【正文】 傳感器對于汽車整體的防護(hù)還是具有一定的局限性，如果要實(shí)際投入使用還需進(jìn)一步完善。目前系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了一部分較現(xiàn)代科技水平相對比較落后的元器件，且布線方面鑒于經(jīng)濟(jì)條件的限制一切是本著實(shí)驗(yàn)的目的還存在一些不合理的地方，如果以最新的技術(shù)考慮對這些問題加以克服本設(shè)計(jì)有望變得更加適用和精致。既學(xué)習(xí)了不少新的知識和技術(shù)，由親身體驗(yàn)軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)的過程，個(gè)人覺得收獲頗豐。同時(shí)設(shè)計(jì)使用的熱釋電紅外傳感器的靈敏度高效果好，為設(shè)計(jì)的測試通過打下了重要而且堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在前面兩個(gè)部分的基礎(chǔ)上，論文對汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)需求分析、運(yùn)行環(huán)境分析、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及模塊劃分、系統(tǒng)最終實(shí)物設(shè)計(jì)等。其程序流程框圖如下圖51所示：圖51 主程序流程圖 中斷返回服務(wù)程序主要功能是判斷定時(shí)1S是否完成，其程序流程框圖如下圖52所示：圖52 中斷程序流程圖結(jié) 論論文首先簡要介紹的基本的單片機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)知識，分析了單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域以及單片機(jī)在本設(shè)計(jì)中起到的重要作用，以及本設(shè)計(jì)在制作前后的問題和實(shí)際應(yīng)用的操作性和可行性，在完美詮釋單片機(jī)的控制應(yīng)用功能的前提下穩(wěn)定測試了設(shè)計(jì)的完美實(shí)際運(yùn)用能力，使人們在探索本人私物的防盜和預(yù)警方面更上一層樓。采用中斷方式編程，整個(gè)軟件有主程序和中斷服務(wù)程序兩部分構(gòu)成。下面首先通過流程圖和具體的程序清單對系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)過程作詳細(xì)介紹.設(shè)計(jì)的目標(biāo)是，則報(bào)警系統(tǒng)處于正常警戒狀態(tài)，輸出信號觸發(fā)報(bào)警電路，(工作于定時(shí)方式1)重復(fù)定時(shí)100ms十次來實(shí)現(xiàn)。第5章 軟件設(shè)計(jì)僅僅有通過硬件設(shè)計(jì)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須要與相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)結(jié)合起來才能達(dá)到預(yù)期的效果，所以軟件的設(shè)計(jì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要方面，它的好壞直接關(guān)系畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功與否。它廣泛應(yīng)用于電話、傳真、便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等。時(shí)鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31個(gè)字節(jié)的字符組方式通信，DS1302工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW。其芯片管腳如圖47所示。每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。LCD還可以換成LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的10位多功能8段液晶顯示模塊LCM101，內(nèi)含看門狗（WDT）/時(shí)鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，并有內(nèi)置顯示RAM，可顯示任意字段筆劃，具有3－4線串行接口，可與任何單片機(jī)、IC接口。另外，還可以在上面的電路中加入DS18B20，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)溫度。6. DS1302與CPU的連接實(shí)際上，在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。3. DS1302的控制字節(jié)DS1302的控制字如圖2所示。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，雙向串行數(shù)據(jù)輸入輸出端I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。X1和X2是振蕩源。當(dāng)Vcc2大于Vcc1＋，Vcc2給DS1302供電。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。從而可以采取措施。晶體管Q1及其外圍元件組成振蕩頻率為270MHz的改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器，由軟件實(shí)現(xiàn)模擬串口輸出，它輸出的串行編碼信號送到Q1的基極，以實(shí)現(xiàn)脈沖調(diào)制發(fā)射。圖43 傳感器報(bào)警電路圖 遙控發(fā)射部分電路設(shè)計(jì)電路原理如圖44所示。 傳感器檢測與信號控制電路通過三種類型的傳感器采集信號，分別是無線傳感器、紅外傳感器和溫度傳感器。橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。