【正文】 鍵盤的鍵處理要復(fù)雜的多，但它可以節(jié)省很多的 I/O 口。對于 M 行 N列結(jié)構(gòu)的鍵盤，可以構(gòu)成 M N 個(gè)鍵位，圖 28 所示為 4*4 矩陣接口電路。通過鍵盤進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，并啟動(dòng)系統(tǒng)工作。本系統(tǒng)設(shè)有 16 個(gè)鍵，分別是啟動(dòng)、 0～9 等 10 個(gè)數(shù)字鍵、上限、下限、設(shè)定、確認(rèn)鍵，另有一個(gè)未設(shè)定功能。 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 27 熱釋紅外線探測器原理框圖 手動(dòng)鍵盤 鍵盤可以分為獨(dú)立聯(lián)接式和矩陣式（行列式）兩類，每一類又可根據(jù)對按鍵的譯碼方式分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤 [13]兩種。 探測器原理框圖如圖 27 所示，當(dāng)人體進(jìn)入警戒區(qū)，人體溫度會(huì)引起環(huán)境溫度輻射場的變化，通過菲涅爾透鏡，熱釋電紅外探頭感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號(hào)，則在負(fù)載電阻上產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，電信號(hào)的大小，決定于敏感元件溫度變化的快慢。而物體移動(dòng)速度越快，同樣的入射功率下，輸出電壓就會(huì)越小，只有達(dá)到報(bào)警閾值電平時(shí)，探測器才會(huì)有電壓信號(hào)輸出。 圖 26 X25045 接口電路圖 表 21 看門狗延時(shí)時(shí)間設(shè)置 熱釋電紅外探 測器 熱釋電紅外探測器 [12]通過接收移動(dòng)人體輻射出的特定波長的紅外線，可以將其轉(zhuǎn)化為與人體運(yùn)動(dòng)速度，距離，方向等有關(guān)的低頻電信號(hào)。德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 這些非易失性的位通過 WRSR 指令來設(shè)置。本系統(tǒng)中自動(dòng)報(bào)警器也將處理過的數(shù)據(jù)存入 X25045，以備管理中心中央控制器快速查詢。P0. 6 與 X25045 串行時(shí)鐘輸入腳 SCK 相連，作為串行數(shù)據(jù)輸入和輸出的時(shí)鐘信號(hào)。 X25045接口電路如圖 26 所示， P0. 4 與 X25045 的串行輸入腳 SI 相連，用于輸出操作碼、字節(jié)地址以及寫入數(shù)據(jù) 。 X25045 具有允許簡單的三線總線工作的串行外設(shè)接口，最高可達(dá) 1MHz 串行時(shí)鐘頻率。其內(nèi)有一個(gè)位指令寄存器，該寄存器可以通過 SI 來訪問。 ISD1420引腳排列如圖 25 所示。與同類語音電路相比具有以下特點(diǎn)：采用直接模擬量存貯技術(shù) DAST，再 現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲；零功率信息存貯，省掉備用 電源；信息可保存 10 年以上，可反復(fù)錄放達(dá) 10 萬次之多；語音固化無需專用編程或開發(fā)裝置；較強(qiáng)的選址能力，可把存貯器分開德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 160 段來進(jìn)行管理。其具體電路圖如圖 24 所示。該串編碼經(jīng)過傳播從 PT2272 的 14 腳輸入。PT2262 是發(fā)射端， PT2272 是接受端，二者必須配對使用，且振蕩電阻必須符合要求。 J04E無信號(hào)時(shí)輸出為零電平狀態(tài)（無噪聲干擾）可適合與單片機(jī)輸入端接口， J04E具有較寬的接收帶寬，具有極低的功耗， 3V 時(shí)只消耗 的電流，可長期處于守機(jī)狀態(tài)。根據(jù)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)的選定，而采用了 AM 方式調(diào)制 [5]。如采用 CPU 編譯碼，可在數(shù)據(jù)識(shí)別位前加一些亂碼 ,以抑制零電平干擾；如采用通用編解碼器，可調(diào)整振蕩電阻使每組碼中間的低電平區(qū)小于 10ms 以抑制零電平干擾。數(shù)據(jù)信號(hào)電平應(yīng)接近 F05 的實(shí)際工作電壓以獲得較高的調(diào)制效果， F05 對過寬的調(diào)制信號(hào)易出現(xiàn)調(diào)制效率下降、收發(fā)距離變近的現(xiàn)象。 F05 系列采用 AM 方式調(diào)制以降低功耗，數(shù)據(jù)信號(hào)停止時(shí)，發(fā)射電流降為零。因此在這個(gè)設(shè)計(jì)中使用了發(fā)射模塊 (F05)和接收模塊 (J04E)， F05 系列采用聲表面諧振器穩(wěn)頻， SMT樹脂封裝，頻率一致性較好，免調(diào)試?；緭芴?hào)電路圖如圖 23 所示。輸入為 C C CC R R R R4 鍵盤輸入，輸出為雙音頻信號(hào)音。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。