【正文】 毒事件。根據(jù)本課題設(shè)計(jì)的實(shí)際，考慮到對(duì)CO氣體的檢測并不需要太高的精度，也無需反復(fù)的校準(zhǔn)，而只需設(shè)定一個(gè)安全濃度的閾值，超過該值，就認(rèn)為CO氣體泄漏，采取報(bào)警。該傳感器的性能參數(shù)為：量程0—500ppm；最大過載2000ppm；工作壽命3年；；工作溫度范圍：20攝氏度~45攝氏度；響應(yīng)時(shí)間：40s；工作濕度范圍：15%~90%RH；輸出信號(hào)（靈敏度）：100+20nA/ppm。 防盜報(bào)警傳感器在電子防盜、人體探測器領(lǐng)域中，被動(dòng)式熱釋電紅外傳感器的應(yīng)用非常廣泛，因其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。人體發(fā)射的10μM左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。常用的熱釋電紅外傳感器有：re200b、PIS209S、LHI958等……其中re200b的視角范圍大（139176。），最大測量距離7m，價(jià)格便宜，使用廣泛，故本設(shè)計(jì)采用該傳感器。由于采用了BISS0001，使得熱釋電紅外傳感器的應(yīng)用變得十分簡單，故采用RE200B+BISS0001的方案可靠可行。DS18B20 的測溫原理是利用溫敏振蕩器的頻率隨溫度變化的關(guān)系,把溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號(hào),通過內(nèi)部計(jì)數(shù)器對(duì)受溫度影響的振蕩器周期的計(jì)數(shù)可實(shí)現(xiàn)溫度測量。2測溫范圍：－55℃～＋125℃，℃。 4工作電源:3～5V/DC。 6測量結(jié)果以9～12位數(shù)字量方式串行傳送。 單片機(jī)本設(shè)計(jì)采用的MCU是AT89C51。這些片上資源完全能夠適應(yīng)本設(shè)計(jì)的需求，而且AT89C51應(yīng)用較多，資料也比較齊全，價(jià)格便宜。VCC：供電電壓。 　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。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。 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門電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。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。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)。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如圖所示： 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)。各模塊功能：數(shù)字鍵盤：用戶用于設(shè)置手機(jī)號(hào)碼；警鈴：用于發(fā)生警情時(shí)發(fā)出高分貝鈴音；液晶顯示：顯示用戶操作提示，號(hào)碼輸入，歡迎界面，溫度值等。配以YM12864R液晶顯示器和4*4矩陣鍵盤構(gòu)成人機(jī)界面。以往液晶模塊往往采用串行控制模式，在發(fā)送讀寫命令和數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)占用過多的時(shí)間。MCU主控電路如圖21所示，包含了傳感器信號(hào)輸入接口、液晶顯示（串行模式）接口、矩陣鍵盤接口、警鈴、串口通信接口等。DS18B20可以程序設(shè)定9~12位的分辨率，精度為177。C。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中，掉電后依然保存。采用數(shù)字信號(hào)輸出提高了信號(hào)抗干擾能力和溫度測量精度。DS18B20電路如圖22所示。COMF500可以程序設(shè)定0500ppm的測量范圍；最大過載2000ppm；工作壽命3年；；工作溫度范圍：20攝氏度~50攝氏度；壓力范圍：大氣壓正負(fù)10%，響應(yīng)時(shí)間：25s；工作濕度范圍：15%~90%RH；輸出信號(hào)（靈敏度）：100+20nA/ppm。COMF500電路如圖23所示。BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路。當(dāng)A為“1”時(shí)，允許重復(fù)觸發(fā)；反之，不可重復(fù)觸發(fā)2 VO O 控制信號(hào)輸出端。