【正文】 流放大電東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計(jì) 14 路中，他也是一種耦合電路。 本設(shè)計(jì)采用低頻小信號放大器，對電壓進(jìn)行放大， 主要要求是使負(fù)載得到不失真的電壓信號， 主要指標(biāo)是：電壓增益、輸入輸出阻抗 。因此，共射電路被廣泛地用作低頻電壓放大電路的輸入級、中間 級和輸出級。 首先，可以利用它作為測量放大器的輸入級，以減小對被測電路的影響，提高測量的精度。此時(shí)，可以用射極輸出器作為放大電路的輸出級。另外，由于輸出電阻高，共基電路還可以作為恒流源。當(dāng)有外人入侵時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生中斷，自動進(jìn)入中斷程序，即進(jìn)入防盜報(bào)警程序 。 主程序工作流程 按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知 ， 主要功能是對系統(tǒng)進(jìn)行初始化并對系統(tǒng)進(jìn)行檢測有無中斷信號產(chǎn)生 。 初始化函數(shù)模塊功能是 將單片機(jī) P1 端口全部置 0，可使紅色燈亮，提示工作正常，同時(shí)也使得蜂鳴器 進(jìn)入工作狀態(tài)但 不產(chǎn)生報(bào)警。 中斷服務(wù)程序工作流程 由于本設(shè)計(jì)是針對倉庫的防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，因此有別于家庭的防盜報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)檢測有外人入侵時(shí)，管理人員必須到現(xiàn)場進(jìn)行確認(rèn)后手動復(fù)位電路，否則 無法徹底達(dá)到防盜效果 。 其中斷工作流程如下圖所示： 中 斷 源 發(fā) 出 中 斷 申 請關(guān) 中 斷 、 保 護(hù) 現(xiàn) 場啟 動 報(bào) 警 模 塊 、 G S M 模 塊恢 復(fù) 現(xiàn) 場 、 開 中 斷中 斷 返 回 中斷報(bào)警程序主要靠兩個(gè)函數(shù)模塊來完成，報(bào)警函數(shù)模塊負(fù)責(zé)進(jìn)行聲光報(bào)警，而GSM 模塊負(fù)責(zé) GSM 無線網(wǎng)絡(luò)報(bào)警 ，當(dāng)警報(bào)結(jié)束后對現(xiàn)場進(jìn)行恢復(fù)。 仿真條件及預(yù)期效果 本設(shè)計(jì) 利用 Proteus 仿真， 并 將所編寫的 程序用 Keil 軟件編譯， 同時(shí)將電路圖及程序結(jié)合模擬， 仿真原理圖 和源程序請 見附錄。因此 端口直接接 +5V 電源電壓，使其為高電平，此時(shí)無中斷信號產(chǎn)生，開關(guān)接地，模擬紅外傳 感器模塊發(fā)送脈沖信號，當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電源直接接地， 為低電平，產(chǎn)生一個(gè)中斷信號，此過程即為紅外傳感器發(fā)送控制信號到單片機(jī)中斷 0 端口產(chǎn)生中斷信號的過程。（ 2）利用 Keil 編寫 源 程序 ，運(yùn)行程序查看編寫是否正確，查看各寄存器使用情況 （ 3） 將 Proteus 與 Keil 連調(diào)，加載程序到 Proteus 中，運(yùn)行系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)要求產(chǎn)生中斷，看軟件是否按照預(yù)期效果運(yùn)行 （ 4）通過 GSM 端口模擬軟件，對 GSM 端口進(jìn)行模擬測 試，看是否能夠在產(chǎn)生中斷時(shí)有信息發(fā)送出來。 系統(tǒng)仿真各步驟的具體過程及數(shù)據(jù)記錄 硬件仿真及測 試記錄 硬件的可靠性設(shè)計(jì)對于一個(gè)系統(tǒng)來說至關(guān)重要，因此在未設(shè)計(jì)出實(shí)物前對其模擬進(jìn)行檢測是十分有必要的。 本步驟是利用 Proteus 仿真系統(tǒng)電路，檢測電路是否正確，各端口電壓是否符合要求。 說明：用來表示邏輯 1 和邏輯 0 的電壓值叫做邏輯電平。本系統(tǒng)采用的 AT89C51 單片機(jī)的電 源電壓 Vcc=5V，則輸入低電平為 而輸入高電平為 。其中的 則為一個(gè)電壓分隔區(qū)域。故實(shí)際中，輸入高電平應(yīng)盡量保證接近單片機(jī)的供電電壓 Vcc5Ｖ，而低電平盡量保證接近 GND，即 0V。 1） 電源電路檢測點(diǎn) 檢測點(diǎn)設(shè)置如圖所示： 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 19 單片機(jī)要想穩(wěn)定工作，輸入的電壓至關(guān)重要，因此 電源電路主要檢測 7805 穩(wěn)壓器 的輸入口 VI 和輸出口 VO 是否在正常電壓內(nèi)，電壓是否有跳變，并記錄數(shù)據(jù)。但輸入電壓在 15s、 25s、 30s 時(shí)出現(xiàn)明顯的跳動，說明 電源的整流橋有不穩(wěn)定情況，會使電路中產(chǎn)生噪聲，在以后的開發(fā)中應(yīng)當(dāng)給予改進(jìn)。 檢測點(diǎn)如下圖所示： 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 20 每隔 5s 暫停系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)，測試結(jié)果如下： 復(fù)位電路測試數(shù)據(jù) （單位： V） 時(shí)間 VCC R2 測試前數(shù)值 0 0 5s 5 10s 5 15s 5 20s 5 25s 5 開關(guān)按下后 0s 5 5s 5 10s 5 15s 5 20s 5 25s 5 30s 5 通過以上數(shù)據(jù)可知，所設(shè)計(jì)復(fù)位電路很穩(wěn)定，基本無電壓的變化，按下開關(guān)之前，RES 端口輸入電壓始終為 低電平；當(dāng)按下開關(guān)后， RES 端口輸入電壓變成 5V高電平。