單片機防盜報警系統(tǒng)要點

摘 要隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的大幅度提高，人們對住宅的需求已從追求簡單的生存空間向著追求質(zhì)量、功能、服務(wù)等多重需求過渡。同時，隨著人們的保護(hù)意識不斷增強，防盜措施的緊迫性也逐漸被提上了日程，防盜報警系統(tǒng)應(yīng)運而生。 本文設(shè)計了住宅智能化中的紅外防盜報警系統(tǒng)。本系統(tǒng)以單片機89C51為核心，配以各種功能模塊，來滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械陌踩枨螅鞠到y(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低，安裝比較方便，抗干擾力強、靈敏度高，而且安裝較隱蔽，不易被發(fā)覺。該系統(tǒng)主要包括紅外探測電路、LCD控制電路、聲光報警電路及單片機控制電路等。自動檢測功能由紅外探測電路實現(xiàn)，當(dāng)有盜賊穿過此裝置時，紅外傳感器立即將檢測到的信號經(jīng)過信號處理后傳送給主機電路，由主機來判斷信號并驅(qū)動電路報警。報警功能由揚聲器、蜂鳴器等發(fā)聲裝置實現(xiàn)，同時通過RS-485通信報警給小區(qū)警衛(wèi)。本設(shè)計通過紅外傳感器探測人體紅外線信號，從而達(dá)到報警的功能，滿足了人們?nèi)粘Ｉ顚Ψ辣I報警功能的需要。關(guān)鍵詞：防盜報警，紅外探測，RS-485通信，聲光報警目 錄摘 要I目 錄II第1章 緒論11.1 前言11.2 防盜報警系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展11.3 防盜報警器的發(fā)展前景與趨勢2第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計22.1 系統(tǒng)總體設(shè)計思路22.2 系統(tǒng)方案設(shè)計32.3 傳感器簡介42.3.1 熱釋電紅外傳感器簡介42.3.2 熱釋電紅外傳感器電路圖52.4 51系列單片機的內(nèi)部組成5第3章 硬件設(shè)計63.1 電源電路設(shè)計63.2 紅外探測信號輸入電路83.4 實時時鐘電路93.5 液晶顯示模塊設(shè)計93.6 RS-485 通信的設(shè)計103.6.1 RS-485芯片選型103.6.2 MAX485簡介103.6.3 MAX485電路設(shè)計11第4章 軟件設(shè)計124.1 軟件的程序?qū)崿F(xiàn)124.2 主程序工作流程圖13第5章 結(jié)論15參考文獻(xiàn)16 致謝1717第1章 緒論1.1 前言隨著社會的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平得到很大的提高，對私有財產(chǎn)的保護(hù)意識在不斷的增強，因而對防盜措施提出了新的要求。本設(shè)計就是為了滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要而設(shè)計的基于51單片機的家庭式電子防盜系統(tǒng)。1.2 防盜報警系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展從上世紀(jì)初，報警系統(tǒng)就已經(jīng)在北美稍具雛形。在北美，報警呼救箱放置在街頭巷尾，在呼救時發(fā)出聲響提示，以尋求附近警察的幫助；同時，這種呼救箱直接連接到附近的警局，使得稍遠(yuǎn)一些的警察也能夠收到呼救信息。隨后，由于通信技術(shù)的發(fā)展，提供遠(yuǎn)程通信服務(wù)的電報公司加入到這個行業(yè)中，從而使得報警信息可以通達(dá)到更遠(yuǎn)的地方；不過，這種電報方式畢竟難以普及，所以稍后出現(xiàn)的電話理所當(dāng)然地成為報警通訊的主要手段。而此后自動撥號系統(tǒng)的出現(xiàn)以及電話普及到千家萬戶，更使得通過電話線報警的方式得到了前所未有的發(fā)展。從以上過程來看，報警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)的，只有具備良好的通信手段，才能夠把各地的報警信息匯聚到相應(yīng)的權(quán)威部門，然后由權(quán)威部門負(fù)責(zé)分配有限的警力來幫助到所有的社會個體。國外智能監(jiān)控防盜技術(shù)發(fā)展已處于一個較高水平階段，從具有代表性的北美發(fā)展過程，可以清楚的看出世界智能監(jiān)控防盜技術(shù)的發(fā)展概況。其具有以下特點，值得我們借鑒。目前，對北美的安防產(chǎn)業(yè)來說，最成功的經(jīng)營模式就是聯(lián)網(wǎng)報警服務(wù)模式，聯(lián)網(wǎng)報警將整個北美的安防產(chǎn)業(yè)從橫向到縱向進(jìn)行整合串并，形成了一個集中許多高科技手段和產(chǎn)業(yè)化管理水準(zhǔn)的一體化綜合性產(chǎn)業(yè)。