在輸出延遲時(shí)間Tx之外和無VS的上跳變時(shí)，Vo保持低電平狀態(tài)。通常接VDD，當(dāng)接“0”時(shí)可使定時(shí)器復(fù)位9 VC I 觸發(fā)禁止端。 電源接口TC35I ~，且必須為上行傳輸提供2A的峰值電流。圖25 DC_DC電源電路 串行接口TC35I通過串行接口跟單片機(jī)進(jìn)行通信。TC35I GSM數(shù)據(jù)接口配置為8個(gè)數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗(yàn)、一個(gè)停止位，可以工作在300bps~115kbps()。在CCVCC及CCGND引腳間需串入200nF去耦電容，在CCRST及CCGND間應(yīng)串入1000pF電容，以提高SIM卡與TC35I進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)的穩(wěn)定性。圖26 TC35I與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3．系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) AT指令單片機(jī)對(duì)TC35I模塊的控制，是通過串口對(duì)其發(fā)送AT指令來實(shí)現(xiàn)的。AT命令以“AT”或“at”前綴開始，以“CR”（ASCII碼為0X0D）結(jié)束，命令執(zhí)行后通常返回響應(yīng)信息，格式為：“CRLF響應(yīng)信息CRLF（ASCII碼為0X0D 0X0A）”.AT命令包括標(biāo)準(zhǔn)V。 AT測試指令，用來測試單片機(jī)與TC35I模塊是否建立連接。 AT+CMGFAT+CMGF=n，設(shè)置短信模式。若短信息中包含中文，則必須采用PDUMode。各地區(qū)不一樣，其中上海為13800210500。參數(shù)n為BCD碼，表示短信包數(shù)據(jù)內(nèi)容的字節(jié)數(shù)。所有AT指令的指令符號(hào)、常數(shù)、PDU數(shù)據(jù)包等都以ASCⅡ編碼形式傳送，比如“A”的ASCⅡ編碼為41H，“T”的ASCⅡ編碼為54H，數(shù)字“0”的ASCⅡ編碼為30H等。單片機(jī)向手機(jī)發(fā)送每l條指令后，必須以回車符作為該條指令的結(jié)束，回車的ASCⅡ編碼為ODH，例如單片機(jī)向手機(jī)發(fā)送“AT+CMGF=0指令，其ASCⅡ編碼列為“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、46H、3DH、30H、0DH”，最后1個(gè)字節(jié)0DH就是回車符，表示該條指令結(jié)束，如果沒有這個(gè)回車符，手機(jī)將不識(shí)別這條指令。手機(jī)向單片機(jī)發(fā)送短信息內(nèi)容時(shí)，其PDU數(shù)據(jù)包的內(nèi)容是16進(jìn)制表示的數(shù)據(jù)，但并不是直接向單片機(jī)傳遞16進(jìn)制數(shù)據(jù)，而是仍然把每一位16進(jìn)制數(shù)以ASCⅡ編碼來發(fā)送，這樣，2個(gè)字節(jié)的16進(jìn)制數(shù)就變成4個(gè)字節(jié)的ASCⅡ碼。表31即介紹了執(zhí)行一條AT指令的過程，包括單片機(jī)發(fā)送命令，等待TC35I應(yīng)答，判斷連接（通信）成功或失敗。表31 單片機(jī)與TC35I執(zhí)行一條AT指令的過程解析指令步驟單片機(jī)發(fā)送命令TC35I應(yīng)答說明AT+CMGF=0141H 54H 2BH 43H 4DH47H 46H 3DH 30H 0DH單片機(jī)發(fā)送AT+CMGF=0指令241H 54H 2BH 43H 4DH47H 46H 3DH 30H 0DHTC35I應(yīng)答30DH 0AH回車換行44FH 4BHOK 連接成功45H 52H 52H 4FH 52HERROR 連接失敗50DH 0AH回車換行表32 TC35i常用At指令：AT指令 功 能 AT+CMGC Send an SMS mend(發(fā)出一條短信息命令) AT+CMGD Delete SMS message (刪除SIM卡內(nèi)存的信息) AT+CMGF Select SMS message format(選擇短消息信息格式：0PDU；1文本) AT+CMGL List SMS message from preferred store(列出SIM卡中的短消息格式PDU/TEXT：0“REC UNREAD”為未讀，1“REC READ”為已讀，2“STOU