【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 STC89C52C單片機(jī)管腳圖： 單片機(jī)最小系統(tǒng) 1)復(fù)位電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)常常有上電復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方法。所謂上電復(fù)位，是指計(jì)算機(jī)加電瞬間，要在RST引腳上出現(xiàn)大于10ms的正脈沖，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。按鈕復(fù)位是指在用戶按下“復(fù)位”按鈕，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。復(fù)位時(shí)靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。上電時(shí)，+5V電源立即對(duì)單片機(jī)芯片進(jìn)行供電，同時(shí)經(jīng)R1對(duì)C1充電。C1上電壓建立的過(guò)程就產(chǎn)生一定寬度的負(fù)脈沖，經(jīng)過(guò)反相后，RST上出現(xiàn)正脈沖，使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了上電復(fù)位。按鈕按下時(shí)，RST上同樣出現(xiàn)高電平，實(shí)現(xiàn)了按鈕復(fù)位。其功能是系統(tǒng)上電時(shí)為單片機(jī)提供復(fù)位信號(hào)，直到系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，系統(tǒng)再撤消復(fù)位信號(hào)。為保險(xiǎn)起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防止電源開關(guān)或電源插頭分合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。2)時(shí)鐘電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)的定時(shí)控制功能是由片內(nèi)的時(shí)鐘電路和定時(shí)電路來(lái)完成的，而片內(nèi)的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式[9]。本文就采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式片內(nèi)高增益反相放大器通過(guò)XTAL1和XTAL2外接作為反饋元件的晶體與電容組成的并聯(lián)諧振回路，構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器向內(nèi)部時(shí)鐘電路提供振蕩時(shí)鐘。振蕩器的頻率主要取決于晶體的振蕩頻率，STC89C52單片機(jī)的工作頻率在2~33MHz范圍內(nèi)，電容CC3的值則有微調(diào)作用，以保證振蕩器電路的穩(wěn)定性及快速性。通常取30pF左右的瓷片電容。單片機(jī)最小系統(tǒng)中復(fù)位電路的電容C1的大小直接影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間，一般采用10uF左右極性電容，單片機(jī)最小系統(tǒng)的電容值越大復(fù)位的時(shí)間越短。在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振，單片機(jī)最小系統(tǒng)晶振的振蕩頻率直接影響單片機(jī)的處理速度，頻率越大處理速度越快[10]。 ，，當(dāng)紅外傳感器探測(cè)到有人入侵時(shí)會(huì)自動(dòng)通過(guò)中斷程序使蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音，同時(shí)LED發(fā)出紅光警示入侵者。此次設(shè)計(jì)僅進(jìn)行模擬聲光報(bào)警系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中還需繼續(xù)增強(qiáng)報(bào)警力度，并且注意當(dāng)報(bào)警器與單片機(jī)相隔很遠(yuǎn)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生很大噪聲等其他不穩(wěn)定因素，極有可能產(chǎn)生蜂鳴器的工作不正常，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)對(duì)電路進(jìn)行修改，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性達(dá)到最佳。 聲光報(bào)警電路圖GSM報(bào)警模塊的作用是用來(lái)完成遠(yuǎn)程報(bào)警的，型號(hào)為SIM900A,()此產(chǎn)品具有AT命令接口，可以提供GSM語(yǔ)音，短信息等業(yè)務(wù)，此次設(shè)計(jì)僅需要實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送的目的，所以就短信發(fā)送這塊，做詳細(xì)分析及描述。SIM900A采用單電源供電。由于模塊發(fā)射的突發(fā)會(huì)導(dǎo)致電壓跌落，這時(shí)電流的峰值最高會(huì)達(dá)到2A。因此，電源的供流能力不能小于2A。