【文章內(nèi)容簡介】 ：并有使自動(dòng)監(jiān)控狀態(tài)復(fù)位的功能。 2. 摘機(jī)狀態(tài)若有對講信號，則在外線與來訪者之間轉(zhuǎn)換對講目標(biāo)：若有監(jiān)控信號，則轉(zhuǎn)換監(jiān)控狀態(tài)：若有門鈴信號，且無錄音、錄像設(shè)置，則進(jìn)人自動(dòng)監(jiān)控狀態(tài)。 三、 對講信號 由控制面板上的對講按鈕提供，控制器查詢到該信號后作以下處理： 1. 若系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)，則進(jìn)人錄音設(shè)置狀態(tài)，等待設(shè)置操作。 2. 若系統(tǒng)處于非復(fù)位狀態(tài)且掛機(jī)，該信號無效。 3. 若系統(tǒng)處于摘機(jī)狀態(tài)，則在外線與來訪者之間轉(zhuǎn)換對講目標(biāo)，但轉(zhuǎn)換時(shí)須處理外線備用電源的開閉，保持外線信號不間斷。 四、 監(jiān)控信號 由 控制面板上的監(jiān)控按鈕提供，控制器查詢到該信號后作以下處理： 1. 若系統(tǒng)處于監(jiān)控狀態(tài)，則停止監(jiān)控，恢復(fù)到監(jiān)控前的狀態(tài)。 2. 若系統(tǒng)處于非監(jiān)控狀態(tài)，則進(jìn)人監(jiān)控狀態(tài)。 五、 轉(zhuǎn)換信號 由控制面板上的轉(zhuǎn)換按鈕提供，控制器查詢到該信號后作以下處理： 1. 若系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)，則進(jìn)人錄像設(shè)置，等待設(shè)置操作。 2. 若系統(tǒng)處于監(jiān)控狀態(tài)，該信號無效。 3. 若系統(tǒng)處于其他狀態(tài)，除保持外線信號不間斷外，還要使系統(tǒng)復(fù)位。 軟件設(shè)計(jì)工作流程 門口機(jī)和室內(nèi)機(jī)工作流程如圖 31 和圖 32 所示。通過門口機(jī)鍵盤輸入房間號，洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 控 制器將其轉(zhuǎn)變成雙音多頻形式的 ID 碼，無線收發(fā)設(shè)備將 ID 碼調(diào)制到 的載波上發(fā)射出去。室內(nèi)機(jī)通過無線收發(fā)設(shè)備接收到門口機(jī)信號后，控制器將其轉(zhuǎn)變成 ID 碼，并與控制器自身的 ID 碼比較，若兩者不一致則置之不理，若相同則單片機(jī)產(chǎn)生振鈴信號．觸發(fā)門鈴。門鈴響后，室內(nèi)單片機(jī)控制模擬開關(guān)，接通視頻線路，并發(fā)送接通視頻的“ OK”信號給門口機(jī)。門口機(jī)接收到室內(nèi)機(jī)發(fā)射來的“ OK”信號后也會控制模擬開關(guān)接通視頻信道。戶主就可以通過室內(nèi)顯示器看到門口的情況。如果戶主不在或不想接見訪客， 15 秒后系統(tǒng)判斷超時(shí)。自動(dòng)切斷視頻停止振 鈴，并復(fù)位到初始狀態(tài)；若戶主決定摘機(jī)，則室內(nèi)機(jī)發(fā)送 AUDIO~ON 信號給門口機(jī)．并且單片機(jī)控制模擬開關(guān) CD4066 接通室內(nèi)音頻信道。門口機(jī)接收到AUDIOON 信號后接通音頻信道。這樣，戶主與訪客實(shí)現(xiàn)了相互通話。通話時(shí)間超過一分鐘則系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。通話的同時(shí)戶主可以觀察室外的 情況．若明確可以開門后則按開鎖鍵開鎖。若發(fā)現(xiàn)意外情況可按報(bào)警鍵， 掛機(jī)后系統(tǒng)一切復(fù)位。 整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)簡單，各種信號的傳輸和模擬開關(guān)的通斷都是在瞬間完成。音頻信號和數(shù)字信號在單一信道中傳輸，有產(chǎn)生沖突的可能。