【正文】 老師的視野，前沿而精髓的 學術造詣，嚴謹勤奮的治學風格，都讓我 永遠難忘 ，深刻影響著我日后的工作和生活。在這次的畢業(yè)設計中，不僅鞏固以前所學的知識，而且還為以后的工作打下了堅實的基礎。 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 21 頁 共 38 頁 致 謝 四年的 大學生活 即將劃上一個句號，而對于我的人生卻只是一段 令人不舍的 旅程， 而 我 又 將面對 另一段 征程的開始。平時傳感器輸出 高 電平，當有震動時時輸出 高 電平變?yōu)?低 電平，此 低 電平輸入單片機，作為單片機的外部觸發(fā)信號處理，經(jīng)單片機內(nèi)部軟件編程處理后，單片機輸出控制信號，驅 動報警電路開始報警和發(fā)送短信。但仍有一定的不 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 19 頁 共 38 頁 足，如各模塊電路連接存在問題，但是經(jīng)過一番的改正已經(jīng)全部完成。報警持續(xù) 5秒鐘后自動停止報警 ,然后程序開始循環(huán)工作，檢測是否還有下次觸發(fā)信號，等待報警從而使報警器進入連續(xù)工作狀態(tài)。電源接通，打開開關 GSM模塊先注冊三秒一閃表示注冊成功，按下 K1電路布防，綠燈閃爍五秒后一直亮著布防成功，輕擊震動傳感器，黃燈先亮，啟動單片機程序給手機發(fā)短信，然后紅燈閃爍五秒并觸發(fā)蜂鳴器電路報警，再觸碰傳感器只報警不發(fā)短信（一分鐘只發(fā)送一次短信，為了節(jié)省成本）。主要利用一個 LM393電壓比較器、電位器和震動傳感器組成的電路。 RRCVCCSVssRST單片機 圖 復位電路圖 LED 電路設計 由 3 個發(fā)光二極管接上電阻后連上單片的 RXD 的引腳，外接 VCC，當單片機的 RXD引腳被置低電平后，發(fā)光二極管被點亮，起到報警作用。 復位方法一般有上電自動復位和外部按鍵手動復位，單片機在時鐘電路工作以后 , 在 RESET端持續(xù)給出 2個機器周期的高電平時就可以完成復位操作。（如果沒有返回，檢查連線是否正確，是否為 RX接 TX 、 TX接 RX交叉，模塊上的燈是否閃爍）。 連接好后，用電腦打開本模塊資料里面的調(diào)試軟件“ GSM串口調(diào)試助手”，然后看設備管理器里面的串口號是多少，我是 COM3如圖 。硬件對接好后，為了使之能夠實現(xiàn)通信，需要軟件設置好單片機和 GSM模塊的波特率，本系統(tǒng)均設置為 4800bps的波特率，然后用單片機的串口通信接口輸出 AT指令碼，對模塊進行相應的參數(shù)修改和操作。 Text模式實現(xiàn)起來很簡單，但是只能作為簡單的英文短信發(fā)送模式，是不能收發(fā)中文短信的；然而 PDU模式下不僅能發(fā)送英文短信，更重要的是能支持中文短信的發(fā)送。 C。 2) 工作頻段： EGSM900Mhz/DCS1800Mhz自動搜索 2個頻段。 SIM900A的主要特性 SIM900A主要特性如圖 所示。 SIM900A支持 GPRS和 GPRS編碼格式 CS1， CS2， CS3， CS4。 SIM900A 的設計比較人性化，芯片總體是比較小巧的、消耗的功率也只有 。 通過以上對單片機硬件系統(tǒng)的簡單介紹，應該已經(jīng)掌握了單片機的內(nèi)部結構及工作的原理和過程，但是單片機要實現(xiàn)它的強大控制功能特性，只有硬件是不能工作的，還必須依靠它的指令才能發(fā)揮單片機的強大作用。 （ 3）程序存貯器的保險位 AT89C51 內(nèi)部有一個保險位，亦稱保密位，一旦將該位寫入便建立了保險，就可禁止任何外部方法對片內(nèi)程序存貯器進行讀寫。 （ 1）內(nèi)部 EPROM編程 編程時，時鐘頻率應定在 36MHz的范圍內(nèi)，其余各有關引腳的接法和用法如下： P1口和 P2口的 ~ EPROM的 4k地址輸入， P1為 8位地址； ~ PSEN應為低電平； P0口為編程數(shù)據(jù)輸入； RST應為高電平； RST的高電平可為 ，其余的都以 TTL的高低電平為準； EA/VPP端加 +21V的編程脈沖，此電壓要求穩(wěn)定，不能大于 ，否則會損壞 EPROM 在出現(xiàn)正脈沖期間， ALE/PROG端加上 50ms的負脈，完成一次寫入。 待機方式和掉電方式都是為了進一步降低功耗而設計的節(jié)電工作方式，它們特別適合于電源功耗要 求很低的應用場合。在待機工作方式中，振蕩器保持工作，時鐘脈沖繼續(xù)輸出到中斷、串行口、定時器等功能部件，使它們繼續(xù)工作，但時鐘脈沖不再送到 CPU，因而 CPU停止工作。 