【正文】 sbit AD_add=P2^2。 sbit AD_eoc=P2^0。 uchar port。在此，對他們一并表示衷心的感謝。但由于 STC89C52 單片機(jī)的 ROM 只有 8K，現(xiàn)有的模塊功能實(shí)現(xiàn)程序已經(jīng)占用 7K 多，不足以實(shí)現(xiàn)這一功能。由于時間有限，本設(shè)計還不夠完善，有待進(jìn)一步改進(jìn)。所得的效果與預(yù)期的效果吻合。 使用了 主動式紅外檢測模塊 ， 燃?xì)鈧鞲衅?模塊，并應(yīng)用了 發(fā)光二極管和 蜂鳴器的報警。 本系統(tǒng)中，采用模塊化、層次化設(shè)計。 首先介紹了家庭防盜報警器的國內(nèi)外現(xiàn)狀，通過各方面的比較，說明了傳統(tǒng)報警系統(tǒng)所存在的問題。 PCB布線圖如圖 513， PCB 板實(shí)物如圖 514 所示。用戶接收到報警信息如圖 512 所示?？扇?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)時 ， 聲光報警，向用戶首先打電話報警，過幾秒鐘之后自動掛斷電話，然后發(fā)送報警信息 ：Warning: Gas Leak。如圖 58 和圖 59 所示。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 31 調(diào)試結(jié)果 1. 主動式紅外檢測器未被 遮擋時不報警 ，如圖 57 所 示。 圖 53 選擇芯片 圖 54 新建 test 文檔 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 30 圖 55 加載文檔界面 軟件編程時的編程界面如圖 56 所示 。新建文檔如圖 54 所示。 圖 51 進(jìn)入 keil 后，屏幕顯示 圖 52 初始界面 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 29 2. 之后，選擇工程按鈕新建，選擇要保存的路徑，輸入工程文件名，保存。在此簡單的介紹一下軟件的使用。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 28 程序調(diào)試 本設(shè)計采用 Keil 編程軟件，這是一款 美國 Keil Software 公司 的產(chǎn)品。 C 語言總的來說只是一個工具而已，如何在開發(fā)龐大的體統(tǒng)中靈活的應(yīng)用 C 語言的正確邏輯編寫出結(jié)構(gòu)完善的程序才是難點(diǎn)。 (5) 具有方便的模塊化編程技術(shù)，使以編好的程序很容易移植。 (3) 程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分成不同的函數(shù)，可使程序結(jié)構(gòu)化。單片機(jī) C51 編程與用匯編 ASM51 編程相比，有如下的優(yōu)點(diǎn)： (1) 對單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求任何的了解，就可以用 C 語言直接編程操作單片機(jī)。 C 語言程序本身不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做任何修改或僅做簡單的修改就可以將程序從不同的系統(tǒng)移植過來直接使用。 C 語言是一種計算機(jī)程序設(shè)計語言，它 完美的融合了 高級語言 和 匯編語言的 優(yōu) 點(diǎn) 為程序開發(fā)人員帶來了很大的方便，推動了計算機(jī)編程的效率 。單片機(jī)向 GSM 模塊發(fā)送 AT 指令，依次設(shè)置用戶接受到的短消息的格式為文本格式，設(shè)置 TE 字符集，設(shè)置短消息文本模式的參數(shù)，指定接受短消息的手機(jī)號碼，最后，設(shè)置短消息的內(nèi)容。 然后檢測信號轉(zhuǎn)換是否完成，未完成繼續(xù)等待，完成后， 單片機(jī)再向 TLC1543 發(fā)送十位脈沖信號，作為 TLC1543 向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的控制時序。 由于 51 單片機(jī)不具有標(biāo)準(zhǔn)SPI 接口，所以需要 通過軟件模擬 SPI 協(xié)議以便和 TLC1543 接口 。 中斷服務(wù)子程 序流程如圖 41 所示。 主程序流程 如圖 41 所示。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 22 R14+5VLS1D410KR15+5VP26Q2S8550P25 圖 318 聲光報警電路 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 第 4 章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 主程序流程 程序首先進(jìn)行初始化， 在初始化中需要對各模塊連接單片機(jī)端口進(jìn)行定義，設(shè)置定時器 ，開中斷 。