【文章內(nèi)容簡介】 線工作模式，即 Motorola 和 Intel模式。MOT 接 Vcc 時，選用 Motorola 模式；當(dāng) MOT 接 GND 或懸空時，選用 Intel 模式。本設(shè)計選用的是 Intel模式， 將 MOT 引腳直接接地。 4~7（ AD0~AD7） —復(fù)用地址數(shù)據(jù)總線。該總線采用時分復(fù)用技術(shù)，在總線周期前部分，出現(xiàn)在 AD0~AD7 上的是地址信息，可以選通 DS12C887 內(nèi)部 RAM，總線周期后半部分出現(xiàn)在 AD0~AD7 上的是數(shù)據(jù)信息。 12, 24（ GND,Vcc） —系統(tǒng)電源接入端。其中 Vcc 接 +5V 輸入， GND 接地，當(dāng) Vcc 輸入為 +5V 時，用戶可以訪問 DS12C887 內(nèi)的 RAM 中的數(shù)據(jù)，并可以對其進(jìn)行讀 /寫操作；當(dāng) Vcc 輸入小于 + 時，進(jìn)展用戶對內(nèi)部進(jìn)行讀 /寫操作，此時用戶不能正確獲取芯片內(nèi)的時間 信息；當(dāng) Vcc 的輸入小于 +3V 時， DS12C887 會自動將電源換到內(nèi)部的鋰電池上，保證內(nèi)部的電路正常工作。 13（ CS） —芯片片選端。低電平有效。 14 （ AS） —地址選通輸入端。在進(jìn)行讀 /寫操作時， AS 的上升沿將 AD0~AD7 上出現(xiàn)的地址信息鎖存存到 DS12C887 上，而下一個下降沿清除 AD0~AD7 上的地址信息，不論 CS 是否有效， DS12C887 都將執(zhí)行該操作。 15（ R/W） —讀 /寫輸入端。該引腳也有兩種工作模式，當(dāng) MOT 接 Vcc 時， R/W 工作河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 在 Motorola 模式。此時，該引腳的作用是區(qū)分讀操作還是 寫操作， R/W 高電平時為讀操作， R/W 低電平時為寫操作；當(dāng) MOT 接 GND 時，該引腳工作在 Intel模式，此時引腳作為寫允許輸入，即 write enable，此時的上升沿鎖存數(shù)據(jù)。 17 （ DS） —數(shù)據(jù)選擇或讀輸入引腳。該引腳有兩種工作模式，當(dāng) MOT 接 VCC 時選用Motorola 工作模式，此時，每個總線周期的后一部分的 DS 為高電平，稱為數(shù)據(jù)選通。在讀操作中， DS 的上升沿使 DS12C887 將內(nèi)部數(shù)據(jù)送往總線 AD0~AD7 上，以供外部讀取。在寫操作中， DS 的下降沿將數(shù)據(jù)總線 AD0~AD7 上的數(shù)據(jù)鎖存在 DS12C887 中。當(dāng) MOT 接 GND 時，選用 Intel 工作模式，此時該引腳是讀允許輸入引腳，即 read enable。 18 （ RESET） —芯片復(fù)位引腳。低電平有效，通常該引腳接 Vcc 即可。 19 （ IRQ） —中斷請求輸出。低電平有效，用作處理器的中斷申請輸入。只要引起中斷的狀態(tài)位置位，并且相應(yīng)中斷使能位也置位， IRQ 將一直保持低電平，處理器程序通常讀取 C 寄存器來清除 IRQ 引腳輸出， RESET 引腳也會清除未處理的中斷。沒有中斷發(fā)生時， IRQ 為髙阻態(tài)，可將多個中斷器件接到一條 IRQ 總線上，只要它們均為漏極開路輸出即 可。 IRQ 引腳為漏極開路輸出，需要一個外接上拉電阻與 VCC 相連。 23 （ SQW） —方波輸出引腳。當(dāng)供電電壓 VCC 大于 時， SWQ 引腳輸出方波此時，可以通過對控制寄存器編程來得到 13 種方波的輸出。 DS12C887 與單片機(jī)的連接 DS12C887 與單片機(jī)連接實現(xiàn)計時功能需要占用單片機(jī)的 12 個 I/O 端口，分別是 4個控制端口與 8 個數(shù)據(jù)端口，其硬件電路如下： 圖 36 DS12C887 硬件連接 圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 紅外遙控接收模塊 通用遙控 系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編碼和解碼兩大集成芯片來進(jìn)行控制操作。如圖 37 所示，發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制和 LED 紅外發(fā)射器；接收部分包括光電轉(zhuǎn)換放大電路、解調(diào)解碼電路。 圖 37 紅外線遙控系統(tǒng)框圖 本系統(tǒng)的發(fā)射部分采用市場上現(xiàn)有的車載紅外小型遙控器，如圖 38 所示 圖 38 車載紅外小型遙控器 本設(shè)計使用的接收電路是一種集紅 外線接收和放大于一體的一體化紅外線接收器，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。 接收器對外只有 3 個引腳： Out、 GND、 Vcc 與單片機(jī)接口非常方便，如圖 67 所示。 圖 39 紅外接收頭 1. 