【正文】 2） 復(fù)位電路檢測(cè) 點(diǎn) 因?yàn)閺?fù)位電路是系統(tǒng)在需要時(shí)通過開關(guān)而作用的，因此在開關(guān)沒按下之前，輸入電壓應(yīng)是低電平，而開關(guān)長(zhǎng)時(shí)間按下后，輸入到單片機(jī)端口的應(yīng)是高電平；因此主要檢測(cè) 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，開關(guān)按下前后電路各處的電壓變化是否在正常范圍內(nèi)。 當(dāng)啟動(dòng)模擬時(shí)如下所示： 可以看到檢測(cè)點(diǎn)顯示的電壓數(shù)據(jù)， 每隔 5s 暫停記錄 數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)如下： 電源電路測(cè)試數(shù)據(jù) 時(shí)間 VI（單位： V） VO（單位： V） 測(cè)試前數(shù)值 0 0 模擬后（ 5s） 10s 15s 20s 25s 30s 分析以上數(shù)據(jù)可知，輸入電壓為 ，符合 7805 穩(wěn)壓器 的輸入電壓；輸出電壓為 5V符合單片機(jī)的輸入電壓，并且 輸出 電壓起伏基本在 ，符合單片機(jī) 系統(tǒng)要求。 （ 1）電路設(shè)置 檢測(cè)點(diǎn) 電路所設(shè)檢測(cè)點(diǎn)主要檢測(cè)電源電壓是否穩(wěn)定，不穩(wěn)定的電源電壓不僅會(huì)減少系統(tǒng)壽命，極大損害各部位元器件的壽命，同時(shí)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性大大增加，電壓的跳動(dòng)，電路中各種噪聲都會(huì)使本系統(tǒng)失靈，針對(duì)可能出現(xiàn)的情況，如下圖所示設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，并記錄數(shù)據(jù)。如果信號(hào)的電平處于分隔區(qū)，系統(tǒng)將無法判斷是 1 還是 0，從而造成數(shù)字系統(tǒng)的邏輯混亂 ，所以應(yīng)當(dāng)避免。所以單片機(jī)系統(tǒng)中邏輯 0 的上限為 ，下線約為 ；而邏輯 1 的最低電平為 ，最高不高于 。用一個(gè)電 平表示 1，用另一個(gè)電平表示 0。針對(duì)仿真電路，應(yīng)在關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置電壓檢測(cè)點(diǎn)，觀察電壓是否符合要求并記錄數(shù)據(jù)。針對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)所考慮到可能存在的問題，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，以便實(shí)時(shí)觀察電路電壓電流變化情況，提前發(fā)現(xiàn)硬件故障或致命性錯(cuò)誤以便改正。 本系統(tǒng)仿真后預(yù)期達(dá)到的效果：（ 1）對(duì)仿真電路，應(yīng)在關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置電壓檢測(cè)點(diǎn)，觀察電壓是否符合要求并記錄數(shù)據(jù)；（ 2）對(duì)源程序，應(yīng)記錄 Keil 軟件編譯后的信息，同時(shí)記錄各寄存器的使用情況；（ 3）當(dāng)連調(diào)時(shí)，應(yīng)分別記錄中斷產(chǎn)生前的系統(tǒng)狀態(tài)和中斷產(chǎn)生后的系統(tǒng)狀態(tài)，同時(shí)判別是否達(dá)到了報(bào)警效果，對(duì)以后產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行適當(dāng)東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng) 仿真及測(cè)試 18 的評(píng)估；（ 4）對(duì) GSM模塊的模擬，當(dāng)中斷產(chǎn)生后應(yīng)記錄軟件模擬接收的信息并記錄，判斷是否與預(yù)期相符合。 