畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘摘 要：要： 近年來(lái)隨著過(guò)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民的生活水平有了很大的提高，各種高檔的家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法份子也是越來(lái)越多。許多的不法份子就是看中了大部分人的防盜意識(shí)還不夠強(qiáng)，造成偷盜現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。因此許多居民對(duì)家庭財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題十分困擾。由于電子學(xué)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，給現(xiàn)代家庭管理及報(bào)警系統(tǒng)的選擇帶來(lái)了新的變革，出現(xiàn)了新的面貌。目前正在廣泛應(yīng)用利用閉路的監(jiān)視器來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)視與報(bào)警功能。在日常生活中，遠(yuǎn)程監(jiān)視有許多應(yīng)用實(shí)例，常見(jiàn)的是交通部門(mén)對(duì)城市路況的實(shí)時(shí)監(jiān)視等。但這種監(jiān)視系統(tǒng)是基于專用通信線路實(shí)現(xiàn)的，如光纜等

2、。但是在許多場(chǎng)合下鋪設(shè)專用通信線路是不現(xiàn)實(shí)的，一是費(fèi)用高，二是國(guó)家法律不允許亂鋪亂設(shè)。于是人們的眼光很自然地轉(zhuǎn)到了電話線上來(lái)，這是現(xiàn)成的公用通信網(wǎng)絡(luò)，它普及率高，成本低，可以充分利用。隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)特別是數(shù)字圖象壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展，利用電話線進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視與報(bào)警的可能性越來(lái)越大。通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)完成對(duì)外求助是一種極為方便有效的手段，相關(guān)的應(yīng)用設(shè)計(jì)正逐步推出。本設(shè)計(jì)立足于以無(wú)線通信的方式，探討一種新的報(bào)警系統(tǒng)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 ：微計(jì)算機(jī)單元； 測(cè)控 ；信號(hào)處理 ；無(wú)線通信目目 錄錄1 1無(wú)線通信的常見(jiàn)技術(shù)無(wú)線通信的常見(jiàn)技術(shù) .- 2 -1.1藍(lán)牙技術(shù) .- 2 -1.2nfc 近場(chǎng)通信.- 3

3、 -1.3irda 和 uwb 通信.- 4 -1.4wi-fi（802.11）通信.- 4 -2無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .- 5 -2.1系統(tǒng)方案的構(gòu)想 .- 5 -2.2單片機(jī)最小系統(tǒng) .- 6 -2.3解碼電路 pt2272.- 8 -2.3.1pt2272引腳及功能定義.- 8 -2.3.2地址碼及數(shù)據(jù)碼的表示方法.- 9 -2.3.3誤碼的產(chǎn)生.- 10 -2.4聲光報(bào)警電路 .- 11 -2.5無(wú)線接收模塊與解碼器 .- 12 -2.6硬件抗干擾 .- 13 -3無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .- 13 -3.1程序流程圖 .- 14

4、-3.2軟件調(diào)試 .- 14 -4總結(jié)及致謝總結(jié)及致謝 .- 15 -4.1總結(jié) .- 15 -4.2致 謝.- 16 -5 5參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .- 17 -6附錄：程序清單附錄：程序清單 .- 18 -1 1無(wú)線通信的常見(jiàn)技術(shù)無(wú)線通信的常見(jiàn)技術(shù)1.1 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)（1）藍(lán)牙簡(jiǎn)介愛(ài)立信在 1994 年開(kāi)始研究一種能使手機(jī)與其附件（如耳機(jī)）之間互相通信的無(wú)線模塊，4 年后，愛(ài)立信、諾基亞、ibm 等公司共同推出了藍(lán)牙技術(shù)，主要用于通信和信息設(shè)備的無(wú)線連接。藍(lán)牙工作頻率在 2.4ghz，有效范圍大約在 10m 半徑內(nèi)。在此范圍內(nèi)，采用藍(lán)牙技術(shù)的多臺(tái)設(shè)備，如手機(jī)、微機(jī)、激光打印機(jī)等能夠無(wú)線互聯(lián)

