【導(dǎo)讀】的設(shè)備也越來(lái)越多?，F(xiàn)在的報(bào)警器功能也越來(lái)越智能化。在感知的信號(hào)方面有紅外信號(hào)、超聲波信號(hào)、重力信號(hào)、震動(dòng)信號(hào)、遙控信號(hào)等。本文通過(guò)對(duì)幾種報(bào)警器的功能以及實(shí)際。情況分析，設(shè)計(jì)了一種安全、實(shí)用、方便控制的報(bào)警器。根據(jù)常用的檢測(cè)信號(hào)類(lèi)型，選取了。的隱蔽性，而且可以在不同的天氣條件下都可以使用，抗干擾能力也比較強(qiáng)。統(tǒng)在家庭、場(chǎng)館以及辦公室等場(chǎng)合有廣泛的使用。由于紅外技術(shù)自身的優(yōu)勢(shì)，本設(shè)計(jì)以紅。外信號(hào)作為一種檢測(cè)信號(hào)。特別是火災(zāi)報(bào)警設(shè)備中，溫度信號(hào)是必不可少的一個(gè)值。對(duì)于具體的實(shí)物或是環(huán)境，續(xù)的操作提供一定的依據(jù)。通過(guò)遙控方式可以對(duì)受控對(duì)象進(jìn)。行遠(yuǎn)距離的控制和監(jiān)測(cè)。警器的開(kāi)啟與關(guān)閉。達(dá)到閾值則開(kāi)始報(bào)警。

　　

【正文】 7P 1 78P 0 0 / A D 039P 0 1 / A D 138P 0 2 / A D 237P 0 3 / A D 336P 0 4 / A D 435P 0 5 / A D 534P 0 / A D 633P 0 7 / A D 732P 2 0 / A 821P 2 1 / A 922P 2 2 / A 1 023P 2 3 / A 1 124P 2 4 / A 1 225P 2 5 / A 1 326P 2 6 / A 1 427P 2 7 / A 1 528P S E N29A L E / P30P 3 .1 / T X D11P 3 .0 / R X D10G N D20V C C40U?8 9 C 5 14 7 0 R2k9 0 1 4 圖 37 聲光報(bào)警電路 除了報(bào)警之外，本設(shè)計(jì)留出了 2個(gè)控制輸出端口，當(dāng)報(bào)警時(shí)，這兩個(gè)控制輸出口輸出低電平，不報(bào)警時(shí)輸出高電平?？梢杂眠@兩個(gè)控制輸 出端口控制輸出不用的開(kāi)關(guān)量。例如用到家庭報(bào)警上，就用輸出控制信號(hào)啟動(dòng)短信發(fā)送功能；用到汽車(chē)報(bào)警上可以去控制點(diǎn)火 20 線(xiàn)圈和車(chē)門(mén)把鎖等。 顯示電路 為了能夠?qū)崟r(shí)的看到溫度值和紅外被遮擋的時(shí)間值，整個(gè)設(shè)計(jì)上增加了動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示電路。電路圖如 圖 38所示。數(shù)碼管的前兩位顯示紅外被遮擋的時(shí)間。后兩位顯示實(shí)時(shí)的溫度值。為了降低對(duì)端口的使用量，這里使用動(dòng)態(tài)顯示的方式。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 1 3 N o v 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n g s \ A d m i n i s t r a t o r \ 桌面 \ 新建文件夾 1 \ M y D e s i g n . d d bD r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U?S T C 8 9 C 5 2a1b2c3d4e5f6g7dp8P19P210P311P412D S ?D P Y _ 7 S E G _ 41 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9R P ?1kV C C1234J?C O N 4V C CG N DVDD3DQ2GND1D S 1 8 B 2 0U?D S 1 8 B 2 0VCCDQ GNDI n fU? I N FGNDVCCD0 D1 D2 D3 DQR e m o t eU?R E M O T EV C CG N DR?5 . 1 KR?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2D?L E DD?L E DD?L E DX T A L 1X T A L 2R E S E T 圖 38 動(dòng)態(tài)顯示電路 21 第 4 章 遙控?cái)?shù)顯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)是較完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，在硬件原理中，除了基本的擴(kuò) 展電路外，還配置了數(shù)據(jù)采集。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，通過(guò)完成幾大模塊的程序設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警的功能，報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要由 3個(gè)工作狀態(tài)：待機(jī)工作狀態(tài)、正常工作狀態(tài)和報(bào)警狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)的軟件部分需要負(fù)責(zé)溫度信號(hào)的讀取與顯示，紅外遮擋時(shí)間信號(hào)的讀取與顯示，遙控信號(hào)的判定和報(bào)警輸出控制等。在軟件的編程過(guò)程中，要一步就實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能是有困難的，只有逐步實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能，然后進(jìn)行組合，才能方便實(shí)現(xiàn)整個(gè)功能。因而，實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的編程工作，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，才能將硬件與軟件結(jié)合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。 