【正文】 Optimum design for linearity and efficiency of microwave Doherty amplifier using a new load matching technique,。 本章節(jié)介紹的抗干擾措施從軟件和硬件兩個(gè)方面考慮，防止由于受干擾而造成的誤報(bào)甚至崩潰，無論采取怎樣的抗干擾措施，電路總有受干擾的時(shí)候，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致程序失控，通過軟件抗干擾措施，本系統(tǒng)都能自行恢復(fù)正常。它一般由一條跳轉(zhuǎn)指令和空操作指令組成。插入原則如各種轉(zhuǎn)移指令前插入 NOP 指令；在重要的指令前插入 NOP 指令：每隔若干條指令插入 NOP 指令 [23]。如一個(gè)三字節(jié)的指令，單片機(jī)從第二字節(jié)開始執(zhí)行，則程序變得不可預(yù)料。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 XXIX 頁 一些關(guān)系系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的重要指令，如中斷操作，系統(tǒng)開關(guān)機(jī)標(biāo)志設(shè)定等，必須在程序中多寫一些，這樣可以保證系統(tǒng)即使受到干擾越過一條指令，還會(huì)遇到其它相同的指令，系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。此類指令有： RET 、 RETI 、ACALL 、 AJMP、 JZ 、 JNZ 、 JC 、 JB 、 JNB 、等。 3. 指令冗余 當(dāng) CPU 受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。若結(jié)果為零，則傳輸正確，否則傳輸錯(cuò)誤，通知發(fā)送端重發(fā)。首先對(duì)所發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行異或操作，把最后的結(jié)果也發(fā)送出去。因此，需對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)采取一些有效措施，這里主要采取了以下幾種措施。 系統(tǒng)軟件抗干擾措施 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，由于程序及一些重要常數(shù)都存儲(chǔ)在 ROM 中，這就為軟件的抗干擾創(chuàng)造了良好的前提條件。 6. 無論系統(tǒng)采取什么樣的抗干擾措施，系統(tǒng)總會(huì)受到一些干擾使系統(tǒng)中的單片機(jī)的程序跑飛。避免印制電路形成環(huán)路接受噪聲形成干擾。元件排列及信號(hào)走線盡量有序，短直，簡潔，避免相鄰電路相互影響了盡量避免過長的平行走線，減少布線的分布電容。對(duì)于抗噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件和 ROM 、 RAM 存儲(chǔ) XXVIII 器件（集成塊），應(yīng)在芯片的 電源線（ VCC ）和地線（ GND ）間直接接入 UF 去耦電容。在印制電路板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置去藕電容，電源輸入端跨接 10 協(xié) F 的電解電容。傳輸電纜應(yīng)具有良好的屏蔽層，耐老化，抗損傷，不易斷線。使用前還要進(jìn)行必要的篩選。實(shí)踐表 明，元器件的質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)影響很大。 3. CMOS 芯片的阻抗很高，易受外界的干擾，故電路中不使用的輸入端不允許懸空，否則會(huì)引起邏輯電平不正常?？紤]人體帶電模式，鑒于人主要接觸開關(guān)機(jī)控制CPU 模塊，且主要是鍵盤。 2. 電阻系統(tǒng)本身對(duì)靜電的防護(hù)也是至關(guān)重要的。靜電屏蔽使用導(dǎo)體材料即可。所以在設(shè)計(jì)上，應(yīng)該采取必要的軟硬件措施，免除和減小各種不良因素對(duì)系統(tǒng)的影響和損害，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性 [21]。 