【正文】 STC89 系列的引腳排列、定義與 MCS51 完全一致，可以直接替換。 遙控式防盜 報警系統(tǒng)因具有良好的實時性、準確性和可靠性以及多功能等特點 ,是目前作為摩托車防盜器的最佳選擇。鉤鎖、方向盤鎖和變速擋鎖等基本屬于機械式防盜器，它主要是靠鎖定離合、制動、油門或方向盤、變速擋來達到防盜的目的，但只防盜不報警。 圖 28 SC1 振 動 傳感器典型接法 3 系統(tǒng)設(shè)計及選型 系統(tǒng)設(shè)計 摩托車 防盜 報警 器是一種安裝在車上 ， 用來增加盜車難度，延長盜車時間的裝置 。 此電阻可以不接 ， 這時 SC1靈敏度最高 。 圖 28 是 SC1振動位移傳感器典型接法， SC1 振動傳感器 4 腳外接 延時控制電容 ， 取值越大 ， 延時就越長 ， 反之則 延時就越 短， 一般取值為 ~10μF 之間 。內(nèi)設(shè)的定時控制電路，具有報警一段時間后會自動復(fù)位的功能， 當 器件檢測到振動信號時 ， 輸出端 能夠輸出直流電壓信號 ， 經(jīng) 外部元件 將 電流放大后 ， 即可驅(qū)動報警 器報警， 一段時間后自動復(fù)位 ，即輸出端為低電平。 由于 SC1 器件工作在固態(tài)檢測方式 ， 故不存在機械疲勞 ， 靈敏度降低 ， 誤觸發(fā)和受環(huán)境濕度溫度影響等不良現(xiàn)象 ， 具有很好的一致性 。可廣泛應(yīng)用于機動車 ， 保險柜 ,庫房門窗等場合的防盜裝置中 。 SC1 振動傳感器 SC1 振動位移傳感器 ， 是一種集振動和位 移測于一身的全方位 固態(tài)控制器件 ， 是目前作為報警和狀態(tài)檢測的最佳選擇 。 振蕩電阻： PT2262 和 PT2272 除地址編碼必須完全一致外，振蕩電阻還必須匹配，否則接收距離會變近甚至無法接收，在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進行適當?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 。至于設(shè)置什么樣的 地址碼完全隨 設(shè)計者 喜歡。后綴的 6 和 4 表示有幾路并行的控制通道，當采用 4 路并行數(shù)據(jù)時 （ PT2272M4） ，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 8 位，如果采用 6 路的并行數(shù)據(jù)時 (PT2272M6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。 PT2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6之分，其中 L 表示鎖存輸出 ，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時 才 改變。 PT2262 每次發(fā)射時至少發(fā)射 4 組字碼， 而 PT2272 只有在連續(xù)兩次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會把數(shù)據(jù)碼中的 “ 1” 驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動 VT 端同步為高電平。因為無線電信號傳輸時收很多因素的影響，所以一般實用距離只有標稱距離的 20％甚至更少 。當發(fā)射電壓為 3V時，空曠地傳輸距離約 20～ 50米，發(fā)射功率較小，當電壓 5V時約 100～ 200米，當電壓 9V時約 300～ 500米，當發(fā)射電壓為 12V時，為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約 60毫安，空曠地傳輸距離 700～ 800米，發(fā)射功率約 500毫瓦。 當有按鍵按下時， PT2262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 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 17腳為低平期間 315MHz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 ）相當于調(diào)制度為 100％的調(diào)幅。 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（ PT2272的 17腳）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。中斷寄存器： 各中斷允許控制位于 IE寄存器， 5個中斷源的中斷優(yōu)先級控制位于 IP寄存器。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 XTALl：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 F1ash存儲器編程時，該引腳加上 +12V的編程電壓 Vpp。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。 EA／ VPP：外部訪問允許。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒有兩次有效的 PSEN信號。 