在待機(jī)工作狀態(tài)下 ，程序要讀取遙控器上的 A 鍵是否按下，如果 A 鍵按下則轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。正常工作狀態(tài)下，程序負(fù)責(zé)溫度值的讀取與顯示，紅外遮擋時(shí)間的判定與顯示，以及對(duì)遙控器 B 鍵是否按下的判定。當(dāng)遙控器的 B 鍵按下，則有正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入待機(jī)工作狀態(tài)。如果溫度值或是紅外遮擋的時(shí)間值大于所設(shè)定的閾值時(shí)，則由正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入報(bào)警狀態(tài)。報(bào)警狀態(tài)下主要判定遙控器的 B 鍵是否按下，當(dāng) B鍵按下后則轉(zhuǎn)入待機(jī)工作狀態(tài)下。整個(gè)軟件的結(jié)構(gòu)圖如 圖 41 所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 13 N ov 20xx S he e t o f F i l e : F : \ B us i ne s s \產(chǎn)品 \報(bào)警器 1\ M yD e s i D r a w n B y:正 常 工 作 狀 態(tài)待 機(jī) 狀 態(tài) 報(bào) 警 狀 態(tài)A 鍵 按下B 鍵 按下B 鍵 按下滿(mǎn) 足 報(bào) 警 條 件 圖 41 軟件結(jié)構(gòu)圖 軟件設(shè)計(jì)程序 系統(tǒng)的程序固化在 STC89C52內(nèi)部的 Flash內(nèi)存 中，有主程序、溫度讀取程序、紅外遮 22 擋時(shí)間判定程序、遙控器狀態(tài)判斷程序和報(bào)警子程序等組成。為了方便編程，使程序完成后條理清晰，就必須對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間進(jìn)行規(guī)劃。 STC89C52提供用戶(hù)的 RAM有 256字節(jié)。 主程序 主程序的功能是完成開(kāi)機(jī)界面和對(duì)單片機(jī)所進(jìn)行的初始化，初始化就是設(shè)置各個(gè)變量的初始值、進(jìn)行相關(guān)的中斷設(shè)置等。主程序的流程圖如圖 42所示。 圖 42 主程序流程圖 各部分的地址分配如下： 數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端口： P0口； 數(shù)碼 管的片選端口： ~； 遙控器的 A鍵與 B鍵接口： ； 紅外接口： ； DS18B20溫度傳感器接口： ； 報(bào)警時(shí)控制接口： ； 報(bào)警蜂鳴器接口： ； 工作指示燈接口： 。 溫度數(shù)據(jù)讀取程序 主程序 初始化 設(shè)置定時(shí)器 0 打開(kāi)定時(shí)器中斷 讀取溫度值 顯示 23 當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，要循環(huán)的對(duì)溫度數(shù)據(jù)采集、顯示和判定。對(duì)溫度值的讀取由 DS18B20來(lái)完成。 DS18B20是一線(xiàn)式的器件，數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)都通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)端口來(lái)完成。所以對(duì) DS18B20的控制時(shí)序就要求比較高。對(duì)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的過(guò)程中不能被打 斷，所以在DS18B20的讀寫(xiě)情況下要關(guān)閉中斷。 DS18B20的控制是典型的控制類(lèi)程序。共用 4個(gè)函數(shù)來(lái)完成。初始化、讀數(shù)據(jù)、寫(xiě)數(shù)據(jù)和得到溫度 4個(gè)函數(shù)。 DS18B20控制程序的流程圖如圖 43所示。 圖 43 DS18B20 流程圖 對(duì)于直接從 DS18B20中出來(lái)的數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)可以直接識(shí)別。 圖 44和 45分別給出了 DS18B20內(nèi)部的讀數(shù)據(jù)和寫(xiě)數(shù)據(jù)的流程圖： 初始化 DS18B20 寫(xiě)溫度 轉(zhuǎn)換指令 等待溫度轉(zhuǎn)換 讀取溫度值 返回溫度值 溫度讀取發(fā)生的 序 24 圖 44 DS18B20 內(nèi) 部讀數(shù)據(jù)流程圖 圖 45 DS18B20 內(nèi)部寫(xiě)數(shù)據(jù)流程圖 中斷顯示程序 在 DS18B20的程序中，當(dāng)啟動(dòng) DS18B20溫度轉(zhuǎn)換之后，需要等待 750ms以上，才能從開(kāi)始 結(jié)束 發(fā)送 DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)送跳過(guò) ROM 命令 發(fā)送讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗(yàn) ９字節(jié)完？ 讀取操作， CRC 校驗(yàn) CRC 校驗(yàn)正確？ N N y y 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)送跳過(guò) ROM 命令 發(fā)溫度開(kāi)始命令轉(zhuǎn)換 結(jié)束 開(kāi)始 25 DS18B20端口上讀到當(dāng)前的溫度值。而紅外的數(shù)據(jù)什么時(shí)候到來(lái)是不確定的，為了平衡二者的關(guān)系。使用定時(shí)器中斷，來(lái)產(chǎn)生 5ms的中斷。沒(méi)當(dāng)中斷到來(lái)讀取紅外的端口，當(dāng)紅外的讀取問(wèn)題，也兼顧了紅外數(shù)據(jù)的讀取和顯示的問(wèn)題。定時(shí)器中斷有輸出時(shí)，打開(kāi)內(nèi)部計(jì)數(shù)器來(lái)記錄紅外被遮擋的時(shí)間。 有了定時(shí)器中斷還可以兼顧數(shù)碼管的顯示，每來(lái)一次定時(shí)器中斷則顯示一位數(shù)碼管的值。通過(guò)定時(shí)器中斷不僅滿(mǎn)足的 DS18B20流程圖如 圖 46所示。 