XXVI 圖 寫數(shù)據(jù)子程序流程圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 XXVII 頁 第四章 系統(tǒng)的抗干擾措施 系統(tǒng)硬件抗干擾措施 用戶端自動(dòng)報(bào)警器工作環(huán)境較惡劣，易受到各種干擾的侵犯。在其它時(shí)鐘時(shí)間使／ CS 變?yōu)?高電平，不能結(jié)束寫操作。 WIP 位為“ 1”表示上一批數(shù)據(jù)寫入過程尚未結(jié)束，必須等到該位為“ O”時(shí)才能寫新數(shù)據(jù)，每一批可寫入 1 4 字節(jié)數(shù)據(jù)。如果這時(shí)／ CS 仍然為低電平，隨后的寫操作將會(huì)被忽略。執(zhí)行 WREN 指令后，引腳 / CS 必須置為高電平，否則 WREN 指令被忽略。 開始 N=0 解碼輸入 密碼正錯(cuò)誤輸入告警 N=N+1 N6？ 50 秒定時(shí)中斷 返回 修改密輸入新密碼 探頭掉線檢測(cè) 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 XXV 頁 使用 X25045 時(shí)需要注意的幾點(diǎn)問題： 1. 上電以后，在任何操作開始以前，需要在／ CS引腳上有一個(gè)從高電平至低電平的跳變。對(duì)于自動(dòng)報(bào)警器，因?yàn)?X25045 中只保存報(bào)警及探測(cè)器正常與否等關(guān)鍵信息，因此可將／即固定在所希望的電平上[20]。密碼修改功能增強(qiáng)系統(tǒng)可用性和保密性，具體流程如下： XXIV 圖 密碼及顯示子程序流程圖 讀寫數(shù)據(jù)模塊程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)中對(duì) X25045 的編程包括上電初始化、系統(tǒng)工作時(shí)對(duì) X25045 的讀寫以及看門狗的訪問。 密碼及顯示模塊程序設(shè)計(jì) 密碼及顯示子程序流程圖如圖 所示，用于控制報(bào)警器外部輸入。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 XXIII 頁 圖 撥號(hào)子程序流程圖 圖 語音子程序流程圖 摘掛機(jī)模塊程序設(shè)計(jì) 單片機(jī) 口為高電平時(shí)，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器沒有動(dòng)作，系統(tǒng)掛機(jī)。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 XXI 頁 XXII 圖 檢測(cè)子程序流程圖 圖 判斷子程序流程圖 語音模塊程序設(shè)計(jì) 語 音子程序流程圖參見圖 325 。 撥號(hào)子程序流程圖見圖 。 DTMF 撥號(hào)程序設(shè)計(jì)： MT8888 在自動(dòng)撥號(hào)應(yīng)用里，應(yīng)將工作方式設(shè)置為突發(fā)方式，在此種情況下，雙音頻信號(hào)持續(xù)和暫停時(shí)間為 5lms ，符合自動(dòng)撥號(hào)要求。 判斷子程序流程圖見圖 。在定時(shí)中斷服務(wù)子程序里，判斷 5s 定時(shí)時(shí)間是否到，如果時(shí)間到，則從檢測(cè)子程序里跳出，否則，繼續(xù)計(jì)數(shù)。首先將 MT8888 設(shè)置為呼叫處理模式，接著將單片機(jī)的 TO 設(shè)置成定時(shí)方式， T1 設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，由于需要定時(shí) 5s ，而選擇定時(shí)方式 1 ，晶體振蕩器選擇 12MHz ，則最大定時(shí)時(shí)長為 ，所以，需要用軟件擴(kuò)展定時(shí)?？紤]到計(jì)數(shù)誤差，我選擇 XX 了 2021 作為撥號(hào)音和忙音的分界線， 900 作為忙音和回鈴音的分界線， 400 作為回鈴音和無信號(hào)音的分界線 。因此，依據(jù) MT8888 的 CP 檢測(cè)模式，可對(duì) IRQ 腳輸出的方波計(jì)數(shù) 5s ，根據(jù)結(jié)果判斷是哪種信號(hào)音。只要位于中心頻率 45OHz 、帶寬 25OHz 左右的信號(hào)音就可以經(jīng)濾波器選擇、高增益比較器限幅、從施密特觸發(fā)器得到代表信號(hào)音的方波信號(hào)，并從 IRQ/CP 端輸出，微處理器可通過 IRQ/CP 端分析呼叫過程。為了檢測(cè)信號(hào)音，應(yīng)將 MT8888 設(shè)置為呼叫處理模式，即 CP 模式。