脈沖信號輸出接，直接接單片機(jī)的 IO 口； 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 16 2. GND 接系統(tǒng)的地線（ 0V）； 3. Vcc 接系統(tǒng)的電源正極（ +5V）； 硬件電 路設(shè)計如圖 310。 圖 310 紅外接收頭硬件連接 紅外火焰?zhèn)鞲衅? 由于各種燃燒生成物、中間物、高溫氣體、碳?xì)湮镔|(zhì)以及無機(jī)物質(zhì)為主體的高溫固體微粒構(gòu)成的。火焰的熱輻射具有離散光譜的氣體輻射和連續(xù)光譜的固體輻射。不同燃燒物的火焰輻射強(qiáng)度、波長分布有所差異，但總體來說，其對應(yīng)火焰溫度的近紅外波長域及紫外光域具有很大的輻射強(qiáng)度 ,根據(jù)這種特性可制成火焰?zhèn)鞲衅?，根?jù)檢測光譜的不同火焰?zhèn)鞲衅骺煞譃椋h(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅骱妥贤饣鹧鎮(zhèn)鞲衅?。本設(shè)計使用的是遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅鳌＜t外火焰?zhèn)鞲衅髂軌蛱綔y到波長在 700 納米～ 1000 納米范圍內(nèi)的紅外光，探測角度為 60，其中紅外光波長在 880 納米附近時，其靈敏度達(dá)到最大。遠(yuǎn)紅外火焰探頭將外界紅外光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化，通過 A/D 轉(zhuǎn)換器反映為 0～ 255 范圍內(nèi)數(shù)值的變化。外界紅外光越強(qiáng)，數(shù)值越小；紅外光越弱，數(shù)值越大，也可通過電壓比較器直接轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為數(shù)字量輸出。本設(shè)計使用的紅外火焰?zhèn)鞲衅髂K的硬件電路入圖 311所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 圖 311 火焰?zhèn)鞲衅麟娐吩韴D 該模塊有兩個輸出端一個是模擬輸出端 AC，另一個是數(shù)字輸出端 OUT。數(shù)字輸出端的輸出特性為：模塊在環(huán)境火焰光譜或者光源達(dá)不到設(shè)定閾值時， OUT 口輸出高電平，當(dāng)外界環(huán)境火焰光譜或者光源超過設(shè)定閾值時，模塊 OUT輸出低電平。本設(shè)計直接使用該模塊的數(shù)字輸出端與單片機(jī)的 相連。 MQ2 煙霧氣敏傳感器 MQ 2 氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡單 的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。 MQ2 氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。其硬件電路如 312 所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 18 圖 312 MQ2 硬件電路圖 該傳感器有兩個輸出端，一個模擬輸出端，一個數(shù)字輸出端，數(shù)字輸出端的敏感度可以通過一個電位器 RP 來調(diào)節(jié)。本設(shè)計直接使用其數(shù)字輸出端，數(shù)字輸出短的輸出 特性為，當(dāng)氣體的濃度達(dá)到一定限度時數(shù)字輸出端輸出低電平，否則輸出高電平。讓其與單片機(jī)的 直接相連。 人體紅外傳感器 人體都有恒定的體溫，一般在 37 度，所以會發(fā)出特定波長 10UM 左右的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的 10UM 左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的 10UM 左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號。 當(dāng)一些晶體受熱時，在晶體兩端將會 產(chǎn)生數(shù)量相等而符號相反的電荷。這種由于熱變化而產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。 菲涅耳透鏡是根據(jù)菲涅耳原理制成，菲涅耳透鏡分為折射式和反射式兩種形式，其作用一是聚焦作用，將熱釋的紅外信號折射（反射）在 PIR 上；二是將檢測區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入檢測區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在 PIR 上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號，這樣 PIR 就能產(chǎn)生變化電信號。使熱釋電人體紅外傳感器 (PIR)靈敏度大大增加。 本設(shè)計采用的是市場上比較流行的 HCSR501 人體紅外感應(yīng)模塊，其硬件電路入圖313 所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 19 圖 313 HCSR501 人體紅外感應(yīng)模塊硬件電路 當(dāng)有人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平。