在閑置模式下， CPU 停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。其余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器，石晶振蕩器和陶瓷振蕩器均可采用。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。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，置位無效。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令時(shí) 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。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL門電流。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 GND：接地。 ：①與 MCS51 兼容， 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器；②壽命： 1000 次寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年；③全靜態(tài)工作： 0HZ～ 24HZ；④ 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定；⑤ 128*8 位內(nèi)部 RAM；⑥ 32 可編程 I/O 線，兩個(gè) 16 位定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，5 個(gè)中斷源，可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。 AT89C51 采用ATMEL 公司的高密 度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)。 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 21 報(bào)警系統(tǒng)硬件組成框圖 單片機(jī) AT89C51 AT89C51[6][7]是一種低功耗高性能 CMOS 8 位單片機(jī)， 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2 個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)含 4KB 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)和 128 字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）。電話撥號(hào)采用 TCM5087，它是 一種價(jià)格便宜、低功耗的 CMOS 的專用 DTMF 撥號(hào)芯片。它的應(yīng)用范圍廣，性能良好，可用于解決復(fù)雜的控制問題。在播放完語音后，自動(dòng)機(jī)進(jìn)入監(jiān)聽功能，關(guān)閉警報(bào)聲，對現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)聽，使主人能掌握現(xiàn)場的第一手信息。在撥通電話后，自動(dòng)播放語音，進(jìn)行報(bào)警 。它們免去連線的麻煩，不會(huì)破壞家居的美觀。（ 7）多路無線紅外探頭和無線門磁探頭。 (6)簡易的安裝功能。 (5)數(shù)據(jù)永久保存功能。 (4)簡明的人機(jī)交互界面。 (3)三重設(shè)置功能。 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖 11系統(tǒng)組成框圖 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能要求 為了使報(bào)警系統(tǒng)具有較 1 好的實(shí)際使用價(jià)值和簡便的操作，系統(tǒng)應(yīng)有如下的功能： (1)無線開關(guān)機(jī)功能。 智能小區(qū)報(bào)警系統(tǒng)的總體構(gòu)成 本防盜報(bào)警系統(tǒng)是一種新型的電子安全報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是將電子探測、智能控制和電話通訊技術(shù)相結(jié)合，從而形成一個(gè)聯(lián)網(wǎng)通訊的防盜報(bào)警系 統(tǒng)。 所謂智能小區(qū)，就是將在一定地域范圍內(nèi)多個(gè)具有相同或不同功能的建筑物（主要是指住宅小區(qū)）按照統(tǒng)籌的方法分別對其功能進(jìn)行智能化，資源充分共享，統(tǒng)一管理，在提供安全、舒適、方便、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的生活環(huán)境的同時(shí)，便于統(tǒng)一管理和控制，并盡可能的提高性價(jià)比指標(biāo)。另外本系統(tǒng)還可以利用單片機(jī)的串口功能，實(shí)現(xiàn)多機(jī)的互聯(lián)通信。 