撥號(hào)完畢后，重新調(diào)用檢測(cè)和判斷子程序，判別此時(shí)是忙音還是回鈴音，如果有忙音，則跳轉(zhuǎn)到 ERROR ，調(diào)用掛機(jī)子程序，延時(shí)后重新調(diào)用摘機(jī)子程序：如果有回鈴音，則重新調(diào)用檢測(cè)與判斷子程序，判別此時(shí)對(duì)方是否處于摘機(jī)狀態(tài)，如果仍然有 回鈴音，則繼續(xù)調(diào)用檢測(cè)、判斷子程序，直到 505 計(jì)時(shí)時(shí)間到，則調(diào)用掛機(jī)子程序，延時(shí)后，再重新調(diào)用摘機(jī)子程序；如果沒有回鈴音，則調(diào)用語音程序，將事先錄制好的報(bào)警語音回放出來，最后調(diào)用掛機(jī)子程序，結(jié)束 process 模塊的執(zhí)行，返回主程序，等待再次被調(diào)用。由于考慮到撥號(hào)音、忙音、回鈴音的存在，因此這個(gè)模塊較主程序復(fù)雜一些。如果沒有發(fā)生盜警，即 7EH 沒有被置 1 ，則不用檢測(cè) 7DH ，認(rèn)為發(fā)生了火警，則直接調(diào)用 PROCESS 完成后續(xù)處理。主程序在運(yùn)行期間先自行檢測(cè)探頭與電源狀態(tài)，一切正常后等待中斷的發(fā)生。應(yīng)用匯編語言編程，在 Proteus 環(huán)境里，編程語言的軟件設(shè)計(jì)采用 MCS51 匯編語言編寫自動(dòng)報(bào)警器中相關(guān)程序（如撥號(hào)、讀寫 X25045 等）。與上一章節(jié)的探測(cè)器端進(jìn)行連接，便是整個(gè)智能化防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。 S1 為手動(dòng)開關(guān)，自動(dòng)報(bào)警器運(yùn)行時(shí)關(guān)上，平時(shí)處于打開狀態(tài)。一旦交流掉電，窗口電壓檢測(cè)器的輸出IC2 的 4 端輸出為低電平，它一路將掉電信息存儲(chǔ)在自動(dòng)報(bào)警器 EEPROM 中，另一 路控制三極管 Ql ，經(jīng)繼電器 Kl 使交流回路與穩(wěn)壓器斷開，改由可充電電池繼續(xù)維持向系統(tǒng)供電一定時(shí)間（時(shí)間的長短由選擇的可充電電池的容量定），實(shí)現(xiàn)了直流在線式不間斷供電。當(dāng)輸入到 3 腳 THRE （預(yù)置門限輸入）端的被檢測(cè)電壓高于 時(shí)， ICL8212 為一飽和晶體管輸出，即 3 腳 OUT 端輸出低電平；而當(dāng) 3 腳低于 時(shí)， 4 腳輸出高電平，而且這一高電平直到供電電源降到 0V 時(shí)仍有效， 2 腳 HYST 端為磁滯電壓設(shè)置端，磁滯電壓的設(shè)置可防止 THRE 端的被檢測(cè)電壓在 附近時(shí)，使 OUT 輸出端處于不穩(wěn)定態(tài)。圖 為在線式備用電源工作原理圖，它可以實(shí)現(xiàn)及時(shí)、可靠、正確地產(chǎn)生交直流掉電預(yù)警信號(hào)的直流在線式備用電源。備用電源作為主電源對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)供電的補(bǔ)充，可以使單片機(jī)系統(tǒng)在工作期間，不因電網(wǎng)突然斷電，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng) RAM 中的數(shù)據(jù)丟失而中斷工作，更重要的是它可以避免電源中斷時(shí)對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成的癱瘓。電阻與紅色 LED 構(gòu)成電源工作指示電路，綠色LED 和蜂鳴器用于短路報(bào)警指示。電源電路為典型的 7805 / 7806 應(yīng)用電路，具有兩路電源輸出。 HD44100 接收來自顯示控制器的時(shí)序信號(hào)和串行數(shù)據(jù)，并把它 們轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的液晶驅(qū)動(dòng)波形輸出。輸入密碼時(shí)的按鍵有效提示由綠色發(fā)光二極管來實(shí)現(xiàn)，即密碼輸入正確時(shí)發(fā)光二極管被點(diǎn)亮；密碼輸入錯(cuò)誤警告由紅色發(fā)光二極管來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)紅色發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 XIII 頁 密碼由用戶端自動(dòng)報(bào)警器設(shè)定，并可隨時(shí)更改，由鍵盤可輸入用戶新密碼。