所以只需將該傳感器的輸出腳直接與單片機(jī)的某一 IO 口相連便可實現(xiàn)對其的使用，本設(shè)計與單片機(jī)的 相連。 模塊參數(shù)： ： DC5V 至 20V ： 65 微安 ：高 ，低 0V ：可調(diào) ( 秒 ~18 秒 ) ： 秒 式： L 不可重復(fù)， H 可重復(fù)，默認(rèn)值為 H(跳帽選擇 ) ：小于 120 度錐角， 7 米以內(nèi) ： 15~+70 度 模塊特性： 這種探頭是以探測人體輻射為目標(biāo)的。所以熱釋電元件對波長為 10UM 左右的紅外輻射必須非常敏感。 為了僅僅對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲泥爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。 被動紅外探頭，其傳感器包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn) 生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測器無信號輸出。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 20 一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號處理而報警。 菲泥爾濾光片根據(jù)性能要求不同，具有不同的焦距 (感應(yīng)距離 )，從而產(chǎn)生不同的監(jiān)控視場，視場越多，控制越嚴(yán)密。 第 4章 軟件設(shè)計 GSM 模塊軟件設(shè)計 TC35 的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，它有固定的參數(shù)： 8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，無校驗位，波特率在 300bit/s115bit/s 之間可選。 GSM 引擎提供的命令接口符合 和 規(guī)范。 中定義的AT 命令接口，提供了一種移動平臺與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通用接口； 對短信的控制做了詳細(xì)的規(guī)定。對短信的控制有兩種模式：基于 AT 命令的 Text 模式以及PDU(Protocol Data Unit）模式。 Text 模式比較簡單，但不支持中文短信， PDU 模式可以提供更為強(qiáng)大的功能，但其編碼較 Text 模式更為復(fù)雜。無論選擇哪種模式，都可以通過 AT 指令控制手機(jī)模塊實現(xiàn)短信得發(fā)送、接受、刪除等管理。 AT 指令簡介 本設(shè)計中 TC35 主要實現(xiàn)的功能包括信息的發(fā)送與接受，對 TC35 的控制都是通過 AT指令進(jìn)行控制的。 ? 常用 AT 指令及功能的簡介。 AT 測試連接是否正確 ,正確返回 O ATE0 關(guān)閉回顯。程序初始化 AT 部分首先關(guān)閉回顯。 ATE1 打開回顯。使用超級終端測試命令時打開。 AT+CGMI 得到廠商信息 AT+CGMR 得到版本號 AT+CGSN 得到序列號 (IMEI) AT+CSQ 獲得當(dāng)前信號， TC35 回復(fù)： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 21 +CSQ: 30,99 此處 30 表示當(dāng)前的信號?？赡艿臄?shù)值和對應(yīng)的信號強(qiáng)度如下： 0 113dBm及以下 1 111dBm 2...30 109...53dBm 31 51dBm及以上 99 錯誤 AT+COPS 網(wǎng)絡(luò)營運商 AT+CSCA 短信中心號碼 AT+CMGD 刪除指定的短信 AT+CMGF 短信格式。分為 Text 模式和 PDU 模式 AT+IPR? 顯示串口波特率 AT+IPR=19200 更改串口波 特率為 19200 ATD 打電話 ATA 接電話 ATH 掛電話 t+mi=2,1,0,0,0 //短信存入 SIM 卡 at+mi=2,2,0,0,0 //短信直接串口輸出，不存 SIM 卡 AT+CREG? 查詢網(wǎng)絡(luò)注冊情況， TC35 回復(fù)： CREG: 0,1 OK 1 表示已經(jīng)注冊網(wǎng)絡(luò)，其它可能的情況如下： 0 沒有注冊 1 注冊本地網(wǎng)絡(luò) 2 沒有注冊，但正在搜索 3 網(wǎng)絡(luò)注冊失敗，限制服務(wù) 4 未知 5 已注冊，漫游 ATamp。W 保存設(shè)置 ? 短 信的發(fā)送方法 （一） 發(fā)送英文文短信 1 AT+CMGF=1 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 22 2 AT+CMGS=13307496548回車 (目的地址 ) TC35 回應(yīng)： AT+CMGS=13307496548 輸入短信息的內(nèi)容 (只能是英文 )： Test 回車 （二）發(fā)送中文短信 1 AT+CMGF=0 2 AT+CMGS=20 3 發(fā)送中文短信內(nèi)容的 PDU 編碼