【正文】 可與 Maxim 公司 VJMAX232 互換 低電源電流：典型值是 8mA 177。 LinBiCMOS?工藝技術(shù) 每個驅(qū)動器將 TTL/CMOS 輸入電平轉(zhuǎn)換為 EIV/TIA232E 電平， MAX232 的工作溫度范圍為 0℃ 至 70℃ 2）特點 圖 323 分機電源原理圖 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 30 下載器 1） MAX232 簡介 MAX232 是種雙組驅(qū)動器／接收器，片內(nèi)含有個電容性電壓發(fā)生器以便在單 5V電源供電時提供 EIA/TIA232E 電平，每個接收器將 EIA/TIA232E 電平輸入轉(zhuǎn)換為5V TTL/CMOS 電平。市電220v/50Hz 由滌綸電容限流 IA U π f C mA,二極管整流、電阻限流、電容濾波、 IN4744 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓到 15v、三端集成穩(wěn)壓 LM7812 穩(wěn)壓到 12v 供給無線發(fā)射單元三端集成穩(wěn)壓 LM7805 穩(wěn)壓到 5v 供給檢測單元；為預(yù)防停電還具有備份電源： 12V/23A 電池和開關(guān)二極管 IN4148 組成。 電容 C3 的作用為降壓和限流 ： 電容的特性是通交流 、 隔直流 ， 當(dāng)電容連接于交流電路中時 ， 其容抗計算公式為 ： XC π f C (33) 式中﹐ XC 表示電容的容抗﹑ f 表示輸入交流電源的頻率﹑ C 表示降壓電容的容量。 市電經(jīng)降壓變壓器、整流、濾波、 LM7805 三端集成穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的 5V 直流電源；為預(yù)防停電還具有備份電源：由 電池和開關(guān)二極管組成；具有工作指示功能：由發(fā)光二級管和限流電阻組成。 穩(wěn)壓環(huán)節(jié)：盡管經(jīng)過整流濾波后電壓接近于直流電壓，但是其電壓值的穩(wěn)定性很差，它受溫度、負載、電網(wǎng)電壓波動等因素的影響很大，因此，還必須有穩(wěn)壓電路，以維持輸出直流電壓的基本穩(wěn)定。 濾波器：濾波部分的作用是對整流部分輸出的脈動直流電進行平滑，使之成為含交變成份很小的直流電壓。 整流電路：整流電路的作用，是將變換后的交流電壓轉(zhuǎn)換為單方向的脈動電壓。 2）直流穩(wěn)壓電源原理 本系統(tǒng)采用的直流穩(wěn)壓電源是在市場直接買回來的，它主要的基本組成部分如下： 降壓變壓器：將交流電壓電源變成整流所符合整流需要的電壓．一般的電子設(shè)備所需的直流電壓較之交流電網(wǎng)提供的 220V 電壓相差較大，為了得 到輸出電壓的額定范圍，就需要將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換到合適的數(shù)值。 方案二：用 220V／ 5V 直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)的電源，不僅功率上可以滿足系統(tǒng)西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 28 的需要，不需要更換電源，并且比較便捷，使用更加安全可靠。設(shè)限流電阻和上拉電阻，可以使 LED3 工作更加穩(wěn)定。單元電路如圖 319 所示。 LM386 音響功放是由 NSC 制造的，它的電源電壓范圍非常寬，最高可使用到 12V，消耗靜態(tài)電流為 4mA。 電壓增益可調(diào) ， 20200dB 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 27 工作電壓范圍寬 ， 412V 2） 工作 特性 引腳 2 為反相輸入端， 3 為同相輸入端；引腳 5 為輸出端；引腳 6 和 4 分別為電源和地；引腳 1 和 8 為電壓增益設(shè)定端；使用時在引腳 7 和地之間接旁路電容，通常取 10μF。 LM386 是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點 [9]，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中。但在 1 腳和 8 腳之間增加一只外接電阻和電容 ,便可將電壓增益調(diào)為任意值 ,直至 200。 圖 317 系統(tǒng)設(shè)置電路 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 26 報警電路設(shè)計 音 頻功率放大器 LM386 LM386 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大 器 ,主要應(yīng)用于低電壓消費類產(chǎn)品。如圖 316 所示 圖 316 LED 數(shù)碼管顯示電路 系統(tǒng)設(shè)置電路 由于本系統(tǒng)屬于自控設(shè)備，只使用兩個按鍵即可以滿足系統(tǒng)的設(shè)定要求，在單片機中，外部中斷的響應(yīng)更快，可以采用外部中斷 0“ 選擇 ”和外部中斷 1“ 設(shè)防 /撤防 ”對用戶的設(shè)置進行快速響應(yīng)，為使單片機 I/O 口無懸空電位，在按鍵上接上上拉電阻。