該位置位后，只有一條 M0VX和 M0VC指令 ALE才會被激活。對 F1ash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG） 。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1／ 6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 WDT 溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置 SFR AUXR的 DISRT0 位（地址 8EH）可打開或關(guān)閉該功能。 RST：復(fù)位輸入。 P3口還接收一些用于 Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。作輸入端時，被外部拉低的 P3口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動 （吸收或輸出電流） 4 個 TTL邏輯門電路。 在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 P2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 表 P3口 第二功能 端口引腳 第二功能 MOSI(用于 ISP編程 ) MISO(用于 ISP編程 ) SCK(用于 ISP編程 ) RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INTO（外中斷 0） /INT1（外中斷 1） T0（定時 /計數(shù)器 0外部輸入） T1（定時 /計數(shù)器 1外部輸入） /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） 作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 P1口 ： Pl 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， Pl的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4個 TTL邏輯門電路。在 F1ash編程時， P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動 8個 TTL邏輯門電路，對端口寫“ l”可作為高阻抗輸入 端用。 GND：地 掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。同時， STC89C51可降至 0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電標識和快速編程特性 中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 全雙工串行 UART通道 2個 16位定時／計數(shù)器 128 8字節(jié)內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作模式： 0Hz－ 33MHz 1000次擦寫周期 與 MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 MCS51 系列單片機主要 有 803 8051和 8751 類型 產(chǎn)品， 這里選用的是與這三種系列類型的單片機功能都是差不多的STC89C51。 主要元器件介紹 STC89C51 單片機 本系統(tǒng)中選用 MCS51 單片機，它 是在一塊芯片中集成了 CPU、 RAM、 ROM、定 時器 /計數(shù)器和多種功能的 I/O 線等一臺計算機所需要的基本功能部件。放大整形電路由 LM358 內(nèi)部的兩個運放組成的兩級不同增益的放大器來完成， U1A 組成增益電壓放 大器， U1B 組成低增益隔離放大器，通過兩級運放的互補作用，即保證來自前級的低頻脈寬數(shù)據(jù)信號有較高的放大增益，又兼顧放大后輸出的脈寬信號有很好的電流特性（波形好）。 Q2 工作在振蕩狀態(tài)，其接收頻率主要由 C L2的參數(shù)決定，調(diào)整 C7 可以在一定范圍內(nèi)改變接收頭的接收頻率。 電路工作原理如下， ANT 為 24CM 的軟導(dǎo)線，由遙控器發(fā)出的高頻信號經(jīng) ANT 感應(yīng)拾取 ，經(jīng) L C2 并聯(lián)諧振選頻后，通過 C3 耦合到高頻放大級，經(jīng) Q1 放大后的高頻載波信號，經(jīng) C6 耦合到超再升電路。 接收模塊 接收頻率 為 315MHz，并具有較好的頻寬及溫度補償特性，可與一般精度的聲表諧振器穩(wěn)頻的發(fā)射機及 LC 發(fā)射機配套 使用而不需要調(diào)整接收頻率，較寬的工作溫度范圍可適應(yīng)各種工作環(huán)境。 圖 23 超再生接收電路 原理圖 接收模塊 由接收天線、輸人選頻回路、高頻放大、超再升電路、脈沖信號放大整形電路組成。然而，超再生電路的工作穩(wěn)定性比較差，選擇性差，從而降低了抗干擾能力。如需要遠的可靠距 離，可在發(fā)射模塊的輸出端增加一級射頻功率放大器。