比如世界排名第一，北美最大的安防跨國公司-美國棋諾亞公司，它在世紀(jì)年代開始搞簡單的防盜報警，其當(dāng)時的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水平跟中國現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當(dāng)?shù)?。?0年代，它對其產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展方向做了很大的調(diào)整，變?yōu)槁?lián)網(wǎng)報警服務(wù)商，建立了首家網(wǎng)管中心，尤其是在年代引用了大量的網(wǎng)管技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和電子技術(shù)，現(xiàn)己成為十分先進(jìn)的聯(lián)網(wǎng)報警服務(wù)平臺，它在美國、加拿大、英國、香港、臺灣等多個國家和地區(qū)都有分公司，北美的客戶數(shù)已超過600萬，2003年防盜報警收入總產(chǎn)值達(dá)105億美元。1.3 防盜報警器的發(fā)展前景與趨勢隨著社會的發(fā)展，農(nóng)村城鎮(zhèn)化和人員流動性增大，社會治安狀況更趨復(fù)雜，因此作為社會的基本單元“安全防范問題就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的機械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在實際使用中暴露出一些明顯的問題，如：影響樓房美觀，市容整潔；影響火災(zāi)救援通道；給犯罪分子提供了便利的翻越條件；時間久了會有高空墜物的危險等。所以作為新一代的智能安全防盜報警器系統(tǒng)就應(yīng)運而生，并日益受到廣泛的重視和運用。另外，為了進(jìn)一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設(shè)，建設(shè)部特別制定了智能小區(qū)的等級標(biāo)準(zhǔn)，按照其要求智能小區(qū)中必須具有安全防范、信息管理、物業(yè)管理和信息網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)。因此，小區(qū)安全防范系統(tǒng)建設(shè)已逐漸納入許多小區(qū)建設(shè)的必備項目中。第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計思路本系統(tǒng)由五路熱釋電紅外探測器采集五路（門、窗、陽臺等報警監(jiān)測點）報警信號，將報警信號送入89C51控制芯片，觸發(fā)聲光報警，并通過串口通信將報警信號傳給小區(qū)警衛(wèi)，進(jìn)行警情處理從而實現(xiàn)家庭用防盜報警系統(tǒng)的功能?；竟ぷ髟砣缦?利用被動式熱釋電型紅外傳感器檢測人體輻射的紅外線，當(dāng)檢測到紅外信號變化時，將其轉(zhuǎn)化為微弱的電信號，經(jīng)過信號處理電路對電信號進(jìn)行濾波、放大、比較、輸出高電平作為告警信息送給CPU，CPU判斷是否報警，如果滿足報警條件，就會發(fā)出控制信號，完成聲音報警和發(fā)光報警。此外，CPU有一個全雙工的串行通信口，需通過RS-485總線通信將報警區(qū)域的地址傳送到小區(qū)監(jiān)控中心的PC機上，監(jiān)控中心可以及時的發(fā)現(xiàn)報警的具體地點，進(jìn)行警情的處理。2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報警器、單片機控制電路、LCD控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報警等功能。就此設(shè)計的核心模塊來說，單片機就是設(shè)計的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計等幾個階段。從設(shè)計的要求來分析該設(shè)計須包含如下結(jié)構(gòu)：熱釋電紅外傳感探頭電路、報警電路、單片機、復(fù)位電路及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如圖2-1總體設(shè)計框圖所示：信號處理電路89C51單片機傳感器1傳感器5復(fù)位電路12864液晶顯示小區(qū)警衛(wèi)聲光報警電路. . . . . .RS485總線時鐘電路圖2-1 總體設(shè)計框圖 處理器采用51系列單片機89C51。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出TTL 電平至51單片機。在單片機內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號。驅(qū)動電路將控制信號放大并推動聲光報警設(shè)備完成相應(yīng)動作。當(dāng)報警延遲10s一段時間后自動解除，也可人工手動解除報警信號，當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位，或者是在聲光報警10s鐘后有定時器實現(xiàn)自動消除報警。2.3 傳感器簡介2.3.1 熱釋電紅外傳感器簡介被動式紅外探測器不需要附加紅外輻射光源，本身不向外界發(fā)射任何能量，而是由探測器直接探測來自移動目標(biāo)的紅外輻射，因此才有被動式之稱。