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正文內(nèi)容

基于單片機(jī)汽車報(bào)警器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-06-19 22:08 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)置為計(jì)數(shù)工作方式時(shí),通過引腳 T0( )和 T1( )對(duì)外部脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)。當(dāng)輸入脈沖信號(hào)產(chǎn)生由 1至 0 的下降沿時(shí),定時(shí)器的值加 1。在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 期間采樣 T0 和 T1 引腳的輸入電平,若前一個(gè)機(jī)器周期采樣值為 1,下一個(gè)機(jī)器周期采樣值為0,則計(jì)數(shù)器加 1。此后的機(jī)器周期 S3P1 期間,新的數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器。所以,檢測(cè)一個(gè) 1至 0 的跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期,故最高計(jì)數(shù)頻率為振蕩 頻率底 1/24。 不管是定時(shí)還是計(jì)數(shù)工作方式,定時(shí)器 T0 或 T1 在對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘或?qū)ν獠渴录?jì)數(shù)時(shí),不占用 CPU 時(shí)間,除非定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器溢出,才可能中斷 CPU 的當(dāng)前操作。由此可見,定時(shí)器是單片機(jī)中效率高而且工作靈活的部件。 、 89S51 單片機(jī)的外圍電路的設(shè)計(jì) 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的 89S51單片機(jī)控制電路的外接電路包括單片機(jī)的晶振電路、復(fù) 位電路。89S51單片機(jī)內(nèi)含有一個(gè)高增益的反相放大器,通過 XTAL XTAL2 外接作為反饋元件的晶體后,構(gòu)成自激振蕩器,所以 89S51單片機(jī)正常工作時(shí)需要外接晶振和微調(diào)電容 ,本設(shè)計(jì)的單片機(jī)的晶振電路的外圍電路由一個(gè) 12MHZ的晶振和兩個(gè) 33PF的電容組成。本設(shè)計(jì)的復(fù)位電路采用 最簡(jiǎn)單的上電復(fù) 位電路,上電復(fù)位電路的工作原理為:上電瞬間, RC電路充電, RST引腳端出現(xiàn)正脈沖,只要 RST端保持 10MS以上高電平,就能使單片機(jī)有效地復(fù)位 [2]。 C522uFR 1 410KV C CGNDP 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V C C40P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728A L E / P R O G30P S E N29E A / V P P31P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .5 / M O S I6P 1 .6 / M I S O7P 1 .7 / S C K8R E S T9P 3 .0 / R X D10P 3 .1 / T X D11P 3 .2 / I N T 012P 3 .3 / I N T 113P 3 .4 / T 014P 3 .5 / T 115P 3 .6 / W R16P 3 .7 / R D17X T A L 218X T A L 119GND20U1 A T 8 9 S 5 1CRY1 2 M H zC63 3 P FC73 3 P FGND+ 5 VW D 08R E T7W D 16H F 15MR1V C C2GND3P H 14M A X 8 13 圖 32 89S51單片機(jī)的外接電路 本系統(tǒng)還采用硬件看門狗電路,以解決因程序跑飛而使系統(tǒng)不能正常工作的問題,提高系統(tǒng)的可靠性。為此,使用 MAX813L來設(shè)計(jì)單片機(jī)監(jiān)控電路,以保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。其基本原理: MAX813L有一個(gè)看門狗輸入和復(fù) 位輸出端,單片機(jī)必須每隔 ( WDI)送入一信號(hào)(稱為喂狗信號(hào));若超過要求時(shí)間, MAX813L收不到喂狗信號(hào),其復(fù) 第 9 頁 位輸出端( RESET)將產(chǎn)生一復(fù)位信號(hào)。當(dāng)程序跑飛時(shí),程序已無法正常運(yùn)行即不可能在要求的時(shí)間內(nèi)向 MAX813L發(fā)送喂狗信號(hào),從而看門狗產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)使單片機(jī)復(fù)位,重新返回程序正常運(yùn)行。它與單片機(jī)的連接電路如圖 3 所示。 、電源電路設(shè)計(jì) 汽車報(bào)警器的電源采用汽車蓄電池供電,汽車蓄電池提供 12V的直流電壓, 12V蓄電池電壓經(jīng)過 7805穩(wěn)壓后產(chǎn)生 5V電壓,作為汽車報(bào)警器器的主 電源。電容 C2作為高頻旁路電容,將高頻信號(hào)旁路到地。同樣電容 C3為濾波電容, C4為高頻旁路電容。 R1為限流電阻, LED1為 5V電源指示燈。電源電路原理圖如圖 4所示。 C20 .1 u FV i n1GND2V o u t37805GND+ 5 V+ 1 2 VC1100uFC310uFD1L E D 1R12kC40 .1 u F 圖 33 電源電路 ( 1) 單片機(jī) AT89S51正常工作所需的 +5V電壓。