本系統(tǒng)仿真步驟和目標(biāo) ：（ 1）利用 Proteus 仿真系統(tǒng)電路，檢測(cè)電路是否正確，各端口電壓是否符合要求。 說明： 因?yàn)?Proteus 仿真能力有限，傳感器電路無法仿真，因此雖然分別給出了檢測(cè)模塊電路圖和系統(tǒng)圖，但是在進(jìn)行仿真測(cè)試以驗(yàn)證系統(tǒng)時(shí)，為 了方便所以將系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，以開關(guān)信號(hào)代替檢測(cè)模塊發(fā)送的脈沖信號(hào)，如下圖所示： AT89C51 的 端口有兩個(gè)功能，當(dāng)接高電平時(shí)為 I/O 端口，可對(duì)外部元件進(jìn)行控制等操作，當(dāng)接低電平時(shí)為中斷 0 端口。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng) 仿真及測(cè)試 17 4 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 本設(shè)計(jì)是對(duì)基于 GSM 模塊的防盜報(bào)警系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化的探索，所以應(yīng)盡可能的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬以測(cè)試是否符合預(yù)期效果。 本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到外部檢測(cè)模塊送來的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部程序處理，啟動(dòng)中斷服務(wù)程序，進(jìn)行聲光報(bào)警和 GSM報(bào)警。在初始化階段系統(tǒng)還要 設(shè)置中斷模式——令 TMOD 寄存器（工作方式寄存器）為 0x10，該模式允許定時(shí)器 1 和外部中斷0 程序同時(shí)啟用；同時(shí)關(guān)閉 中斷端口，即將寄存器 EA（ 中斷允許控制位，置 0 表示關(guān)中斷 ）、 EX0（ 外部中斷 0 請(qǐng)求標(biāo)志位 ，置 0 表示關(guān)閉請(qǐng)求 ）、 TR1（定時(shí)器 1 運(yùn)行控制位，置 0 表示關(guān)閉）全部置 0。程序流程圖 如下所示： 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計(jì) 16 由流程圖可以看出，系統(tǒng)電源打開后進(jìn)入初始化階段， 初始化主要由程序中初始化函數(shù)模塊來完成；程序初始化后將循環(huán)檢測(cè)各端口的變化，當(dāng)沒有中斷產(chǎn)生時(shí)系統(tǒng)維持原狀，當(dāng)有中斷產(chǎn)生時(shí)將進(jìn)入中斷服務(wù)程序模塊 。此時(shí)單片機(jī)會(huì)由串行通信端口（ UART）向 TC35 發(fā)出指令，通過 TC35GSM模塊將報(bào)警信息傳送指定手機(jī)上或者傳送其他 GSM 模塊后匯入 PC 控制終端以便統(tǒng)一控制 ；同時(shí)單片機(jī)還會(huì)控制報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，通知附近工作人員盡快趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。 軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 本系統(tǒng)的軟件 程序主要功能是循環(huán)檢測(cè)中斷端口有無信號(hào)，因?yàn)榧t外控制信號(hào)由中斷 0 端口輸入。 3)共基電路的突出特點(diǎn)在于它具有很低的輸入電阻，使晶體管結(jié)電容的影響不顯著，因而頻率響應(yīng)得到很大改善，所以這種接法常常用于寬帶放大器中。 其次，如果放大電路輸出端是一個(gè)變化的負(fù)載，那么為了在負(fù)載變化時(shí)保證放大電路的輸出電壓比較穩(wěn)定，要求放大電路具有很低的輸出電阻。 