【文章內(nèi)容簡介】 顯 示 為了實現(xiàn)系 統(tǒng)發(fā)生警情時能夠向指定的號碼發(fā)送短信息的功能，則必須有鍵盤和LED顯示，來對防盜報警系統(tǒng)進行電話號碼的預(yù)設(shè)，本設(shè)計選用 HD7279作為鍵盤顯示驅(qū)動， HD7279鍵盤顯示芯片 該芯片支持 64鍵盤和 8位數(shù)碼管動態(tài)顯示，與傳統(tǒng)的鍵盤顯示芯片 8279相比，外圍芯片少，與 CPU僅有 4線串行通信，大大的節(jié)省了 CPU I/O口的資源； HD7279內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受 BCD碼或 16進制碼，并同時具有兩種譯碼方式。此外，還具有多種控制指令，如左移、右移、閃爍、消隱、段尋址等； HD7279具有片選信號，可 方便的實現(xiàn)多于 8位的顯示或多于 64鍵的鍵盤接口。 HD7279鍵盤顯示芯片引腳圖 HD7279的典型應(yīng)用電路 注 ： 電路圖見總圖 注：鍵盤顯示應(yīng)用程序見附錄 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 鐵電存儲器 7 第 4 章 鐵電存儲器 鐵電存儲器的特點 為了實現(xiàn)對預(yù)設(shè)電話號碼的存儲和對報警信息的記錄，本系統(tǒng)采用了能夠保證掉電數(shù)據(jù)不丟失的鐵電存儲器，該類存儲器相對于傳統(tǒng)的 EEPROM 有 以下 優(yōu)點： 1. 統(tǒng)的 EEPROM 寫入次數(shù)有限，一般為 10 萬次，而鐵電存儲器有著近乎無限次擦寫的特性； 2. 傳統(tǒng)的 EEPROM 寫入速度較慢，一般需要 CPU 延時幾個 NOP 的時間來等待寫入，而鐵電存儲器有著和 RAM 相同的操作速度； 3. EEPROM 需要較大的能量來完成一次擦寫，而鐵電存儲器在寫入時屬于微功耗。 本設(shè)計選用了 FM24C16 來作為非易失性數(shù)據(jù)存儲器，其特點如下： 1. FM24C16A 是一種串行非易失存儲器，它的結(jié)構(gòu)容量為 512*8 位，接口方式為 工業(yè)標準二線制造串行接口，與串行 EEPROM 的功能操作相似，與 EEPROM 具有相同的引腳排列，不同之處在于， FM24C16A 具有非常出色的寫操作性能； 2. FRAM 內(nèi)部采用讀恢 復(fù)機制操作。所以讀寫次數(shù)與每一次讀寫都有關(guān)系。FRAM 結(jié)構(gòu)是基于行與列陣列排布，行由 A8 A2 定義。 每次訪問都會使一行減少一次讀寫壽命。鐵電的擦寫次數(shù)幾乎可以說是無限次。即使每秒訪問 3000次，連續(xù)使用十年，使用壽命仍未終止。 二線制協(xié)議 FM24C16 使用二線制協(xié)議串行總線及其傳輸規(guī)約進行雙向傳輸，這種方式占用腳位少，占用線路板空間小，下圖描述了 FM24C16 在微處理器系統(tǒng)中的典型配置： 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 二線制協(xié)議即是總線上的所有操作都是由 SDA 和 SCL兩個腳位的狀態(tài)來確定的，共有四個狀 態(tài)：開始，停止，數(shù)據(jù)以及應(yīng)答，下圖描述了四個狀態(tài)的時序圖。 注： FM24C16 讀寫子程序見附錄 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 實時時鐘 9 第 5 章 實時時鐘 為了實現(xiàn)發(fā)生警情時，對發(fā)生警情的時間進行記錄，且為了保證系統(tǒng)的可靠運行，要求系統(tǒng)進行自檢并定時上報系統(tǒng)運行狀態(tài)，因此需要系統(tǒng)具有實時時鐘功能。本設(shè)計選用了 DS12887 實時時鐘芯片。 DS12887 功能與特點介紹 DS12887 采用 CMOS 技術(shù)制成，把時鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關(guān)電路集于芯片內(nèi)部。采用 DS12887 芯片設(shè)計 的時鐘電路勿需任何外圍電路并具有良好的微機接口。 