該電源電路的輸出電流應(yīng)該不低于100mA,試驗(yàn)證明,當(dāng)電流低于 100mA時(shí),外圍電路不能正常工作,甚至導(dǎo)致單片機(jī)中程序的誤動(dòng)作。 ( 2) 報(bào) 警 驅(qū)動(dòng)電路正常工作時(shí)所需要的 +12V工作電壓。該電壓一方面作為 PWM輸出電路的工作電壓,單片機(jī)輸出的矩形波進(jìn)行足夠的放大。另一方面為 報(bào)報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路提供正常工作電壓 。 、遙控模塊設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的遙控模塊主要完成報(bào)警狀態(tài)的切換功能。報(bào)警狀態(tài)的切換功能是當(dāng)用戶在車上時(shí)可以將報(bào)警器設(shè)為撤防狀態(tài),以免誤操作;當(dāng)用戶離開車時(shí)將報(bào)警器設(shè)為設(shè)防狀態(tài),實(shí)現(xiàn)無人時(shí)的報(bào)警。本文采用 PT2262 /PT2272紅外編碼 /解碼芯片組實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的遙控功能 [3]。 、 PT2262/PT2272 介紹 PT2262/PT2272 是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路, PT2262/PT2272 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(shù)據(jù)端管腳 ,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)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 第 10 頁 碼信號(hào)由:地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字,解碼芯片 PT2272接收到信號(hào)后,其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(duì)后, VT 腳才輸出高電平,與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平,如果發(fā)送端一直按住按鍵,編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí), PT2262 不接通電源,其 17 腳為低 電平,所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作,當(dāng)有按鍵按下時(shí),PT2262得電工作,其第 17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào),當(dāng) 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào),當(dāng) 17腳為低平期間 315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩,所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262的 17腳輸出的數(shù)字信號(hào),從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控( ASK調(diào)制)相當(dāng)于調(diào)制度為 100%的調(diào)幅。 PT2262/PT2272特點(diǎn): CMOS工藝制造,低功耗;外部元器件少; RC 振蕩電阻 ;工作電壓范圍寬: ;數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位;地址碼最多可達(dá) 531441種。 ( 1)編碼芯片 PT2262 PT2262的外形圖和引腳如圖 5所示。 圖 34 PT2262外形圖和引腳 表 33 PT2262 管腳說明 名稱 管腳 說 明 A0A11 1 1013 地址管腳 ,用于進(jìn)行地址編碼 ,可置為“ 0”,“1”,“f ” (懸空 ); D0D5 7 1013 數(shù)據(jù)輸入端,有一個(gè)為“ 1”即有編碼發(fā)出,內(nèi)部下拉 Vcc 18 電源正端(+) Vss 9 電源負(fù)端(-) TE 14 編碼啟動(dòng)端,用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射, 低電平有效; OSC1 16 振蕩電阻輸入端,與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率; OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端; Dout 17 編碼輸出端(正常時(shí)為低電平) 在具體的應(yīng)用中,外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),阻值越大振蕩頻率越慢, 第 11 頁 編碼的寬度越大,發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng)。 ( 2)解碼芯片 PT2272 PT2272的外形圖和引腳如圖 35所示。 