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 AABBH HMQ51KR8PWR_LEDR115V1KR9C6IN01IN12IN23IN34IN45IN56IN67IN78IN89IN911IN1012GND10REF13REF+14CS15OUT16ADD17CLK18EOC19VCC20U6TLC1543AD 5VEOCCLKADDOUTCS5V 圖 312 MQ5 檢測模塊電路 abcdefgabcdefgdpdp2abfcgdedp1abfcgdedpabfcgdedp34abfcgdedpU12OC1C111D21Q192D32Q183D43Q174D54Q165D65Q156D76Q147D87Q138D98Q12U9SN74HC573P00P01P02P03P04P05P06P07P16OC1C111D21Q192D32Q183D43Q174D54Q165D65Q156D76Q147D87Q138D98Q12U11SN74HC573P00P01P02P03P17 圖 313 數(shù)碼管顯示電路 聲光報警模塊 聲光報警模塊如圖 318 所示。 圖 311 TLC1543 時序圖 MQ5 檢測模塊 MQ5 燃?xì)鈧鞲衅鳈z測到空氣中某種可燃?xì)夂康淖兓螅瑢?輸出一個相應(yīng)的電壓模擬量， STC89C52 單片機(jī)不能識別這個模擬量，所以還需要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換， TLC1543 將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量輸入單片機(jī)的 口（這個量的取值范圍是 0 到 1023 之間的整數(shù)），并通過四位數(shù)碼管顯示出來，單片機(jī)采集到這個值，并將其與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，當(dāng)采集值大于設(shè)定值，即是空氣中可燃?xì)鉂舛却笥趫缶禃r，單片機(jī)通 過 GSM 模塊以短信的形式通知用戶，并聲光報警 。轉(zhuǎn)換過程中， CS 的下降沿使 DATAOUT 引腳脫離高阻狀態(tài)并起動一I/OCLOCK 工作過程。前 4 個時鐘用 4 位地址從 ADDRESS端裝載地址寄存器，選擇所需的模擬通道，后 6 個時鐘對模擬輸入的采樣洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 提供控制時序。同時， I/O CLOCK 輸入時鐘時序， MCU 從 DATAOUT 端接收前一次 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果。當(dāng) MCU 使 CS 變低時， TLC1543 開始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換， I/O CLOCK、ADDRESS 使能， DATA OUT 脫離高阻狀態(tài)。工作狀態(tài)由 CS 使能或禁止，工作時 CS 必須置低電平。1LSB不可調(diào)整誤差）和低噪聲的特點(diǎn)。內(nèi)部轉(zhuǎn)換器具有高速（ 10181。芯片內(nèi)部有一個 14通道多路選擇器，可選擇 11個模擬輸入通道或 3個內(nèi)部自測電壓中的任意一個進(jìn)行測試。 DATA OUT 為 A/D換結(jié)束 3態(tài)串行輸出端，它與微處理器或外圍的串行口通信，可對數(shù)據(jù)長度和格式靈活編程。其中 A0～ A10（ 1～ 9 、 1 12腳）為 11個模擬輸入端， REF+（ 14腳，通常為 VCC）和 REF（ 13腳，通常為地）為基準(zhǔn)電壓正負(fù)端， CS（ 15腳）為片選端，在 CS端的一個下降沿變化將復(fù)位內(nèi)部計數(shù)器并控制和使能 ADDRESS、 I/O CLOCK（ 18腳）和 DATA OUT（ 16腳）。采用串行通信接口，具有輸入通道多 、 性價比高、易于和單片機(jī)接口的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。為更好利用傳感器的性能，需要選擇恰當(dāng)?shù)?RL值。這種傳感器具有輕微的極性， VC需用直流電源。其中 VH用于為傳感器提供特定的工作溫度。 V 預(yù)熱時間 不少于 48 小時 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 MQ5的基本測試電路如圖 39所示。5% RH 標(biāo)準(zhǔn)測試電路 Vc:177。 