【文章內(nèi)容簡介】 介紹。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第二章 各組成部分元器件 概述 本系統(tǒng)采用 AT89S52單片機作為系統(tǒng)的核心芯片，輔助以 DS1302時鐘芯片以及LCD1602來顯示系統(tǒng)的主要信息，采用西門子 Siemens TC35 GSM模塊作為向用戶進行報警的子系統(tǒng)模塊。除此之外，本系統(tǒng)的傳感 器主要包括 紅外 HCSR50傳感器模塊、MQ2氣體泄漏傳感器 模塊、 DS18B20數(shù)字 溫度傳感器模塊。 下面將對系統(tǒng)的主要元器件進行介紹。 AT89S52 的主要 功能簡介 AT89S52單片機 是一種 的 CMOS8位微 處理 器， 由 Atmel公司 制造， 80C51系列 產(chǎn)品引腳 與 指令 可實現(xiàn)完全 兼容。 AT89S52單片機具有的 功能 包括 ： 32位 I/O口線 、 256字節(jié) RAM、 三個 16位定時器 /計數(shù)器 、 2個數(shù)據(jù)指針 、 片內(nèi)晶振及時鐘電路 等 。 除此之外 ， 還 支持節(jié)電模式 和 2種軟件 進行編程 。 在 掉電保護 下 ， RAM可實現(xiàn)自動 保存，不會 丟失數(shù)據(jù) ，直到硬件復(fù)位或中斷為止 。 空閑模式 時 ， 單片機會暫停 工作， 但是允許定時器 /計數(shù)器、中斷 、 串口、 RAM等的 繼續(xù)工作 [1]。 AT89S52單片機 的管腳排列 如圖 。 圖 AT89S52 的管腳排列 Siemens TC35 GSM 模塊 簡介 TC35 是德國 Siemens 公司 制造 的 GSM 無線通信模塊， 由于采用了通用的通信接口從而 可以方便 的 與 PC 機、單片機 實現(xiàn) 相互連機通訊，快速的、安全的、可靠的 、濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 高效的 實現(xiàn)不同 系統(tǒng)方案中的 傳真 收發(fā)、語音傳送、數(shù)據(jù)傳輸 和 短消息收發(fā) 。 TC35模塊可工作在 包括 900MHz 和 1800MHz 兩個頻段，所在頻段的 功耗 包括 2W（ 900MHz）與 1W（ 1800MHz）。模塊 包含 AT 命令集 的 接口，支持 PDU 模式 與 文本的傳真 與 短消息。 另外，該模塊包含 電話簿功能 ，可方便實現(xiàn)通信與單片機編程 [4]。 西門子 Siemens TC35 GSM 模塊的功能主要有以下幾點： 收 與 發(fā) 送 短信 息 ； 的交互 傳輸； 語音通話（ GSM 電話）； 。 SMS是由 Etsi所制定的一個規(guī)范（ GSM GSM ）。當(dāng)使用 7bits編碼的時候可以 發(fā)送 150個字符 ，使用 8bit的編碼 的時候 最多 130個 字符 ，這些數(shù)據(jù) 通常被用來當(dāng)做數(shù)據(jù)通信消息 ，不能在手機屏幕上顯示 。 使用 16bit編碼的時候 最多 70個字符并可以在大多數(shù) 手機 上 顯示。收發(fā) SMS信息時可采用 PDU模式或者文本模式 兩種不同方式 。 PDU編碼的表現(xiàn)形式 之一實際上就是文本模式 [6]。 DS1302 時鐘芯片簡介 DS1302 是 Dallas 公司推出的 高性能時鐘電路 ， 是 DS1202 的升級 換代 產(chǎn)品，與DS1202 可 兼容 ，如圖 。 它 最小 可以 以 秒 為時間單位 進行計時 ， 工作電壓為 ～5V。 與 CPU 進 行通信 時可采用三線接口 ， 若需要 一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM 數(shù)據(jù) 則可 采用突發(fā)方式。 除此之外 DS1302 內(nèi)部 還裝有 用于存放數(shù)據(jù)的 RAM，與鋰電池一起實現(xiàn)斷電保護功能 。 DS1302 的 主要功能如下 ： ，可在意外斷電的情況下持續(xù)保持運行長達十年，而且不會丟失數(shù)據(jù)； BCD 碼表示時間，以此可實現(xiàn)與單片機的簡單連接與數(shù)據(jù)傳遞； 24 小時與 12 小時制的自由切換， 12 小時制的時鐘模式自帶 PM 和AM 指示。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 圖 DS1302 引腳圖 LCD1602 液晶顯示器 簡介 LCD1602 以 體積小、 微功耗、顯示內(nèi)容豐富 的 優(yōu)點，在 低功耗應(yīng)用系統(tǒng) 和 袖珍式儀表 中得 到 廣泛 應(yīng)用 ， 圖 為 LCD1602 的 引腳圖 。 