被動式紅外探測器是利用熱釋電效應(yīng)進(jìn)行探測的。被動式紅外探測器又稱為熱釋電紅外探測器，其主要工作原理便是熱釋電效應(yīng)。熱釋電效應(yīng)是指如果使某些強介電質(zhì)材料(如欽酸鋇、欽錯酸鉛P(zT)等)的表面溫度發(fā)生變化，則隨著溫度的上升或下降，材料表面發(fā)生極化，即表面上就會產(chǎn)生電荷的變化，從而使物質(zhì)表面電荷失去平衡，最終電荷變化將以電壓或電流形式輸出1。熱釋電紅外傳感器通過接收移動人體輻射出的特定波長的紅外線，可以將其轉(zhuǎn)化為與人體運動速度，距離，方向有關(guān)的低頻電信號。當(dāng)熱釋電紅外傳感器受到紅外輻射源的照射時，其內(nèi)部敏感材料的溫度將升高，極化強度減弱，表面電荷減少，通常將釋放掉的這部分電荷稱為熱釋電電荷。由于熱釋電電荷的多少可以反映出材料溫度的變化，所以由熱釋電電荷經(jīng)電路轉(zhuǎn)變成的輸出電壓也同樣可以反映出材料溫度的變化，從而探測出紅外輻射能量的變化。紅外探測器的光學(xué)系統(tǒng)可以將來自多個方向的紅外輻射能量聚焦在探測器上，這樣紅外探測器就可以探測到某一個立體探測空間內(nèi)熱輻射的變化。當(dāng)防范區(qū)域內(nèi)沒有移動的人體時，由于所有的背景物體(如墻壁、家具等)在室溫下紅外輻射的能量比較小，而且基本上是穩(wěn)定的，所以不能觸發(fā)報警器。當(dāng)有人體突然進(jìn)入探測區(qū)域時，會造成紅外輻射能量的突然變化，紅外探測器將接收到的活動人體與背景物體之間的紅外熱輻射能量的變化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號，電信號的大小，決定于敏感元件溫度變化的快慢，經(jīng)過后級比較器與狀態(tài)控制器產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號U，送往報警器，發(fā)出報警信號。紅外探測器的探測波長為814um，人體的紅外輻射波長正好處于這個范圍之內(nèi)，因此能較好的探測到活動的人體。被動式紅外探測器屬于空間控制型探測器，其警戒范圍在不同方向呈多個單波束狀態(tài)，組成錐體感熱區(qū)域，構(gòu)成立體警戒。由于被動式紅外技術(shù)具有監(jiān)測距離較遠(yuǎn)，靈敏度較高，節(jié)能價廉等優(yōu)點，本課題采用紅外探測器作為報警探測器，并在設(shè)計中增加了自動聲光報警的功能，使報警系統(tǒng)更加趨于完善。2.3.2 熱釋電紅外傳感器電路圖熱釋電紅外線(PIR)傳感器是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件。是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路。圖2-2為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。圖2-2 熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖2.4 51系列單片機的內(nèi)部組成AT89C51單片機是美國Atmel公司生產(chǎn)低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EPROM）和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash 存儲單元，功能強大。AT89C51單片機可提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域2。MCS-51單片機是在一塊芯片中集成了CPU，RAM，ROM、定時器/計數(shù)器和多種功能的I/O線等一臺計算機所需要的基本功能部件。MCS-51單片機內(nèi)包含下列幾個部件： MCS51系列單片機的典型芯片是89C51，所以以89C51為例來介紹MCS51系列單片機。8 位的 CPU，片內(nèi)有振蕩器和時鐘電路,工作頻率為112MHz（Atmel 89Cxx為024MHz） 片內(nèi)有 128/256字節(jié) RAM 片內(nèi)有 0K/4K/8K字節(jié) 程序存儲器ROM 可尋址片外 64K字節(jié) 數(shù)據(jù)存儲器RAM 可尋址片外 64K字節(jié) 程序存儲器ROM 片內(nèi) 21/26個 特殊功能寄存器（SFR） 4個8位 的并行I/O口（PIO） 1個 全雙工串行口（SIO/UART） 2/3個16位 定時器/計數(shù)器（TIMER/COUNTER） 可處理 5/6個中斷源，兩級中斷優(yōu)先級 內(nèi)置1個布爾處理器和1個布爾累加器（Cy） MCS-51指令集含 111條指令3第3章 硬件設(shè)計3.1 電源電路設(shè)計電源電路的功能介紹：此電路在整個設(shè)計中起著很重要的作用，是提供器械運轉(zhuǎn)的原動力。此電源為直流穩(wěn)壓電源包括降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓三部分，最終將電網(wǎng)中220V的交流電壓轉(zhuǎn)換為5V的直流電壓提供給后面的工作電路。