【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 當(dāng) Vc VR 時(shí)允許觸發(fā) VR≈ 10 IB 運(yùn)算放大器偏置電流設(shè)置端 11 VDD 工作電源正端 12 2OUT O 第二級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端 13 2IN I 第二級(jí)運(yùn)算放大器的反相輸入端 14 1IN+ I 第一級(jí)運(yùn)算放大器的同相輸入端 15 1IN I 第一級(jí)運(yùn)算放大器的反相輸入端 16 1OUT O 第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端 BISS0001 的可重復(fù)觸發(fā)方式 圖 33 BISS0001 的可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形以下圖所示的可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形，來(lái)說(shuō)明其工作過(guò)程。 可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形在 Vc “ 0”、 A “ 0”期間，信號(hào) Vs 不能觸發(fā) Vo 為有效狀態(tài)。在 Vc “ 1”、 A “ 1”時(shí)，Vs 可重復(fù)觸發(fā) Vo 為有效狀態(tài)，并可促使 Vo 在 Tx 周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。 在Tx 時(shí)間內(nèi)，只 要 Vs 發(fā)生上跳變，則 Vo 將從 Vs 上跳變時(shí)刻起繼續(xù)延長(zhǎng)一個(gè) Tx周期；若 Vs 保持為“ 1”狀態(tài)，則 Vo 一直保持有效狀態(tài)；若 Vs 保持為“ 0”狀態(tài)，則在 Tx 周期結(jié)束后 Vo 恢復(fù)為無(wú)效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時(shí)間 Ti 時(shí)間內(nèi)， 圖 31 中，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式。采用可重復(fù)觸發(fā)工作方式的好處是：如果傳感器在延遲時(shí)間內(nèi)再次檢測(cè)到有人活動(dòng)，芯片的輸出將被繼續(xù)延遲而不會(huì)終止，報(bào)警也就將一直送給單片機(jī)，這樣提高了熱釋電檢測(cè)電路的靈敏度。輸出延遲時(shí)間 Tx 由外部的 R7 和 C6 的大小調(diào)整，值為 Tx≈ 24576xR7C6；觸發(fā)封鎖時(shí)間 Ti 由外部的 R8 和 C7 的大小調(diào)整，值為 Ti≈ 24xR8C7。電路中 R7 和 R8設(shè)計(jì)成了可調(diào)電阻，可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整電阻值的大小，改變輸出延遲時(shí)間和觸發(fā)閉鎖時(shí)間的長(zhǎng)短。電路的輸出送到無(wú)線編碼發(fā)射電路，將報(bào)警信號(hào)發(fā)送出去。 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) AT89S52 單片機(jī)的特點(diǎn)及引腳功能 AT89S52 是美國(guó) ATMEL 產(chǎn) CMOS 8 位單片內(nèi) 4kbytes 的可系統(tǒng)編 Flash 只讀內(nèi) ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)術(shù)產(chǎn)容標(biāo) 8051 指令系統(tǒng)腳 Flash 程序內(nèi)在線編 ISP）也可用傳統(tǒng)方進(jìn)編 8 位微處于單 ATMEL 公 司的功能強(qiáng)大 AT89S52 單為許應(yīng)場(chǎng)靈應(yīng)領(lǐng)參數(shù) 1）與 MCS51 產(chǎn)統(tǒng) 2） 4K 字節(jié)統(tǒng)編（ ISP） Flash 閃內(nèi) 3）1000 次擦寫(xiě) 4） 的工作電壓圍 5）全靜態(tài) 0Hz― 33MHz 6）三級(jí)密鎖 7） 2568 字體內(nèi) RAM 8） 32 個(gè)編 I/O 口線 9） 3 個(gè) 16 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 10） 8 個(gè)斷 11）全雙 UART 通道 12）低功耗空閑電 13）中斷可從空閑喚醒統(tǒng) 14）看門（ WDT）雙數(shù)針 15）掉電標(biāo)識(shí)編 16）靈統(tǒng)編 ISP―字節(jié)頁(yè)寫(xiě)內(nèi)部結(jié)結(jié)圖 圖單片機(jī)內(nèi)部結(jié)圖 AT89S52 引腳紹 1）電腳和 GND VCC：電電壓， GND2） 時(shí)鐘電腳 XTALl 和 XTAL2XTALl：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端 . XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端 . 振蕩器特性 XTALl、 XTAL2 為片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入和輸出端如下圖所示可采用石英晶體或陶瓷振蕩器組成時(shí)鐘振蕩器如需從外部輸入時(shí)鐘驅(qū)時(shí)鐘信號(hào)從 XTAL1輸入 XTAL2應(yīng)懸空由于輸入到內(nèi)部電路是經(jīng)過(guò)一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器所以輸入的外部時(shí)鐘信號(hào)無(wú)需特殊要求但它必須符合電平的最大和最小值及時(shí)序規(guī)范 圖 35 89S52 內(nèi)部 /外部時(shí)鐘電路 3）控制信號(hào)腳 RST 復(fù)位輸入 .RST 引腳一 旦變成兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平所有的 I/O 口都將復(fù)位到 1 高電平 狀態(tài)當(dāng)振蕩器正在工作時(shí)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平便可完成復(fù)位每個(gè)機(jī)器周期為 