它的特征主要有： 部已 含復(fù)位電路 ； 相關(guān) 控制命令 ， 如：清屏、字符閃爍、顯示移位 等 多種功能 ； DDRAM 容量為 80 字節(jié) ； 含有 190 個 6X8 點陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM。 圖 LCD1602 引腳圖 各部分 傳感器 功能與簡介 要實現(xiàn)多功能家庭報警系統(tǒng)的 防火、 防盜、防燃氣 泄漏 的不同功能 ， 模塊化的傳感器 是 不可或缺 的，而無論是 使 用 哪種傳感器 模塊 ， 為實現(xiàn)與 AT89S52 單片機的簡單連接與可自由拆卸式的模塊化安裝， 其最終輸出的都是 0/1 變 量。 下面對系統(tǒng)所需要的傳感器進行 簡要的 介紹 。 紅外熱釋電 傳感器 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 HCSR501是 采用 LHI778探頭設(shè)計 ， 基于紅外 熱釋電 技術(shù) 自動控制模塊， 具有 可靠性強 、 靈敏度高 的優(yōu)點 ， 廣泛應(yīng)用于各 種 自動感應(yīng) 電子 設(shè)備，尤其是 使用 干電池進行 供電 的 自動控制 設(shè)備 。 它的主要特點包括： （ 1） 全自動 的 感應(yīng) 模式 ， 在正常模式下自動輸出低電平，當(dāng)有 人進入其感應(yīng)范圍 時則 輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時輸出低電平 ，可方便實現(xiàn)與單片機的連接 ； （ 2）可設(shè)置光敏控制， 在 光線 過 強時 可設(shè)置降低感應(yīng)靈敏度，避免誤報 ； （ 3） 溫度補償 ， 在 環(huán)境溫度升高至 30℃ 以上時 ，探測距離 可自動 變短， 采用一定的 溫度補償 作為 性能補償。 氣體泄漏傳感器 本設(shè)計 采 用 MQ2 電 化學(xué)型氣體傳感器， 此傳感器常用于工廠和家庭等場所的氣體泄漏監(jiān)測，適宜于液化氣、甲烷、氫氣、煙霧等氣體煙霧的監(jiān)測。其主要特點包括：具有信號輸出指示、雙路信號輸出、 TTL 輸出有效信號為低電平、模擬量輸出 0~5V 電壓，濃度越高電壓越高、對城市煤氣、天然氣、煙霧有較好的靈敏 度、具有使用壽命長和穩(wěn)定性好的優(yōu)點，缺點是開機需要進行預(yù)熱，預(yù)熱階段會產(chǎn)生誤報。 數(shù)字 溫度傳感器 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器可 以 應(yīng)用 于多種場合。封裝后的 DS18B20 可用于電纜溝測溫 、 機房測溫 、 彈藥庫測溫等 各種非極限溫度 場合的測溫 。使用方便 、 封裝形式多樣 、 體積小 ，適用于各種 控制領(lǐng)域 的測溫 和 設(shè)備 的 數(shù)字測溫 。 其 主要性能特點如下 ： （ 1） 采用 單線 的 接口方式， AT89S52 單片機 與 DS18B20 的雙向 的 通訊僅需要一條線即可 以 實現(xiàn) ； （ 2） 可實現(xiàn) 多點組網(wǎng)， 通過 并聯(lián)在 一條 三線上 的 多個 DS18B20 數(shù) 字溫度傳感器即可 實現(xiàn)組網(wǎng)多點 的 測溫 ； （ 3） DS18B20 不需要外圍元件，全部轉(zhuǎn)換電路及傳感元件集成在一只集成電路內(nèi) 部 。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第 三 章 多功能家庭報警系統(tǒng) 的硬件設(shè)計 針對系統(tǒng)設(shè)計要求的實現(xiàn)以及各子系統(tǒng)之間的管腳連接的具體要求，本章對系統(tǒng)各元器件連接以及各子系統(tǒng)實現(xiàn)的功能作出闡述及解釋，為系統(tǒng)的軟件設(shè)計與功能實現(xiàn)打下基礎(chǔ)。 系統(tǒng)的總體設(shè)計 為了實現(xiàn) 在傳感器發(fā)現(xiàn)警情 時，對發(fā)生的時間進行記錄 與發(fā)送 ， 要求 系統(tǒng)具有實時時鐘功能。本設(shè)計 使 用了 DS1302時鐘芯片，同時輔助以液晶顯示器作為時間顯示模塊。在發(fā)生報警情況 的同時將同時發(fā)送報警時間信息，為危險發(fā)生后的處理帶來便利。 下面將對系統(tǒng)的硬件設(shè)計進行介紹。圖 總體結(jié)構(gòu)圖。 圖 系統(tǒng) 總 體結(jié)構(gòu)圖 AT89S52 單片機 子 系統(tǒng) AT89S52 單片機子系統(tǒng) 見 圖 ，其主要 實現(xiàn)的主要功能 如下。 ：向單片機進行供電。 AT89S52 單片機工作的電壓范圍是 —， 所以通常給 AT89S52 單片機外接 5V 的直流電源。連接方式為 20 腳 的 VSS 接電源地端 ， 40 腳的 VCC 接 +5V 電源 。 電路： 即為 單片機 運行 的時間基準(zhǔn)。 由 1 19 腳