【正文】 間定時器而進入封鎖周期 Ti。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 18 頁 共 44 頁 圖 可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形 可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形在 Vc=―0‖、 A=―0‖期間，信號 Vs 不能觸發(fā) Vo為有 效狀態(tài)。在 Tx時間內(nèi)，只要 Vs 發(fā)生上跳變，則 Vo 將從Vs 上跳變時刻起繼續(xù)延長一個 Tx周期；若 Vs 保持為 ―1‖狀態(tài)，則 Vo 一直保持有效狀態(tài)；若 Vs 保持為 ―0‖狀態(tài)，則在 Tx 周期結(jié)束后 Vo 恢復(fù)為無效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時間 Ti 時間內(nèi)，任何 Vs 的變化都不能觸發(fā) Vo 為有效狀態(tài)。 BISS0001 應(yīng)用電路設(shè)計 紅外探測傳感模塊由 熱釋紅外傳感器（ PIR）、熱釋電紅外專用接口芯片BISS0001 和外圍電路組成。 BISS0001 是熱釋電紅外控制專用集成電路，其內(nèi)部由輸入放大器、雙向限幅器、狀態(tài)控制器、延時定時器、鎖存定時器和基準(zhǔn)電源等電路組成。美國 DALLAS 公司生產(chǎn)的 ―看門狗 (WATCHDOG)‖集成電路DS1232 具有性能可靠、使用簡單、價格低廉的特點，應(yīng)用在單片機產(chǎn)品中能夠很好的提高硬件的抗干擾能力。 ―看門狗 ‖的工作原理 在 系統(tǒng)運行以后就啟動了 ―看門狗 ‖計數(shù)器， ―看門狗 ‖開始自動計數(shù)，如果到了一定的時間還不清空 ―看門狗 ‖定時器，則 ―看門狗 ‖計數(shù)器就會溢出從而引起 ―看門狗 ‖中斷，造成系統(tǒng)復(fù)位 。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 20 頁 共 44 頁 圖 看門狗 電路原理 圖 DS1232 是常用的硬件 ―看門狗 ‖芯片，其應(yīng)用電路如圖 ?？撮T狗的實質(zhì)是一個定時器，當(dāng)定時器溢出時，就會輸出復(fù)位信號使單片機強制復(fù)位。如果出現(xiàn)死循環(huán)，或者 PC 指針不能返回。 DS1232 的功能特性 (1)電源電壓監(jiān)視 DS1232 能夠?qū)崟r監(jiān)測向微處理器供電的電源電壓，當(dāng)電源電壓 VCC 低于預(yù)置值時， DS1232 的第 5 腳和第 6 腳輸出互補復(fù)位信號 RST 和 –RST。當(dāng)電源恢復(fù)正常后， RST 和 RST 信號至少保持 250ms，以保證微處理器的正常復(fù)位。 DS1232 提供了可直接連接復(fù)位按鍵的輸入端 PBRST(第 1腳 )，在該引腳上輸入低電平信號，將在 RST 和 RST 端輸出至少 250ms 的復(fù)位信號。這一功能對于防止由于干擾 等原因造成的微處理器死機是非常有效的。 ―看門狗 ‖定時器的周期輸入信號 ST 可以從微處理器的地址信號、數(shù)據(jù)信號或控制信號中獲得，不論哪種信號都必須能夠周期性的訪問 DS1232，對于 MCS51系列單片機，推薦使用 ALE 信號。而本文在系統(tǒng)的設(shè)計時則是運用了 ―看門狗 ‖的定時器功能 [15]. 工作指示及聲光報警電路設(shè)計 工作指示及聲光報警電路如圖 所示，工作指示燈為綠色閃爍燈，其工作狀態(tài)的控制由 完成。 圖 報警電路 當(dāng) 傳感器探頭受到觸發(fā) 時 ， 由軟件將 和 置位 ， 此時三級管 Q3 和 Q1均導(dǎo)通 ， 紅色報警燈亮 ， 峰鳴器發(fā)出報警聲。