圖 35 PT2272外形圖和引腳 名稱 管腳 說 明 A0A11 1 1013 地址管腳 ,用于進(jìn)行地址編碼 ,可置為“ 0” ,“1”,“f ”(懸空 ),必須與 2262 一致 ,否則不解碼 D0D5 7 1013 地址或數(shù)據(jù)管腳 ,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí) ,只有在地址碼與 2262 一致 ,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與 2262數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平 ,否則輸出為低電平 ,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 Vcc 18 電源正端(+) Vss 9 電源負(fù)端(-) DIN 14 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端,來自接收模塊輸出端 OSC1 16 振蕩電阻輸入端,與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率; OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端; VT 17 解碼有效 確認(rèn) ,輸出端(常低)解碼有效變成高電平(瞬態(tài)) 表 34 PT2272 管腳說明 PT2272 解碼芯片有不同的后綴,表示不同的功能,有 L4/M4/L6/M6 之分,其中 L 表示鎖存輸出,數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài),直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。 M 表示非鎖存輸出,數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng),可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。后綴的 6 和 4 表示有幾路并行的控制通道,當(dāng)采用 4 路并行數(shù)據(jù)時(shí)( PT2272M4),對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 8 位,如果采用 6 路的并行數(shù) 據(jù)時(shí)(PT2272M6),對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。 在通常使用中,我們一般采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼,這時(shí)編碼電路 PT2262 和解碼 PT2272 的第 1~ 8 腳為地址設(shè)定腳,有三種狀態(tài)可供選擇:懸空、接正電源、接地三種狀態(tài), 3 的 8 次方為 6561,所以地址編碼不重復(fù)度為 6561 組,只有發(fā)射端 PT2262 和 第 12 頁 接收端 PT2272的地址編碼完全相同,才能配對(duì)使用,遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理,出廠時(shí)遙控模塊的 PT2262 和 PT2272的八位地址編碼端全部懸空,這樣用戶可以很 方便選擇各種編碼狀態(tài),用戶如果想改變地址編碼,只要將 PT2262 和 PT2272 的 1~ 8 腳設(shè)置相同即可,例如將發(fā)射機(jī)的 PT2262 的第 1 腳接地第 5 腳接正電源,其它引腳懸空,那么接收機(jī)的 PT2272 只要也第 1 腳接地第 5 腳接正電源,其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí),接收機(jī)對(duì)應(yīng)的 D1~ D4 端輸出約 4V 互鎖高電平控制號(hào)信,同時(shí) VT 端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。用戶可將這些信號(hào)加一級(jí)放大,便可驅(qū)動(dòng)繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開關(guān)操縱。 、遙 控控制電路設(shè)計(jì) 遙控模塊電路設(shè)計(jì)如圖 36和圖 37所示。 A01A12A23A34A45A56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s9A 8 / D 310A 9 / D 211A 1 0 / D 112TE14O S C 215O S C 116D o u t17V c c18A 1 1 / D 013P T 2 2 6 2GND + 5 VR61 .5 MV T 1+ 5 V紅外發(fā)射管R710kS2 S4S3S1R2R3R5R4GND 圖 36 發(fā)射電路 發(fā)射電路如圖 36所示,編碼芯片 PT2262的發(fā)射位使能端 TE始終接地,使數(shù)據(jù)在任何時(shí)刻輸入均有效、當(dāng)按下 S S S3和 S4鍵時(shí), DOUT端正常輸出,不受任何限制。接收電路如圖 8所示,紅外接收選用 SBX1610。它是紅外放大、解調(diào)一體化組件成品,當(dāng) SBX1610的感光窗接收到由發(fā)射器發(fā)來的紅外線調(diào)制信號(hào)時(shí),經(jīng)內(nèi)部電路處理后,從 AI的 OUT端輸出,經(jīng)三極管 VT2放大倒相后,送到解碼芯片 PT2272的 DIN端,本設(shè)計(jì)的解碼芯 片 PT2272采用具有鎖存輸出的有 PT2272L4芯片,解碼正確時(shí), VT端輸出。此時(shí),解碼芯片 PT2272L4的數(shù)據(jù)輸出端與編碼芯片 PT2262的輸入相一致。本設(shè)計(jì)采用 S1作為汽車報(bào)警器的防盜設(shè)置按鍵,任意按下 S S3和 S4中的一個(gè)鍵是汽車報(bào)警器的撤防操作,單片機(jī)定時(shí)檢測(cè) ,當(dāng)檢測(cè)到有信號(hào)輸入時(shí),就停止主程序的循檢工作,再次檢測(cè)到信號(hào)時(shí)恢復(fù)主程序工作。因?yàn)椋到y(tǒng)的遙控電路只用來完成設(shè)防撤防的切換,硬件電路可以簡(jiǎn)化。 第 13 頁 A01A12A23A34A45A56A 6 / D 57
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