5、，以約 1mb/s 的速率相互傳遞數(shù)據(jù)，并能方便的接入互聯(lián)網(wǎng)。隨著藍(lán)牙芯片價(jià)格和耗電量的不斷降低，藍(lán)牙已成為許多高端pda 和手機(jī)的必備功能。（2）藍(lán)牙的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整個(gè)藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可由底層硬件模塊、中間協(xié)議層和應(yīng)用層三部分組成。藍(lán)牙底層模塊由基帶層（bb） 、鏈路管理層（lm）和射頻層（rf)構(gòu)成。rf 主要負(fù)責(zé)射頻處理和基頻調(diào)制；bb 負(fù)責(zé)跳頻和藍(lán)牙數(shù)據(jù)及信息幀的傳輸；lm 負(fù)責(zé)連接的建立、拆除及鏈路的安全和控制。上層軟件模塊不能和底層硬件模塊直接連接，兩個(gè)模塊接口之間的消息和數(shù)據(jù)通過(guò)主機(jī)控制接口（hci）的解釋才能進(jìn)行傳遞。hci 實(shí)際上相當(dāng)于藍(lán)牙協(xié)議中軟硬件之間的橋梁，它提供了一

6、個(gè)調(diào)用下層 bb、lm、狀態(tài)和控制寄存器等硬件的統(tǒng)一命令接口。中間協(xié)議層包括邏輯鏈路控制與適配協(xié)議（l2cap)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（sdp） 、串口仿真協(xié)議（rfcomm）等。最上層是應(yīng)用層，對(duì)應(yīng)于各種應(yīng)用程序。藍(lán)牙支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信方式。主動(dòng)發(fā)出連接請(qǐng)求的設(shè)備稱為主設(shè)備（master） ，被動(dòng)接受連接的設(shè)備稱為從設(shè)備（slave） 。一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或一個(gè)以上的從設(shè)備所組成的網(wǎng)絡(luò)稱為主從網(wǎng)絡(luò)或微微網(wǎng)(piconet)，它是藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的基本單元，一個(gè)主設(shè)備最多可以同時(shí)與 7 個(gè)處于激活（active）狀態(tài)的從設(shè)備互相傳遞數(shù)據(jù)，當(dāng)從設(shè)備只與網(wǎng)絡(luò)保持同步而不傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，此從設(shè)備便處于休眠（park

7、）狀態(tài)，此時(shí)在一個(gè)微微網(wǎng)中最多可以容納256 個(gè)從設(shè)備。在微微網(wǎng)內(nèi)部所有的設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)的 1mbit/s 的傳輸速率，因此當(dāng)有更多的從設(shè)備加入微微網(wǎng)，每個(gè)從設(shè)備所分配到的傳輸速率也就隨之下降，對(duì)此可以通過(guò)多個(gè)微微網(wǎng)共存一個(gè)區(qū)域來(lái)解決，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)微微網(wǎng)便構(gòu)成了一個(gè)分散網(wǎng)絡(luò)（scatternet） 。每一個(gè)微微網(wǎng)內(nèi)的所有設(shè)備均使用同一個(gè)跳頻序列，微微網(wǎng)不同所用的跳頻序列也不同，因而根據(jù)不同的跳頻序列便 可區(qū)分不同的微微網(wǎng)。在分散網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)微微網(wǎng)中的主設(shè)備可以是其它網(wǎng)絡(luò)的從設(shè)備。如圖 6。其中，設(shè)備 1 既是微微網(wǎng) 2 的從設(shè)備又是微微網(wǎng) 1 的主設(shè)備，同時(shí)，微微網(wǎng) 1 與微微網(wǎng) 3 共享

8、設(shè)備 3，這樣，對(duì)于微微網(wǎng)中的設(shè)備不僅單獨(dú)有 1mb/s 的傳輸速率，還可能與其他網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)行通信，但應(yīng)當(dāng)注意的是當(dāng)此設(shè)備處于激活狀態(tài)時(shí)，只能選擇加入其中的某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，為了不造成網(wǎng)絡(luò)之間嚴(yán)重的干擾，一個(gè)分散網(wǎng)絡(luò)中可允許同時(shí)存在 10 個(gè)微微網(wǎng)。圖 6 分散網(wǎng)絡(luò)（3）藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用作為一種電纜替代技術(shù)，藍(lán)牙具有低成本高速率的特點(diǎn)，它可把內(nèi)嵌有藍(lán)牙芯片的計(jì)算及、手機(jī)和多種便攜通信終端互聯(lián)起來(lái)，為其提供語(yǔ)音和數(shù)字接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)交換和處理。藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用主要有以下 3 類：語(yǔ)音/數(shù)據(jù)接入 是指將一臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)安全的無(wú)線鏈路連接到通信設(shè)備上，完成與廣域網(wǎng)的連接外圍設(shè)備互聯(lián) 是指將各種設(shè)備通