DS12887 芯片具有微軾耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，可廣泛用于各種需要較高精度的實時時鐘場合中。其主要功能如下： 1．內(nèi)含一個鋰電池，斷電情況運行十年以上不丟失數(shù)據(jù)。 2．計秒、分、時、天、星期、日、月、年，并有閏年補償功能。 3．二進制數(shù)碼或 BCD 碼表示時間、日歷和定鬧。 4． 12 小時或 24 小時制， 12 小時時鐘模式帶有 PWM 和 AM 指導(dǎo)，有夏令時功能。 5． MOTOROLA5 和 INATAEL 總線時序選擇。 6．有 128 個 RAM 單元與軟件音響 器，其中 14 個作為字節(jié)時鐘和控制寄存器，114 字節(jié)為通用 RAM，所有 ARAM 單元數(shù)據(jù)都具有掉電保護功能。 7．可編程方波信號輸出。 8．中斷信號輸出 (IRQ)和總線兼容，定鬧中斷、周期性中斷、時鐘更新周期結(jié)束中斷可分別由軟件屏蔽，也可分別進行測試。 時間、日歷和定鬧單元 時間和日歷信息通過讀相應(yīng)的內(nèi)存字節(jié)來獲取，時間、日歷和定 時 鬧 鐘 通過寫相應(yīng)的內(nèi)存字節(jié)設(shè)置或初始化，其字節(jié)內(nèi)容可以是十進制或 BCD 形式。時間可選擇 12 小時制或 24 小時制，當選擇 12 小時制時，小時字節(jié) 高 位為邏輯 “1” 代表 PM。 時間、日歷和定鬧字節(jié)是雙緩沖的，總是可訪問的。每秒鐘這 10 個字節(jié)走時 1 秒，檢查一次定鬧條件，如在更新時，讀時間和日歷可能引起錯誤。三個字節(jié)的定鬧字節(jié)有兩種使用方法。第一種，當定鬧時間寫入相應(yīng)時、分、秒定鬧單元，在定 時 允許 、 鬧 鐘 位置高 電平 的條件下，定鬧中斷每天準時起動一次。第二種，在三個定鬧字節(jié)中插入一個或多個不關(guān)心碼。不關(guān)心碼是任意從 C 到 FF 的 16進制數(shù)。當小時字節(jié)的不關(guān)心碼位置位時，定鬧為小時發(fā)生一次由于相線小時和焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 后備電源 10 分鐘定鬧字節(jié)置不關(guān)心位時，每分鐘定鬧一次 ； 當三個字節(jié)都置不關(guān)心位時，每秒中斷一次。 DS12887 引腳定義 VCC：電源。 GND：地。 AD0～ AD7：地址 /數(shù)據(jù)。 MOT：總線類型選擇，與 80C51 單片機連接時接地。 CS：片選。 AS：地址選通，與 CPU 連接時接 ALE。 R/ ：讀 /寫控制，與 CPU 連接時接 WD。 DS：數(shù)據(jù)選通，與 CPU 連接時接 RD。 RESET：復(fù)位端。 IRQ：中斷請求輸出。 SQW：可編程的方波輸出端。 NC： 空引腳。 注： DS12887 應(yīng)用程序見附錄 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 后備電源 11 第六章 后備電源 為了防止竊賊在進入防區(qū)之前將系統(tǒng)的供電交流電源切斷，系統(tǒng)必須能夠在交流電源被切斷后繼續(xù)正常運行一段時間，本系統(tǒng)采用 12V/7AH 的鉛酸蓄電池作為后備電源，這就給系統(tǒng)設(shè)計提出了一個繼續(xù)解決的問題：就是蓄電池的充電電源管理問題。 由于鉛酸蓄電池在過充情況下電解液會發(fā)生氣化現(xiàn)象，導(dǎo)致蓄電池的壽命降低 ，蓄電池在充滿電時，蓄電池的電壓大概在 左右，在欠壓時電壓大概在 左右，根據(jù)這個特點，本人發(fā)現(xiàn)此充放電特性符合 滯回比較器的傳輸特性，即將滯回比較器的上限閾值設(shè)為 ，下限閾值設(shè)定為 ，當充滿電后，使滯回比較器控制繼電器將充電限流電阻切換到較大的限流電阻上；當放電到 時，滯回比較器控制繼電器將限流電阻切換到較小的限流電阻上，并且保障系統(tǒng)正常工作電流要小于快充充電電路的電流，而大于慢充充電電路的電流。這樣就能保證滯回比較器始終工作在 — 的滯回帶內(nèi)，即保證蓄電池既不欠壓又不過充。 滯回比較器： 有滯回特性，具有抗干擾能。從反相輸入端輸入的滯回比較器電路如下圖所示，電路中引入了正 反饋。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 后備電源 12 滯回比較器工作原理： 從集成運放輸出端的限幅電路可以看出， uo=177。