由于數(shù)字信號的傳輸通常是在建立語音 通信之前 (如呼叫信號、摘機(jī)信號 )或是在建立語音通信之后 (如開鎖信號、報(bào)警信號 )，所以數(shù)字信號與音頻信號很少?zèng)_突。若數(shù)字信號和音頻信號同時(shí)傳輸，則優(yōu)先傳輸數(shù)字信號，然后通過 CD4066 切換至傳輸音頻信號，由于發(fā)射數(shù)字信號占用的時(shí)間很短，整個(gè)過程瞬間完成，人耳是基本感覺不出來 。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 開 始鍵 盤 識 別有 鍵 按 下 ？發(fā) 射 I D 碼收 到 O K 信 號 ？接 通 視 頻A U T O O N接 通 音 頻開 鎖 ？報(bào) 警 ？掛 機(jī) ？超 時(shí) ？超 時(shí)超 時(shí)開 鎖報(bào) 警YYNYNNYNYNNYNYYNN 圖 21 室內(nèi)機(jī)軟件流程圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 開 始初 始 化有 數(shù) 據(jù) 嗎 ？接 受 數(shù) 據(jù)驗(yàn) 證 I D 嗎 ？接 通 視 頻 并 發(fā) 送O K 信 號是 否 摘 機(jī) ？開 鎖 ？報(bào) 警 ？掛 機(jī) ？超 時(shí) ？超 時(shí)發(fā) 開 鎖 信 號發(fā) 報(bào) 警 信 號YYNYNNYNYNNYNYN發(fā) 掛 機(jī) 信 號發(fā) 射 A U T O O N 并 接通 視 頻N 圖 22 室內(nèi)機(jī)軟件流程圖 軟件程序設(shè)計(jì) 主要完成對各種信號的 查詢和處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。另外增加了對按鈕抖動(dòng)的處理，和可能出現(xiàn)的誤操作的判斷，以及可能出現(xiàn)的故障處理。 單片機(jī)軟件主要完成門鈴呼叫信號、摘掛機(jī)、按鍵檢測及相應(yīng)控制信號的輸出，完成來人呼叫后及主動(dòng)監(jiān)視 15s 定時(shí)等功能 。 用 MCS51 語言編寫的程序如下： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 室內(nèi)機(jī) ORG 0000H MAIN： MOV SP, 50H CLR ；輸出關(guān)閉音頻控制信號 CLR 23H ；清呼叫標(biāo)志位 GJ： JNB ， MKEY；摘機(jī)呼叫無效 JB ， MKEY ；無呼叫信號 則轉(zhuǎn)檢查是否按下主 動(dòng)監(jiān)視鍵 SETB 23H ；置呼叫標(biāo)志 LJMP TIM15s ；轉(zhuǎn) 15s 定時(shí) MKEY： JB ， GJ ；未按主動(dòng)監(jiān)視鍵再跳轉(zhuǎn)掛機(jī)檢查 TIM15s： CLR ；允許電源輸出和開啟視頻顯示 MOVE 67H， 40 ；定時(shí) 15s TIM： MOV 68H， 150 TIM1： JNB 23H， DLY ；判斷是否為呼叫定時(shí) JNB ， DJ ；是，則判斷呼叫后 15s 內(nèi)是否摘機(jī)，若摘機(jī)則跳轉(zhuǎn)到允許通話 DLY： CALL DELY5ms ；調(diào) 5ms 定時(shí) 子程序 DJNZ 68H， TIM1 DJNZ 67H， TIM SETB ；定時(shí) 15s 時(shí)間到，未摘機(jī)則關(guān)視頻并禁止電源輸出 CLR 23H LJMP GJ ；轉(zhuǎn)掛機(jī)檢測 DJ： SETB ；允許通話 CLR 23H ；清呼叫標(biāo)志 UNLOCK： JB ， GJ1 ；若未按下開鎖則跳轉(zhuǎn)檢查掛機(jī) CLR ；若按下開鎖則輸出開電控鎖信號 CALL DELY5ms SETB ；恢復(fù)通 話 GJ1： JNB UNLOCK；若未掛機(jī)繼續(xù)檢查是否按下開鎖鍵 CLR ； 若掛機(jī)，則禁止通話 SETB ；關(guān)視頻顯示及視頻音頻通話電源 LJMP GJ DELY5ms： MOV 65H， 11 ； 5ms 定時(shí)子程序 DLY1： MOV 66H， 225 NOP DJNZ 66H， $ DJNZ 