圖 （ a）上電復位電路 。例如使用晶振頻率為 12MHz時，則復位信號持續(xù)時間應不小于 2us。 復位不影響片內(nèi) RAM存放的內(nèi)容 , 而 ALE 在復位期間將輸出高電平。 1) 復位方式 通過某種方式 , 使單片機內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復位。 諾依曼原理），即程序存儲和程序控制。在閑置模式下， CPU停止工作。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 1） XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。 兩個 16位定時器 /計數(shù)器 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電 路的輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN信號將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳 兩個機器周期的高電平時間。當 P3口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在 FLASH編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 圖 AT89C51 引腳圖 VCC：供電電壓。 AT89C51 較詳細的內(nèi)部結構如圖 。 9)內(nèi)部總線 上述部件只有通過內(nèi)部總線將其連接起來才能構成一個完整的單片機系統(tǒng)。 7)中斷控制系統(tǒng) 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 7 頁 共 38 頁 AT89C51 的中斷系統(tǒng)功能較強，可以滿足一般控制應用的需要。 4)定時器 /計數(shù)器 出于控制應用的需要，芯片內(nèi)部共有兩個 16位的定時器 /計數(shù)器以實現(xiàn)定時或計數(shù)功能，并以其定時或計數(shù)結果對單片機進行控制。 AT89C51的 CPU是一個字長為 8位的中央處理單元，即它對數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進行的。 AT89C51 單片機的基本組成功能方塊圖如圖 所示。 AT89C51具有如下特點： 40個引腳， 4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個中斷優(yōu)先級 2層中斷嵌套中斷， 2個 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 6 頁 共 38 頁 16位可編程定時計數(shù)器 ,2個 全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 對于金屬電阻應變片，材料電阻率隨應變產(chǎn)生的變化很小，可忽略，得： ?? SvRdR ??? )21( （ ） 電阻絲應變片又稱金屬絲電阻應變片 ,其優(yōu) 點是制作方便 ,應變橫向效應大 .選用應變片時，要考慮應變片的性能參數(shù)，主要有：應變片的電阻值、靈敏度、允許電流和應變極限等。不同屬性的導體，這兩項所占的比例相差很大。這種薄膜結構能保證四個電阻阻值有較好的一致性，電橋的零點也可以達到對稱，它同時還具有量程大、靈敏度高、成本便宜等優(yōu)點。傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，即在外力作用下產(chǎn)生機械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應的變化 [12]。 應變式壓力傳感器的敏感元件為一個圓形的金屬膜片，當有力作用到上面的時候，它會產(chǎn)生 應變，應變有切向應變和徑向應變。這樣，就發(fā)生一個問題，當需要測的是絕對振動，但又找不到不動的參考點時，這類儀器就無用武之地。 STC89 C51 復位電路 信號檢測電路 報警執(zhí)行電路 LED 發(fā)光顯示 比較 限流電阻 驅動 GSM 短信發(fā)送 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 4 頁 共 38 頁 圖 震動傳感器 1） 相對式機械接收原理 由于機械運動是物質(zhì)運動的最 簡單的形式，因此人們最先想到的是用機械方法測量振動，從而制造出了機械式測振儀（如蓋格爾測振儀等）。