SMS（Short Message Service）短信息服務(wù)是GSM（Global System for Mobile Communication） 系統(tǒng)中提供的一種GSM終端（手機(jī)）之間，通過(guò)服務(wù)中心(Service Center)進(jìn)行文本信息收發(fā)的應(yīng)用服務(wù)，其中服務(wù)中心完成信息的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能。手機(jī)短消息的收發(fā)都是通過(guò)GSM Model的通用AT命令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)與GSM模塊一般采用串行異步通信接口，通信速度可設(shè)定，通常為19200bps。GSM的短信息業(yè)務(wù)SMS利用信令信道傳輸，這是GSM通信網(wǎng)所特有的。它不用撥號(hào)建立連接，把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短信息服務(wù)中心，經(jīng)短信服務(wù)中心完成存儲(chǔ)后再發(fā)送給最終的信宿。所以當(dāng)目的GSM終端沒開機(jī)時(shí)信息不會(huì)丟失。每個(gè)短信的信息量限制為160字節(jié)。該指令集是ETSI（歐洲通信技術(shù)委員會(huì)）發(fā)布的，其中包含了對(duì)SMS的控制。利用GSM手機(jī)的串行接口，單片機(jī)向手機(jī)收發(fā)一系列的AT命令，就能達(dá)到控制GSM模塊收發(fā)SMS的目的。必須注意的是，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)，編程必須注意它發(fā)送指令與接收到的響應(yīng)都是字符的ASCII碼[11]。 AT指令 AT指令功能描述AT+OFF關(guān)機(jī)并重新啟動(dòng)AT+CSDH=0在TEXT模式下在返回值中不顯示詳細(xì)的頭信息ATE0關(guān)閉回顯AT+CMGF=1選擇短信格式為TEXT模式AT+CMGS發(fā)送短信息AT+CMGR讀取短信息AT+CMGD=1刪除全部短信息 SIM900A頂視和底視圖 軟件設(shè)計(jì)上，主要通過(guò)單片機(jī)串行通信端口向GSM模塊傳輸信息，令SIM900A工作。單片機(jī)與SIM900A的軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過(guò)AT指令控制手機(jī)的控制技術(shù)，首先設(shè)置SIM900A模塊的工作模式：AT+CMGF=n，n=0為PDU模式；n=1為文本模式；通常設(shè)置為PDU模式，在這種模式下，能傳送或接受透明數(shù)據(jù)（用戶自定義數(shù)據(jù)）。AT+CMGR=n為讀SIM900A模塊短消息數(shù)據(jù)，n為短消息號(hào)。AT+CMGL=n為列出SIM900A模塊內(nèi)的短消息，n=0是未讀的短消息，n=1位已讀的短消息，n=2位未發(fā)送的短消息，n=3為已發(fā)送的短消息n=4為所有短消息。AT+CMGD=n為刪除SIM900A模塊的短消息，n為短消息編號(hào)?；赟IM900A的短信的發(fā)送方法分成兩步：1）發(fā)送接收的手機(jī)號(hào)碼,等待應(yīng)答： AT+CMGS=15229040573回車(目的地址)對(duì)方回應(yīng)：AT+CMGS=15229040573 2）輸入短信息的內(nèi)容(只能是英文)：Test 回車本系統(tǒng)的軟件程序主要功能是檢測(cè)中斷端口有無(wú)信號(hào)，紅外控制信號(hào)由中斷0端口輸入。當(dāng)有外人入侵時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生中斷，自動(dòng)調(diào)用中斷程序，即進(jìn)入防盜報(bào)警程序。此時(shí)單片機(jī)會(huì)由串行通信端口（UART）向SIM900A發(fā)出指令，通過(guò)SIM900AGSM模塊將報(bào)警信息傳送指定手機(jī)上；同時(shí)單片機(jī)還會(huì)控制聲光電路進(jìn)行報(bào)警，通知附近工作人員盡快趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。 主程序流程圖 本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：通電后，各個(gè)模塊開始初始化，然后單片機(jī)檢測(cè)由外部紅外熱釋傳感器送來(lái)的脈沖信號(hào)后，即表示有人闖入檢測(cè)區(qū)，從而經(jīng)過(guò)單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警和短信報(bào)警模塊電路開始報(bào)警。 信號(hào)采集流程圖 在系統(tǒng)運(yùn)行中，若發(fā)現(xiàn)盜賊侵入，那么檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)處理輸出高電平，這時(shí)單片機(jī)INTO口開始進(jìn)行采集數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)采集完成，便促使報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，這時(shí)就說(shuō)明，信息采集結(jié)束；若沒有進(jìn)行報(bào)警，說(shuō)明沒有采集到信息，那么繼續(xù)采集信息，直到信息采集成功。 聲光報(bào)警電路流程圖 當(dāng)硬件通電后，各模塊進(jìn)行開始化，紅外傳感器將檢測(cè)到的入侵信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部電路將信號(hào)進(jìn)行放大和篩選，將正確的信號(hào)輸出，并由單片機(jī)的中斷0口進(jìn)行采集，采集完成后，控制聲光電路進(jìn)行，報(bào)警。 ，那么聲光報(bào)警正常。 聲光報(bào)警流程圖在完成了硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件的調(diào)制后（并且軟件在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行是正確的），開始進(jìn)行硬件電路的焊接。在進(jìn)行焊接的過(guò)程中，由于以前對(duì)器件的接觸比較少，對(duì)于這些元器件的辨別和安裝方向不太了解，像用到的電解電容，最重要的就是要極性安裝要正確，否則就會(huì)產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。由于假期和課設(shè)中的焊接實(shí)習(xí)，對(duì)這次的焊接幫助很大，沒有焊壞器件和虛焊的現(xiàn)象。1）邏輯錯(cuò)誤 剛開始在進(jìn)行布線時(shí)，由于沒有詳細(xì)像同學(xué)請(qǐng)教，導(dǎo)致布線凌亂，使得元器件布局難看，并在焊接時(shí)，出現(xiàn)器件短路，錯(cuò)線的問題。經(jīng)過(guò)一番周折，才將此問題解決。2）元器件失效 在挑選元器件時(shí)，沒有及時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，使得在應(yīng)用的時(shí)候發(fā)揮不了作用，使得電路不能完整運(yùn)行，再仔細(xì)查看電路，由于組裝錯(cuò)誤造成的某些元器件失效，如電解電容、二極管的極性錯(cuò)誤，集成塊安裝方向錯(cuò)誤等。3）可靠性差 引起系統(tǒng)不可靠的因素很多，如金屬孔、接插件接觸不良會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞，經(jīng)不起振動(dòng)；內(nèi)部和外部的干擾、電源紋波系數(shù)過(guò)大、器件負(fù)載過(guò)大等造成邏輯電平不穩(wěn)定。軟件調(diào)試與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)技術(shù)有關(guān)。采用模塊程序設(shè)計(jì)技術(shù)，則要逐個(gè)模塊調(diào)好以后，再進(jìn)行系統(tǒng)程序總調(diào)試。模塊結(jié)構(gòu)程序，要一個(gè)個(gè)模塊分別調(diào)試,調(diào)試的手段可采用單步運(yùn)行方式和斷點(diǎn)運(yùn)行方式，通過(guò)檢查用戶系統(tǒng)CPU現(xiàn)場(chǎng)、RAM的內(nèi)容和I/O口的狀態(tài)，檢查程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。通過(guò)檢查，可以發(fā)現(xiàn)程序中的死循環(huán)錯(cuò)誤、機(jī)器碼錯(cuò)誤及轉(zhuǎn)移地址錯(cuò)誤，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)中的硬件故障、軟件算法及硬件設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤。在調(diào)試過(guò)程中不斷調(diào)整用戶系統(tǒng)的軟件和硬件，逐步通過(guò)一個(gè)個(gè)程序模塊。各程序模塊通過(guò)后，可以把有關(guān)的功能塊聯(lián)合起來(lái)一起進(jìn)行整體程序綜合調(diào)試。若在這階段發(fā)生故障，可以考慮各子程序在運(yùn)行時(shí)是否破壞現(xiàn)場(chǎng)。在軟件調(diào)試時(shí)，遇見的問題最多，由于每個(gè)模塊之間相互聯(lián)系，使得各個(gè)模塊器件中的參數(shù)設(shè)置較難，需要多次進(jìn)行修改，再結(jié)合起來(lái)，一步步成功。參考文獻(xiàn)[1], systerm with probabilistic rejiect of false @.[2],；wireless Sensor Networks for AssistedLiving and Residential @. [3][M].，. [4]康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004. [5]田思源 姚玉霞等.《智能化樓宇安防自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的研究》.，第7期：2426頁(yè). [6]馬士寶 張國(guó)玉等.《基于GSM模塊的無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.，第32卷第1期：5153頁(yè). [7]劉松 趙忠等.《基于GSM的遠(yuǎn)程家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.