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁 共 44 頁 自動撥號系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要通 過一個單片機控制中心與電話網(wǎng)相連接。一旦有意外情況發(fā)生，通過發(fā)送中斷信號驅(qū)動單片機，讓它從等待狀態(tài)進入報警過程，從而實現(xiàn)遠程報警?？捎糜趯ず粝到y(tǒng)、交換機系統(tǒng)和移動通信、轉(zhuǎn)帳卡系統(tǒng)、互接撥號器、數(shù)字通信和計算機等領(lǐng)域。 MT8888引腳排列如圖 。在該引腳與IN引腳間接反饋電阻可調(diào)節(jié)運放增益； Vref(4)—基準(zhǔn)電壓輸出端。兩引腳間接 體與內(nèi)部電路構(gòu)成芯片振蕩器；若由外部電路提供時鐘，則 OSC2引腳開路； TONE(8)—DTMF信號輸出端，也可通過編程設(shè)置為單音輸出； (9)—微處理器寫輸入端，低電平有效，與 TTL電平兼中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 23 頁 共 44 頁 容； (10)—片選信號輸入端，低電平有效。在中斷模式下，當(dāng)一個有效 DTMF信號突發(fā)發(fā)送或接收時，輸出低電平信號。輸入需發(fā)送的 DTMF編碼或輸出譯碼的 DTMF信號數(shù)據(jù)。若電路檢測到一種有效的單音對時， Est為高電平；若信號丟失，則 Est返回低電平； St/GT(19)—控制輸入 /時間監(jiān)測輸出。若 St電壓低于 VTSt，則 電路不接收一新單音對， GT輸出的作用是設(shè)置外部時間監(jiān)測常數(shù)； VDD(20)—芯片電源正端，典型值為 +5V。接收部分與 DTMF接收器件 MT8870類似，發(fā)送部分包括行、列計數(shù)器和 D/A變換器，另外增加了一些控制寄存器和接口、數(shù)據(jù)總線緩沖器，很容易實現(xiàn)與微處理器的直接接口，其功能框圖如圖 5所示。它共有 5個不同作用的寄存器：發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器 (TDR)、接收數(shù)據(jù)寄存器 (RDR)、狀態(tài)寄存器 (SR)、控制寄存器 A(CRA)和控制寄存器 B(CRB)，其控制關(guān)系如表 。輸入數(shù) 據(jù)經(jīng) TDR 控制可編程行、列計數(shù)器、 D/A 變換器，合成需要發(fā)送的 DTMF 信號。 (2)呼叫處理 (CALL)模式：電路可以檢測電話呼叫過程中的各種信號音，只要信號的頻率落在 320Hz510Hz 范圍內(nèi)，片內(nèi)呼叫處理濾波器便可濾出。若無信號濾出，則 /CP 端始終保持低電平。1ms。2ms，此時電路只可發(fā)送 DTMF 信號，但不能接收。 (5)測試 (TEST)模式：使電路從 DTMF 接收部分得到延遲監(jiān)測信號，并從 /CP端輸出。各種模式的選擇由控制寄存器 (CRA 和 CRB)的相應(yīng)位完成，如表 和表 所示。 表 控制寄存器 A(CRA)的功能 控制寄存器 控制位 名稱 功能 說明 CAR B0 Tout 信號音輸出控制 邏輯 ―1‖使能信號音輸出 B1 CP/DTMF 模式控制 邏輯 ―1‖為 CP 模式，邏輯 ―0‖為 DTMF模式 B2 IRQ 中斷使能 邏輯 ―1‖使能中斷模式，當(dāng) b0=1 時，接收到 DTMF 信號或發(fā)送完一 DTMF 雙音信號， DTMF/CP 引腳電平由高變低 B3 RSEL 寄存器選擇 邏輯 ―1‖下次訪問寄存器 CRB， 訪問結(jié)束轉(zhuǎn)回寄存器 CRA CAB B0 BURST 雙音突發(fā)模式 邏輯 ―0‖使能雙音頻突發(fā)模式 B1 TEST 測試模式 邏輯 ―1‖使能測試模式，以在 IRQ/CP 引腳輸出延遲控制信號 B2 S/D 單雙音產(chǎn)生 邏輯 ―0‖允許產(chǎn)生 DTMF 信號，否則輸出單音頻 b 3 C/R 列、行音選擇 B2=1 時，邏輯 ―0‖使能產(chǎn)生行單音信號邏輯，邏輯 B2=1 時，邏輯 ―1‖使能產(chǎn)生列單音信號 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 共 44 頁 表 狀態(tài)寄存器 (SR)的功能 狀態(tài)位 名稱 狀態(tài)標(biāo)志置位 狀態(tài)標(biāo)志清零 B0 IRQ 發(fā)生中斷： b1 或 b2=0 讀狀態(tài)寄存器清除 B1 發(fā)送寄存器空（突發(fā)模式） 暫停結(jié)束：準(zhǔn)備發(fā)送新數(shù)據(jù) 讀狀態(tài)寄存器清除 B2 接收寄存器滿 接收寄存器的數(shù)據(jù)有效 讀狀態(tài)寄存器清除 B3 DTMF 信號標(biāo)志位 檢測不到 DTMF 信號時置位 檢測 DTMF 信號已清除 MT8888的接口 MT8888 提供了與微處理器相連的接口，以對其發(fā)送、接收和工作模式進行控制。與其它微處理器接 口時，則必須通過轉(zhuǎn)換構(gòu)造 MT8888 所需的時序。 圖 MT8888 的控制時序 MT8888與單片機接口電路設(shè)計 MT8888與單片機接口 電路如圖 。 電話線接口電路 電話線接口有 3處隔離電路，目的是將電話線路和控制電路在電氣上隔離，信號為絕緣式的耦合。 圖 隔離電路 摘機繼電器的作用是模擬摘機和掛機，其控制部分和受控部分是絕緣的。語音隔離互感器的作用是絕緣耦中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 28 頁 共 44 頁 合 DTMF音頻信號和語音信號，只有在擴展了語音提醒功能的設(shè)計中將會用到語音信號的處理。國內(nèi)許多生產(chǎn)語音芯片的廠家，大多數(shù)是以 ISD 系列芯片為核心制作的。 近幾年語音電路發(fā)展極為迅速，在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣。美國信息存貯器件公司推出的 ISD 系列語音電路采用直接模擬存貯技術(shù)，不需要專用開發(fā)工具、編程器。國內(nèi)許多廠家生產(chǎn)的語音板，大多數(shù)是以該公司 ISD 系列芯片為核心制作的。每種系列根據(jù)錄放音時間的長短有不同的型號，如 ISD1400 系列的型號有 ISD140 ISD14 ISD141 ISD141 ISD1420，錄放音時間分別為：8 秒、 10 秒、 12 秒、 16 秒、 20 秒。目前國內(nèi)普遍使用 COB包裝，其型號規(guī)格與 ISD1400系列相對應(yīng)，分別為 HY40 HY4 HY41HY416 、 HY420 。 目前在國內(nèi)最常見的語音芯片就是 ISD 系列語音芯片，它的主要特點是（ 1）應(yīng)用模擬數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，將功模擬語音信息直接在 FLASHRAM 中進行存儲，二不需要經(jīng)過 A/D 或 D/A 電路轉(zhuǎn)換。（ 3）高度集成化的單片機電路結(jié)構(gòu)，外部只需配置話筒、揚聲器、開關(guān)和少數(shù)阻容器件等，再配備 3~5V 直流電源，就可以構(gòu)成完整的最小語音錄放系統(tǒng)。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 29 頁 共 44 頁 ISD1420 語音芯片 ISD1420 芯片的工作電源：＋ 5V；靜態(tài)電流：＜ 10μA；工作電流： 15mA；信噪比： S/N=43db；錄音時間長度： 20s；每基本段時間長度： 20 s/160 段 = s/段， ISD1420 DIP 硬封裝和 COB 軟封裝均為 28 管腳器件，其引腳名稱如圖 。