通過數(shù)據(jù)可以看出報(bào)警電路很穩(wěn)定，但是在實(shí)際生產(chǎn)中同樣也要考慮到實(shí)際環(huán)境帶來的影響，當(dāng)報(bào)警電路遠(yuǎn)離單片機(jī)時(shí)，電路會因?yàn)榫€路過長而產(chǎn)生無法遏制的噪聲或者紋波等現(xiàn)象，會對信號的傳輸帶來很大的干擾，因此應(yīng)當(dāng)予以重視。 5）紅外模擬檢測點(diǎn) 因軟件所限，故熱釋電紅外檢測電路用一開關(guān)來模擬，通過開關(guān)的開啟和關(guān)閉所產(chǎn)生的脈沖信號來模擬紅外檢測電路產(chǎn)生的脈沖信號；故本檢測主要查看開 關(guān)按下前后電路電壓變化是否在合理范圍內(nèi)。 軟件測試及記錄 本步驟是利用 Keil 編寫源程序，運(yùn)行程序查看編寫是否正確，查看各寄存器使用情況。 本系統(tǒng)程序清單詳見附錄一 ，本系統(tǒng)程序調(diào)試?yán)?Keil 軟件調(diào)試，打開軟件，新建工程后將編寫好的程序清單輸入到軟件中，點(diǎn)擊調(diào)試后觀察編譯信息?？梢娋幾g后產(chǎn)生的二進(jìn)制文件如果燒入單片機(jī)存儲器中只占很小一部分空間 。 硬件與軟件連調(diào)測試及記錄 本步驟 是將 Proteus 與 Keil 連調(diào)，加載程序到 Proteus 中，運(yùn)行系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)要求產(chǎn)生中斷，看軟件是否按照預(yù)期效果運(yùn)行。 具體實(shí)施步驟 如下： 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 24 打開軟件 Proteus，如圖 將拼接好的電路系統(tǒng)圖打開，初次仿真，先測試電路是否能正常運(yùn)行， 點(diǎn) 擊軟件左下角運(yùn)行按鈕，如圖所示 此時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)完全運(yùn)行起來沒有任何故障，然后按下停止鍵 ； 雙擊系統(tǒng)的核心東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 25 AT89C51 芯片，出現(xiàn)如下圖所示的選項(xiàng) 單擊 Program File 選項(xiàng)中的打開按鈕， 打開編譯好的 16 進(jìn)制的 hex 文件，即可將程序載入系統(tǒng)中 此時(shí)再點(diǎn)擊運(yùn)行，系統(tǒng)可以正式運(yùn)行。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 26 按下電路中代表紅外感應(yīng)信號的開關(guān)，測試有信號時(shí)系統(tǒng)有何反應(yīng) . 按下后系統(tǒng)立刻啟動按鈕報(bào)警程序，此時(shí)紅燈閃爍報(bào)警，蜂鳴器模擬播放警笛聲音 。 同時(shí)檢測當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，中斷產(chǎn)生后單片機(jī)能否發(fā)送指令到GSM 模塊從而將報(bào)警信息發(fā)送到對方手機(jī)上。其電路圖如下： 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 27 本測試單片機(jī)將向虛擬中斷發(fā)送英文字母表，所發(fā)送的字母表應(yīng)通過虛擬終端顯示出來。 該測試結(jié)果如下圖所示，當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行時(shí)，虛擬終端自動顯示單片機(jī)通過串行通信端口向外發(fā)送的數(shù)據(jù)。 （ 2）檢測當(dāng)中斷產(chǎn)生后單片機(jī)能否發(fā) 送指令到 GSM 模塊中 此處程序即為本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的完整程序，詳見附錄一程序清單，利用 Proteus 模擬后情況如下圖所示： 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 28 由上圖可見當(dāng)模擬開關(guān)模擬觸發(fā) 5 次脈沖信號時(shí)，每觸發(fā)一次，單片機(jī)即開始接通用戶手機(jī)號碼 “1234567”，同時(shí)用戶手機(jī)同樣會給ＧＳＭ模塊以回應(yīng)，從而建立聯(lián)系；當(dāng)５次脈沖之后系統(tǒng)自動判定有人入侵，此時(shí)可見系統(tǒng)發(fā)送控制指令，設(shè)置信息發(fā)送模式為ＰＤＵ模式，同時(shí)循環(huán) 發(fā)送短信指令，報(bào)警內(nèi)容為 “?。。遥牛? ＡＬＡＲＭ?。?”。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測試 29 系統(tǒng)仿真 評估 及技術(shù)展望 至此系統(tǒng)整體仿真測試已完成， 系統(tǒng)模擬仿真模塊整體拼裝后如下圖所示： 本系統(tǒng)仿真順利結(jié)束，運(yùn)行結(jié)果令人滿意，本設(shè)計(jì)雖然簡單，但確是未來技術(shù)發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)，因此本次模擬仿真具有重要的意義。 