【正文】 片 2 占用 FM24C16，片 1 就放棄操作，等待下次查詢和操作。這樣，F(xiàn)M24C16 不僅作為了公共數(shù)據(jù)區(qū)，而且也成為了 2 片 mcu 的一個模擬的通訊口，而且理論上來說，1 片 FM24C16 上可以掛很多 mcu，而可以省去不必要的 mcu 間的通訊。 實(shí)時時鐘電路設(shè)計為了實(shí)現(xiàn)發(fā)生警情時，對發(fā)生警情的時間進(jìn)行記錄，且為保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，要求系統(tǒng)進(jìn)行自檢并定時上報系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，因此需要系統(tǒng)具有實(shí)時時鐘功能。 DS12887 功能與特點(diǎn)介紹DS12887 采用 CMOS 技術(shù)制成，把時鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關(guān)電路集于芯片內(nèi)部。DS12887 芯片具有微軾耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于各種需要較高精度的實(shí)時時鐘場合中。2．計秒、分、時、天、星期、日、月、年，并有閏年補(bǔ)償功能。4．12 小時或 24 小時制，12 小時時鐘模式帶有 PWM 和 AM 指導(dǎo)，有夏令時功能。6．有 128 個 RAM 單元與軟件音響器，其中 14 個作為字節(jié)時鐘和控制寄存器，114字節(jié)為通用 RAM，所有 ARAM 單元數(shù)據(jù)都具有掉電保護(hù)功能。8．中斷信號輸出(IRQ) 和總線兼容，定鬧中斷、周期性中斷、時鐘更新周期結(jié)束中斷可分別由軟件屏蔽，也可分別進(jìn)行測試。時間可選擇 12 小時河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書22制或 24 小時制，當(dāng)選擇 12 小時制時，小時字節(jié)高位為邏輯“1”代表 PM。每秒鐘這 10 個字節(jié)走時 1 秒，檢查一次定鬧條件，如在更新時，讀時間和日歷可能引起錯誤。第一種，當(dāng)定鬧時間寫入相應(yīng)時、分、秒定鬧單元，在定時允許、鬧鐘位置高電平的條件下，定鬧中斷每天準(zhǔn)時起動一次。不關(guān)心碼是任意從 C 到 FF 的 16 進(jìn)制數(shù)。 DS12887 引腳定義GND，VCC：直流電源+5V 電壓。 圖 316 DS12887MOT(模式選擇) ：MOT 管腳接到 VCC 時，選擇 MOTOROLA 時序，當(dāng)接到 GFND時，選擇 INTEL 時序。AD0～AD7(雙向地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線)：總線接口，可與 MOTOROLA 微機(jī)系列和INTEL 微機(jī)系列接口。DS(數(shù)據(jù)選通或讀輸入)：DS/RD 客腳有兩種操作模式，取決于 MOT 管腳的電平，當(dāng)使用 MOTOROLA 時序時，DS 是一正脈沖，出現(xiàn)在總線周期的后段，稱為數(shù)據(jù)選通；在河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書23讀周期，DS 指示 DS12887 驅(qū)動雙向總的時刻，在寫周期，DS 的后沿使 DS12887 鎖存寫數(shù)據(jù)。R/W(讀/寫輸入) ：R/W 管腳也有兩種操作模式。在此模式下，R/W 管腳與通用 RAM 的寫允許信號(WE)的含義相同。IRQ(中斷申請輸入) ：低電平有效，可作微處理的中斷輸入。IRQ 線是漏極開路輸入，要求外接上接電阻。 DS12887 與單片機(jī)接口 GNDVC1KR?\OpFa8 圖 317 DS12887 與單片機(jī)經(jīng)典連接圖 遙控布防與撤防設(shè)計及傳感器使用紅外遙控可以輕而易舉的對報警系統(tǒng)進(jìn)行布防和撤防的一鍵設(shè)置，方便快捷，河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書24本設(shè)計選取 315M 紅外調(diào)幅遙控器 SC2272\2262。SC2272 是與 SC2262 配對使用的一款通用遙控解碼集成電路。因此極大的減少了碼的沖突和非法對編碼進(jìn)行掃描以使之匹配的可能性。