：2427頁(yè). [8]BRITISH STANDARD, Fire detection and fire alarm systemspart7: Smoke detectorsPoint detectors using scattered light, transmitted light of ionization[S] .BS EN 547:2001:520. [9]Dave Randall. Inside the Smart Home[M] .London: Springer, 2003. [10]Futoshi Kobayashi, Fumihito Arai, Toshio Fukuda, Makoto Onoda, et al. Sensor Selected Fusion System .Proceedings of the 1999 IEEE International Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems[C]. Taiwan: IEEE, 1999. [11] urreet, . B urnell, J. . A Hybrid Analysis and Architectural Design Method f or Development of Smart Home Components .IE EEW ireless Communications, 2002, (12):68.總結(jié)對(duì)于本次設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)以單片機(jī)STC89C52為主要控制部件，以紅外熱式電感應(yīng)模塊HCSR501作為檢測(cè)非法人為入侵的元件，通過(guò)軟件編程下載實(shí)現(xiàn)了通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)送短信的人為入侵的報(bào)警,并伴有聲光報(bào)警。此報(bào)警系統(tǒng)輕便靈巧、電路簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，所使用的各類元器件靈敏度較高，所以，本設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的應(yīng)用性。在此次設(shè)計(jì)中，主要解決了以下問題：（1）在驗(yàn)收時(shí)，老師針對(duì)GSM模塊部分提問接收短信比較慢的原因，當(dāng)時(shí)自己較模糊的回答是因?yàn)殡娙菪枰A(yù)熱，但是，下來(lái)在進(jìn)行分析時(shí)，了解到，這不是預(yù)熱的問題，而是紅外傳感器和GSM模塊在通電的時(shí)候都需要一分鐘的初始化時(shí)間；（2）熱釋電紅外模塊檢測(cè)到人體信號(hào)后，數(shù)據(jù)口會(huì)輸出高電平。由于單片機(jī)模塊與熱釋電紅外模塊的電平不匹配導(dǎo)致此模塊與單片機(jī)接口連接后，單片機(jī)不能讀到此模塊數(shù)據(jù)口輸出的高電平。（3）單片機(jī)復(fù)位后，熱釋電紅外模塊有亂報(bào)警的現(xiàn)象。此現(xiàn)象由于熱釋電紅外模塊的初始化需要時(shí)間，程序中未設(shè)置單紅外模塊的初始化延時(shí)。故在程序中設(shè)置單片機(jī)在一定延時(shí)后再讀熱釋電紅外模塊的數(shù)據(jù)可解決此問題。（4）經(jīng)過(guò)信號(hào)電路處理的入侵信號(hào)，輸出是數(shù)字信號(hào)的原因，下來(lái)也進(jìn)行了查閱，回答如下：因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)的控制核心是單片機(jī)，那么這個(gè)輸出信號(hào)必須通過(guò)單片機(jī)中斷0口進(jìn)入，而且單片機(jī)的輸入輸出信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)，所以經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)。這次設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)摸索中結(jié)束了，緊接著隨著畢業(yè)論文的結(jié)束，我的大學(xué)生活也將畫上句號(hào)。在設(shè)計(jì)中，我經(jīng)過(guò)努力學(xué)習(xí)新知識(shí)以及不斷耐心進(jìn)行調(diào)試，該設(shè)計(jì)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果。在這短短的兩個(gè)多月里，我努力付出，并取得不錯(cuò)的成績(jī)，仔細(xì)想想整個(gè)過(guò)程，真的是很有體會(huì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅讓自己把之前的課程設(shè)計(jì)中學(xué)到的知識(shí)有效的復(fù)習(xí)并利用起來(lái)，還把以前不接觸的東西學(xué)習(xí)了一下，雖然是為了設(shè)計(jì)而學(xué)習(xí)，接觸的也只是簡(jiǎn)單地皮毛，但是學(xué)到的東西，卻讓我獲益匪淺。而且本次設(shè)計(jì)是按照設(shè)計(jì)步驟要求來(lái)進(jìn)行的，從而使我進(jìn)一步掌握設(shè)計(jì)操作流程。 經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的實(shí)踐，我對(duì)自己也有了新的定位。那就是不能再想當(dāng)然的干自己決定的事，并且一定要懂得學(xué)習(xí)，懂得團(tuán)結(jié)，因?yàn)椴粫?huì)的東西，同學(xué)的幫助要比網(wǎng)上查資料懂得更快，在他們的幫助下，自己發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力也逐漸提高。 畢業(yè)論文是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的專業(yè)知識(shí)的一次全面檢驗(yàn)，通過(guò)撰寫論文和畢業(yè)答辯，我覺得對(duì)自己的語(yǔ)言組織能力，表達(dá)能力，溝通交際能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，分析問