驅動電路并推動報警設備完成， 同時 通過 串口控制 GSM模塊發(fā)送短信到指定手機 。 從設計的要求來分析該設計須包括以下結構：震動電路、報警電路、單片機最小系統(tǒng)、復位電路及 GSM電路組成，它們之間的總體設計框圖如圖 。 對于本設計的核心部分，單片機就是設計的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機應用系統(tǒng)的一種應用。單片機應用系統(tǒng)的研制過程包括總體設計、硬件設計、軟件設計、在線調(diào)試等幾個階段。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設定、本地顯示、本地報警等功能。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強以及科學技術的快速發(fā)展，相信報警器必將在更廣闊的領域得到更深層次的應用。 以上兩種方案相比較選用方案二。 選用基于 GSM模塊、單片機、震動報警器。當人外出時，可把報警系統(tǒng) 設置在外出布防狀態(tài)，探測器工作起來 ,當有人闖入時，設置在監(jiān)測點上的震動傳感器變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關，打開門限閥門送出 TTL 電平至 STC89C51單片機，經(jīng)單片機處理運算后驅動執(zhí)行報警電路使警號發(fā)聲。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警等模塊子函數(shù)。在這個高科技的時代，通過這一課題的研究，我會對新型 51單片機的工作原理與作用有更加深刻的了解 。同時，學習使用單片機了解計算機原理與結構的最佳選擇。數(shù)字化的密碼重碼率極低，而且要用密碼鑰匙接觸車上的密碼鎖才能開鎖，杜絕了被掃描的可能 [8]。隨著電子技術在汽車上的應用，各種電子防盜報警器應運而生。 汽車的防盜報警具有廣闊的前景和市場，現(xiàn)今社會出現(xiàn)了許多不同類型的產(chǎn)品。這種門鎖只可以控制一個車門，其他車門是靠車內(nèi)門上的門鎖按鈕進行開啟或鎖止。低投入、高效率的特性將帶動一個新技術的產(chǎn)生和應用。方向盤鎖利用鋼制材質(zhì)制造不易鋸斷，感應器采用震動感應，在收到異常狀態(tài)的第一時間就呼叫車主。 隨著技術的不斷進步，人們對汽車防盜器的要求也越來越高。防盜報警器的發(fā)展前景與趨勢隨著社會的發(fā)展，農(nóng)村城鎮(zhèn) 一體 化和人員流動性增大，社會治安狀況更趨復雜，因此作為社會的基本單元 “ 安全防范問題就顯得尤為重要[3]。基于 GPS 全球定位系統(tǒng)的汽車防盜報警器入網(wǎng)成本高，不適宜 普通家庭使用， 不易普及 [2]。因此，越來越多的家庭 開始 對財產(chǎn)安全問題 變的 擔憂 ，人類便發(fā)明了防盜器 [1]。SIM900A I 目 錄 1 緒論 ...................................................1 研究背景 ............................................... 1 課題相關領域研究現(xiàn)狀 ................................... 1 研究的意義 ............................................ 2 本課題的擬定方法及思路 ................................ 2 2 方案論證 ...............................................2 方案一 ................................................. 2 方案二 ................................................. 2 3 方案設計 ...............................................2 設計思路 ............................................... 2 總體設計 ............................................... 3 4 傳感器的選用 ............................................3 傳感器的選擇 ........................................... 3 傳感器結構 ........................................... 3