【正文】 一些關(guān)系系統(tǒng)能否正常運行的重要指令，如中斷操作，系統(tǒng)開關(guān)機標志設(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，還會遇到其它相同的指令，系統(tǒng)仍能正常運行。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，否則傳輸錯誤，通知發(fā)送端重發(fā)。首先對所發(fā)送的數(shù)據(jù)進行異或操作，把最后的結(jié)果也發(fā)送出去。因此，需對單片機系統(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應(yīng)用系統(tǒng)中，由于程序及一些重要常數(shù)都存儲在 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)總會受到一些干擾使系統(tǒng)中的單片機的程序跑飛?？紤]人體帶電模式，鑒于人主要接觸開關(guān)機控制 CPU 模塊，42且主要是鍵盤。5. 電阻系統(tǒng)本身對靜電的防護也是至關(guān)重要的。對于接插件，應(yīng)選擇抗震性能好，接合可靠，防松的接插件。應(yīng)選擇正品元器件。根據(jù)實際情況，將多余的輸入端與正電源或地相接。對于抗噪聲能力弱、關(guān)斷時電流變化大的器件和 ROM 、RAM 存儲器件（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。按鈕等在操作時會產(chǎn)生火花，必須利用 RC 電路加以吸收。接地線盡量加寬以減少接地電阻，并解決好接地點問題。2. 設(shè)計印制電路板時，合理布線，力求將系統(tǒng)中個元件之間、電路之間可能產(chǎn)生的不利影響限制在最低程度。靜電屏蔽使用導(dǎo)體材料即可。所以在設(shè)計上，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。41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報警器工作環(huán)境較惡劣，易受到各種干擾的侵犯。在其它時鐘時間使／CS 變?yōu)楦唠娖?，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／CS 仍然為低電平，隨后的寫操作將會被忽略。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。38使用 X25045 時需要注意的幾點問題： 1. 上電以后，在任何操作開始以前，需要在／CS 引腳上有一個從高電平至低電平的跳變。對于自動報警器，因為 X25045 中只保存報警及探測器正常與否等關(guān)鍵信息，因此可將／即固定在所希望的電平上。開始N=0解碼輸入密碼正確錯誤輸入告警N=N+1N6？50 秒定時中斷返回修改密碼輸入新密碼探頭掉線檢測圖 326 密碼及顯示子程序流程圖 讀寫數(shù)據(jù)模塊程序設(shè)計本系統(tǒng)中對 X25045 的編程包括上電初始化、系統(tǒng)工作時對 X25045 的讀寫以及看門狗的訪問。37 密碼及顯示模塊程序設(shè)計密碼及顯示子程序流程圖如圖 326 所示，用于控制報警器外部輸入。36開始置 MT8888 為 BURST 模式是盜情讀 X25045防盜電話讀 X25045防火電話撥用戶電話撥中心電話返回 返回圖 324 撥號子程序流程圖開始回放開始延時 23 秒回放結(jié)束回放 3 次返回圖 325 語音子程序流程圖 摘掛機模塊程序設(shè)計單片機 口為高電平時，三極管處于截止狀態(tài)，繼電器沒有動作，系統(tǒng)掛機。 語音模塊程序設(shè)計語音子程序流程圖參見圖 325 。 撥號子程序流程圖見圖 324。DTMF 撥號程序設(shè)計：MT8888 在自動撥號應(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，雙音頻信號持續(xù)和暫停時間為 5lms ，符合自動撥號要求。判斷子程序流程圖見圖 323 。在定時中斷服務(wù)子程序里，判斷 5s 定時時間是否到，如果時間到，則從檢測子程序里跳出，否則，繼續(xù)計數(shù)。首先將 MT8888 設(shè)置為呼叫處理模式，接著將單片機的 TO 設(shè)置成定時方式，T1 設(shè)置成計數(shù)方式，由于需要定時 5s ，而選擇定時方式1 ，晶體振蕩器選擇 12MHz ，則最大定時時長為 ，所以，需要用軟件擴展定時?？紤]到計數(shù)誤差，我選擇了 2022 作為撥號音和忙音的分界線，900 作為忙音和回鈴音的分界線，400 作為回鈴音和無信號音的分界線。因此，依據(jù) MT8888 的 CP 檢測模式，可對 IRQ 腳輸出的方波計數(shù) 5s ，根據(jù)結(jié)果判斷是哪種信號音。