Uz。集成運放反相輸入端電位，同相輸，入端電位 根據(jù) “虛短 ” ,求出 的 Up 就是閾值電壓，因此得出 當 ，因而 uo=+Uz，所以 , 。 當 ， 因而 uo=Uz，所以 ， 。 可見， uo 從 +Uz 躍變?yōu)?Uz和 uo 從 Uz 躍變?yōu)?+Uz的閾值電壓是 不同的，電壓傳輸特性如下圖所示。 注：具體電路參照系統(tǒng)設(shè)計圖紙電源部分 。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 遙控器 13 第 7 章 遙 控 器 為了實現(xiàn)用戶在進入防區(qū)前或離開防區(qū)后能對系統(tǒng)的布、撤防狀態(tài)進行改變，本設(shè)計選用了 315M 調(diào)幅遙控器，該遙控器具有以下優(yōu)點： 1． 工作在業(yè)余頻段，不用花錢購買頻點； 2． 有效距離遠，一般可達 200－ 1000 米； 3． 有豐富的地址碼供用戶選擇，由于遙控器和遙控器接收板上應(yīng)用的PT2262/PT2272 編解碼芯片對都提供 8 位三態(tài)的編解碼狀態(tài)，也就是說有3 的 8 次方地 址碼可供用戶選擇，足以滿足小區(qū)內(nèi)所有用戶的防盜報警布、撤防應(yīng)用。 發(fā)射、接收電路無解碼電路圖分別如下： The launch, the accepting circuit nondecoding circuit diagram distinction is as follows: 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 傳感器 14 第 8章 傳 感 器 要實現(xiàn)防盜、防火、防燃氣泄漏，相應(yīng)的傳感器是必不可少的，而無論是哪種傳感器，其最終輸出的都是開關(guān)量。 紅外傳感器 對于防盜傳感器，本系統(tǒng)采用主動式紅外對射傳感 器，它相對于傳統(tǒng)的被動式熱釋紅外傳感器有以下優(yōu)點： ，采用多光束綜合判斷，當有一定體積的障礙物遮擋時，才被觸發(fā)，極大的降低了傳感器的誤報； ，使夜間主人的正?；顒硬皇芟拗疲@給用戶提供了極大的夜間布防的可能。 煙霧傳感器 本設(shè)計選用離子式煙霧傳感器， 離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運用到各種消防報警系統(tǒng)中，性能遠優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報警器。 氣體泄漏傳感器 本設(shè)計選用電化學(xué)型氣體傳感器，電化學(xué)型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類型。原電池式氣體傳感器通過檢測電流來檢測氣體的體積分數(shù)，市售的檢測缺氧的儀器幾乎都配有這種傳感器，近年來，又開發(fā)了檢測酸性氣體和毒性氣體的原電池式傳感器?？煽仉娢浑娊馐絺鞲衅魇峭ㄟ^測量電解時流過的電流來檢測氣體的體積分數(shù)，和原電池式不同的是，需要由外界施加特定電壓，除了能檢測 CO， NO， N02， 02， S02 等氣體外，還能檢測血液中的氧體積分數(shù)。電量式氣體傳感器是通過被測氣體與電解質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的電流來檢測氣體 的體積分數(shù)。離子電極式氣體傳感器出現(xiàn)得較早，通過測量離子極化電流來檢測氣體的體積分數(shù)已電化學(xué)式氣體傳感器主要的優(yōu)點是檢測氣體的靈敏度高、選擇性好。 焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 家庭防盜報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計 15 第九章 家庭防盜報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計 主程序流程圖（圖 91） master routine flow charts (Figure 91) 開始 初始化 讀時鐘是否等于定時時間 發(fā)短信：系統(tǒng)運行正常 讀煙霧傳感器 讀煤氣