9、過(guò)藍(lán)牙鏈路連接到主機(jī)上個(gè)人局域網(wǎng)（pan） 主要用于個(gè)人網(wǎng)絡(luò)與信息的共享與交換。1.2 nfc 近場(chǎng)通信近場(chǎng)通信nfc 作為一種新興的技術(shù)，大致總結(jié)了藍(lán)牙技術(shù)協(xié)同工作能力差的弊病。不過(guò)，它的目標(biāo)并非是完全取代藍(lán)牙、wi-fi 等其他無(wú)線技術(shù)，而是在不同的場(chǎng)合、不同的領(lǐng)域起到相互補(bǔ)充的作用。因?yàn)?nfc 的數(shù)據(jù)傳輸速率較低，僅為 212kbps，不適合諸如音視頻流等需要較高帶寬的應(yīng)用。 具有成本低廉、方便易用和更富直觀性等特點(diǎn)，這讓它在某些領(lǐng)域顯得更具潛力通過(guò)一個(gè)芯片、一根天線和一些軟件的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)各種設(shè)備在幾厘米范圍內(nèi)的通信，而費(fèi)用僅為歐元。據(jù) 有關(guān)有最新研究，市場(chǎng)可能發(fā)跡于移動(dòng)手持設(shè)備。

10、估計(jì)，到年以后，市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)采用芯片的智能手機(jī)和增強(qiáng)型手持設(shè)備。到年，這種手持設(shè)備將占一半以上的市場(chǎng)。如果技術(shù)能得到普及，它將在很大程度上改變?nèi)藗兪褂迷S多電子設(shè)備的方式，甚至改變使用信用卡、鑰匙和現(xiàn)金的方式。1.3 irda 和和 uwb 通信通信紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì) irda 成立于 1993 年，是致力于建立紅外線無(wú)線連接的非營(yíng)利組織。起初，采用 irda 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線設(shè)備僅能在 1m 范圍內(nèi)以 115.2kb/s 速率傳輸數(shù)據(jù)，很快發(fā)展到 4mb/s 的速率，后來(lái)，速率又達(dá)到 16mb/s。 irda 是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù)，他也許是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)的技術(shù)。目前他的軟硬件技術(shù)

11、都很成熟，在小型移動(dòng)設(shè)備，如 pda、手機(jī)上廣泛使用。事實(shí)上，當(dāng)今每一個(gè)出廠的 pda 及許多手機(jī)、筆記本電腦、打印機(jī)等產(chǎn)品都支持 irda。 irda 的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需申請(qǐng)頻率的使用權(quán)，因而紅外通信成本低廉。他還具有移動(dòng)通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)。由于數(shù)據(jù)傳輸率較高，適于傳輸大容量的文件和多媒體數(shù)據(jù)。此外，紅外線發(fā)射角度較小，傳輸上安全性高。 irda 的不足在于他是一種視距傳輸，2 個(gè)相互通信的設(shè)備之間必須對(duì)準(zhǔn)，中間不能被其他物體阻隔，因而該技術(shù)只能用于 2 臺(tái)（非多臺(tái)）設(shè)備之間的連接。而藍(lán)牙就沒(méi)有此限制，且不受墻壁的阻隔。 irda 目前的研究方向是如何解決視距傳

12、輸問(wèn)題及提高數(shù)據(jù)傳輸率。超寬帶技術(shù) uwb 是另一個(gè)新發(fā)展起來(lái)的無(wú)線通信技術(shù)。uwb 通過(guò)基帶脈沖作用于天線的方式發(fā)送數(shù)據(jù)。窄脈沖（小于 1ns)產(chǎn)生極大寬帶的信號(hào)。脈沖采用脈位調(diào)制或二進(jìn)制移相鍵控調(diào)制。uwb 被允許在 3.1-10.6ghz 的波段內(nèi)工作。他主要應(yīng)用在小范圍、高分辨率、能夠穿透墻壁、地面和身體的雷達(dá)和圖像系統(tǒng)中。除此之外，這種新技術(shù)適用于對(duì)速率要求非常高的 lans 或 pans。軍事部門(mén)已對(duì) uwb 進(jìn)行了多年研究，開(kāi)發(fā)出了分辨率極高的雷達(dá)。直到 2004 年 2 月14 日，美國(guó) fcc 才準(zhǔn)許該技術(shù)進(jìn)入民用領(lǐng)域。所以對(duì)于商業(yè)和消費(fèi)領(lǐng)域，uwb 還是新鮮事物。但據(jù)報(bào)道，