只要位于中心頻率 45OHz 、帶寬 25OHz 左右的信號音就可以經(jīng)濾波器選擇、高增益比較器限幅、從施密特觸發(fā)器得到代表信號音的方波信號，并從 IRQ/CP 端輸出，微處理器可通過 IRQ/CP 端分析呼叫過程。為了檢測信號音，應(yīng)將 MT8888 設(shè)置為呼叫處理模式，即 CP 模式。撥號完畢后，重新調(diào)用檢測和判斷子程序，判別此時是忙音還是回鈴音，如果是忙音，則跳轉(zhuǎn)到 ERROR ，調(diào)用掛機子程序，延時后重新調(diào)用摘機子程序：如果是回鈴音，則重新調(diào)用檢測和判斷子程序，判別此時對方是否摘機，如果仍然是回鈴音，則繼續(xù)調(diào)用檢測、判斷子程序，直到 505 計時時間到，則調(diào)用掛機子程序，延時后，再重新調(diào)用摘機子程序；如果不是回鈴音，則調(diào)用語音程序，將事先錄制好的報警語音回放出來，最后調(diào)用掛機子程序，結(jié)束 process 模塊的執(zhí)行，返回主程序，等待再次被調(diào)用。由于考慮到撥號音、忙音、回鈴音的存在，因此這個模塊較主程序復(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 7DH ，認為發(fā)生了火警，則直接調(diào)用 PROCESS 完成后續(xù)處理。主程序在運行期間首先檢測探頭與電源狀態(tài)，一切正常后等待中斷的發(fā)生。編程語言的軟件設(shè)計采用 MCS51 匯編語言編寫自動報警器中相關(guān)程序（如撥號、語音、讀寫 X25045 等）。29第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計自動報警器軟件部分采用模塊化設(shè)計，分為主控模塊、摘掛機模塊、撥號模塊、語音模塊、顯示模塊及讀寫數(shù)據(jù)模塊。本章節(jié)重點介紹了報警系統(tǒng)的硬件設(shè)計，對探測器電路、單片機模塊、EEPROM 模塊及撥號電路、語音電路和電話接口電路進行了詳細的說明，給出了各模塊連接方法，及分析了各模塊的功能和原理進行了詳細說明，最后設(shè)計了主電源和備用電源電路，防止因為停電造成的系統(tǒng)癱瘓。此后，當(dāng)可充電電池供電到一定時間，電壓降到一定值（不得放電至很低）時，由 IC3 構(gòu)成的直流欠壓/掉電檢測器，通過三極管 Q2 、繼電器 K2 使可充電電池停止向系統(tǒng)供電。28圖 214 在線式備用電源工作原理圖IC1 、IC2 兩片 ICL8212 構(gòu)成窗口電壓檢測器，正常工作時，即交流電壓在正常的工作范圍時，合理設(shè)置上、下兩個檢測閩值，由 IC1 、IC2 構(gòu)成的窗口電壓檢測器IC2 的 4 端輸出高電平，三極管 Ql 導(dǎo)通，K1 繼電器吸合，穩(wěn)壓電源正常工作，未經(jīng)穩(wěn)壓的直流一路經(jīng) D3 、R9 給可充電電池浮充電，另一路經(jīng)穩(wěn)壓后給系統(tǒng)提供穩(wěn)定的直流電壓。ICL8212 是一種高性能可編程的電壓檢測器，它能在供電電壓低（ ）、寬范圍( ）條件下正常工作，其性能受環(huán)境溫度的影響極小，在整個供電電壓范圍內(nèi)也不受供電電壓變化的影響。備用電源的主要作用是在輸入回路斷電時，將電池的電能供給負載，當(dāng)電源恢復(fù)正常后，輸入回路既負責(zé)向負載提供電源還要負責(zé)向電池充電。27圖 213 主電源原理圖 備用電源火災(zāi)探測器應(yīng)實現(xiàn) 24 小時不間斷監(jiān)控，不允許出現(xiàn)停電故障，這就需要使用備用電源。該電路具有短路保護功能，變壓器輸出 7V 交流電，經(jīng)橋路整流，電容濾波，送入 7805 / 7806 輸入端，最后輸出 SV / 6V 直流電。 系統(tǒng)電源的設(shè)計 主電源本系統(tǒng)主電源采用直流電源 5V 和 6V 供電，原理圖如圖 213 所示。 顯示模塊選用 EDMCO02 八位串行輸入段碼式 LCD 模塊，是由八位的七段型液晶顯示器件與顯示驅(qū)動器 HD44100 構(gòu)成，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時顯示功能。用戶不小心輸入錯誤時，在規(guī)定時間內(nèi)更正密碼即可解除報警，有效的預(yù)防了誤報。當(dāng)有超過 50 秒的無效操作時，中斷開啟，發(fā)出報警信號。如果六次誤碼輸入，則產(chǎn)生報警信號電平，觸發(fā)報警器中斷響應(yīng)，此時報警器進入報警狀態(tài)，自動撥號發(fā)出報警信號。 密碼顯示電路當(dāng)探測器檢測到異常信號傳給自動報警器時，只有解碼正確時才會有開鎖電平輸出給單片機，控制關(guān)閉中斷，解除用戶端自動報警器的監(jiān)測報警狀態(tài)。IOIO2 、IO3 分別接 AT89C51 的 、 、 口。如果非全 1 ，說明 KOK6 中有鍵按下，此時可根據(jù)讀入的端口狀態(tài)來判斷鍵的狀態(tài)：如果讀入的結(jié)果為全 1 ，則I/01I/03 輪流輸出低電平，再讀入，這樣就可以根據(jù)另外兩根 I/0 線的狀態(tài)來判26別是 K7K15 中的哪一個鍵被按下。