發(fā)射模塊發(fā)射距離與調(diào)制信號頻率及幅度、發(fā)射電壓及電流容量、發(fā)射天線、接收機靈敏度及收發(fā)環(huán)境有關(guān)。圖 22 為改進型，體積更小，內(nèi)含隔離調(diào)制電路以消除輸入信號對射頻電路的影響，信號直接耦合 ， 性能更加穩(wěn)定。當脈沖高電平寬度在 ～ 1ms 時發(fā)射效果較好，大于 1ms 時效率開始下降；當脈沖低電平寬度大于 10ms 時，接收到的數(shù)據(jù)第一位極易被干擾（即零電平干擾）而引起不解碼。發(fā)射模塊采用 AM 方式調(diào)制以降低功耗，數(shù)據(jù)信號停止發(fā)射時發(fā) 射電流降為零，數(shù)據(jù)信號與發(fā)射模塊之間采用電阻而不能采用電容耦合，否則發(fā)射模塊將不能正常工作。具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性。 采用聲表面波 （ SAW315M） 諧振器作為頻率源器件的高 Q 值、高頻穩(wěn)度的無線遙控發(fā)射和接收電路 ， 解決了傳統(tǒng)的 LC 振蕩電路頻穩(wěn)度差及頻率漂移較大的問題。 無線射頻收發(fā)模塊簡介 （ 1）發(fā)射模塊 無線數(shù)據(jù)傳輸廣泛地運用在車輛監(jiān)控、遙控、遙測 、小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線標簽、身份識別、非接觸 RF 智能卡、小型無線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控、機器人控制、無線 232 數(shù)據(jù)通信、無線 485/422 數(shù)據(jù)通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)阮I(lǐng)域中。輸出開關(guān)信號直接與 TTL 電路和或者單片機輸入電路相連接，電路結(jié)構(gòu)簡單。振動輸出開關(guān)信號，輸出阻抗與配合輸出的電阻阻值所決定，根據(jù)檢測電路的輸入阻抗，可以做成高阻抗輸出方式。但是需要信號放大后送到TTL 電路或者單片機電路中，不過使用一個三極管單級放大即 可。 常用振動傳感器有以下幾種 ： （ 1） 壓電片諧振式：使用壓電片接收振動信號，壓電片的諧振頻率較高，為了降低諧振頻率，使用加大壓電片振動體的質(zhì)量來實現(xiàn)，并使用彈簧球代替附加物，降低兩諧振頻率，增強了振動效果。電測法的要點在于先將機械振動量轉(zhuǎn)換為電量（電動勢、電荷、及其它電量），然后再對電量進行測量，從而得到所要測量的機械量。如讀數(shù)顯微鏡和激光測振儀等。但在現(xiàn)場測試時較為簡單方便。 振動傳感器 工作原理 如下圖所示 ： 圖 21 振動傳感器的工作原理 在工程振動測試領(lǐng)域中，測試手段與方法多種多樣，但是按各種參數(shù)的測量方法及測量過程的物理性質(zhì)來分，可以分成三類。所以我們有時也稱它為換能器、拾振器等。 振動 傳感器是將振動信號 （ 加速度、 速度及位移 ） 轉(zhuǎn)換成電信號的裝置， 振動傳感器在測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一， 它的作用主要是將機械量接收下來，并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。 2 相關(guān)基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識概述 震動傳感器相關(guān)概述 振動傳感器的工作原理 在高度發(fā) 展的現(xiàn)代工業(yè)中，現(xiàn)代測試技術(shù)向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展已成必然 趨勢，而測試系統(tǒng)的最前端是傳感器，它是整個測試系統(tǒng)的靈魂，被世界各國列為尖端技術(shù)，特別是近幾年快速發(fā)展的 IC 技術(shù)和計算機技術(shù)，為傳感器的發(fā)展提供了良好與可靠的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。第 六 部分 將介紹硬件 電路 制作過程中印刷電路板的相關(guān)知識和注意事項。 主要講述STC89C51 單片機及其最小系統(tǒng) 和 各個模塊的實現(xiàn)以及和單片機的連接方式 。在 設(shè)計 第三部分將 著重 介紹 系統(tǒng)總體設(shè)計思想，包括硬件選擇和 實現(xiàn)的方法。 設(shè)計 結(jié)構(gòu) 在 設(shè)計 的第二 部分，將介紹關(guān)于本設(shè)計課題的相關(guān)基本理論和基礎(chǔ)知識，著重在于介紹 STC89C51 單片機 相關(guān)理論知識 、 PT2262/PT2272 專用編碼解碼 芯片 的原理 、 SC1震動傳感器的主要特性及引腳功能等。單片機檢測到 SC1有信號輸出時，立即通過 I/O 口發(fā)出相應(yīng)的信號驅(qū)動揚聲器發(fā)出報警信號， 在發(fā)出報警聲響的同時， 熄火繼電器 常閉觸點斷開發(fā)動機的起動電源 ，使發(fā)動機無法起動，防止了盜賊不顧報警聲響而把車輛發(fā)動起來盜走 ，到防盜報警