【正文】 用，最終輸出 5V直流電壓送給單片機(jī)應(yīng)用。光標(biāo)加 1）， N=0（ 讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減 1 amp。 1602 通過(guò) D0~D7 的 8 位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令 。 因?yàn)?1602 識(shí)別的是 ASCII 碼，試驗(yàn)可以用 ASCII 碼直接賦值，在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如 39。為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的檢測(cè)誤判，必須采取去抖動(dòng)，本設(shè)計(jì)采用軟件防抖措施。其抖動(dòng)過(guò)程如圖 所示，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為 510 ms。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 單片機(jī) 最小系統(tǒng)原理圖 鍵盤(pán)顯示模塊 鍵盤(pán)模塊 鍵盤(pán)由 4 個(gè)按鍵組成，經(jīng)由上拉電阻接到單片機(jī)的 4 個(gè) IO 口上，分別為實(shí)現(xiàn)“加”、“減”、設(shè)置、取消報(bào)警等功能。 單片機(jī) 最小系統(tǒng) 在本設(shè)計(jì)承擔(dān)的任務(wù)比較繁重 ， 既要實(shí)現(xiàn)對(duì)控制傳感器輸入的檢測(cè)，也 要對(duì) 信號(hào) 的監(jiān)測(cè)，要實(shí)時(shí)記錄險(xiǎn)情，還要控制液晶的 顯示 。由于檢測(cè)一個(gè)從 1 到 0 的下降沿需要 2 個(gè)機(jī)器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個(gè)機(jī)器周期。在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 期間采樣 T0、 T1 引腳電平。計(jì)數(shù)值 N 乘以機(jī)器周期 Tcy就是定時(shí)時(shí)間 t。 P0 口為開(kāi)漏輸出，作為輸出口時(shí)需加上拉電阻，阻值為10k， 其他接口內(nèi)部有上拉電阻，作為輸出口時(shí)不需外加 上拉電阻。晶振 X1 采用 ， 在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振，晶振的振蕩頻率直接影響單片機(jī)的處理速度，頻率越大處理速度越快。在 FLASH 編程期間， 此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 P3 口也可作 為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下列所示： 管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信 號(hào)。當(dāng) P3 口寫(xiě)入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門(mén)電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 圖 STC89C52 外形及引腳 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 管腳說(shuō)明 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。 STC89C52 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。該器件與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。這些按鍵可以通過(guò) 上拉電阻 分別連接 到 一些 I/O 上，這樣可以比較準(zhǔn)確的判斷按鍵。以上操作應(yīng)該有一個(gè)輸入裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，鑒于以上操作都是觸發(fā)了的動(dòng)作，故很容易聯(lián)想到使用一些按鍵裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。人機(jī)界面的設(shè)計(jì)可以采用接口將系統(tǒng)和上位機(jī)通信，通過(guò)上位機(jī)的軟件面來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是這種實(shí)現(xiàn)方案比較復(fù)雜，而且必須保證擁有一臺(tái)電腦，從設(shè)計(jì)及成本的角度上予以否定；另外一種方案是采用 1602 液晶來(lái)作為人機(jī)界面，鑒于本設(shè)計(jì)人機(jī)交互信息比較少，故采用本方案。根據(jù)本設(shè)計(jì)的詳細(xì)功能分析，具體將采用STC89C52 作為主控芯片。 基于以上分析結(jié)合本設(shè)計(jì)的一些要求，采用 51 單片機(jī)作為 MCU是比較明智以及合理的選擇。 報(bào)警系統(tǒng) 顯示模塊 溫度傳感器 鍵盤(pán)模塊 氣體煙霧傳感器 電源模塊 51 單片機(jī)最小系統(tǒng) 時(shí)鐘系統(tǒng) 紅外傳感器 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 （ 2） 以 ARM、 DSP 為代表的一類強(qiáng)大的嵌入式數(shù)據(jù)處理控制器，這類 MCU具有強(qiáng)大的處理能力，多用于復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，或者生產(chǎn)智能手持設(shè)備等，這類 MCU的處理能力雖然強(qiáng)大，但是成本以及功耗都相對(duì)較大，而且相對(duì)于本次設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)及研究目的來(lái)看不可取。 圖 系統(tǒng)框圖 方案選擇 MCU的選擇 MCU的選擇主要從功能的完成能力、功耗、效率、成本等方面考慮。系統(tǒng)能夠設(shè)置查詢輸入設(shè)置當(dāng)前的狀態(tài)，用戶通過(guò)人機(jī)界面能夠很方便的設(shè)置系統(tǒng)工作，并且通過(guò)指示燈指示當(dāng)前系統(tǒng)的工作狀態(tài)或者危險(xiǎn)信號(hào)指示燈，系統(tǒng)正式工作后如果采集到傳感器的信號(hào)，能夠迅速在指示燈處予以顯示并且給 指定的電話撥號(hào)報(bào)警。 可行性 即要求系統(tǒng)投資或造價(jià)能控制在小區(qū)家庭能承受的范圍之內(nèi)。 ——即要求每個(gè)家庭的防范系統(tǒng)在案情發(fā)生時(shí)，除能自身報(bào)警外，必須及時(shí)傳到保衛(wèi)部門(mén)， 并同時(shí)上報(bào)當(dāng)?shù)毓矆?bào)警中心。 根據(jù)以上分析，住宅小區(qū)對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)的要求如下： ——即要求小區(qū)內(nèi)每個(gè)家庭都能得到保護(hù)。