橋式整流器利用四個(gè)二極管，兩兩對接。圖42 電源電路圖 在電路實(shí)現(xiàn)過程中用到的橋式整流器主要功能是把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，橋式整流是對二極管半波整流的一種改進(jìn)。第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)總體框圖如下圖41所示：圖41 硬件系統(tǒng)總體框圖 電源電路的實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)采用交直雙供電方式，交流電采用220V生活用電，直流電采用汽車?yán)锩娴?12V電瓶供電，220V交流市電經(jīng)過變壓器T1降壓[7]，然后經(jīng)過整流電橋BRIDGE1對交流電進(jìn)行整流，得到的直流電經(jīng)過電容C1濾波，于是得到電路所需的+12V直流電，所得到的+12V直流電再經(jīng)過三端穩(wěn)壓器78L05輸出電路需要的+5V電壓，直流供電系統(tǒng)與濾波電容C1并聯(lián)，并且在電瓶“+”端串連一個(gè)二極管與電阻并聯(lián)的電路，當(dāng)交流電正常供電時(shí)電瓶不放電，而且經(jīng)整流電橋轉(zhuǎn)換而得到的直流電還能通過電阻給的電瓶充電，這樣能使電瓶時(shí)刻充滿電，當(dāng)交流電供電出現(xiàn)故障時(shí)，電瓶通過二極管放電仍能保證整個(gè)電路的正常工作。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。特別是超聲波對液體、固體的穿透性，尤其是在不透明固體中的穿透性傳播，能夠到達(dá)幾十米的深度。測量檢測系統(tǒng)要達(dá)到高精度性能就需要高精度光電傳感器，除此之外，由于部分光學(xué)元件的持續(xù)使用壽命有限，因此高昂的設(shè)備維護(hù)以及更換也使系統(tǒng)成本驟升；2)傳感器性能受光源入射角局限，并且容易在反射折射過程中出現(xiàn)散射現(xiàn)象，根據(jù)光的反射定律，在滿足全反射的情況下，光檢測裝置需要固定在距離光源一定的的位置，因此，在使用光電傳感器技術(shù)的時(shí)候需要考慮到傳感器光源與光探測器之間的距離，在對測量區(qū)域以及傳感器尺寸有特殊要求的情況下，不易于實(shí)現(xiàn)；3) 光電傳感器受測傳播介質(zhì)的限制，無法穿透金屬等不透明介質(zhì)，有一定的應(yīng)用局限性；4)光電傳感器容易受到測量環(huán)境的影響，包括灰塵，溫度，濕度等，也容易造成傳感器使用壽命的降低。光電傳感技術(shù)已經(jīng)大量的應(yīng)用于許多主流工業(yè)系統(tǒng)和公司產(chǎn)品，其高精度，結(jié)構(gòu)簡單，非接觸式測量檢測方式等已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可，然而，隨著市場推廣與調(diào)查，其缺點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)[6]。測試系統(tǒng)由彈性膜片與光電傳感器構(gòu)成，其中光電傳感器由光束發(fā)射/反彈裝置與光接收裝置構(gòu)成，當(dāng)彈性膜片沒有發(fā)生外力作用（壓力），就不會產(chǎn)生的形變，此時(shí)成為參考恒壓狀態(tài)，并且光電傳感器的光接收裝置感應(yīng)到的光束位置恒定，例如在光接收傳感器正中。相同的工作原理也大量的應(yīng)用于光纖通信技術(shù)中[5]。應(yīng)用于氣霧監(jiān)測系統(tǒng)的紅外光傳感器由光源，光檢測裝置與光組件（包括兩個(gè)匯聚鏡頭與光導(dǎo)通路）構(gòu)成，其利用的就是光線在傳播介質(zhì)內(nèi)部的全反射原理。光電傳感器典型應(yīng)用與測量原理光電傳感器尤其是紅外光傳感器，較常見于氣霧檢測以及安全監(jiān)控系統(tǒng)中。測量電路能夠把光電效應(yīng)造成的光電元件的電性能的變化轉(zhuǎn)換成所需要的電壓或電流。在這種傳感器中，光電元件接收的光信號是斷續(xù)變化的，因此光電元件處于開關(guān)工作狀態(tài)，它輸出的光電流通常是只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的脈沖形式的信號，多用于光電計(jì)數(shù)和光電式轉(zhuǎn)速測量等場合。光的傳播也是光電傳感器中需要考慮到的重要因素，光電傳感器工作原理為光的折射與反射原理，即斯涅爾定律，當(dāng)光由第一媒質(zhì)（折射率n1）射入第二媒質(zhì)（折射率n2）時(shí)，在平滑界面上，部分光由第一媒質(zhì)進(jìn)入第二媒質(zhì)后即發(fā)生折射。由此可見，對不同頻率的光，其光子能量是不相同的，光波頻率越高，光子能量越大。根據(jù)光的波粒二象性，認(rèn)為光是一種以光速運(yùn)動(dòng)的粒子流，這種粒子稱為光子。光電元件是光電傳感器中最重要的部件，常見的有真空光電元件和半導(dǎo)體光電元件兩大類。按光源的發(fā)光分類：X光燈、紫外線光燈、可見光燈（即照明燈）、紅外光燈等等；按光的性質(zhì)分類：激光光源（平等光源）、普通光源（發(fā)散光源）。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。 封裝信息 圖35 封裝信息 DHT11引腳說明 表36引腳說明Pin名稱注釋1VDD供電 3－2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳，請懸空4GND接地，電源負(fù)極 溫濕度傳感器及其檢測電路 圖37溫濕度傳感器及檢測電路 光電傳感器是采用光電元件做為檢測元件的傳感器。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。數(shù)據(jù)格式：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。圖34 典型應(yīng)用圖34 典型 串行接口（單線雙向）：DATA用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時(shí)間4ms左右，數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，具體格式在下面說明，當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展，現(xiàn)讀出為零。