12 個(gè)振蕩時(shí)鐘周期 4） I／ O 輸輸 P0、 P P2 和 P3 P0 口 39― 32 腳 P0 口是一個(gè)開(kāi) 8 位雙向?yàn)檩斈茯?qū)動(dòng) 8 個(gè) LsTTL 負(fù)載當(dāng) P 為輸時(shí)鎖 地址 80H 寫(xiě) 1，此時(shí) P 腳懸為輸 P1 口 1― 8 腳 P1口是一個(gè)帶電阻 8 位準(zhǔn)雙向 I/O位能驅(qū)動(dòng) 輸電 4個(gè) LSTTL負(fù)載 P1口作為輸時(shí)應(yīng) P1口鎖 地址 90H 寫(xiě)1,上拉電阻電平 P2 口 21― 28 腳 P2 口是一個(gè)帶內(nèi)電 阻 8 位準(zhǔn)雙向 P2 口的每一位能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載 P3 口 21― 28 腳 P3 口是一個(gè)帶內(nèi)電阻 8 位準(zhǔn)雙向P3 口的每一位能驅(qū)動(dòng) 輸電 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載 P3 口與其它的 I/O 口有很大區(qū)別為雙向 IO 口外，每個(gè)腳還專門見(jiàn) 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)對(duì) 51 系列單片機(jī)來(lái)說(shuō)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路AT89S52 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或 外部方式產(chǎn)生。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路如圖 36（ a）所示，在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz 之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用。 外部方式的時(shí)鐘電路如圖 36（ b）所示， XTAL1 接地， XTAL2 接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz的方波信號(hào)。 （ a）內(nèi)部方式 （ b）外部方式 圖 36 AT89S52 內(nèi)部時(shí)鐘電路 片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1 和 P2，供單片機(jī)使用。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。 復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。 除 PC 之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 33所示。 表 33 一些寄存器的復(fù)位狀態(tài) RST 引腳是 復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24 個(gè)振蕩周期 即二個(gè)機(jī)器周期 以上。若使用頗率為 12MHz 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過(guò) 2us 才能完成復(fù)位操作。 產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的電路邏輯如圖 37 所示。整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào) RST 送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 時(shí)刻對(duì)施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。 圖 37 復(fù)位信號(hào)的電路邏輯圖 復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位相按鍵手 動(dòng)復(fù)位兩種方式。上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 38 a 所示。這佯，只要電源 Vcc的上升時(shí)間不超過(guò) 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。 圖 38（ a）上電復(fù)位 （ b）按鍵電平復(fù)位 （ c）按鍵脈沖復(fù)位 按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中，按鍵電平復(fù)位是通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 38 b 所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 38 c 所示。 上述電路圖中的電阻、 電容參數(shù)適用于 12MHz 晶振，能保證復(fù)位信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間大于 2 個(gè)機(jī)器周期。本設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位加按鍵電平復(fù)位方式。 本設(shè)計(jì)的單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如圖 39 中所示，單片機(jī) AT89S52 的時(shí)鐘引腳外接 12M 晶振，作為單片機(jī)工作的時(shí)鐘， EA 端接高電平，表示使用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。 RST 引腳接了上電復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，上電復(fù)位電路會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高電平脈沖信號(hào)，使系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng)按下按鍵 S1 時(shí)， RST 端將被接入高電平，同樣可以使系統(tǒng)手動(dòng)復(fù)位。 