【正文】 。采用遠(yuǎn)距離無線收發(fā)模塊作信號傳輸，其傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)；彈簧開關(guān)作信號觸發(fā)，能有效感應(yīng)外界振動信號，并接通音樂集成電路；蜂鳴器作報警裝置，聲音適中，避免噪音擾民；單片機(jī)作為控制單元，能有效接收脈沖信號和輸出高電平，并可以使用延時程序，使報警更貼近實際。 本章小結(jié)本章介紹了該設(shè)計的產(chǎn)品外觀的設(shè)計過程，主要分為控制電路外觀設(shè)計和執(zhí)行電路外觀設(shè)計兩部分，按相同特征進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。（5）單擊按鈕，完成陣列特征的建立。（3）設(shè)定軸陣列角度方向的成員數(shù)量為18。外殼上防滑螺紋才用陣列特征，操作步驟如下：（1）在零件模型中選中要陣列的一個特征，窗口右側(cè)的【陣列】工具按鈕被激活，單擊【陣列】工具按鈕。（3）單擊【選項】按鈕，選擇生成的彈簧特征。彈簧開關(guān)紅外接收頭外殼圖62 執(zhí)行電路彈簧開關(guān)采用螺旋掃描特征，操作步驟如下：（1）單擊菜單【插入】→【螺旋掃描】→【伸出項】選項，系統(tǒng)顯示螺旋掃描特征操控板。執(zhí)行電路外觀設(shè)計見圖62。（5）單擊預(yù)覽按鈕，觀察生成的圓角，單擊按鈕，完成圓角特征的建立。（3）單擊圓角過度模式按鈕，設(shè)置轉(zhuǎn)角的形狀。圓角特征在零件設(shè)計中必不可少，它有助于模型設(shè)計中造型的變化或產(chǎn)生平滑的效果，因此完成上述步驟后，還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的倒角，步驟如下：（1）單擊【圓角】工具按鈕或單擊菜單【插入】→【倒圓角】選項，系統(tǒng)顯示圓角特征操控板。 （14）單擊特征預(yù)覽按鈕，觀察生成的特征。 （12）如果是在已有的實體特征中去除材料，應(yīng)選擇去除材料按鈕。 （10）在草繪環(huán)境中使用繪制中心線工具繪制一條中心線作為截面的旋轉(zhuǎn)中心線，在中心線的一側(cè)繪制旋轉(zhuǎn)特征截面，繪制完畢單擊草繪工具欄中的按鈕，回到旋轉(zhuǎn)特征操控板。 （8）在繪圖區(qū)中選擇相應(yīng)的草繪平面或參照平面，在【剖面】對話框中設(shè)定視圖方向和特征生成方向。（6）進(jìn)入零件設(shè)計模式，單擊菜單【插入】→【旋轉(zhuǎn)】選項，或直接單擊旋轉(zhuǎn)工具按鈕，打開旋轉(zhuǎn)特征操控板。（4）輸入孔的直徑，選定深度定義方式，并相應(yīng)給出孔的深度。（2）選擇孔的類型為“簡單”。 （9）單擊拉伸特征操控板中的按鈕，完成拉伸減料特征的建立。 （7）單擊按鈕可改變?nèi)コ牧系姆较?。?）在【選項】面板選擇拉伸模式并設(shè)置拉伸尺寸。（3）單擊【剖面】對話框中的【草繪】按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入草繪狀態(tài)。 鑰匙扣設(shè)計采用拉伸減料特征，操作步驟如下：（1）進(jìn)入零件設(shè)計模式，單擊菜單【插入】→【拉伸】選項，或直接單擊拉伸工具按鈕，打開拉伸特征操控板。 （6）單擊特征預(yù)覽按鈕，觀察生成的特征。 （4）在草繪環(huán)境中繪制拉伸截面，繪制完畢單擊草繪工具欄中的按鈕，系統(tǒng)回到拉伸特征操控板。（2）在繪圖區(qū)中選擇相應(yīng)的草繪平面，在【剖面】對話框中設(shè)定視圖方向和特征生成方向?？刂齐娐吠庥^設(shè)計見圖61。 本章小結(jié)本章詳細(xì)的介紹了硬件安裝部分所選用的電子元件；硬件電路包括無線收發(fā)模塊、音樂集成電路報警模塊、復(fù)位電路和晶振電路的調(diào)試過程；AT89C51單片機(jī)軟件編程環(huán)境和本設(shè)計相關(guān)的C語言編程以及軟件調(diào)試采用的方法。最后，證明剩下的原因是錯誤的根源。（5）演繹法[17] 是從一般原理或前提出發(fā)，經(jīng)過刪除和精化的過程推導(dǎo)出結(jié)論。對于程序中有故障的那部分再重復(fù)使用這個方法，直到把故障范圍縮小到容易診斷的程度為止。（3）對分查找法 如果知道每個變量在程序內(nèi)若干個關(guān)鍵點的正確值，則可以用賦值語句或輸入語句在程序中點附近“注入”這些變量的正確值，然后檢查程序的輸出。（2）回溯法 回溯法是調(diào)試人員檢查錯誤征兆，確定最先發(fā)現(xiàn)“癥狀”的地方，然后人工沿程序的控制流往回追蹤源程序代碼，直到找出錯誤根源或確定故障范圍為止。這種策略通常是緩慢而低效的。當(dāng)然更重要的還是調(diào)試的策略。然后仔細(xì)研究推斷代碼以確定問題的原因，并設(shè)法改正。調(diào)試的任務(wù)是及時改正測試過程中發(fā)現(xiàn)的軟件錯誤。本設(shè)計中軟件調(diào)試的方法主要是設(shè)置斷點跟蹤。} 軟件調(diào)試軟件調(diào)試[16]是軟件開發(fā)過程中最艱巨的腦力勞動，調(diào)試開始時，軟件開發(fā)者僅僅面對著錯誤的征兆，然而在問題的外部現(xiàn)象和內(nèi)在原因之間往往并沒有明顯的聯(lián)系，在組成程序的密密麻麻的元素中，每一個都可能是錯誤的根源。 / *T/C0中斷* /TRO=1。EA=1。 / *定時期0方式1* /TH1=50000/256。=1。 / *重載計數(shù)初值* /TL0=50000%256。uchar high=12。中斷次數(shù)加1Y中斷次數(shù)加1次數(shù)=高電平NN次數(shù)=周期Y=1返回圖511中斷服務(wù)程序流程圖includedefine uchar unsigned charuchar time。取50ms定時，周期3s需60次中斷，占空比為20%，高電平應(yīng)為12次中斷。當(dāng)需要執(zhí)行其他操作時，用軟件編程的方法來獲得延時效率是很低的，軟件延時使控制器在延時循環(huán)時接受不到其它的輸入，解決這個問題的方法就是使用中斷。item10 時間延時程序，循環(huán)的基本用途就是用嵌套循環(huán)產(chǎn)生時間延遲，執(zhí)行的指令消磨一段已知的時間，這種延時方式是依靠一定數(shù)量的時鐘周期來記時的。)或while(1)表示一個無結(jié)束的無限循環(huán)，由于某種未知的原因，有些人覺得前者更好些，從可以解的角度看，這兩者都是作為“永遠(yuǎn)”來定義的。item8 在C語言中，可以用for(。如果不需要被調(diào)用函數(shù)返回一個確定的值，則可以不要return語句，同時應(yīng)將被調(diào)用函數(shù)定義為void類型。如果函數(shù)類型與return語句中表達(dá)式的值類型不一致，則以函數(shù)的類型為準(zhǔn)。例如：define uchar unsigned chardefine uint unsigned intitem4 定義位變量item5 定義可尋址位item6 這里顯示一個ms級延時程序的原型，這意味著實際函數(shù)存在于其他模塊中，而這里只是簡單地告訴編譯器，其細(xì)節(jié)必須調(diào)用實際的子程序?；谕瑯拥脑?，也應(yīng)盡量使用無符號字符變量，有符號字符變量（unsigned char）雖然也只占用一個字節(jié)，但需要進(jìn)行額外的操作來測試代碼的符號位，這無疑會降低代碼效率。item3 在編寫程序時，如果使用signed和unsigned兩種數(shù)據(jù)類型，那么就得使用兩種格式類型的庫函數(shù)，這將使占用的存儲空間成倍增長，因此在編程時，如果只強(qiáng)調(diào)程序的運算速度，而不進(jìn)行負(fù)數(shù)運算時，最好采用無符號（unsigned）格式。j++)){ 。while ((x)!=0{for (j=0。 ) / * item8 * / { if(P00!=1) / * item9 * /{flag=flag+1。for( 。 / * item5 * /void msec(uint)。 / * item4 * /sbit P27=P2^7。相應(yīng)的C語言程序流程圖見圖510。改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復(fù)1—5步驟，直到全部文件編程結(jié)束。表53 空閑模式和掉電模式外部引腳狀態(tài)模式程序存儲器ALEPSENP0P1P2P3空閑模式內(nèi)部11數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)空閑模式外部11浮空數(shù)據(jù)地址數(shù)據(jù)掉電模式內(nèi)部00數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)掉電模式外部00浮空數(shù)據(jù)地址數(shù)據(jù) 編程方法圖59 編程電路和校驗電路編程前須按圖59所示設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號，～（11位地址范圍為0000H～0FFFH），數(shù)據(jù)從P0口輸入，、PSEN為低電平，RST為高電平，EA/Vpp引腳是編程電源的輸入端，按要求加上電壓，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖（負(fù)脈沖）。其二是通過硬件復(fù)位來終止空閑工作模式，需要注意的是，當(dāng)由硬件復(fù)位來終止空閑工作模式時，CPU通常是從激活空閑模式那條指令下一條指令開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個機(jī)器周期（24個時鐘周期）有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止CPU訪問片內(nèi)RAM，而允許訪問其它端口，為了避免可能對端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。終止空閑工作模式的方法有兩種：其一是任何一條被允許的中斷事件被激活，IDL被硬件清除，即刻終止空閑工作模式。如需同時進(jìn)入兩種工作模式，即PD和IDL同時為1，則要先激活掉點模式，再激活空閑模式。這兩種方式是控制專業(yè)寄存器PCON（即電源控制寄存器）中的PD和IDL位來實現(xiàn)的。晶振電路的設(shè)計見圖58圖58 晶振電路 C語言編程本節(jié)將介紹AT89C51單片機(jī)在編程時注意事項及本設(shè)計的C語言編程。