅外光譜到達雙元的時間 、距離有差值， 差值越大，感應越靈敏，當人體從正面走向探頭或從上到下或從下到上方向走過時，雙元檢測不到紅外光譜距離的變化，無差值，因此感應不靈敏或不工作；所以 安裝感應器時應使探頭雙元的方向與人體活動最多的方向盡量相平行，保證人體經(jīng)過時先后被探頭雙元所感應。為了增加感應角度范圍，本模塊采用圓形透鏡，也使 得探頭四面都感應，但左右兩側(cè)仍然比上下兩個方向感應范圍大、靈敏度強，安裝時仍須盡量按以上要求。 12 NRF24L01+無線數(shù)傳模塊 NRF24L01+模塊 NRF24L01+是挪威 NordicVLSI 公司出品 的一款新興射頻收發(fā)器件，采用4mmX4mmQFN20 封裝。 NRF24L01+工作在 ISM 頻段： ~。且內(nèi)置頻率合成器、功率放大器調(diào)制器等。并融合增強行 shockbrust 技術(shù)，其中地址、輸出功率、通信頻道可通過程序進行配置，適用于多機通訊。 NRF24L01+功耗很低在以 6DB 功率發(fā)射時，工作電流只有 9mA；而對應接收機的工作電流只有 ，多種低功率模式是節(jié)能設計更加方便。 NRF24L01+在業(yè)界領先的低功耗特點是其特別適合于紐扣電池的 低功耗應用，整個解決方案包括鏈路層和 MultiCeiver 功能，提供了比現(xiàn)有 NRF24XX 更多的功能和更低的消耗，與目前的藍牙技術(shù)相比在提供更高的速率的同時，只需消耗更小的功耗。 NRF24L01+與 NRF24L01 兼容，同時增加 250Kbps 低速功能 [10]。 NRF24L10+模塊特性如表 32 所示： 表 32 NRF24L10+模塊特性 NRF24L01+模塊原理 發(fā)射數(shù)據(jù)時，首先將 NRF24L01+配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點地址 TX_ADDR和有效數(shù)據(jù) TX_PLD 按照時序由 SPI 口寫入 NRF24L01+緩存區(qū)， TX_PLD 必須在 CSN為低時連續(xù)寫入，而 TX_ADDR 在發(fā)射時寫入一次即可，然后 CE 置為高電平并保持至少 10μ s，延遲 130μ s 后發(fā)射數(shù)據(jù) 。若自動應答開啟，那么 NRF24L01+在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進入接收模式，接收應答信號（自動應答接收地址應該與接收節(jié)點地址 TX_ADDR 一致）。如果收到應答，則認為此次通信成功， TX_DS 置高，同時 TX_PLD 從 TX FIFO 中清除；若未收到應答，則自動重新發(fā)射該數(shù)據(jù) (自動重發(fā)已開啟 )，若重發(fā)次數(shù) (ARC)達到上限，MAX_RT 置高， TX FIFO 中數(shù)據(jù)保留以便在次重發(fā)； MAX_RT 或 TX_DS 置高時，使 IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知 MCU。最后發(fā)射成功時 ,若 CE 為低則 NRF24L01+進入空閑模式 1；若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且 CE 為高，則進入下一次發(fā)射 。若發(fā)送堆棧中無數(shù)據(jù)且 CE 為高，則進入空閑模式 2。 接收數(shù)據(jù)時 ,首先將 NRF24L01+配置為接收模式，接著延遲 130μ s 進入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。當接收方檢測到有效的地址和 CRC 時，就將數(shù)據(jù)包存儲在 RX FIFO 中， 13 同時中斷標志位 RX_DR 置高， IRQ 變低，產(chǎn)生中斷，通知 MCU 去取數(shù)據(jù)。若此時自動應答開啟，接收方則同時進入發(fā)射狀態(tài)回傳應答信號。最后接 收成功時，若 CE 變低，則 NRF24L01+進入空閑模式 1。 在寫寄存器之前一定要進入待機模式或掉電模式。 SPI 口為同步串行通信接口，最大傳輸速率為 10 Mb/s，傳輸時先傳送低位字節(jié)，再傳送高位字節(jié)。但針對單個字節(jié)而言，要先送高位再送低位。與 SPI 相關的指令共有 8 個，使用時這些控制指令由 NRF24L01+的 MOSI 輸入。相應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息是從 MISO 輸出給 MCU。 NRF24L0l+所有的配置字都由配置寄存器定義，這些配置寄存器可通過 SPI 口訪問。NRF24L01+ 的配置寄存器共有 25 個，常用的配置 寄存器如表 33 所示。 