【導(dǎo)讀】單片機(jī)及其它外圍芯片實現(xiàn)自動報警已成為可能，而且是一種發(fā)展趨勢。它不僅有體積小、安裝方。便、功能較齊全等優(yōu)點，而且有很高的性價比，因此應(yīng)用前景廣泛。報警器的功能，提高它的可靠性，具有實際意義。這對于保障居民的生命財產(chǎn)安全，提高公安、消。防、醫(yī)療、保安等部門的快速反應(yīng)能力，有著重要的價值。和無線通信模塊向外界報警，這樣就克服了報警器因電話線被惡意剪斷而失去報警功能的問題。采用模塊化的設(shè)計思想，系統(tǒng)功能劃分為三個部分：主模塊、移動通信模塊、警情采集模塊。用戶可以根據(jù)自己的需要和經(jīng)濟(jì)承受能力，購買相應(yīng)的模塊組合成滿意的家庭報警器。應(yīng)的軟件驅(qū)動程序存入主模塊之中，可以實現(xiàn)即插即用。連接，芯片與芯片之間的連接電路，程序設(shè)計方法和相應(yīng)的軟件，并給出了關(guān)鍵軟件的程序源代碼。根據(jù)項目的要求研制了一款家庭報警器，滿足用戶要求。本文在最后指出了家庭報警器的發(fā)展。為控制核心部分，通過電話線實現(xiàn)向外界報警功能。

　　

【正文】 0。 奠勸蓀派 (1)執(zhí)行 WRDI。 奠勸蓀派 (2)上電時。 奠勸蓀派 (3)字節(jié)、頁或狀態(tài)寄存器寫周期完成后。 奠勸蓀派 (4)WP 腳變?yōu)榈碗娖健?奠勸蓀派 BL0， BL1 是對 EEPROM塊進(jìn)行保護(hù)，對被保護(hù)的段只能寫。保護(hù)地址與 BL0， BL 1 的關(guān)系見表 。 奠勸蓀派 奠勸蓀派 奠 勸蓀派 奠勸蓀派 表 狀態(tài)寄存器被保護(hù)的陣列地址 奠勸蓀派 狀態(tài)寄存器 奠勸蓀派 被保護(hù)的陣列地址 奠勸蓀派 BL1 BL0 奠勸蓀派 0 0 無寫保護(hù) 奠勸蓀派 0 1 $180~$1FF 奠勸蓀派 1 0 $100~$1FF 奠勸蓀派 1 1 $00~$1FF 奠勸蓀派 X5045 與單片機(jī)的接口電路設(shè)計 奠勸蓀派 X5045 遵循串行總線，與單片機(jī)的連接簡單，只占用單片的 4 根 I/O 口線，具體連接如圖 所示。 奠勸蓀派 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3章 主模塊設(shè)計 奠勸蓀派 奠勸蓀派 22 奠勸蓀派 奠勸蓀派 圖 X5045 與單片機(jī)的接口電路 奠勸蓀派 看門狗電路的軟件設(shè)計 奠勸蓀派 在本系統(tǒng)中， X5045 主要完成硬件看門狗和存儲預(yù)制電話號碼的功能?？撮T狗功能較容易實現(xiàn)，只需要隔一段時間將 CS 引腳取反一次，具體實現(xiàn)就是在主程序和每個子 程序中加一條 X5045_S=～X5045_S 語句。存取電話則相對復(fù)雜，它要規(guī)定 X5045的工作方式，另外還涉及數(shù)據(jù)的串并行轉(zhuǎn)化。核心部分的程序代碼見附錄源程序 5。 奠勸蓀派 奠勸蓀派東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章 功能模塊設(shè)計 奠勸蓀派 奠勸蓀派 23 奠勸蓀派 奠勸蓀派 第 4 章 功能模塊設(shè)計 奠勸蓀派 功能模塊包括移動通信模塊、警情采集模塊。 奠勸蓀派 移動通信模塊 奠勸蓀派 為了解決因電話線被惡意剪斷而使系統(tǒng)失去報警功能的問題，本系統(tǒng)除了采用固定電話向外界報警外，還通過移動通信模塊報警?