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時，SC2272 不接通電源，其 17 腳為低電平，所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時，SC2272 得電工作，其第 17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng) 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅 高頻信號，當(dāng)17 腳為低平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書25SC2272 的 17 腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成 幅度鍵控（ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100％的調(diào)幅?？刂?D0……D7 的高低電平配置可以發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，比如我們可以經(jīng) D0 口經(jīng)過模擬電路與單片機(jī)相連，此時若 P1^0 口為高電平此時 2262 工作，并將 D0 高電平的信號發(fā)射出，經(jīng) 2272 解碼后將信息翻譯處理來。U12 為一體化紅外接收頭，接收到信號后，經(jīng) 2272 解碼，將信息經(jīng) D0……D3 口輸出，我們通過電路設(shè)置使不同的傳感器電路，觸發(fā) 2262 不同的數(shù)據(jù) I/O 口，這樣單片機(jī)通過采集 2272 的數(shù)據(jù)接口就可以知道報警傳感器的位置，從而坐車相應(yīng)的處理。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時，接收機(jī)對應(yīng)的 D1～D4 端輸出約 4V 互鎖高電平控制信號，同時 VT 端也輸出解碼有效高電平信號。設(shè)置地址碼的原則是：同一個系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書26址碼加以區(qū)分。（1）熱釋電紅外傳感器 HCSR501HCSR501 如圖一所示是基于紅外線技術(shù)的自動控制模塊，采用德國原裝進(jìn)口LHI778 探頭設(shè)計，感應(yīng)部分應(yīng)用菲涅爾透鏡對感應(yīng)范圍進(jìn)行放大，靈敏度高，可靠性強(qiáng)，超低電壓工作模式，廣泛應(yīng)用于各類自動感應(yīng)電氣設(shè)備，尤其是干電池供電的自動控制產(chǎn)品。本次設(shè)計所用的是人體紅外感應(yīng)模塊 HCSR501，模塊里面包含了信號的放大電路和比較電路，其外接管腳如圖 320 所示：管腳說明：1：正電源；2：高低電平輸出；3：電源負(fù)極；H：可重復(fù)觸發(fā)；L：不可重復(fù)觸發(fā)；河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書27CDS：光敏控制。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。MQ2/MQ2S 氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。它具有以下特點(diǎn)： 、丙烷、氫氣 的靈敏度較高 、低成本 （3）離子式煙霧傳感器 NIS09C該煙霧報警器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運(yùn)用到各消防報警系統(tǒng)中，性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報警器。在正常的情況下，內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。干擾了帶電粒子的正常運(yùn)動，電流，電壓就會有所改變，破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡，于是無線發(fā)射器發(fā)出無線報警信號，通知遠(yuǎn)方的接收主機(jī)，將報警信息傳遞出去。 鍵盤與顯示為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生警情時能夠向指定的號碼發(fā)送短信息的功能，則必須有鍵盤和LED 顯示，來對防盜報警系統(tǒng)進(jìn)行電話號碼的預(yù)設(shè)，本設(shè)計采用 LCD1602 液晶顯示和4*4 矩陣鍵盤。在行線和列線的每一個交叉點(diǎn)設(shè)置一個按鍵，這樣鍵盤中的按鍵個數(shù)就是 4*4 個。如圖 322 圖 322 4*4 矩陣鍵盤本設(shè)計采用 4*4 矩陣鍵盤按鍵，接單片機(jī) P1 口，相關(guān)功能設(shè)置如圖 323。 