基于單片機(jī)的多功能智能化防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-文庫吧資料
2024-11-16 17:22本頁面
【正文】 響整個(gè)系統(tǒng)的性能。2. 本文采用得數(shù)碼管電路本文的5個(gè)共陰極八段數(shù)碼管采用靜態(tài)顯示方式，節(jié)約程序運(yùn)行時(shí)間。為了每位數(shù)碼管能夠充分被點(diǎn)亮，二極管應(yīng)持續(xù)發(fā)光一段時(shí)間。每只數(shù)碼管的共陰極則與另一I/O口相連，控制被點(diǎn)亮的位。選擇動(dòng)態(tài)顯示方式，可以使耗電量更小。動(dòng)態(tài)顯示方式的每位數(shù)碼管都需要一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存器，因此，其硬件電路比較復(fù)雜。要在某一位數(shù)碼管上顯示字符時(shí)， 只要從對(duì)應(yīng)的I/O口輸出并鎖存其顯示代碼即可。數(shù)碼管顯示器有兩種工作方式，即靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。例如：當(dāng)I/O口控制芯片輸出的代碼是00111111時(shí)，數(shù)碼管顯示的字符為0。每個(gè)二極管就是一個(gè)筆劃，若干個(gè)二極管發(fā)光時(shí)，就構(gòu)成了一個(gè)顯示字符。本文用到的5個(gè)數(shù)碼管均是共陰極的。1. 數(shù)碼管的工作原理數(shù)碼管是由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示器件。在系統(tǒng)運(yùn)行期間，單片機(jī)要完成一個(gè)相對(duì)其他微控制更為繁雜的計(jì)算輸出過程，即如何輸入的頻率值轉(zhuǎn)換為采樣點(diǎn)與點(diǎn)之間輸出的時(shí)間間隔，并準(zhǔn)確控制這個(gè)時(shí)間間隔的實(shí)現(xiàn)。鍵盤未按下時(shí)與地接通，輸出為低電平；按下時(shí)與電源接通，變?yōu)楦唠娖?，并輸入?255A的相應(yīng)端口。這12鍵與8255A的PB口和PC口的高四位相連。鍵盤電路如下圖所示： 鍵盤接口電路鍵盤是人機(jī)交互的窗口，通過鍵盤實(shí)現(xiàn)人對(duì)設(shè)備的控制和設(shè)置。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下時(shí)，延時(shí)1020ms再查詢是否有鍵按下，若沒有鍵按下，說明上次查詢結(jié)果為干擾或抖動(dòng)；若仍有鍵按下，則說明閉合鍵已穩(wěn)定。為了避免CPU多次處理按鍵的一次閉合，應(yīng)采用措施消除抖動(dòng)。閉合和釋放過程都要經(jīng)過一定的過程才能達(dá)到穩(wěn)定，這一過程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動(dòng)。按鍵的開關(guān)狀態(tài)通過一定的電路轉(zhuǎn)換為高、低電平狀態(tài)。近年來C51獲得了飛速的發(fā)展，C51的發(fā)源公司INTEL由于忙于開發(fā)PC及高端微處理器而無精力繼續(xù)發(fā)展自己的單片機(jī)，而由其它廠商將其發(fā)展，最典型的是PHILIPS和ATML公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原來的基礎(chǔ)上發(fā)展了高速I/O口，A/D轉(zhuǎn)換器，PWM(脈寬調(diào)制)、WDT等增強(qiáng)功能，并在低電壓、微功耗、擴(kuò)展串行總線(I2C)和控制網(wǎng)絡(luò)總線(CAN)等功能加以完善。MCS51以其典型的結(jié)構(gòu)和完善的總線專用寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱為一代“名機(jī)”，為以后的其它單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。雙列直插40PinDIP封裝邏輯操作位尋址功能外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為64kB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為64kB5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)21個(gè)專用寄存器111條指令，大部分為單字節(jié)指令32條I/O口線128bytes的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)4kbytes 程序存儲(chǔ)器(ROM)8位CPUMCS51系列單片機(jī)主要包括8038051和8751等通用產(chǎn)品，其主要功能如下：MCS51單片機(jī)是美國INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，與MCS48單片機(jī)相比，它的結(jié)構(gòu)更先進(jìn)，功能更強(qiáng)，在原來的基礎(chǔ)上增加了更多的電路單元和指令,指令數(shù)達(dá)111條，MCS51單片機(jī)可以算是相當(dāng)成功的產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在，MCS51系列或其兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品，各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍與MCS51單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。