晶振的負(fù)載電容=[(CdCg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C 式()式中 Cd,Cg—表示為接在對地和晶振的兩個腳上的電容Cic+△CCic（集成電路內(nèi)部電容）+△C（PCB上電容）經(jīng)驗值為3～5pf需要注意的是: 這兩個電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的,會影響振蕩頻率。在芯片設(shè)計時,這兩個電容就已經(jīng)形成了,一般是兩個的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小,不一定適合很寬的頻率范圍。晶體旁邊的兩個電容接地,實際上就是電容三點式電路的分壓電容, 接地點就是分壓點。這個電阻是為了使反相器在振蕩初始時處與線性狀態(tài),反相器就如同一個有很大增益的放大器, 以便于起振。負(fù)載電容的選擇負(fù)載電容分別接在對地和晶振的兩個腳上，一般在幾十皮發(fā)，它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度。晶振的選擇主要看應(yīng)用電路，如果有時鐘電路，就用無源晶振，否則就用有源晶振。 有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器，信號質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復(fù)雜的配置電路。（1）有源晶振有4只引腳，是一個完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件。晶振在單片機(jī)系統(tǒng)里的作用非常大，他結(jié)合單片機(jī)的內(nèi)部電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時鐘頻率，為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時鐘頻率越高，那單片機(jī)的運行速度也就越快。圖56復(fù)位電路輸入輸出特性圖57上電自動復(fù)位電路上電自動復(fù)位電路在本設(shè)計中不需要考慮電源開關(guān)或電源插頭分/合過程中引起的抖動現(xiàn)象、電源毛刺（A 點）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問題，而只要在單片機(jī)供電時給其復(fù)位信號就可以了，所以完全可以用上電自動復(fù)位電路，見圖57。其中Sm為手動復(fù)位開關(guān)，Ch可避免高頻諧波對電路的干擾。但它解決不了電源毛刺（A 點）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問題，而且調(diào)整RC 常數(shù)改變延時會令驅(qū)動能力變差。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分/合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。當(dāng)電路接通時若揚聲器發(fā)出音樂聲，并在響完一遍音樂后停止，當(dāng)彈簧開關(guān)受到振動信號，而使音樂集成電路再次接通，揚聲器繼續(xù)播放音樂，就表示該模塊以達(dá)到了本設(shè)計要求。因此本設(shè)計所采用的無線收發(fā)模塊是符合設(shè)計需要的。若無信號顯示，就檢查電路的連接問題，然后改變Vcc腳的輸入電壓，再用示波器來捕捉輸出信號；，就表示該無線收發(fā)模塊已達(dá)到本設(shè)計的要求。 無線收發(fā)模塊調(diào)試無線收發(fā)模塊的調(diào)應(yīng)將LRT15CTM4S紅外接收遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)模塊的Vcc腳接示波器的5V直流電源，GND腳接地，Vout腳接示波器的信號輸入端。 硬件調(diào)試將為該設(shè)計采購的電子元件按照圖53所示的結(jié)構(gòu)布局焊接到電路板上。由于外部時鐘信號是通過一個2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大低電平持續(xù)時間用符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。10pF,如果使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。外接石英晶體（陶瓷諧振器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。時鐘振蕩器[10]特性AT89C51中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別為該反向放大器的輸入端和輸出端。XTAL1：振蕩器反向放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。當(dāng)EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器總的指令。欲使CPU僅訪問為部程序存儲器（地址為0000H～FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的PSEN信號不