2)共集電路的特點(diǎn)是電壓跟隨，這就是電壓放大倍數(shù)接近于 1 而小于 1，而且輸入電阻很高、輸出電阻很低，由于具有這些特點(diǎn)，常被用作多級(jí)放大電路的輸入級(jí)、輸出級(jí)或作為隔離用的中間級(jí)。本設(shè)計(jì)采用的是晶體三極管（ BJT）放大器， 根據(jù)輸入和輸出回路的共同端的不同接法，可以組成三種連接方式： a． 共基極 b． 共射極 c． 共集極 綜述三種接法的主要特點(diǎn)和應(yīng)用，可以大致歸納如下： 1)共射電路同時(shí)具有較大的電壓放大倍數(shù)和電流放大倍數(shù)，輸入電阻和輸出電阻東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計(jì) 15 值比較適中，所以，一般只要對(duì)輸入電阻、輸出電阻和頻率響應(yīng)沒有特殊要求的地方，均常采用。 (2)晶體管放大電路 紅外傳感器所發(fā)出信號(hào)均為低頻小信號(hào)，因此需要放大電路對(duì)其進(jìn)行放大處理方可輸入到單片機(jī)中。在脈沖數(shù)字電路中，因 RC 與脈 寬 tW 的關(guān)系不同而區(qū)分為微分電路和耦合電路；在模擬電路，選擇恰當(dāng)?shù)碾娙?C值，就可以有選擇性地讓較高頻的信號(hào)通過，而阻斷直流及低頻信號(hào)，如高音喇叭串接的電容，就是阻止中低音進(jìn)入高音喇叭，以免燒壞。 在模擬電路，由 RC 組成的無源濾波電路 中，根據(jù)電容的接法及大小主要可分為低通濾波電路和高通濾波電路 ，如下所示： 低通濾波電路 高通濾波 1)低通濾波電路中，他跟積分電路有些相似（電容 C 都是并在輸出端），但他們是應(yīng)用在不同的電路功能上，積分電路主要是利用電容 C 充電時(shí)的積分作用，在輸入方波情形下，來產(chǎn)生周期性的鋸齒波（三角波），因此電容 C 及電阻 R 是根據(jù)方波的 tW 來選取，而低通濾波電路，是將較高頻率的信號(hào)旁路掉（因 XC=1/（ 2πfC），f 較大時(shí)， XC 較小，相當(dāng)于短路），因而電容 C 的值是參照低頻點(diǎn)的數(shù)值來確定，對(duì)于電源的濾波電路，理論上 C 值 愈大愈好。在電路中起著重要作用。 本系統(tǒng)中最常見的電路由最基本的ＲＣ電路和晶體管放大電路組成，其原理如下： 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計(jì) 13 （ 1） RC 電路 在模擬及脈沖數(shù)字電路中，常常用到由電阻 R 和電容 C 組成的 RC 電路，在這些電路中，電阻 R 和電容 C 的取值不同、輸入和輸出關(guān)系以及處理的波形之間的關(guān)系，產(chǎn)生了 RC 電路的不同應(yīng)用。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計(jì) 12 TC35 中 與 SMS 相關(guān)的若干 GSM AT 指令 基于 TC35 的 短信的發(fā)送方法分成兩步： 1）發(fā)送接收的手機(jī)號(hào)碼 ,等待應(yīng)答 ： AT+CMGS=13307496548回車 (目的地址 ) 對(duì)方 TC35 回應(yīng)： AT+CMGS=13307496548 ２） 輸入短信息的內(nèi)容 (只能是英文 )： Test 回車 系統(tǒng)硬件電路 元件 的選擇及說明 硬件電路的設(shè)計(jì)見附圖示，從以上分析可知在本設(shè)計(jì)中要用到如下器件 ：AT89C5熱釋電紅外傳感器 模塊 、 LED、 電容電阻 、蜂鳴器等一些單片機(jī)外圍應(yīng)用電路，以及單片機(jī)手工復(fù)位電路等 。 AT+CMGL=n為列出 TC35i模塊內(nèi)的短消息， n=0 是未讀的短消息， n=1 位已讀的短消息， n=2 位未發(fā)送的短消息， n=3 為已發(fā)送的短消息 n=4 為所有短消息。 單片機(jī)與 TC35i 的軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過 AT 指令控制手機(jī)的控制技術(shù)，首先設(shè)置 TC35i 模塊的工作模式： AT+CMGF=n， n=0 為 PDU 模式； n=1 為文本模式；通常設(shè)置為 PDU模式，在這種模式下，能傳送或接受透明數(shù)據(jù)（用戶自定義數(shù)