在顯示住戶號時，更加直觀。 靜態(tài)顯示接口為固定顯示方法，無閃爍，其電路采用一個并行口接一個數(shù)碼管。斷碼表如表 33 所示。這種顯示器分共陰極和共陽極兩種：共陽極 LED 顯示器的發(fā)光管的所有陽極連接在一起，為西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 23 公共端，如圖 315（ a）所示；共陰極 LED 顯示器的發(fā)光管的所有陰極連接在一起，為公共端，如圖 315（ b）所示。最常用的是七段 LED 顯示器，又稱數(shù)碼管。 工作電壓范圍 2V~6V 采用 16 腳 DIP 封裝 如圖 313 所示 。 內(nèi)置參考電壓。 內(nèi)設(shè)延遲時間定時器和封鎖時間定時器 可與多種傳感器匹配，進行信號與處理 CMOS 數(shù)模混合專用集成電路 它能自動快速開啟各類白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 22 賓館、商場、庫房及家庭的過道等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng) [7]。 圖 312 熱釋電傳感器 BISS0001 芯片 BISS0001 是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。菲涅爾透鏡形成圓弧狀，透鏡的焦距正好對準(zhǔn)傳感器敏感元的中心，如圖 311所示。 圖 310 菲涅爾透鏡組形狀示意圖 圖 311 透鏡圓弧與敏感元位子示意圖 菲涅爾透鏡不僅能形成可見區(qū)和盲區(qū)，還有聚焦作用。當(dāng)人體在這一監(jiān)視范圍中運動時，先后進入某一單元透鏡的視場，熱釋電傳感器對運動的人體一會兒看到，一會又看不到，再過一會兒又看到，然后又看不到，于是人體的紅外線輻射不斷改變熱釋電體的溫度，使它輸出一個又一個相應(yīng)的信號。每個透鏡單元只有一個很小的視場角，視場角內(nèi)為可見區(qū)，之外為盲區(qū)。透鏡的水平方向上分成三部分，每部分在豎直方向上又分 成若干不同的區(qū)域，所以菲涅爾透鏡實際是一個透鏡組，如圖 310 所示。不加菲涅爾透鏡時，該傳感器的探測半徑可能不足 2m，配上菲涅爾透鏡則可達 lOm，甚至更遠。所以，熱釋電人體紅外傳感器只對人體和近似人體溫度的動物有敏感作用。 人體溫度約為 36℃～ 37℃，即 309K～ 310K，其輻射的紅外波長 : λ ～ μ ～ μ (32) 可見，人體輻射的紅外線最強的波長正好在濾波片的響應(yīng)波長 m～ 14μ m的中心處。濾光片是在 S 基板上鍍多層膜做成的。 濾光窗 [6] 熱釋電人體紅外傳感器中的敏感元件是一種廣譜材料，能探測各種波長的輻射。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方 安裝 一 個 透鏡， 通過透鏡的外來紅外輻射只會聚在一個敏感元上，它所產(chǎn)生的信號不致抵消。在每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 19 圖 38 解碼電氣原理圖 檢測與數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計 熱釋電人體紅外傳感器 熱釋電人體紅外傳感一般都采用差動平衡結(jié)構(gòu)，由敏感元件、場效應(yīng)管，高值電阻等組成，如圖 39 所示。電氣原理圖如圖 36 所示。 圖 37 無線接收模塊電氣原理圖 當(dāng)無線模塊接收到信號時，由 “ date” 端，數(shù)據(jù)輸出，經(jīng)解碼芯片 PT2272 解碼對比。另外未經(jīng)封固的可調(diào)電容在受到振動時定片和動片之間發(fā)生位移；溫度變化時熱脹冷縮會使定片和動片間距離改變；濕度變化因介質(zhì)變化改變?nèi)萘?；長期工作在潮濕環(huán)境中還會因定片和動片的氧化改變?nèi)萘?，這些都會嚴重影響接收頻率的穩(wěn)定性，而采用可調(diào)電感就可解決這些問題，因為電感可以在調(diào)整完 畢后進行封固，絕緣體封固劑不會使電感量發(fā)生變化。可調(diào)電容調(diào)整精度較低，只有 3/4 圈的調(diào)整范圍，而可調(diào)電感可以做到多圈調(diào)整。 無線接收 模塊自身輻射極小，加上電路模塊背面網(wǎng)狀接地銅箔的屏蔽作用，可以減少自身振蕩的泄漏和外界干擾信號的侵入。 如圖 36 所示 圖 36 無線編碼發(fā)射模塊原理圖 無線接收電路 數(shù)據(jù)無線 接收模塊 可選用 超再生接收 無線接收模塊 電路 ，它 的工作電壓為 5 伏，靜態(tài)電流 4 毫安，接收靈敏度為－ 105dbm，接收天線最好為 25～ 30 厘米的導(dǎo)線，最好能豎立起來 。 無線發(fā)射 模塊的傳輸距離與調(diào)制信號頻率及幅度，發(fā)射電壓及電池容量，發(fā)射天線，接收機的靈敏度，收發(fā)環(huán)境有關(guān)。