3Ω（室溫） 加熱功耗 PH ≤ 900mW 敏感體表面電阻 Rs 2KΩ 20KΩ (in 2020ppm C3H8 ) 靈敏度 S Rs(in air)/Rs(1000ppm 異丁烷 )≥ 5 濃度斜率 α ≤ (R1000ppm/R500ppm H2) 標(biāo)準(zhǔn)測試條件 溫度、濕度 20℃177。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 17 表 32 MQ5 技術(shù)指標(biāo) 產(chǎn)品型號 MQ5 產(chǎn)品類型 半導(dǎo)體氣敏元件 標(biāo)準(zhǔn)封裝 膠木（黑膠木） 檢測氣體 液化氣、甲烷、煤制氣、 LPG 檢測濃度 30010000ppm（甲烷，丙烷，丁烷，氫氣） 標(biāo)準(zhǔn)電路條件 回路電壓 Vc ≤ 24V DC 加熱電壓 VH 177。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，特別是天然氣，是一款適合多種應(yīng)用的低 成本傳感器。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。 D2+5V2MR42KR7Q2S805050KR2P32 圖 38 紅外 接受 電路 MQ5 燃?xì)鈧鞲衅髂K MQ5 傳感器 MQ5氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫 (SnO2)。 當(dāng)紅外收發(fā)被遮擋住時，單片機(jī)會檢測到紅外接收部分的電平 高低變化 ， 由于接到 口為外部中斷口，所以，在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行相應(yīng)操作。但是，無論是高電平還是低電平，這個輸出信號都是模擬量，所以換需要將它轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，才會被單片機(jī)識別， 本設(shè)計 最初采用電壓比較器 LM393 對信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 ，但是經(jīng)過長時間努力的調(diào)試，仍 未能使輸出達(dá)到理想的效果，最后我采用了一個 NPN 型三極管 S8050對模擬信號進(jìn)行處理 ，較好的解決了高低電平差值太小的問題 。 在電阻 和紅外接收管之間引出一個輸出端，此 端點(diǎn)即為 模擬 信號輸出端。 發(fā)射電路如圖 37 所示。單片機(jī)不能提供這么大的驅(qū)動電流，所以需要采用三極管放大電路，本設(shè)計采用的是比較常用的 NPN 型三極管 S8050，其放大倍數(shù)在 50~100 之間 ， 能夠滿足設(shè)計要求。紅外發(fā)射管額定電壓范圍為 ~，最大整流平均電流 IF 在 20mA 左右。 SIM900A 硬件連接圖如圖 35 所示。 上電后， D5 指示燈亮后，說明 SIM900A 已經(jīng)工作。若采用 5V單片機(jī)對 SIM900A 模塊進(jìn)行控制時，則需要通過 MAX232 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。 SIM_PRESE： SIM 卡檢測信號。 SIM_CLK： SIM 卡時鐘信號。 SIM_VDD： SIM 卡電源。 RTS：發(fā)送請求。 RXD：數(shù)據(jù)接收。 STATUS： 指示工作狀態(tài)。 MIC_P、 MIC_N： 音頻輸入正端和負(fù)端。用戶可以通過拉低 PWRKEY 保持至少一秒然后釋放來開啟和關(guān)閉模塊。 GND： 電源地端。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 M O D U L EU S A R TI n t e r f a c eL C DI n t e r f a c eA u d i oI n t e r f a c eS I MI n t e r f a c eA n t e n n aI n t e r f a c eP o w e rI n t e r f a c eG P I OI n t e r f a c e 圖 33 SIM900A 功能框圖 P W R K E Y1P W R K E Y O U T2D T R3R I4D C D5D S R6C T S7R T S8T X D _ O9R X D _ I1 0D I S P _ C L K1 1D I S P _ D A T A1 2D I S P _ D / C1D I S P _ C S1 4V D D E X T1 5N R E S E T1 6G N D1 7GND18MICP19MICN20SPP21SPN22LINE_R23LINE_L24ADC25VRTC26DBG_TXD27DBG_RXD28GND29SIM_VDD30SIM_DATA31SIM