13、一些公司已開(kāi)發(fā)出 uwb 收發(fā)器，用于制造能夠看穿墻壁、地面的雷達(dá)和圖像裝置，這種裝置可以用來(lái)檢查道路、橋梁及其他混凝土和瀝青結(jié)構(gòu)建筑中的缺陷，可用于地下管線、電纜和建筑結(jié)構(gòu)的定位。另外，在消防、救援、治安防范及醫(yī)療、醫(yī)學(xué)圖像處理中都大有用武之地。uwb 的一個(gè)非常有前途的應(yīng)用是汽車(chē)防撞系統(tǒng)。戴姆勒克萊斯勒公司已經(jīng)試制出用于自動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng)的雷達(dá)。在不久的將來(lái)，這種防撞雷達(dá)將成為高級(jí)汽車(chē)的一個(gè)選件。uwb 最具特色的應(yīng)用將是視頻消費(fèi)娛樂(lè)方面的無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)?？疾飕F(xiàn)有的無(wú)線通信方式，802.11b 和藍(lán)牙的速率太慢，不適合傳輸視頻數(shù)據(jù)；54mb/s 速率的 802.11a 標(biāo)準(zhǔn)可以處理視頻數(shù)據(jù)，但費(fèi)

14、用昂貴。而 uwb 有可能在 10m 范圍內(nèi)，支持高達(dá) 110mb/s 的數(shù)據(jù)傳輸率，不需要壓縮數(shù)據(jù)，可以快速、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)地完成視頻數(shù)據(jù)處理。1.4 wi-fi（802.11）通信）通信wi-fi（wireless fidelity)也是一種無(wú)線通信協(xié)議，正式名稱是 ieee802.11b，與藍(lán)牙一樣，同屬于短距離無(wú)線通信技術(shù)。wi-fi 速率最高可達(dá) 11mb/s。雖然在數(shù)據(jù)安全性方面比藍(lán)牙技術(shù)要差一些，但在電波的覆蓋范圍方面卻略勝一籌，可達(dá) 100m 左右，不用說(shuō)家庭、辦公室，就是小一點(diǎn)的整棟大樓也可使用。wifi 也是一種基于 802.11b.802.11a 以及尚未最后形成的 802.

15、11g 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它可便于用戶實(shí)現(xiàn)無(wú)線接入和共享網(wǎng)絡(luò)資源，802.11b 是 ieee 制定的一種無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，它能在 2.4ghz 的頻率上使用 dsss（direct sequence spread）無(wú)線電傳輸方式,提供 1mbps、2mbps、5.5mpbs 和 11mbps 等多重傳輸速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（傳輸速度受距離和環(huán)境影響） 。wi-fi 的網(wǎng)絡(luò)組成一般是由無(wú)線網(wǎng)卡和接入點(diǎn) ap(access point)兩部分組成，只需安裝無(wú)線接入點(diǎn)，并在每臺(tái)筆記本電腦上插入無(wú)線網(wǎng)卡構(gòu)造一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)，就可以在家里或辦公室中的每一個(gè)角落輕松的無(wú)線上網(wǎng)。wi-fi 網(wǎng)絡(luò)利用的是無(wú)繩電

16、話等設(shè)備所使用的公共信道，只要有一個(gè)接入點(diǎn)和一個(gè)高速互聯(lián)網(wǎng)連接，在其周?chē)鷶?shù)百米的距離內(nèi)就架設(shè)了一個(gè) wi-fi 網(wǎng)絡(luò)。wi-fi 是以太網(wǎng)的一種無(wú)線擴(kuò)展，理論上只要用戶位于一個(gè)接入點(diǎn)四周的一定區(qū)域內(nèi)，就能以最高約 11mb/s 的速度接入 web。但實(shí)際上，如果有多個(gè)用戶同時(shí)通過(guò)一個(gè)點(diǎn)接入，帶寬被多個(gè)用戶分享，wi-fi 的連接速度一般將只有幾百 kb/s。wi-fi 的信號(hào)不受墻壁阻隔，但在建筑物內(nèi)的有效傳輸距離小于戶外。wi-fi 技術(shù)的最具誘惑力的方面在于將 wi-fi 與基于 xml 或 java 的 web 服務(wù)融合起來(lái)之后，可以大幅度減少企業(yè)的 it 成本。例如，許多企業(yè)選擇在每一