LCD1602本設(shè)計采用 1602LCD 液晶顯示頻作為顯示工具，當(dāng)系統(tǒng)向外撥號、發(fā)送信息或有來電以及新信息進(jìn)來時，通過按鍵控制執(zhí)行相關(guān)應(yīng)答，1602LCD 同時顯示相關(guān)指令指示。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 000H——00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH 時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8 個點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH 時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H）=FFH， （001H ）=00H， （002H）=00H，……（00EH）=00H， （00FH ）=00H 時，則在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。LCD1602 主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:162 個字符；芯片工作電壓:—；工作電流:()；模塊最佳工作電壓:；字符尺寸:(WH)mm； 23456790VSDERWBLAKCPG.河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書30圖 324 液晶顯示河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書31第 4 章 家庭防盜報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計 主程序流程圖整個系統(tǒng)主要的分為兩個狀態(tài):布防狀態(tài)、撤防狀態(tài)。程序是由主程序、開機(jī)初始化模塊、讀時鐘、布防撤防模塊、延時和定時器模塊、傳感器檢測模塊、串口初始化和 GSM 通信模塊組成。單片機(jī)上電后即執(zhí)行主程序。（2）開機(jī)初始化模塊。（3）撤防模塊。該模塊桶用探測器檢測模塊、延時和定時器模塊相結(jié)合防止探測器的誤觸發(fā)，提高系統(tǒng)可靠性。該模塊包含軟件延時子函數(shù)及設(shè)置并啟動定時器的子函數(shù)以達(dá)到對鍵盤的定時掃描。該模塊調(diào)用傳感器檢測模塊、延時和定時模塊對外部輸入進(jìn)行檢測，在傳感器被觸發(fā)的情況下發(fā)出警報并進(jìn)入發(fā)送短信模塊。采用定時掃描的方式進(jìn)行實(shí)時檢測防止報警被誤觸發(fā)，想主人在家狀態(tài)模塊和無人在家狀態(tài)模塊返回各輸入口狀態(tài)。傳感器主要是由 MMA7455i 加速度傳感器、溫度傳感器和煙霧傳感器組成，對家中情況進(jìn)行監(jiān)控，并做簡單的信號處理。該模塊對在進(jìn)入發(fā)送短信狀態(tài)時對串口進(jìn)行初始化，負(fù)責(zé)與串口數(shù)據(jù)的收發(fā)，并在發(fā)送短信完畢時對特殊寄存器和全局變量進(jìn)行設(shè)置。（9）GSM 發(fā)送短信模塊。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書32圖 41 主程序流程圖 外部中斷 0 中斷服務(wù)子程序流程圖中斷處理過程分為三個階段，即中斷響應(yīng)、中斷處理、中斷返回。在此情況下，CPU 首先使被響應(yīng)中斷的“優(yōu)先級激活”觸發(fā)器置位，以阻斷同級和低級的中斷。開始初始化讀時鐘是否等于定時時間發(fā)短信：系統(tǒng)運(yùn)行正常！讀煙霧傳感器開關(guān)量讀燃起泄漏傳感器開關(guān)量讀紅外傳感器開關(guān)量讀布、撤防開關(guān)量發(fā)短信：有人行竊！發(fā)短信：屋內(nèi)有火災(zāi)警情！發(fā)短信：廚房有燃?xì)庑孤┎挤莱贩繬Y=0=1=1=0=1=0=1=0河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書33CPU 中斷響應(yīng)結(jié)束后即轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的入口地址，從執(zhí)行中斷服務(wù)程序的第一條指令開始到執(zhí)行 RETI 返回指令為止，這個過程成為中斷處理或中斷服務(wù)。特殊功能寄存器 SCON 用來存放串行口的控制和狀態(tài)信息。