圖 46 定時(shí)器中斷子程序流程圖 構(gòu)成報(bào)警條件子程序 因?yàn)樗O(jiān)測(cè)的傳感器主要是溫度傳感器和紅外傳感器，任何一個(gè)傳感器如果達(dá)到報(bào)警條件，都可以發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在硬件設(shè)計(jì)方面已經(jīng)對(duì)每個(gè)傳感器的報(bào)警條件進(jìn)行了設(shè)置。程序流程圖如圖 47所示。 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 請(qǐng)標(biāo)志位 退出現(xiàn)場(chǎng) 結(jié)束 溫度讀 取發(fā)生的 序 取數(shù)據(jù) 指向下一地址 存數(shù)據(jù) 26 圖 47 報(bào)警條件子程序流程圖 軟件抗干擾措施 當(dāng)單片機(jī)受到干擾，不再按照一定的規(guī)律執(zhí)行，被改變了的程序指針（ PC）的值后，使程序而跑飛到其它非程序區(qū)，此后它不僅執(zhí)行了一系列毫無(wú)意義的指令，而且還可能破壞數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)容，造成難以預(yù)料的后果。在主程序循環(huán)中向看門(mén)狗寄存器（ WDTRST地址是 0A6H）中先寫(xiě)入 01EH，再寫(xiě)入 0E1H，即可激活看門(mén)狗。其工作指令如下程序： sfr WDTRST = 0xA6 _nop_()。 WDTRST = 0x1E 。先送 1E WDTRST = 0xE1 。后送 E1 開(kāi)始 結(jié)束 初始化 讀取溫度值 讀取紅外的值 溫度是否達(dá)到閥值？ 進(jìn)入報(bào)警狀態(tài) N 紅外值是否達(dá)到閥值？ 報(bào)警是否解除？ y y y 27 第 5 章 遙控?cái)?shù)顯控制系統(tǒng)的調(diào)試與結(jié)果 硬件調(diào)試分析的過(guò)程 紅外對(duì)管傳感器模塊對(duì)環(huán)境光線(xiàn)適應(yīng)能力強(qiáng)，其具有一對(duì)紅外線(xiàn)發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線(xiàn)，當(dāng)檢測(cè)方向遇到障礙物（如人體或其他遮擋物）時(shí)，紅外線(xiàn)反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)比較器電路處理之后，信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)（一個(gè)低電平信號(hào)），可通過(guò)電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)距離，有效距離范圍 2～ 30cm，工作電壓為。該傳感器的探測(cè)距離可以通過(guò)電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于對(duì)障礙物或 移動(dòng)物體是否遮擋發(fā)光管的判定。 紅外對(duì)管傳感器是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無(wú)的。物體不限于金屬，所有能反射光線(xiàn)的物體均可被檢測(cè)。光電管將輸入電流轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)接收到的光線(xiàn)的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。多數(shù)光電管選用的是波長(zhǎng)接近可見(jiàn)光的紅外線(xiàn)光波型。最通過(guò)分析，接收模塊使用超再生接收技術(shù)，采用 LC振蕩電路，內(nèi)含放大整形，輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)為解碼后的高電平信號(hào)，使用極為方便，并且價(jià)格低廉，所以被廣泛使用。接收模塊有較寬的接收帶寬，一般為177。 10MHz，中心頻率 一般在 315MHz 或 （如有特殊要求可調(diào)整頻率，頻率的調(diào)整范圍為266MHz~433MHz。）。接收模塊一般采用直流 5V 電源供電，如有特殊要求可調(diào)整電壓范圍。 軟件調(diào)試分析的過(guò)程 軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，通過(guò)完成幾大模塊的程序設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警的功能，報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要由 3個(gè)工作狀態(tài)：待機(jī)工作狀態(tài)、正常工作狀態(tài)和報(bào)警狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)的軟件部分需要負(fù)責(zé)溫度信號(hào)的讀取與顯示，紅外遮擋時(shí)間信號(hào)的讀取與顯示，遙控信號(hào)的判定和報(bào)警輸出控制等。在軟件的編程過(guò)程中，要一步就實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能是有困難的，只有逐步實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能，然后進(jìn)行組合，才能方便實(shí)現(xiàn)整個(gè)功能。因而，實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的編程工作，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，才能將硬件與軟件結(jié)合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。 在待機(jī)工作狀態(tài)下，程序要讀取遙控器上的 A鍵是否按下，如果 A鍵按下則轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。正常工作狀態(tài)下，程序負(fù)責(zé)溫度值的讀取與顯示，紅外遮擋時(shí)間的判定與顯示，以及對(duì)遙控器 B鍵是否按下的判定。當(dāng)遙控器的 B鍵按下，則有正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入待機(jī)工作狀