此時(shí)，自動(dòng)報(bào)警器對(duì)這個(gè)異常信號(hào)不做出任何響應(yīng)，直到被復(fù)位后，自動(dòng)報(bào)警器才重新開始工作 [16]。 K0K9 分別代表十個(gè)數(shù)字鍵，K1O 為清屏鍵， K11 為密碼確認(rèn)鍵， K12 密碼修改鍵， K13 為錄音鍵、 K14 為放音鍵， K15 為緊急呼救鍵。重復(fù)調(diào)用鍵盤處理子程序可將讀取的鍵值與上次的值進(jìn)行比較，直至兩次讀數(shù)相同為止，這樣即可消除按鍵抖動(dòng)所造成的誤讀。該電路在程序處理時(shí)，由 AT89C51 首先向 I/01I/03 寫高電平，然后讀入。這里采用節(jié)省單片機(jī) I/0 端口的鍵盤電路 ，如圖 ， ,用到 3 根 I/0 口線，普通接法只能接 3 個(gè)鍵，我們?cè)诔Ｒ?guī)接法的基礎(chǔ)上增加了 3 個(gè)二極管，并采用了新的接法。 圖 電話接口電路 鍵盤與密碼顯示電路設(shè)計(jì) 鍵盤與密碼顯示電路負(fù)責(zé)系統(tǒng)與外界的聯(lián)系，數(shù)據(jù)或命令的顯示，包括：密碼輸入、修改密碼輸入、電話號(hào)碼設(shè)置、緊急呼叫等功能。模擬摘掛機(jī)由繼電器吸合配合實(shí)現(xiàn)， V501 與單片機(jī) 口相連，模擬掛機(jī)時(shí)，工作于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)單片機(jī)發(fā)出模擬摘機(jī)命令時(shí)， 變?yōu)榈碗娖?，三機(jī)管由截止變?yōu)轱柡停^電器工作，貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 XI 頁 觸點(diǎn)閉合， 300 歐電阻接入電話網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)模擬摘機(jī)操作。 根據(jù)郵電部關(guān)于電話入網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，摘機(jī)狀態(tài)下的直流電阻應(yīng)該小于等于 300 歐，因此，在極性保護(hù)電路后直接接一個(gè) 200 歐的大功率電阻，以模擬摘機(jī)掛機(jī)。另外，有的交換機(jī)可提供的工作電流為 50mA 或者 12OmA ，因此，極性保護(hù)電路中的二極管反向耐壓必須大于 180V ，允許的正相電流必須大于 180mA 。 目前，交換機(jī)的工作電壓為直流 60V 或者 48V，通過外線 a 、 b 接入用戶話機(jī)。若需報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)控制繼電器轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)接上電話線，電話機(jī)與電話線隔離，不會(huì)影響系統(tǒng)的工作。此電路起著很重要的作用，撥號(hào)電路需要通過它與外界相連，它完成電話線在系統(tǒng)與電話機(jī)之間的轉(zhuǎn)換。MT8888 與微機(jī)接口非常很方便，通過改變 R2 可調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的增益。 C2O3 為去藕電容。它的發(fā)送部分 R205 、 R206 、C2O4 、 C2O5 和 XTAL2 構(gòu)成，其中 XTAL2 為 的晶體振蕩器，負(fù)責(zé)產(chǎn)生全部 16 種標(biāo)準(zhǔn)雙音信號(hào)。本系統(tǒng)中，MT8888 及外圍電路參見圖 。 5 撥號(hào)芯片及外圍電路 MT8888 提供了與微處理器相連的接口，以對(duì)其發(fā)送、接收和工作模式進(jìn)行控制。從高頻群和低頻群中任意各抽出一種頻率進(jìn)行組合，共有 16種不同的組合，每一個(gè)鍵號(hào)分別對(duì)應(yīng)于一種低音頻和高音頻的正弦波之和，代表 16種不同的數(shù)字或功能。雙音多頻撥號(hào)方式中有 16 個(gè)按鍵，對(duì)應(yīng)就有 8種不同的單音信號(hào)，因采用的頻率有 8 種，所以稱為多頻，如表 所示。雙音多頻（ DT