【文章內容簡介】 SCK：串行時鐘端，串行時鐘控制串行總線數據輸入和輸出的時序。出現(xiàn)在SI引腳上的操作碼、地址或數據在輸入時鐘的上升沿被鎖存，而SO引腳上的數據在輸入時鐘的下降沿之后變化。(8) SI：串行數據輸入端，所有要寫入存儲器的操作碼、字節(jié)地址和數據都從該引腳輸入，輸入信號由串行時鐘上升沿鎖存?？撮T狗及串行存儲電路原理圖如圖22所示：圖22 看門狗及串行存儲電路原理圖 X5045功能說明：(1) 上電復位向X5045加電是會激活一個“上電復位電路”，它將使引腳有效，這個信號有幾個用途：① 可以避免系統(tǒng)的微處理器在電壓不足的情況下工作；② 可以避免微處理器在震蕩器穩(wěn)定前工作。當VCC超過器件VTRIP門限值，經200ms電路釋放，允許系統(tǒng)開始工作。(2) 低電壓監(jiān)視在工作時，X5045監(jiān)視VCC電平，如果電源電壓跌至預置的最小值VTRIP以下時，即確認，信號避免了微處理器工作失效或斷開的情況下。信號保持有效直至電壓跌至低于1V，它也保持在有效到VCC返回并超過VTRIP經200ms；(3) 看門狗定時器看門狗定時器電路通過監(jiān)測WDI輸入來監(jiān)測微處理器是否激活。微處理器必須周期性地觸發(fā)CS/WDI引腳一避免信號，CS/WDI引腳必須在看門狗超時時間終止之前受到由高到低信號觸發(fā)，在狀態(tài)寄存器中的兩個非易失性控制位可以決定看門狗的超時周期。微處理器可以改變這些看門狗控制位，沒有微處理器的作用，看門狗定時器的控制位保持不變，即使是當全部電源故障時。 信號檢測處理電路 BISS0001信號處理集成芯片 BISS0001是一款高性能的傳感信號處理集成電路。靜態(tài)電流極小，配以熱釋電紅外傳感器和少量外圍元器件即可構成被動式的熱釋電紅外傳感器，其管腳圖如附錄圖5。其引腳功能如下：(1) A：可重復觸發(fā)和不可重復觸發(fā)選擇端。當A為“1”時，允許重復觸發(fā)；反之，不可重復觸發(fā)；(2) V0：控制信號輸出端。由VS的上跳前沿觸發(fā)，使Vo輸出從低電平跳變到高電平時視為有效觸發(fā)。在輸出延遲時間Tx之外和無VS的上跳變時，Vo保持低電平狀態(tài)；(3) RRRC1：輸出延遲時間Tx的調節(jié)端；(4) RCRR2：觸發(fā)封鎖時間Ti的調節(jié)端；(5) VSS：工作電源負端；(6) VRF/：參考電壓及復位輸入端。通常接VDD，當接“0”時可使定時器復位；(7) 1OUT、2OUT：第一、二級運算放大器的輸出端；(8) IIN、2IN：第一、二級運算放大器的反相輸入端；(9) 1IN+：第一級運算放大器的同相輸入端；(10) VDD：工作電源正端；(11) IB：運算放大器偏置電流設置端；(12) VC：觸發(fā)禁止端。當VCVR時允許觸發(fā)（VR≈）。 信號檢測處理電路圖信號檢測處理電路圖如圖23所示。信號檢測電路主要由熱釋電紅外檢測探頭SD02和BISS0001信號處理電路組成。配以濾波鏡片和阻抗匹配用場效應管組成的熱釋電經外傳感器，以非接觸方式檢測來自人體的紅外輻射并將其轉換成電信號，經BISS0001中的運放N1的前置放大、運算放大器N2的第二級放大，將直流電位抬高為內置電壓Um。后送到由比較器NN5組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號Us。由于內置電壓Uh=、UL=，當UDD=5V時，可有效地抑制177。1V的噪聲干擾。N3作為條件比較器，當輸入電壓Uc小于內置電壓Ur（=）時，N3輸出為低電平封住了Us向下級遞送。而當UcUr，N3輸出為高電平，打開與門N7，此時若有觸發(fā)信號Us的上跳變前沿到來，則可啟動延時定時器，同時Uo輸出為高電平。在定時期間BISS0001的輸出端2為高電平，則晶體管VT則飽和導通，其集電極為低電平，將這一信號輸出給由PH2262組成的編碼發(fā)射電路。