，F(xiàn)在國內(nèi)外多家公司生產(chǎn)出基于 GSM 數(shù)據(jù)移動通信網(wǎng)的調(diào)制解調(diào)器模塊 (MODEM)，例如： MOTOROLA公司 MC35， SIEMENS公司的 T25，中興公司的 ZXGM18等，以方便與 GSM 數(shù)字移動通信網(wǎng)絡(luò)的接入，在此選用中興公司的 ZXGM 18 模塊。 奠勸蓀派 ZXGM18 的特點 奠勸蓀派 ZXGM18 是中興通訊公司最新推出的 GSM 無線調(diào)制解調(diào)器，主要為語言傳輸、短消息發(fā)送提供無線接口，并可軟件升級提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 ZXGM18 集成了完整的射頻電路和 GSM 基帶處理器，特別適合于開發(fā)一些 GSM 的無線應(yīng)用產(chǎn)品，如監(jiān)控、調(diào)度、車載和遙控等系統(tǒng)，也可以直接作為終端產(chǎn)品進(jìn)行語音和短消息的傳輸，應(yīng)用范圍十分廣泛 [16]。 奠勸蓀派 由于 ZXGM18 提供了完整的 GSM 的無線接口，用戶只需要較少的研發(fā)投入，就可以集成自己的無線應(yīng)用系統(tǒng)。用戶可將 ZXGM18作為一個模塊，通過 RS232 串口與自己的無線應(yīng)用系統(tǒng)相連，并使用標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令控制 ZXGM18 的工作，進(jìn)入 GSM 網(wǎng)絡(luò)。用戶只需要做一些人機(jī)界面方面的開發(fā)，就可以完成整個系統(tǒng)的集成工作。 ZXGM18 也可簡稱為 GSM 模塊。 奠勸蓀派 ZXGM18 的基本功能為：支持語音和短消息傳輸；通過軟件升級提供數(shù)據(jù)功能；支持GSM900/1800MHz 雙頻工作模式；支持 PHASE 2/2+協(xié)議；外部天線；支持中、英文短消息；支持外接耳機(jī)，音清晰，支持增強(qiáng)型全速率；支持較完善的 AT 命令。 奠勸蓀派 圖 是 ZXGM18 的外形結(jié)構(gòu)尺寸圖， ZXGM的尺寸是 ，不包括天線連接器的高度。 奠勸蓀派 ZXGM18 模塊通過一個 20 腳的連接器，提供同外部相連的接口。使用此接口可以同單片機(jī)進(jìn)行 RS232 通信。完成程序下載和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能，并且完成對 ZXGM18 的供電。同時，在此接口中提供了音頻測試、外置 SIM 等功能的接口，其接口引線的物理意義如表 所示。 奠勸蓀派 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章 功能模塊設(shè)計 奠勸蓀派 奠勸蓀派 24 奠勸蓀派 奠勸蓀派 圖 ZXGM18 的外型圖 奠勸蓀派 第 1， 2， 3 和 18， 19， 20引腳分別為電源正極和地，電源正極為 ZXGM 18 模塊提供 ~的直流電平，且有 2A的峰值電流輸出能力。 奠勸蓀派 第 7， 8， 9， 11 引腳提供與外部串口的接口，工作電平為 TTL電平，高電平 。如外接控制器為單片機(jī)，則該接口可直接與單片機(jī)對應(yīng)的管腳相連 (對于 V 的系統(tǒng)可以直接相連；對于 5V的系統(tǒng)必須經(jīng)過降壓，否則會對模塊造成損壞 )。