65H， DLY1 RET 室外機(jī) ORG 0000H MAIN： MOV SP， 65H HP： CLR 24H ； 清呼叫標(biāo)志位 JNB ， MONK ； 摘機(jī)呼叫無效 JB ， MONK ； 呼叫檢測 SETB 24H ； 置呼叫標(biāo)志位 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 LJMP DSH15s MONK： JB ， HP ； 主動(dòng)監(jiān)視檢測 DSH30s： CLR ； 允許對講和視頻顯示 MOV 75H， 40 ； 15s 定時(shí) DSH： MOV 76H， 150 DSH1： JNB 24H， DLY ； 呼叫定時(shí)判斷 JNB ， SPK ； 摘機(jī)檢測，若摘機(jī)則轉(zhuǎn)允許通話 DLY： CALL DELY5ms ； 調(diào) 5ms 定時(shí) DJNZ 75H， DSH CVS： SETB ； 定時(shí)到，未摘機(jī)則關(guān)視頻和對講 LJMP HP SPK： CLR 24H UNLK： JB ， HP1 ； 開鎖檢測 CLR ； 輸出開鎖信號 CALL DELY5ms SETB ； 恢復(fù)通話 HP1： JNB ， UNLK ； 掛機(jī)檢測 LJMP CVS DELY5ms： MOV 73H， 13 ； 5ms 定時(shí) DLY1： MOV 74H， 191 DJNZ 74H， $ DJNZ 73H， DLY1 RET 軟件抗干擾設(shè)計(jì) 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在采取硬件抗干擾措施之后，強(qiáng)干擾仍會沖破層層硬件抗干擾防護(hù)層進(jìn)入系統(tǒng)，對系統(tǒng)形成干擾。此時(shí)的干擾不能造成硬件系統(tǒng)的損壞，但常常使微機(jī)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，致使檢測數(shù)據(jù)出錯(cuò)或控制失靈。為此，必須從軟件上采取抗干擾措施。軟件抗干擾不屬于微機(jī)系統(tǒng)的自身防御行為，采用軟件抗干擾措施的 最根本的前提條件是系統(tǒng)中抗干擾軟件不會因干擾而損壞。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，由于程序及一些重要常數(shù)都存儲在 ROM 中，這就為軟件的抗干擾創(chuàng)造了良好的前提條件。因此，軟件抗干擾的設(shè)置前提條件概括為 ： 1. 在干擾作用下，系統(tǒng)硬件系統(tǒng)部分不會受到任何損壞，或易損壞部分設(shè)置有檢測狀態(tài)可供查詢 ： 2. 程序區(qū)不會受干擾侵害 ： 3. RAM 區(qū)中的重要數(shù)據(jù)不被破壞，或雖被破壞可以重新建立?？刂葡到y(tǒng)受干擾后反應(yīng)在單片機(jī)上的就是所謂的“沖程序”，即程序指針亂跳，出現(xiàn)程序跑飛和非法死循環(huán)等現(xiàn)象，導(dǎo)致程序失控。因此，需對單片機(jī)系統(tǒng) 采取一些有效措施，這里主要采取了下面三種措施 ： 1. 指令冗余 當(dāng) CPU 受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。本文在一些對程序流向起決定作用的指令之前插入兩條 NOP 指令，保證彈飛的程序迅速納入正確的控制軌道，此類指令有 RET,RETI. ACALL,LCALL,DJNZ 等。在某些對系統(tǒng)工作狀態(tài)至關(guān)重要的指令以保證被正確執(zhí)行。 2. 軟件陷阱法 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 當(dāng)彈飛的程序落到非程序區(qū) (如 EPROM 中未使用的空間和未使用的中斷向量區(qū)等等 )時(shí)，指令冗余就不起作用了 ： 只有在非程序區(qū)設(shè)置攔截措施，使程序掉入軟 件陷阱，強(qiáng)行將程序納入正軌。所謂軟件陷阱，就是一條引導(dǎo)指令強(qiáng)行將捕獲的程序引向一個(gè)指定的地址，在那里有一段專門對從程序出錯(cuò)進(jìn)行處理的程序。