圖23 信號檢測處理電路圖 無線編碼與發(fā)射模塊 無線編碼發(fā)射芯片PT2262PT2262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的編解碼電路，PT2262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）數據端管腳，設定的地址碼和數據碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數據碼、同步碼組成一個完整的碼字。地址碼必須與家庭控制主機內解碼芯片相同，以區(qū)分家庭控制器。如果發(fā)送端使14腳（TE）為低電平，PT2262得電工作，編碼芯片會通過17腳（DOUT）輸出編碼信號。先對該芯片的各個引腳有所了解，知道各個引腳的功能，然后對其進行電路設計。附錄圖6為芯片PT2262的引腳圖，以下是引腳功能簡介：(1) A0A11：地址管腳，用于進行地址編碼，可置“0”，“1”，“f”（懸空）；(2) D0D5：數據輸入端，有一個為“1”即有編碼發(fā)出，內部下拉；(3) VDD：電源正端（+）；(4) VSS：電源負端（）；(5) TE：編碼啟動端，用于多數據的編碼發(fā)射，低電平有效；(6) OSC1：振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；(7) OSC2：振蕩電阻振蕩器輸出端；(8) Dour：編碼輸出端（正常時為低電平）。在具體的應用中，外接振蕩電阻可根據需要進行適當的調節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼幀的時間越長。反之，阻值越小振蕩頻率越快，編碼的寬度越小，發(fā)碼一幀的時間越短。 無線編碼與發(fā)射電路射頻發(fā)射模塊原理圖如圖24所示，工作頻率為315MHz。最大傳輸距離可達100米。芯片PT2262地址管腳選擇懸空（PT2272地址管腳也選擇懸空），TE為編碼啟動端，接信號處理電路傳過來的信號；Dour為編碼輸出端，輸出編碼信號，通過編碼發(fā)射電路發(fā)射出去，由PT2272解碼接收電路接收。圖中PT2262的處于發(fā)送狀態(tài)下17腳輸出的一段波形，為一組一組的字碼。PT2262發(fā)出的編碼信號由地址碼、數據碼、同步碼組成一個完整的碼字，PT2272只有在連續(xù)兩次檢測到相同的地址碼加數據碼才會輸出有效數據。圖24 射頻發(fā)射模塊原理圖 無線解碼與接收模塊解碼芯片PT2272是與PT2262相對應的解碼芯片。解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經過兩次比較核對，VT腳才輸出高電平，得知報警傳感器狀態(tài)。 無線接收解碼芯片PT2272先對該芯片的各個引腳的功能有所了解，然后我們才可以對其進行電路設計。附錄圖7為PT2272的芯片引腳圖，以下是引腳功能簡介：(1) A0A11：地址管腳，用于進行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”(懸空)，必須與PT2262一致，否則不解碼；(2) DoD5：地址或數據管腳，當作為數據管腳時，只有在地址碼與2262一致，數據管腳才能輸出與PT2262數據端對應的高電平，否則輸出為低電平，鎖存型只有在接收到下一數據才能轉換；(3) VCC：電源正端(+)；(4) VSS：電源負端()：(5) DIN：數據信號輸入端，來自接收模塊輸出端；(6) OSC1：振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；(7) OSC2：振蕩電阻振蕩器輸出端；(8) VT：解碼有效確認輸出端(常低)解碼有效變成高電平(瞬態(tài))。 接收與解碼電路原理圖射頻接收模塊原理圖如圖25所示：DIN為數據信號輸入端，VT為解碼有效確認輸出端。