圖 39 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 GSM 模塊及其外圍電路設(shè)計(jì) 目前 ,國(guó)內(nèi)已經(jīng) 開(kāi)始使用的 GSM模塊有 Fal的 A2D系列、 Wavee的 WMO2系列、西門子的 TC35 系列、愛(ài)立信的 DM10/DM20 系列、中興的 ZXGM18 系列等 ,而且這些模塊的功能、用法差別不大。其中西門子的 TC35 系列模塊性價(jià)比很高 ,并且已經(jīng)有國(guó)內(nèi)的無(wú)線電設(shè)備入網(wǎng)證。所以本設(shè)計(jì)選用的是西門子 TC35 系列的TC35i。這是西門子推出的最新的無(wú)線模塊 ,功能上與 TC35 兼容 ,設(shè)計(jì)緊湊 ,大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積。 TC35i 與 GSM 2/2+兼容、雙頻 GSM900/GSMl800 、 RS232數(shù)據(jù)口、符合 ETSI 標(biāo) 準(zhǔn) GSM0707 和 GSM0705,且易于升級(jí)為 GPRS 模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體 ,向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令接口 ,為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸 ,方便用戶的應(yīng)用開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)。 TC35 模塊介紹 TC35 是西門子公司推出的新 代無(wú)線通信 GSM 模塊 [7]。自帶 RS232 通訊接口 ,可以方便地與 PC 機(jī)、單片機(jī)連機(jī)通訊?？梢钥焖?、安全、可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音傳輸、短消息服務(wù) Short Message Service 和傳真。 TC35 模塊的工作電壓為 ― ,可以工作在 900MHz 和 1800MHz 兩個(gè)頻段 ,所在頻段功耗分別為 2w 900M 和 1w 1800M 。 模塊有 AT 命令集接口 ,支持文本和 PDU 模式的短消息、第三組的二類傳真、以及 , 的非透明模式。此外 ,該模塊還具有電話簿功能、多方通話 ,漫游檢測(cè)功能 ,常用工作模式有省電模式、 IDLE、 TALK 等模式。通過(guò)獨(dú)特的 40引腳的 ZIF 連接器 ,實(shí)現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)、及控制信號(hào)的雙向傳輸。通過(guò) ZIF 連接器及 50Ω天線連接器 ,可分別連接 SIM 卡支架和天線。 TC35 模塊主要由 GSM 基帶處理器、 GSM 射頻模塊、供電模塊 ASIC 、閃存、ZIF 連接器、天線接口六部分組成。作為 TC35 的核心 ,基帶處理器主要處理 GSM終端內(nèi)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信號(hào) ,并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下 ,可支持 FR、 HR 和 EFR 語(yǔ)音信道編碼。 TC35 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 310 所示。 圖 310 T35 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 TC35i 主要特性與技術(shù)指標(biāo)包括以下幾點(diǎn)： 頻段為雙頻 GSM900MHz 和 GSMl800MHz phase 2/2+ 。 支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真 。 高集成度 36mm 。 質(zhì)量為 9g。 電源電壓為單一電壓 ~。 可選波特率 300bps~115kbps,動(dòng)波特率 ~115kbps。 流消耗――休眠狀態(tài)為 ,空閑狀態(tài)為 25mA,發(fā)射狀態(tài)為 300mA 平均 , 峰值 。 溫度范圍 ――正常操作 20℃ ~+55℃ ,存放 30℃ ~+85℃ 。 SIM 電壓為 3V/。 RS232 電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) TC35的數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳需要通過(guò) 232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后連接到單片機(jī)的串行口。單片機(jī)通過(guò)串行口對(duì) TC35 進(jìn)行訪問(wèn)和讀。 232 是 TTL 轉(zhuǎn) RS232 的電平轉(zhuǎn)換電路。這里使單片機(jī)串行口的 TTL 電平能夠與 TC35 通信口的 RS232 電平能夠互相轉(zhuǎn)換，這樣才能進(jìn)行通信。 RS232 是早期為公用電話網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信而制定的標(biāo)準(zhǔn)，其邏輯電平與ITLCMOS 電乎完全不同。邏輯 0規(guī)定為 +5 +15V 之間，邏輯 1規(guī)定為 5～ 15V之間。由于 RS232 發(fā)送和接收之間有公共地，傳輸采用非平衡模式，因此共模噪聲會(huì)耦合到信號(hào)系統(tǒng)中，其標(biāo)準(zhǔn)建議的最大通信距離為 15 米 RS232 規(guī)定的電平和一般微處理器的邏輯電平不一致 ，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)邏輯電平轉(zhuǎn)換可以采用 232芯片的轉(zhuǎn)換接口 232芯片是美信公司專門為電腦的 RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路 ,使用 +5v 單電源供電 圖 311 232 的引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 232 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： 第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳 （ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DP9 插頭； DP9 插頭的 RS23