如與 PC 機(jī)的串口相連則可通過開發(fā)板，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后與 PC機(jī)相連。 奠勸蓀派 第 10， 13， 14 引腳提供外部音頻接口，如使用開發(fā)板則可直接使用其提供的耳機(jī)插座，插入手機(jī)專用耳機(jī)后可實現(xiàn)語音通話功能。 奠勸蓀派 第 15， 16， 17 引腳提供外置 SIM 卡接口，用戶如在使用內(nèi)部 SIM 卡接口時感覺不方便，則可使用該接口，把 SIM 卡座放在模塊外的合適位置。 奠勸蓀派 第 12引腳 DOWNLOAD EXT 為程序下載信號。用戶在使用時，浮空該引腳。第 4引腳 VCHARGE用于給模塊上電。具體過程為：首先給模塊的電高電平信號，該信號必須維持 2s 以上，這時模塊上的 LD0 開始正常工作，主芯片初始化完畢，輸入 AT 開機(jī)命 令 AT+ON，回車后模塊開機(jī)。如模塊下載的是自動開機(jī)程序，則在 VCHARGE 信號有效后 5~6s，模塊自動開機(jī)。開機(jī)后， VCHARGE 引腳應(yīng)保持高電平。圖 是 ZXGM18 的開機(jī)時序圖。 奠勸蓀派 奠勸蓀派 表 系統(tǒng)連接器引腳分配表 奠勸蓀派 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章 功能模塊設(shè)計 奠勸蓀派 奠勸蓀派 25 奠勸蓀派 引腳號 管腳名稱 輸入 /輸出 說 明 奠勸蓀派 1 BAT+ 電源輸入 奠勸蓀派 2 BAT+ 電源輸入 奠勸蓀派 3 BAT+ 電源輸入 奠勸蓀派 4 VCHARGE 輸入 上電信號，高電平保持 2s 有效 奠勸蓀派 5 BACKLIGHTSON 輸出 ZXGM18指示燈控制信號 奠勸蓀派 6 USCRI_EXT 輸出 ZXGM18來電硬件指示燈信號 奠勸蓀派 7 RTS_EXT 輸出 ZXGM18發(fā)送準(zhǔn)備好 奠勸蓀派 8 RXDATA_EXT 輸入 ZXGM18串行數(shù)據(jù)輸入 奠勸蓀派 9 TXDATA_EXT 輸出 ZXGM18串行數(shù)據(jù)輸出 奠勸蓀派 10 AUDIOGND 音頻地 奠勸蓀派 11 CTS_EXT 輸入 ZXGM18清除發(fā)送 奠勸蓀派 12 DOWNLOAD_EXT 輸入 DOWNLOAD指示信號 奠勸蓀派 13 AUDIORX 輸入 聲音輸入 奠勸蓀派 14 AUDIOTX 輸入 /輸出 聲音輸出，負(fù)載阻抗要求為 32 奠勸蓀派 15 SIMCLOCK_EXT 輸出 SIM時鐘輸出 奠勸蓀派 16 SIMRRSET_EXT 輸 出 SIM復(fù)位輸出 奠勸蓀派 17 SIMDATA_EXT 輸入 /輸出 SIM數(shù)據(jù)輸入輸出 奠勸蓀派 18 GND 地 奠勸蓀派 19 GND 地 奠勸蓀派 20 GND 地 奠勸蓀派 奠勸蓀派 如果使用開發(fā)板則可 不考慮 VCHARGE 信號，因為開發(fā)板已提供了該信號，只要在上電后延遲5~6s，模塊會自動開機(jī)。 奠勸蓀派 第 5 引腳為模塊工作狀態(tài)指示燈的控制信號。用戶可外接推薦的典型電路把 LED指示燈接到模塊外面，通過該控制信號來控制 LED 燈的閃爍狀態(tài)。不同閃爍狀態(tài)指示模塊不同的工作狀態(tài)。 LED指示燈的電路圖如圖 所示。 奠勸蓀派 第 6 引腳為來電或短信息到達(dá)時的硬件指示信號。當(dāng)有來電時，該引腳輸出如下波形：低電平持續(xù) 1s，高電平持續(xù) 4s。