表 33 常用配置寄存器 0A~0F RX_ADDR_P0~P5 設置接收通道地址 10 TX_ADDR 設置接收接點地址 11~16 RX_PW_P0~P5 設置接收通道的有效數(shù)據(jù)寬度 NRF24L01+模塊引腳功能介紹 NRF24L01 的封裝及引腳排列如圖 35 所示： 14 圖 35 NRF24L01+模塊引腳分布 CE：使能發(fā)射或接收 。 CSN， SCK， MOSI， MISO： SPI 引腳端，微處理器可通過此引腳配置 NRF24L01： IRQ：中斷標志位； VDD：電源輸入端； VSS：電源地； XC2， XC1：晶體振蕩器引腳 。 VDD_PA：為功率放大器供電，輸出為 V； ANT1,ANT2：天線接口； IREF：參考電流輸入。 NRF24L01+模塊工作模式 通過配置寄存器可將 NRF241L01+配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式，如表 34 所示。 15 表 34 NRF24L01+ 模塊工作模式 模式 PWR_UP PRIM_RX CE FIFO 寄存器狀態(tài) 接收模式 1 1 1 發(fā)射模式 1 0 1 數(shù)據(jù)在 TX FIFO 寄存器中 發(fā)射模式 1 0 1→0 停留在發(fā)送模式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完 待機模式 2 1 0 1 TX FIFO 為空 待機模式 1 1 0 無數(shù)據(jù)傳輸 掉電 0 4 紅外無線防盜系統(tǒng)硬件電路設計 現(xiàn)場紅外檢測發(fā)送端設計 16 圖 41 現(xiàn)場紅外檢測端硬件原理圖 系統(tǒng)時鐘 時鐘電路是用來產(chǎn)生 AT89C52 單片機工作時所必須的時鐘信號， AT89C52 本身就是一個復雜的同步時序電路，為保證工作方式的實現(xiàn)， AT89C52 在唯一的時鐘信號的控制下嚴格的按時序執(zhí)行指令進行工作 ，時鐘的頻率影響單片機的速度和穩(wěn)定性。通常時鐘由于兩種形式：內(nèi)部時鐘和外部時鐘。 圖 42 系統(tǒng)時鐘 復位電路設計 單片機復位是使 CPU 和系統(tǒng)中的其它功能部件都處在一個確定的初始狀態(tài) , 并從這個狀態(tài)開始工作。其主要功能是： 把程序計數(shù)器 PC 值初始化，使單片機從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。 當程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，也需要復位來重新啟動單片機。 復位電路作用非常重要。一個單片機系統(tǒng)能否復正常運行，首先要確保是否能成功 17 復位。復位分為上電復位和手動復位。 a)上電自動復位是通過外部復位電路電容充電實現(xiàn)的。只要電源的上電時間不超過1ms，即可實現(xiàn)自動上電復位，所以接通電源就完成了系統(tǒng)的復位初始化。 b)按鍵手動復位分為電平方式和脈沖方式。 本次設計中，我采用了按鍵電平復位方式的復位電路，同時選用晶振值為： 8M Hz，將電阻值分別定為 10KΩ，電容值為 100μ F，這樣，這樣復位信號高電電平持續(xù)時間大于 2 個機器周期，保證使系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)復位電路如圖 43 示： 圖 43 系統(tǒng)復位電路 紅外熱釋電傳感器接口電路設計 傳感器模塊采用 HCSR501，共三個引腳， 分別為電源 VCC，信號輸出端 OUT，地GND。信號輸出端與單片機 口直接相連，單片機通過檢測 口的電平高低判斷傳感器是否檢測到闖入行為，傳感器與系統(tǒng)連接如圖 44 所示。 圖 44 紅外熱釋電傳感器連接圖 無線數(shù)傳模塊 NRF24L01+模塊電路設計 系統(tǒng)數(shù)傳模塊采用挪威 NordicVLSI 公司出品的新興射頻收發(fā)器件 NRF24L01+，傳模 塊 具有 收發(fā) 功耗 低， 數(shù)據(jù) 傳輸 穩(wěn)定 可靠 的特 點。 模塊 共有 8 個 引腳 ：MISO,MOSI,SCK,CE,CSN,IRQ,VCC,GND；其中前六個數(shù)據(jù)信號引腳分別連接但 片機的， ， ， ， ， 。單片機通過操控這六個引腳的電平時序，驅(qū)動此無線數(shù)傳模塊報警數(shù)據(jù)的發(fā)送，具硬件體連接如下圖 45 所示。 圖 45 NRF24L01+無線數(shù)傳模塊連接圖 18 控制室無線接收端設計 無線防盜系統(tǒng)控制室接收端硬件原理圖如下圖 46 所示。 圖 46 無線防盜系統(tǒng)控制室接收端硬件原理圖 系統(tǒng)接收到現(xiàn)場紅外檢測端發(fā)送的無線報警信號后，便會在 LCD1602 液晶上顯示相應報警信息，同時驅(qū)動蜂鳴器報警。 19 LCD1602液晶顯示電路設計 圖 47 LCD1602 液晶顯示電路設計 蜂鳴器報警電路設計 系統(tǒng)控制室監(jiān)控端設計有蜂鳴器組成的聲音報警裝置，采用 PNP 三極管 8550 驅(qū)動。在接收到單片機發(fā)來的報警信息后隨即驅(qū)動