NSENT”為待發(fā)，3“STOSENT”為已發(fā)，4“ALL”為全部 AT+CMGR Read SMS message (讀短消息) AT+CMGS Send SMS message (發(fā)短消息) AT+CMGW Write SMS message to memory (向SIM內(nèi)存中寫入待發(fā)的短消息) AT+CNMI New SMS message storage(顯示新收到的短消息) AT+CPMS Preferred SMS message storage (選擇短消息內(nèi)存) AT+CSCA SMS service center address(短消息中心地址) AT+CSCB Select cell broadcast message messages (選擇蜂窩廣播信息) AT+CSMP Set SMS text mode parameters(設(shè)置短消息文本模式參數(shù)) PDU數(shù)據(jù)包目前,發(fā)送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit,協(xié)議數(shù)據(jù)單元)模式。而PDU模式不僅支持中文短信,也能發(fā)送英文短信。7bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符,8bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息,UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符。 PDU相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)包，它包含源/目的地址、有效時(shí)間、數(shù)據(jù)格式、協(xié)議類型和正文。下面通過串口調(diào)試工具，以一個(gè)實(shí)際的例子來說明單片機(jī)控制TC35I發(fā)送一條中文短信的詳細(xì)過程。表33 發(fā)送一條中文短信的詳細(xì)過程單片機(jī)發(fā)送說明步驟一：單片機(jī)發(fā)送AT+CMGS=0250DH發(fā)送短信息指令，其中025表示PDU數(shù)據(jù)包總字節(jié)數(shù)減去10步驟二：等待TC35I返回ASCII碼字符“” 步驟三單片機(jī)發(fā)送PDU數(shù)據(jù)包08短信中心地址長度91短信息中心地址格式683108200105F8613800210500補(bǔ)F湊成偶數(shù)，按字節(jié)位移處理11基本參數(shù)00消息基準(zhǔn)值0D目標(biāo)地址數(shù)字個(gè)數(shù)91目標(biāo)地址格式683119325476F88613912345678補(bǔ)F湊成偶數(shù)，按字節(jié)位移處理00協(xié)議標(biāo)識(shí)，點(diǎn)到點(diǎn)模式08Unicode編碼模式AA有效期4天0APDU正文字節(jié)數(shù)，10個(gè)字節(jié)7164 6C14 6CC4 9732 0021PDU正文；漢字“煤氣泄露！”的Unicode編碼1A結(jié)束符 單片機(jī)控制系統(tǒng)程序 主程序該系統(tǒng)有三種報(bào)警類型，即匪盜報(bào)警、火情報(bào)警、燃?xì)庑孤秷?bào)警。矩陣鍵盤采用電平變化中斷實(shí)現(xiàn)，大大節(jié)省單片機(jī)CPU的資源。當(dāng)有險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，調(diào)用GSM通信程序。圖31 系統(tǒng)控制流程圖 中斷系統(tǒng)在本課題中，設(shè)計(jì)了三種中斷功能，分別是電平變化中斷、外部中斷、串口發(fā)送接收中斷。使用中斷法進(jìn)行鍵盤設(shè)計(jì)，大大減輕了單片機(jī)無時(shí)無刻掃描鍵盤狀態(tài)的資源開銷。外部中斷：考慮到在本次設(shè)計(jì)中，熱釋電紅外傳感器經(jīng)過BISS0001調(diào)理電路后是標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)量信號(hào)，故采用單片機(jī)的外部中斷來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)入侵的實(shí)時(shí)報(bào)警。采用串口接受發(fā)送中斷方式，使得單片機(jī)系統(tǒng)可以與TC35I之間進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互式通信。圖32 中斷系統(tǒng)流程圖 DS18B20溫度采集軟件設(shè)計(jì)DS1