在整個電路中電源部分起到重要的作用，如果電源部分不能實現(xiàn)整個電路都不能運行。（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成較低的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/ P1=，式中是變壓器的效率。在本電源電路中取的數(shù)值為22，故降壓后副邊電壓值為10V。（2）整流電路：利用D1D4 4個二極管組成的一個橋式整流電路，將50Hz的正弦交流電轉(zhuǎn)化成脈動的直流電。整流后的電壓約為9V。（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分通過C101加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。（4）穩(wěn)壓電路：芯片7805穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載電阻的變化而變化。本穩(wěn)壓電源可作為TTL電路或單片機電路的電源6。三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價格低廉等優(yōu)點，因而得到廣泛應(yīng)用。三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸也三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。 LM7805簡介：LM7805是常用的三段穩(wěn)壓器，一般使用的是TO-220封裝，能提供DC 5V的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣，內(nèi)含過流和過載保護(hù)電路7。圖3-1 直流穩(wěn)壓電源電路3.2 紅外探測信號輸入電路紅外探測信號輸入部分由紅外線傳感器、信號放大電路、電壓比較器、數(shù)字信號輸入電路組成。當(dāng)工作中的紅外線傳感器J1探測到前方人體輻射出的紅外線信號時，由J1的S端引腳輸出微弱的電信號（110Hz）,經(jīng)三極管Q1等組成第一級放大電路放大，再通過C2輸入到運算放大器U1A中進(jìn)行高增益、低噪聲放大，此時由U1A輸出的信號已足夠強示。1B是電壓比較器，二級放大信號OUT2由運放芯片U1B中5腳輸入，R6、R7、R9、D1組成基準(zhǔn)電壓電路，輸入信號與反向輸入端基準(zhǔn)電壓比較，一旦有盜賊闖入監(jiān)控的范圍內(nèi)，熱釋紅外線傳感器監(jiān)測到信號后，發(fā)出一個微弱的交變信號，經(jīng)兩級交流放大后，與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，此時，經(jīng)過放大的信號大于基準(zhǔn)電壓9。通過U1B的比較，其輸出電平為運放工作電壓高電平5V，三極管Q2導(dǎo)通，J2輸出為低電平；當(dāng)OUT2端輸入沒有信號時，輸出為0V，所以三極管Q2截止，J2引腳輸出為高電平。調(diào)試時，在紅外線傳感器前人走動，調(diào)整R9，直到J2引腳輸出為低電平9。圖3-2第一級放大電路圖圖3-2中，R1是源極電阻，其阻值可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整；產(chǎn)生的微弱信號由S9014進(jìn)行放大。S9014是NPN型三極管，其IC靜態(tài)工作電流達(dá)100mA，放大倍數(shù)最大可達(dá)1000倍。R3給S9014提供靜態(tài)基極電壓。放大后的信號由C2耦合到下一級。3.3 聲光報警電路的設(shè)計如下圖3-3所示，報警電路控制端由單片機的P2.4端來完成，高電平有效。當(dāng)P2.4輸出高電平時，NPN三極管導(dǎo)通，驅(qū)動揚聲器產(chǎn)生聲音報警信號，同時電路中的LED導(dǎo)通，發(fā)光二極管被點亮，進(jìn)行發(fā)光報警10。圖3-3 聲光報警電路圖3.4 實時時鐘電路 DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補償功能，工作電壓 為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個318的 用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背 電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。3.5 液晶顯示模塊設(shè)計12864漢字圖形點陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個中文漢字（16X16點陣）、128個字符（8X16點陣）及64X256點陣顯示RAM（GDRAM）。