一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。其數(shù)據(jù)包由5Byte（40Bit）組成。建議連接線長度短于20時(shí)用5K上拉電阻，大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。應(yīng)用領(lǐng)域包括：暖通空調(diào)測試及檢測設(shè)備、汽車數(shù)據(jù)記錄器、消費(fèi)品、自動(dòng)控制、氣象站、家電、濕度調(diào)節(jié)器、醫(yī)療、除濕器。該字節(jié)各位的定義如圖23所示。第5個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲器，結(jié)構(gòu)如圖22所示。溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL，可通過軟件寫入戶報(bào)警上下限。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：1. 獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；2. 多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；3. 無須外部器件；4. 可通過數(shù)據(jù)線供電，~；5. 零待機(jī)功耗；6. 溫度以9或12位數(shù)字；7. 用戶可定義報(bào)警設(shè)置；8. 報(bào)警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度(溫度報(bào)警條件)的器件；9. 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； DS18B20采用3腳PR－35封裝或8腳SOIC封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖32所示。探測器發(fā)射微波/超聲波，當(dāng)入侵者在探測區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，會使接受到的反射波有頻率差即多譜勒頻率，進(jìn)而被探測，此類探測器安裝位置應(yīng)避免震動(dòng)和其它波源的干擾；偵光式探測器則利用一對差動(dòng)式光電晶體探測器因人體移動(dòng)所致的環(huán)境光線的變化，但它應(yīng)安裝在背景光源穩(wěn)定之外，否則易產(chǎn)生誤報(bào)；影像偵測器利用電荷耦合式CCD攝像機(jī)將入侵者圖像經(jīng)過類比對數(shù)位轉(zhuǎn)換器數(shù)字化，然后再比較先后兩幅圖的差異而進(jìn)行探測，它靈敏度高、穩(wěn)定、防磁、防震，但入侵者移動(dòng)極慢時(shí)會漏報(bào)。這種探測器常用于重要物品和特殊點(diǎn)的入侵探測。利用激光作光源時(shí)，還可利用光學(xué)系統(tǒng)多次反射形成一個(gè)防護(hù)網(wǎng)以提高安全性。為進(jìn)一步降低誤保率，可選用內(nèi)裝兩只探測元件的差動(dòng)式探測器，人體探測器是安保系統(tǒng)中應(yīng)用較為普遍而有效的探測器。另一類是雙技術(shù)玻璃破碎探測器，其中包括聲控震動(dòng)型和次聲波玻璃破碎高頻聲響型。玻璃破碎聲發(fā)射頻率的高低、強(qiáng)度的大小同玻璃厚度、面積有關(guān)。利用壓電陶瓷片的壓電效應(yīng)，壓電陶瓷片在外力作用下產(chǎn)生扭曲，變形時(shí)將會在其表面產(chǎn)生電荷，可以制成玻璃破碎入侵探測器。開關(guān)類防盜探測器的優(yōu)點(diǎn)是簡單、經(jīng)濟(jì)、防潮、防塵。通常，防盜探測器有如下6種類型。圖31 電子保安系統(tǒng) 防盜報(bào)警探測器的種類防盜報(bào)警系統(tǒng)是根據(jù)現(xiàn)場探測器采集的信息而報(bào)警的，按探測器工作方式不同，可分為接觸式和非接觸式兩大類。 防盜報(bào)警裝置一個(gè)有效的電子保安系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：傳感器、放大處理電路、輸出電路。至于竊聽和反竊聽技術(shù)更離不開各種體積小、重量輕、靈敏度高的聲傳感器和電磁傳感器。因此，可以豪不夸張的說，如果沒有傳感器及其相應(yīng)的技術(shù)，各種警用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)便無法組成。隨著我國安全防范技術(shù)的發(fā)展，特別是信息技術(shù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)已日益廣泛地用于安全防范技術(shù)中，作為信息采集主要手段的傳感器，在安全防范技術(shù)中的地位就顯得越來越重要。國外自動(dòng)專家認(rèn)為，如果沒有象人的五官那樣的傳感器提供正確可靠的信息，計(jì)算機(jī)將一事無成，自動(dòng)化也是紙上談兵。然而，電子計(jì)算機(jī)要進(jìn)行“思維”活動(dòng)，要“發(fā)號施令”，還必須向它提供各種各樣的信息。當(dāng)今人類已進(jìn)入信息時(shí)代，以電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為中心的信息處理、信息傳輸技術(shù)已滲透到社會各個(gè)領(lǐng)域。于是，仿效人體感官功能的各種傳感器及其技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。眾所周知，人類是依靠耳、眼、鼻、舌、身等感官來接受外界信息的。 圖27 單片機(jī)系統(tǒng)電路 第3章 傳感器檢測系統(tǒng)原理介紹“傳感器”這一術(shù)語來自英文“Sensor”，該詞也可譯為敏感裝置或敏感元件。L2為報(bào)警LED發(fā)光管。KKKK4為四只按鍵，分別為設(shè)置鍵、上調(diào)鍵、下調(diào)鍵總線引腳。圖中ALERT引腳輸入DYPME