關(guān)鍵詞 : 智能小區(qū) 單片機(jī) 防盜報(bào)警 德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第一章 緒論 本課題是利用單片機(jī) AT89C51 為核心而設(shè)計(jì)的防盜報(bào)警系統(tǒng)，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì) 兩部分。 該系統(tǒng)同時(shí)還具有自診斷功能，出現(xiàn)故障能自動(dòng)進(jìn)行處理。 畢業(yè)論文 目 錄 摘 要 ??????????????????????????????? 1 第一章 緒論 ????????????????????????????? 3 智能小區(qū)的介紹 ????????????????????????? 3 報(bào)警系統(tǒng)的總體構(gòu)成 ??????????????????????? 4 第二章 硬件設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 5 系統(tǒng)功能要求 ????????????????????????? 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ??? ??????????????????????? 5 第三章 軟件設(shè)計(jì) ?????????????????????????? 17 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ????????????????????????? 17 該課題主要完成的任務(wù) ????????????????????? 20 結(jié) 論 ?????????????????????????????? 21 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????????? 23德州學(xué)院 物理系 2021 屆 電子 信息工程專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 摘 要 本文設(shè)計(jì)了住宅智能化中的防盜報(bào)警系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測與自動(dòng)電話 撥號(hào)報(bào)警。當(dāng)防盜探測器檢測到險(xiǎn)情的時(shí)候，向單片機(jī)發(fā)出中斷申請，再由單片機(jī)控制電話接口電路，實(shí)現(xiàn)模擬摘機(jī)，根據(jù)險(xiǎn)情類別，自動(dòng)撥打相關(guān)部門的電話號(hào)碼如小區(qū)管理中心電話。系統(tǒng)從硬件和軟件兩方面進(jìn)行了抗干擾設(shè)計(jì)，使其具有較好的抗干擾能力，完成系統(tǒng)可靠工作。 而這種系統(tǒng)正好解決的是，在不必改動(dòng)原有電話機(jī)的情況下，在電話線上并聯(lián)撥號(hào)報(bào)警器，并采用無線紅外探頭和無線門磁探頭實(shí)時(shí)監(jiān)測，在有警情發(fā)生時(shí)，能及時(shí)的通知主人，并發(fā)出響亮的報(bào)警聲，震懾盜賊。 智能小區(qū)的介紹 [1][2][3] 近年來，智能建筑技術(shù)又有了新的發(fā)展，人們把智能建筑技術(shù)擴(kuò)展到一個(gè)區(qū)域的幾座智能建筑進(jìn)行綜合管理，再分層次地聯(lián)接起來進(jìn)行統(tǒng)一管理，這樣的區(qū)域和城市分別被稱為智能小區(qū)和智能城市，智能小區(qū)是智能城市的基本單元，它已成為建 筑行業(yè)中繼智能建筑之后的又一熱點(diǎn)。近年來隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家住房制度的改革，人民生活和自身素質(zhì)得以不斷提高，人們對住房條件的要求越來越高，對環(huán)境的舒適性、便利性、安全性有了較高要求，加之電子信息產(chǎn)業(yè)正快速發(fā)展并向人們生活的各個(gè)領(lǐng)域滲透，與此相適應(yīng)，各 種不同檔次的公寓、生活小區(qū)紛紛提出了自己不同的智能要求，由于住宅小區(qū)與綜合性智能建筑有著很大的區(qū)別，如何根據(jù)小區(qū)的特點(diǎn)，賦予小區(qū)各種功能以適應(yīng)不同層次的居民的需求，對小區(qū)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、有序、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的管理，這是智能建筑 [4]行業(yè)亟需解決的問題。系統(tǒng)總體構(gòu)成包括無線紅外探測器、自動(dòng)撥號(hào)電路、語音報(bào)警電路、單片機(jī)中央控制器與無 線收發(fā)電路五個(gè)模塊，系統(tǒng)組成框圖如圖 11 所示。 (2)延時(shí)啟動(dòng)報(bào)警器，報(bào)警器將于 60s 后自動(dòng)進(jìn)入警戒狀態(tài)，以使主人可以從容處理，避免引起誤報(bào)?？梢酝瑫r(shí)設(shè)置電話、尋呼機(jī)、手機(jī)號(hào)碼，并且可設(shè)十組號(hào)碼，一旦報(bào)警，延時(shí)、判斷、確認(rèn)后，自動(dòng)循環(huán)撥號(hào)通知主人，而且現(xiàn)場發(fā)出警