當(dāng) /PLAYE、 /PLAYL 或 /REC 變?yōu)榈碗娖?，同時 A A7 為高電平時，執(zhí)行地址線所對應(yīng)的操作模式。使用操作模式所有操作最初都是 從 0 地址開始。 操作模式地址輸入的含義如下： A0：信息檢索（僅用于放音工作狀態(tài)）。這種模式僅用于放音工作，通常與 A4 操作同時應(yīng)用。 A1 可使錄入的分段信息成為連續(xù)的信息，使用 A1 可以刪除每段中間信息的 EOM 標(biāo)志，僅在所有信息后保留一個 EOM 標(biāo)志。 A3：用于循環(huán)重放信息（僅用于放音工作狀態(tài)）。一條信息可以完全占滿存儲空間，那么循環(huán)就可以從頭至尾進行工作，并由始至終反復(fù)重放。在正常操作中，當(dāng)一個信息播放完，遇到一個 EOM 標(biāo)志時，地 址計數(shù)器就會復(fù)位。 ISD1420 語音電路設(shè)計 ISDl420 語音芯片采用直接模擬存儲技術(shù)， 且錄放音質(zhì)極好，并有一定的混響效果；它的外圍元件簡單，僅需簡單的阻、容器件即可組成簡單的錄、放音電路；無需后備電源，信息存儲時間長，不需要專用的編程器及語音開發(fā)器；具有較強的選址能力，可把存儲器分成 160 段來管理，形成最小的錄放時間為 125ms[17]。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 31 頁 共 44 頁 圖 語音電路原理圖 語音分段方法：地址輸入端 AO~A7 由低位向高位排列，每位地址代表 125ms的尋址， 160 個地址覆蓋 20s 的語音范圍 (160=20s)，錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開始，錄音結(jié) 束由停止操作決定．芯片內(nèi)部在該段的結(jié)束位置自動插入結(jié)束標(biāo)志 (EOM)；而放音時遇到 EOM 標(biāo)志即自動停止放音。 顯示電路 常用的顯示器件有輝光數(shù)碼管，熒光數(shù)碼管（ VFD），液晶顯示管（ LCD），發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器（ LED）， CMOSLED 光電組合器件（ CL）， LED 點 陣顯示器。因此目前的數(shù)字電壓表大多采用 LED 或 LCD 顯示器，二者均可由集成電路直接驅(qū)動。在電子電路的顯示部分里，發(fā)光二極管（ LED），液晶顯示器（ LCD）都是十分常見的，通常點亮一個 LED，所需要的電流是 5 到 15mA，通過的電流越大， LED 的亮度也愈高，相對的也會使壽命縮短。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 32 頁 共 44 頁 本文所設(shè)計 的家用智能防盜報警器 選用的顯示器件為七段 共陰 LED 數(shù)碼管 ，它 可以等效成 8 個 LED 的連接電路。 通過顯示電路，實現(xiàn)電壓和電流的顯示功能，有直觀方便的特點。其中74LS164 是一個串入并出的移位寄存器，在此處的功能是將 51 單片機 串行 口 以移位寄存器方 式（串口方式 0） 輸出的串行數(shù)據(jù)譯碼并在其并口線上輸出，從而驅(qū)動LED 數(shù)碼管。但 74LS138 電流驅(qū)動能力較小，使用了 8 位達林頓驅(qū)動器 ULN2803 作為 LED 的位驅(qū)動，將 LED 的段位連在一起，它們的公共端則由 74LS138 分時選通，這樣任何一個時刻，都只有一位 LED 在電亮，也即實現(xiàn)了動態(tài)掃描顯示 [17]。 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第 33 頁 共 44 頁 電源電路的設(shè)計 圖 220V 轉(zhuǎn) 5V 電源原理圖 220V/5V 電路是將 220V、 50Hz 的交流市電轉(zhuǎn)換成幅值穩(wěn)定的直