其軟件處理使用了端口訪問和掃描檢測兩種方法，從而使按鍵數(shù)可達到 16 個，同時由于采用了組合邏輯來直接對端口進行讀取，因此極大的簡化了程序的處理過程，也節(jié)省了寶貴的存儲器和 CPU 資源。 鍵盤電路按鍵在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中是一個關(guān)鍵部件，它用來實現(xiàn)向單片機輸入數(shù)據(jù)，傳送命令等功能，是屬于人機通道電路。撥號電路、語音電路可通過 1 : 1 隔離變壓器與電話接口電路相連。當(dāng)模擬摘機時，用戶外線電壓降至 10V 左右。可以選用 IN4004 、IN4007 等。為了確保撥號電路的 DTMF 信號正常發(fā)送和語音電路語音信號的正常播出，須設(shè)置極性保護電路，由二極管橋路構(gòu)成，不論用戶如何將外線接入 LINE IN 口，都能確保電路內(nèi)部的 2 線為正電壓。為了降低系統(tǒng)功耗，繼電器選擇了高靈敏型，工作電壓為＋5V 。24平時電話機連在電話線上，系統(tǒng)與電話線斷開，不會干擾電話通信。圖 211 語音電路 電話接口電路電話接口電路參見圖 212 。揚聲器的接法也可以一端接地，另一端任意接 SP＋或 SP，因此，在此電路里，SP ＋被用來與電話接口電路相連，以送出語音信號。 LED2 為錄音指示燈，當(dāng)處于錄音狀態(tài)時，ISD1420 的 25 腳被拉成地電平，LED2 發(fā)亮。當(dāng)按下 REC 鍵后，錄音開始，數(shù)據(jù)從 O 地址開始存儲，直到存儲器滿或者松開按鍵為止。 語音芯片及外圍電路本系統(tǒng)的語音電路如圖 211 所示。當(dāng) PLAYE 、PLAYL 或 REC 變?yōu)榈碗娖?，同時A6 、A7 為高電平時，執(zhí)行地址線所對應(yīng)的操作模式。 地址 0 是 ISD1420 存儲空間的起始端，所有初始操作都是從 O 地址開始，后面的操作可根據(jù)模擬模式的不同，而從不同的地址開始工作。如果AA7 同為高電平時，它們即為模式位。如果 A6,A7 有一個低電平，A0A7 輸入全解釋為地址位，即作為起始地址用，此時地址線僅作為輸入端，在操作過程中不能輸出內(nèi)部地址信息。 芯片工作模式ISD142O 具有多種工作模式，其地址輸入端具有雙重功能。 放音時，錄入的模擬電壓在取樣時鐘的控制下順序地從存儲陣列中讀出，恢復(fù)成原來的取樣波形。信號的調(diào)整完成后，將輸入波形通過模擬收發(fā)器寫入模擬存儲陣列中。低通濾波器的高頻頻限選在 ，可滿足奈奎斯特取樣定律，而且仍有足夠?qū)挼念l帶以得到高音質(zhì)的語音。這樣就滿足了所有數(shù)據(jù)采22集系統(tǒng)都遵循的奈奎斯特取樣定律。下一個階段的信號調(diào)整是由輸入濾波器完成的。前置放大器增益自動調(diào)節(jié)以便維持進入濾波器的信號為最佳電平，這樣錄音的信號能得到最高電平又使削波減至最小。完成信號的通路要在模擬輸出端（ANA OUT）和模擬輸入端（ANA IN）兩個管腳之間連接一個電容器。前置放大器通過隔直流電容與麥克風(fēng)連接，隔直流電容用來去掉交流小信號中的直流成份（大約 2mA ）。 芯片工作原理錄音過程中，ISD142O 在進行存儲操作之前，要分幾個階段對信號進行調(diào)整。也可作激勵信號單端輸出，外接功率放大器，輸出功率為額定輸出功率的 1/4 ，約為 12OmW 左右。，高抗干擾性能。，可進行分段管理和分段存儲多段信息。淤信息可保存 10 年以上，可反復(fù)錄放達 10 萬次之多。 DAST ( Direct Analogs Srorage Technology ) ，再現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲。其片內(nèi)設(shè)有時鐘振蕩器、128K 字節(jié) EEPROM （電可編程可擦除只讀存貯器）、低噪前置放大器、自動增益控制21電路、反混疊濾波器、平滑濾波器、模擬轉(zhuǎn)發(fā)器、差動功率放大器等高品質(zhì)語音錄放系統(tǒng)所需的全部基本功能電路。MT8888 與微機接口非常很方便，通過改變 R2 可調(diào)節(jié)輸入信號的增益。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，負責(zé)產(chǎn)生全部 16 種標準雙音信號。本系統(tǒng)中，MT8888 及外圍電路參見圖 29 。 撥號芯片及外圍電路MT8888 提供了與微處理器相連的接口，以對其發(fā)送、接收和工作模式進行控制。從高頻群和低頻群中任意各抽出一種頻率進行組合，共有 16 種不同的組合，每一個鍵號分別對應(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。從中任意抽出 2 中進行組合，又稱其為 8 中取 2 的編碼方法。兩個單音頻的頻率不同，所代表的數(shù)字和功能也不同。