圖3-4為12864模塊的引腳結(jié)構(gòu)及其與單片機的連接12：圖3-4 12864引腳結(jié)構(gòu)和接口3.6 RS-485 通信的設(shè)計3.6.1 RS-485芯片選型由于PC機是系統(tǒng)的主控機，主機PC和單片機之間采用的是RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信，所以在電路設(shè)計時采用RS-485通信收發(fā)器芯片為MAX485，它是MAXIM公司生產(chǎn)的用于RS-485通信的低功率收發(fā)器件，半雙工通信方式，每種芯片都有一個驅(qū)動器和一個收發(fā)器組成。3.6.2 MAX485簡介MAX485是一個8個引腳的芯片，它是一個標(biāo)準(zhǔn)的RS485收發(fā)器，只能進(jìn)行半雙工的通訊，內(nèi)含一個輸出驅(qū)動器和一個信號接收器。MAX485具有低功耗設(shè)計，靜態(tài)電流僅為300uA。MAX485具有三態(tài)輸出特性，在使用MAX485時，總線最多可以同時連接32個MAX485芯片。圖3-5是MAX485的俯視圖和邏輯圖。 圖 3-5 MAX485邏輯圖3.6.3 MAX485電路設(shè)計RS485 總線長距離通訊時易受強信號干擾，所以應(yīng)加保護(hù)措施，可選擇的方法如下隔離保護(hù)方法：采用高頻變壓器、光耦等元件實現(xiàn)接口的電氣隔離。將瞬態(tài)高壓轉(zhuǎn)移到隔離接口中的電隔離層上，不會產(chǎn)生損害性的浪涌電流，起到保護(hù)接口的作用。電路設(shè)計中可以考慮采用高速光耦6N137芯片，也可以優(yōu)化普通光耦電路參數(shù)的設(shè)計，使之能工作在最佳狀態(tài)。（1）6N137簡介 6N137光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器，其內(nèi)部有一個850 nm波長AlGaAs LED和一個集成檢測器組成，其檢測器由一個光敏二極管、高增益線性運放及一個、肖特基鉗位的集電極開路的三極管組成。具有溫度、電流和電壓補償功能，高的輸入輸出隔離，LSTTL/TTL兼容，高速(典型為10MBd)，5mA的極小輸入電流。（3）工作原理 信號從腳2和腳3輸入，發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)片內(nèi)光通道傳到光敏二極管，反向偏置的光敏管光照后導(dǎo)通，經(jīng)電流-電壓轉(zhuǎn)換后送到與門的一個輸入端，與門的另一個輸入為使能端，當(dāng)使能端為高時與門輸出高電平，經(jīng)輸出三極管反向后光電隔離器輸出低電平。當(dāng)輸入信號電流小于觸發(fā)閾值或使能端為低時，輸出高電平，但這個邏輯高是集電極開路的，可針對接收電路加上拉電阻或電壓調(diào)整電路。腳6是集電極開路輸出端，通常加上拉電阻RL。雖然輸出低電平時可吸收電路達(dá)13mA，但仍應(yīng)當(dāng)根據(jù)后級輸入電路的需要選擇阻值。因為電阻太小會使6N137耗電增大，加大對電源的沖擊，使旁路電容無法吸收，而干擾整個模塊的電源，甚至把尖峰噪聲帶到地線上，一般可選2K5.1k，若后級是TTL輸入電路，且只有1到2個負(fù)載，則用47k或15k也行。圖3-6為RS-485通信與單片機的電路連接：圖3-6 MAX485與單片機電路的連接第4章 軟件設(shè)計4.1 軟件的程序?qū)崿F(xiàn)整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的相應(yīng)子程序模塊就大體定下來了。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實質(zhì)性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執(zhí)行軟件也就是一個小的功能執(zhí)行模塊。下面分別說明各個子程序的編寫原理：聲光報警子程序：當(dāng)搜索到報警要求的信號后，調(diào)用報警子程序即可完成報警功能。其報警原理：控制三極管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間來驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲，輸出高電平信號使發(fā)光二極管發(fā)光。4.2 主程序工作流程圖按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如4-1所示：開始系統(tǒng)初始化檢測有無信號輸入啟動聲光報警電路開始報警聲光報警是否持續(xù)10秒聲光報警結(jié)束是否還有檢測信號等待下次報警結(jié)束圖4-1系統(tǒng)主程序工作流程圖主程序代碼設(shè)計：MAIN: MOV IE,#81H ;CPU開放中斷，INT0允許中斷 SETB IT0 ;外部中斷為邊沿觸發(fā)方式 MOV SP,#30H ;指針入口地址 SETB P3.0 CLR P3.1 MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1 MOV P2,#00H ;P2口清零 CLR P1.2 LP: JNB P1.0,LA ;監(jiān)測輸入信號，是否有輸入信號 LA: ACALL DELAY ;延時消抖 JNB P1.0,ALARM ;再次監(jiān)測輸入信號 AJMP LPDELAY:MOV R1,0AAH LD2:MOV R2,0BBH LD1:NOP