當(dāng)有短消息到達(dá)時，輸出如下波形：僅低電平持續(xù) 1s。圖 是來電或短東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章 功能模塊設(shè)計 奠勸蓀派 奠勸蓀派 26 奠勸蓀派 信息到達(dá)時的硬件 指示波形圖。根據(jù)圖 可知，看移動模塊接收到信號時，通過對電平信號的持續(xù)時間的判斷，就可知道是應(yīng)接聽電話還是接收短信息。 奠勸蓀派 奠勸蓀派奠勸蓀派 PortPortDS?LED0Q?2N3904RPortPortPortBAT+BACKLIGHTSON東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章 功能模塊設(shè)計 奠勸蓀派 奠勸蓀派 27 奠勸蓀派 圖 ZXGM18 開機(jī)時序圖 奠勸蓀派 奠勸蓀派 奠勸蓀派 奠勸蓀派 圖 短信及來電時硬件指示電路 奠勸蓀派 奠勸蓀派 ZXGM18 與單片機(jī)接口電路 奠勸蓀派 根據(jù) 20腳扁平插座的引腳定義，涉及 ZXGM18模塊與單片機(jī)的接口及外圍電路如圖 [17]。奠勸蓀派 奠勸蓀派 圖 ZXGM18 與單片機(jī)的接口電路 奠勸蓀派 移動通信模塊的軟件設(shè)計 奠勸蓀派 ZXGM18 模塊支持完備的 AT 指令，控制器可以用 AT 指令對該模塊進(jìn)行操作。 AT 指令是 Haves公司為 MODEM(調(diào)制解調(diào)器 )制訂的一個控制指令集，用于數(shù)據(jù)終端 (計算機(jī) )和 MODEM 之間的通信。由于 Hayes 公司生產(chǎn)的 MODEM產(chǎn)品在工業(yè)界占有主導(dǎo)的地位，為了保持產(chǎn)品的兼容性，其他MODEM 制造廠商也接受并使用了 AT 指令，因此 AT 指令目前在工業(yè)界已經(jīng)變成一個事實標(biāo)準(zhǔn)，非Hayes 的 MODEM 產(chǎn)品也都支持 AT 指令集。 奠勸蓀派 AT 指令通常由字符 AT 或 at(大小寫應(yīng)一致 )作為前綴， MODEM 從這兩個字符中檢測出計算機(jī)所使用的波特率、字長、奇偶校驗等信息。發(fā)給 MODEM 的指令一般使用 7 個數(shù)據(jù)位、 1 個奇偶位和 1 個停止位組成的幀，也可以使用由 8 個數(shù)據(jù)位、無奇偶位和 1 個停止位組成的幀。 奠勸蓀派 圖 LED 指示燈電路 奠勸蓀派 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章 功能模塊設(shè)計 奠勸蓀派 奠勸蓀派 28 奠勸蓀派 ZXGM18 模塊留有串口同單片機(jī)或 PC 通訊，其通訊波特率為： 9600bit/s，一幀數(shù)據(jù)格式為： 1位起始位， 8位數(shù)據(jù)位， 1 位停止位，無校驗位。 ZXGM18 模塊支持完善的 AT 指令，因此很方便單片機(jī)對其的控制。因為 AT 指令很多，在本系統(tǒng)中并不 是用到了所有的指令，所以本文只介紹與系統(tǒng)操作相關(guān)的 AT 指令。 奠勸蓀派 (1)開機(jī)命令： AT+ON 奠勸蓀派 (2)關(guān)機(jī)命令： AT+OFF 奠勸蓀派 (3)撥號命令： ATDnumber number 為呼叫的電話號碼，如果撥號失敗 ZXGM 18 模塊將返回 no camera 。 奠勸蓀派 (4)掛斷命令：