但是細(xì)節(jié)上仍需要注意，第一需要考慮到當(dāng)長距離發(fā)送信號時(shí)電路的穩(wěn)定性問題，線路過長會導(dǎo)致噪聲或紋波的加大，對 控制信號產(chǎn)生很大的影響， 實(shí)際生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意。 本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)最小系統(tǒng)，仍有很大的技術(shù)發(fā)展空間，例如在商場中或倉庫中可以安裝攝像頭，通過單片機(jī)控制報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)感應(yīng)到有人入侵時(shí)，單片機(jī)自動控制攝像頭對入侵者進(jìn)行圖像捕捉，從而更好的對盜竊案件進(jìn)行偵破；同時(shí)多單片機(jī)可以通過 GSM 模塊組合成報(bào)警網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多維度監(jiān)控實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化綜合智能管理等功能。該防盜報(bào)警 器通過以 AT89C51 單片機(jī)為工作處理器核心，外接熱釋電紅外傳感器，它是一種新穎的被動式紅外探測器元件，能夠以非接觸方式探測出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號輸出，同時(shí)能有效的一致人體輻射波長以外的紅外光線與可見光的干擾。本報(bào)警器最大特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了 GSM 模塊與單片機(jī)的連接應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了無線報(bào)警，同時(shí)通過 GSM 模塊可以將多個(gè)探測元進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，適應(yīng)國際安防業(yè)的發(fā)展趨勢，相信報(bào)警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。 綜上所述，本系統(tǒng)在我國安防市場上將有很 大的市場空間和應(yīng)用價(jià)值；同時(shí)通過本次設(shè)計(jì)，我學(xué)會如何系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一個(gè)安防產(chǎn)品，重點(diǎn)是學(xué)會了如何去解決其中的難點(diǎn)，如何通過查閱資料、分析文獻(xiàn)等方式為自己提供解決問題的思路；本次設(shè)計(jì)不僅是對我的實(shí)踐的一個(gè)檢驗(yàn)，更是對我實(shí)際設(shè)計(jì)的能力的一種鍛煉，使我受益匪淺。沒有 周海迎 老師的幫助也就沒有今天的這篇論文。感謝我 所有教過我的老師，是他們 在這四年的學(xué)期中 為我提供無私的指導(dǎo)與鼓勵，我不僅學(xué)到了豐富的專業(yè)知識，更學(xué)到了人生的道理。 學(xué)院的 各位領(lǐng)導(dǎo)在我們的學(xué)習(xí)生活上也給予了很多的關(guān)懷， 在此，也對他們表示衷心感謝。 sbit LED=P1^1。 //聲明計(jì)數(shù)變量 uchar c。 for(i=0。i++) { SPK=~SPK。 for(j=0。j++)。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 34 TR1=0。 EX0=0。 LED=0。 while(x) for(i=0。i++)。 while(TI==0)。 } //======================= //向串口發(fā)送字符串 //======================= void puts_to_SerialPort(uchar *s) { while(*s !=39。) { putc_to_SerialPort(*s)。 Delay(5)。 Count=0。 TR1=1。 ET1=1。 c=0。 //串口工作在方式 1（ 010010000） PCON=0x00。 TH1=0xFD。 IT0=1。 while(1) {} } //=========================== //定時(shí)器中斷 //=========================== void IntTimer1() interrupt 3 { TR1=0。 EX1=0。 ET1=1。 } 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 36 //======================== //中斷 0 程序 //======================== void Int0() interrupt 0 { Count++。 if(Count5) { puts_to_SerialPort(AT+CMGF=0\r\n)。Alarm(120)。 Delay(100)。 while(x) for(i=0。i++)。 while(TI==0)。 } //======================= //向串口發(fā)送字符串 //======================= void puts_to_SerialPort(uchar *s) { while(*s !=39。) 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 38 { putc_to_SerialPort(*s)。 Delay(5