天線最好選用 25 厘米長的導(dǎo)線，遠距離傳輸時最好能夠豎立起來，因為無線電信號傳輸時收很多因素的影響，所以一西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 17 般實用距離只有標(biāo)稱距離的 20％甚至更少，這點需要在開發(fā)時注意考慮。當(dāng)電壓大于 l2V 時功耗增大，有效發(fā)射功率不再明顯提高。 無線 數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓范圍 3～ 12V，當(dāng)電壓變化時發(fā)射頻率基本不變 ,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 圖 35 PT2262 引腳功能圖 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 16 管腳說明 如表 32 所示 表 32 PT2262 各引腳功能 名稱 管腳 說 明 A0A11 1 1013 地址管腳 ,用于進行地址編碼 ,可置為“0”,“1”,“f”(懸空 ), D0D5 7 1013 數(shù)據(jù)輸入端，有一個為 “1”即有編碼發(fā)出， 內(nèi)部下拉 Vcc 18 電源正端（＋） Vss 9 電源負端（－） TE 14 編碼啟動端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射， 低電平有效； OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決 定振蕩頻率； OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端； Dout 17 編碼輸出端（正常時為低電平） 在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時間越長 .推薦值 :2262/、2262/、 2262/、 270K2262/。 數(shù)據(jù)最多可達 6 位 RC 振蕩電阻 CMOS 工藝制造，低功耗 當(dāng)發(fā)射機沒有按鍵按下時， PT2262 不接通電源，其 17 腳為低電平，所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時， PT2 262 得電工作，其第 17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng) 17 腳為高電平 期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當(dāng) 17 腳為低平期間 315 MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100％的 調(diào)幅。 我們在設(shè)計中選用PT2272/M4 解碼芯片。 M 表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點動的控制。 地址 配對 碼最多可達 531441 種 解碼電路 PT2272 引腳圖 如圖 34 所示。 工作電壓范圍寬 ： 外部元器件少 PT2272 特點 ： 編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后， VT 腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。上電復(fù)位與按鈕復(fù)位電路如圖 33 所示。晶振采用串口時常使用的頻率為 。在引腳XTAL1 和 XTAL2 外接晶體振蕩器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩電路如圖 32 所示。 3） 輸入 /輸出（ I/O）引腳 ~ 統(tǒng)稱為 P0 口； ~ 統(tǒng)稱為 P1 口； ~ 統(tǒng)稱為 P2 口；~ 統(tǒng)稱為 P3 口； 4） P3 口還具有第二功能： 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 12 ： RXD，串行輸入通道； ： TXD，串行輸出通道； ： INT0，外部中斷 0； ： INT1，外部中斷 1； ： T0，計數(shù)器 0 外部中斷輸入； ： T1，計數(shù)器 1 外部中斷輸入； ： WR，外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通； ： RD，外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 11 圖 31 AT89C52 單片機的引腳 40 個引腳按功能可以分為以下三個部分。 引腳封裝形式 89C52 增強型單片機有 40 個引腳，采用雙列直插 （ DIP） 方式封裝。 1 個全雙工的串行接口； 32 線并行 I/O 接口； 256 B 可使用的片內(nèi) RAM； 8 位 CPU； 單片機 AT89C52 基本資源 MCS51 是指由美國 INTEL 公司生產(chǎn)的一系列單片機的總稱，這一系列單片機包括了好些品種，如 803