而且因?yàn)閲?guó)內(nèi)住宅區(qū)大多數(shù)是密集型分布，一個(gè)住宅區(qū)往往有幾百上千戶，并且都有自身的保安隊(duì)伍，因此當(dāng)用戶防盜報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警時(shí)，除了在現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警外，還需要向當(dāng)?shù)嘏沙鏊蚬卜志诌M(jìn)行報(bào) 警聯(lián)網(wǎng)外，也需要向住宅小區(qū)的保安中心進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)報(bào)警，以便警情得到迅速處理。 現(xiàn)在，全國(guó)各地都在如火如荼地開(kāi)展建設(shè)安全文明小區(qū)的活動(dòng)，而且很多地方都提出取消防盜網(wǎng)的口號(hào)，家庭電子防盜報(bào)警系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。 在 當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民的生活日益改善，人們對(duì)家庭生命財(cái)產(chǎn)安全越來(lái)越重視，采取了許多措施 來(lái)保護(hù)家庭的安全。當(dāng)上班家中無(wú)人，或者僅有老人孩子在家，或晚上在家熟睡 ，都必須確保家庭成員和財(cái)產(chǎn)的絕對(duì)安全。 目前，市場(chǎng)上還沒(méi)有出現(xiàn)一種既可以 監(jiān)控各種 煙霧氣體，監(jiān)測(cè)溫度變化， 又可以作為防盜 報(bào)警 ，并記錄報(bào)警發(fā)生時(shí)間的 系統(tǒng) ，因此，設(shè)計(jì)一種 多 種功能 集合 的報(bào)警系統(tǒng)非常必要，它 既 可以完成可燃性氣體和有毒性氣體的檢測(cè) 及溫度監(jiān)測(cè) 、報(bào)警， 還可以監(jiān)控是否有人未經(jīng)許可闖入危險(xiǎn)環(huán)境，以便及早提供救援，可以將損失降到最低，在工廠、企業(yè)和家庭都非常適用 。在小區(qū)內(nèi)的每個(gè)住戶單元安裝一臺(tái)報(bào)警主機(jī)，住戶可選擇安裝在 住戶門(mén)口、窗戶處安裝聲檢、緊急求助、煙霧 /煤氣探頭、瓦斯探頭等報(bào)警感知設(shè)備，報(bào)警主機(jī)通過(guò)總線與管理中心的電腦連接，進(jìn)行安防信息管理。因此，小區(qū)安全防范及報(bào)警系統(tǒng)是具有先進(jìn)的設(shè)計(jì)和設(shè) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 備，并為小區(qū)住戶的安全提供保障的必要系統(tǒng)。 智能住宅安防報(bào)警系統(tǒng)是智能小區(qū)實(shí)現(xiàn)安全管理的重要系統(tǒng)，主要包括防盜報(bào)警、煤氣泄漏報(bào)警、消防報(bào)警等。近幾年隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和建筑電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，智能住宅已在世界各地逐步普及。此 外，在電子防盜、人體探測(cè)等領(lǐng)域中，被動(dòng)式紅外探測(cè)器也以其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎?，F(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了智能報(bào)警系統(tǒng)，因而大大提高了小區(qū)的安全程度，有效保證了居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。為了有效地進(jìn)行燃?xì)馍a(chǎn)中的氣體成分分析、環(huán) 境保護(hù)中的空氣污染檢測(cè)和對(duì)民用燃?xì)庑孤┑臋z測(cè)及報(bào)警，國(guó)內(nèi)外科研人員很早就致力于研究可燃?xì)怏w的檢測(cè)方法和控制方法，研制各式各樣的氣體檢測(cè)和分析儀器，用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)控及氣體成分分析、氣體泄漏報(bào)警等。 MQ2作為一種重要的氣體報(bào)警器，近年來(lái)得到了廣泛的使用。及時(shí)可靠地探測(cè)空氣中可燃?xì)怏w的含量，及時(shí)采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救，采取正確的處置方法，減少泄漏引發(fā)的事故，是避免造成重大財(cái)產(chǎn)和人員傷亡的必要條件。這類 事故具有突發(fā)性強(qiáng)、擴(kuò)散迅速、救援難度大、危害范圍廣等特點(diǎn)。 Infrared sensor 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 第 1 章 緒 論 ................................................................................................................................. 1 第 2 章 系統(tǒng)功能及方案選擇 ....................................................................................................... 3 系統(tǒng)框圖 ........................................................................................................................... 3 方案選擇 .................................................................................................................... 3 MCU 的選擇 ............................................................................................................ 3 人機(jī)界面的選擇 ..................................................................................................... 4 設(shè)置、查詢輸入模塊選擇 ..................................................................................... 4 第 3 章 系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 5 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 5 STC89C52 簡(jiǎn)介 ....................................................................................................... 5 管腳說(shuō)明 ...............................