在本設(shè)計中串口通訊是工作在方式 2 下的，方式 1 為 11 位異步通訊方式，即一個起始位、8 個有效數(shù)據(jù)和一個停止位，還有一個附加位，波特率可以改變（由定時器 T1的溢出率決定，并可由 SMOD 加倍） 。第 9 位數(shù)字是 SCON 中的 T8，這位數(shù)據(jù)可由用戶安排，在這里我設(shè)定為奇偶校驗位。HCSR501 采用的是單線雙向串行通訊，當(dāng)收到單片機(jī)讀信號后，HCSR501 發(fā)送響應(yīng)信號，并送出 40bit 的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號采集，在本設(shè)計中只讀取其中的溫度信息數(shù)據(jù)，如果 HCSR501 沒有收到單片機(jī)發(fā)送開始信號，HCSR501 不會主動進(jìn)行溫度采集。為了提供硬件 的效率和簡化電路的設(shè)計，PHILIPS 開發(fā)了一種用于內(nèi)部 IC 控制的簡單的雙向兩線串行總線 I2C。作為一個專利的控制總線，I2C 已經(jīng)成為世界性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)送器或接收器可以在主模式或從模式河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書35下操作，這取決于芯片是否必須啟動數(shù)據(jù)的傳輸還是僅僅被尋址?；镜?I2C 總線規(guī)范于 20 年前發(fā)布，其數(shù)據(jù)傳輸速率最高為 100Kbits/s，采用 7 位尋址。I2C 總線始終和先進(jìn)技術(shù)保持同步，但仍然保持其向下兼容性。它使得 I2C 總線能夠支持現(xiàn)有以及將來的高速串行傳輸應(yīng)用，例如 EEPROM 和 Flash 存儲器。開始和停止條件均由主控制器產(chǎn)生。SDA 線上的數(shù)據(jù)在時鐘“高”期間必須是穩(wěn)定的，只有當(dāng) SCL 線上的時鐘信號為低時，數(shù)據(jù)線上的“高”或“低”狀態(tài)才可以改變。如果一接收器件在完成其他功能（如一內(nèi)部中斷）前不能接收另一數(shù)據(jù)的完整字節(jié)時，它可以保持時鐘線 SCL 為低，以促使發(fā)送器進(jìn)入等待狀態(tài)；當(dāng)接收器準(zhǔn)備好接受數(shù)據(jù)的其它字節(jié)并釋放時鐘 SCL后，數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)進(jìn)行。與應(yīng)答對應(yīng)的時鐘脈沖由主控制器產(chǎn)生，發(fā)送器在應(yīng)答期間必須下拉 SDA 線。在傳輸?shù)倪^程中，在用到主控接收器的情況下，主控接收器必須發(fā)出一數(shù)據(jù)結(jié)束信號給被控發(fā)送器，從而使被控發(fā)送器釋放數(shù)據(jù)線，以允許主控器產(chǎn)生停止條件。當(dāng)主控器輸出一地址時，系統(tǒng)中的每一器件都將開始條件后的前 7 位地址和自己的地址進(jìn)行比較。 液晶顯示的軟件設(shè)計本設(shè)計中采用液晶顯示，使數(shù)據(jù)更加直觀。其軟件的主要思路如圖 44 所示：調(diào)用顯示子函數(shù)液晶屏初始化單片機(jī)發(fā)送顯示信號液晶屏發(fā)送響應(yīng)信號單片機(jī)分別發(fā)送 X 、 Y 、 Z 軸加速度及溫度值液晶屏顯示各個數(shù)據(jù)單片機(jī)發(fā)送關(guān)閉信號液晶屏關(guān)閉等待調(diào)用圖 44 液晶屏的軟件設(shè)計 GSM 模塊中的 AT 指令單片機(jī)與 TC35 i 的軟件接口通過 AT 指令完成,控制手機(jī)的短消息有關(guān)的 AT 指令有:A．單片機(jī)與 TC35 i 模塊由串口建立連接:AT。 n = 1:文本模式,通常要設(shè)置為 PDU 模式,在這種模式下,能傳送或接受透明數(shù)據(jù)(用戶自定義數(shù)據(jù)) 。 TC35 i 模塊內(nèi)的短消息:AT =CMGL = n, n = 0:未讀的短消息。 n = 2:未發(fā)送的短消息。 n = 4:所有的短消息。根據(jù)設(shè)置不同, GSM 模塊將收到的短消息保存在緩存單元或存入 SIM 卡,單片機(jī)從GSM 模塊中接收短消息實(shí)質(zhì)上就是從 SIM 或緩存中讀出信息。由于不同的廠商對 AT 指令集的解釋代碼和響應(yīng)信息不一樣,所以單片機(jī)首先要確認(rèn)能否與 GSM 模塊建立起通信,一般用 ATE指令完成此確認(rèn)。在收到 GSM 模塊的正確河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書37回答后以 AT 指令完成