以PT2272構成的接受電路，為了同發(fā)射地址匹配以保證其正常工作，PT2262的A0A7 8位地址均懸空，圖中電路已經包括選頻網絡、放大、整形的電路。因此在信號接受端不依賴于1/4波長天線的選頻作用，控制距離較近時可以剪短甚至去掉外接天線圖25 射頻接收模塊原理圖 DTMF收發(fā)電路本系統(tǒng)要實現(xiàn)電話線遠程通信，關鍵部分為DTMF收發(fā)電路，我們選用MT8880雙音多頻(DTMF)收發(fā)器，與單片機及音頻放大電路組合，實現(xiàn)各種信號音的檢測及DTMF信號的產生，并將DTMF信號送到電話線上。MT8880是采用CMOS工藝生產的DTMF信號收發(fā)一體集成電路，它的發(fā)送部分采用信號失真小、頻率穩(wěn)定性高的開關電容式D/A變換器，可發(fā)出16種雙音多頻DTMF信號。接收部分用于完成DTMF信號的接收、分離和譯碼，并以4位并行二進制碼的方式輸出。發(fā)送DTMF信號的時候，單片機把電話號碼的每位發(fā)送MT8880，轉變成對應的DTMF信號發(fā)送到電話線上，實現(xiàn)自動撥號。 MT8880的引腳功能介紹MT8880共有20個引腳，附錄圖8為其芯片管腳圖，各引腳功能介紹如下： (1) IN+、IN：運放的同相和反相輸入；(2) GS：增益選擇端。在該引腳與IN引腳間接反饋電阻可調節(jié)運放增益；(3) Vref：基準電壓輸出端。通常為VDD/2，作為運放的偏置電壓；(4) VSS：芯片電源負端，接地；(5) OSCI、0SC2：時鐘或振蕩器的輸入、輸出端。兩引腳間3．579545MHz晶體與內部電路構成芯片振蕩器；若由外部電路提供時鐘，則0SC2引腳開路；(6) TONE：DTMF信號輸出端，也可通過編程設置為單音輸出；(7) ：讀／寫控制端，該端施以高電平時讀MT8880，施以低電平時寫MT8880。(8) CS：片選信號輸入端，低電平有效。該引腳可由微處理器的地址鎖存信號(ALE)直接提供；(9) RSO：寄存器選擇控制輸入端；(10) ：中斷請求信號，為開漏輸出。在中斷模式下，當一個有效DTMF信號突發(fā)發(fā)送或接收時，輸出低電平信號。若控制寄存器設定電路工作子呼叫處理(CALL)模式和中斷使能，則該端輸出代表運放輸入的方波信號音，但該信號頻率必須落在呼叫處理濾波器的帶寬內；(11) D0D3：數據總線，與TTL電平兼容。輸入需發(fā)送的DTMF編碼或輸出譯碼的DTMF信號數據。當CS=1時呈高阻狀態(tài)；(12) Est：初始控制輸出。若電路檢測到一種有效的單音對時，Est為高電平；若信號丟失，則Est返回低電平；(13) St/GT：控制輸入時間監(jiān)測輸出。若St電壓大于門限VTSt，電路寄存被檢測的DTMF單音對，并更新輸出鎖存器內容。若St電壓低于VTSt，則電路不接收一新單音對，GT輸出的作用是設置外部時間監(jiān)測常數；(14) VDD：芯片電源正端，典型值為+5V。(15) CLK：同步脈沖輸出端，每讀/寫MT8880時，必須施以一個正脈沖。 MT8880的工作模式與寄存器控制MT8880共有6種工作模式，它們分別為：DTMF模式、呼叫處理(CALL)模式、突發(fā)(BURST)模式、單/雙音(S/D)產生模式、測試(TEST)模式、中斷模式。通過設定各個寄存器相應控制位即可實現(xiàn)工作模式的選擇，寄存器需要在系統(tǒng)上電后初始化。下面介紹常用的3種模式：(1)雙音頻模式：在該模式下，芯片能接收并譯碼DTMF信號或產生并發(fā)送DTMF信號。接收信號從IN端輸入，發(fā)送信號從TONE端輸出。 (2)呼叫處理模式：在該模式下，芯片可以從輸入信號中檢測電話呼叫過程的各種信號音(回鈴音、撥號音、忙音，撥號音是450Hz的連續(xù)信號，、回鈴音為1秒通、4秒斷)。當信號頻率落在320～510Hz范圍以內時，能從 IRQ端輸出方波，否則 IRQ端為低電平。