它一般由一條跳轉(zhuǎn)指令和空操作指令組成本文在未使用的中斷向量區(qū)以及未使用的大片 EPROM 區(qū)用“ LJMP 0000H”添滿，這樣不論 PC 失控后指向哪一個(gè)字節(jié)，最后都能導(dǎo)致程序回到復(fù)位狀態(tài)。 程序運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng) (WATCHDOG) 當(dāng)程序彈飛到一個(gè)臨時(shí)構(gòu)成的死循環(huán)時(shí)，冗余指令和軟件陷阱也無能為力了，此時(shí)系統(tǒng)將完全癱瘓，程序運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)覺死循環(huán)并能使系統(tǒng)復(fù)位。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 單元電路的選擇 單片機(jī)的選用 AT89C2051 是一帶有 2K 字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲體 (EEPROM)的低電壓，高性能 8 位 CMOS 微型計(jì)算機(jī)。它采用 ATMEL 的高密非易失存儲技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS—51 指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過在單塊芯片上組合通用的CPL1 和閃速存儲器， ATMEL AT89C2051 是一強(qiáng)勁的微型計(jì)算機(jī) ， 它對許多嵌入式控制應(yīng)用提供高度靈活和成本低的解決辦法。 此外，從 AT89C2051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖與 8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本一致（除模擬比較器外） ，引腳 RST、 XTAL XTAL2 的特性和外部連接電路也完全與 51 系列單片機(jī)相應(yīng)引腳一致，但 P1 口、 P3 口有其獨(dú)特之處。 AT89C2051 是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，但它只有 20 個(gè)引腳， 15 個(gè)雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，其中 P1 是一個(gè)完整的 8 位雙向 I/O 口，兩個(gè)外中斷口，兩個(gè)16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，兩個(gè)全雙向串行通信口，一個(gè)模擬比較放大器。主要 性能參數(shù)如表 31 所示。 表 31 AT89C51 性能參數(shù) 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 2k 可反復(fù)擦寫 (1000 次 )FlashROM 15 個(gè)雙向 I/O 6 個(gè) 中斷源 兩個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 的寬工作電壓范圍 時(shí)鐘頻率 024MHz 128xbit 內(nèi)部 RAM 兩個(gè)外部中斷源 兩個(gè)串行中斷 可直接驅(qū)動(dòng) LED 兩級加密位 低功耗睡眠功能 內(nèi)置一個(gè)模擬比較放大器 可編程 UARL 通道 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 31 AT89C2051 芯片管腳圖 控制模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 呼叫及摘掛機(jī)檢測模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 呼叫檢測模塊由附圖 1 中的 D R1 R1 C Q7 及 AT89C2051 的 腳及其 上的上拉電阻 R18 構(gòu)成。當(dāng)來