所以RS232適合本地設(shè)備之間的通信。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS232電平再返回TTL電平。收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號(hào)是相對(duì)于信號(hào)地，如從DTE設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用DB25連接器時(shí)是2腳相對(duì)7腳（信號(hào)地）的電平。RS232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。 規(guī)定RS232RS422R485工作方式單端差分差分節(jié)點(diǎn)數(shù)1收、1發(fā)1發(fā)10收1發(fā)32收最大傳輸電纜長度50英尺400英尺400英尺最大傳輸速率20Kb/S10Mb/s10Mb/s最大驅(qū)動(dòng)輸出電壓+/25V～+6V7V～+12V驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)電平(負(fù)載最小值)負(fù)載+/5V～+/15V+/+/驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)電平(空載最大值)空載+/25V+/6V+/6V驅(qū)動(dòng)器負(fù)載阻抗(Ω)3K～7K10054擺率(最大值)30V/μsN/AN/A接收器輸入電壓范圍+/15V10V～+10V7V～+12V接收器輸入門限+/3V+/200mV+/200mV接收器輸入電阻(Ω)3K～7K4K(最小)≥12K驅(qū)動(dòng)器共模電壓3V～+3V1V～+3V接收器共模電壓7V～+7V7V～+12VRS23RS422與RS485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的，RS232在1962年發(fā)布，命名為EIA232E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。所以RS232適合本地設(shè)備之間的通信。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS232電平再返回TTL電平。收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號(hào)是相對(duì)于信號(hào)地，如從DTE設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用DB25連接器時(shí)是2腳相對(duì)7腳（信號(hào)地）的電平，DB25各引腳定義參見圖1。RS232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。 MODEM芯片通常配合串行口實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換，從而可以利用電話線或電力線進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。USB是近幾年發(fā)展起來的新型接口標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。 通信接口（interface）按電氣標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議來分包括RS23RS42RS48USB等。借助接口電路，可以進(jìn)行較長距離的數(shù)據(jù)傳輸。 數(shù)字信號(hào)的傳輸隨著距離的增加和信號(hào)傳輸速率的提高，在傳輸線上的反射、串?dāng)_、衰減和共地噪聲等影響將引起信號(hào)的畸變，從而限制了通信距離。接口種類繁多，從傳統(tǒng)的通用外圍電路、RS23RS422/48MODEM到現(xiàn)在的USB、IEEE 139Internet網(wǎng)絡(luò)芯片等，它們?cè)诓煌念I(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。誠然，單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計(jì)思想。但是，由于80051系列所具有的一系列特點(diǎn)，其獲得廣泛使用將是指日可待的。 此外，由于SOC51系列采用了CMOS技術(shù)制造而成，較之MCS一51系列集成度高、速度快、功耗低。 8051系列產(chǎn)品中增加了一些外部接口功能單元如A/D,PWM。如:為單片機(jī)配置了芯片間的串行總線，為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更加靈活的方式。減少到4ms，速度快，效率高。另外，87051單片機(jī)還可用智能編程法進(jìn)行編程。87051單片機(jī)是80051含EPROM的產(chǎn)品，89051單片機(jī)是80051含EZPROM的產(chǎn)品。它保留了MCS 51單片機(jī)的所有特性，內(nèi)部組成基本相同。它包括了Intel公司發(fā)展MCS51系列的新一代產(chǎn)品，如8X0152, 80C51FA/FB,80C51GA/GB,8XC451,8XC452，還包括了飛利浦、西門子、ADM、富士
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