17、層樓或每一個(gè)部門(mén)配備 802.11b 的接入點(diǎn)，而不是采用電纜線把整幢建筑物連接起來(lái)。這樣一來(lái)，可以節(jié)省大量鋪設(shè)電纜所需花費(fèi)的資金。更多新的 wi-fi 標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中。速度更快的 802.11g 使用與 802.11b 相同的正交頻分多路復(fù)用調(diào)制技術(shù)。他工作在 2.4ghz 頻段，速率達(dá) 54mb/s。比目前通用的 802.11b快了 5 倍。802.11g 標(biāo)準(zhǔn)本質(zhì)上擴(kuò)展了 802.11b 在 2.4ghz 頻段的性能。通過(guò)使用 ofdm 技術(shù)，獲得了 54mb/s 的高速，并且完全向后兼容 802.11b，他將最終取代 802.11a。802.11g雖然還在草稿階段，但是根據(jù)最近國(guó)際消

18、費(fèi)電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)判斷，802.11g 將有可能被大多數(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品制造商選擇作為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。2無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)方案的構(gòu)想系統(tǒng)方案的構(gòu)想隨著社會(huì)發(fā)展與人民生活水平的不斷提高，各種社會(huì)保障服務(wù)日益顯得重要。通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)完成對(duì)外求助是一種極其方便有效的手段。完成這些功能涉及到信息采集、通信、計(jì)算機(jī)、語(yǔ)音信號(hào)處理等多方面的應(yīng)用技術(shù)。為了充分利用單片機(jī)在控制領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)以及硬件開(kāi)發(fā)模塊化的結(jié)構(gòu)易于調(diào)整的優(yōu)勢(shì)，在該系統(tǒng)中采用了以單片機(jī)控制為中心，各種不同功能模塊完成相應(yīng)功能。系統(tǒng)采用近幾年來(lái)成熟的各項(xiàng)無(wú)線電通信技術(shù)、微控制技術(shù)、語(yǔ)音處理技術(shù)和功能化模塊化、結(jié)

19、構(gòu)化技術(shù)來(lái)構(gòu)造基本的系統(tǒng)功能。使該系統(tǒng)易于維護(hù)和改進(jìn)調(diào)整。系統(tǒng)方案在通信應(yīng)用方面主要有兩種構(gòu)想。其一是主機(jī)和分機(jī)聯(lián)系的無(wú)線電通信采用單工通信。由于系統(tǒng)所需要的報(bào)警數(shù)據(jù)信號(hào)采用多路信號(hào)輸入，免除布線困難和不易于調(diào)整的構(gòu)造，使用無(wú)線電通信達(dá)到系統(tǒng)可擴(kuò)展性。基于小型化系統(tǒng)的應(yīng)用，采用單工通信可以降低成本、電路簡(jiǎn)化適用和易于維護(hù)等特點(diǎn)。其二就是無(wú)線電通信采用雙工通信。雙工通信的優(yōu)勢(shì)在于能夠使主機(jī)和分機(jī)保持通信聯(lián)系，分機(jī)能夠得到主機(jī)的控制信號(hào)并采取相應(yīng)措施完成既定功能。當(dāng)然雙工通信必然導(dǎo)致成本上升和電路復(fù)雜化等，但作為稍大規(guī)模的報(bào)警等設(shè)施，這代價(jià)是值得付出的。 作為報(bào)警信號(hào)的采集者傳感器部分，為了適用多

20、種傳感器的信號(hào)輸入，采用公共接口作為傳感器信號(hào)的輸出接口。無(wú)論傳感器的輸出信號(hào)如何，都采用一個(gè)集成開(kāi)關(guān)，當(dāng)傳感器信號(hào)達(dá)到其預(yù)先設(shè)定值就打開(kāi)集成開(kāi)關(guān)，使編碼發(fā)射模塊得電工作，對(duì)該報(bào)警采集點(diǎn)的信息進(jìn)行編碼調(diào)制發(fā)射。 關(guān)于語(yǔ)音信號(hào)處理，采用 isd 信息存儲(chǔ)器件公司的語(yǔ)音處理芯片，其優(yōu)勢(shì)在于能夠斷電保存和方便的進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的任意更改，而且它還能采用模擬存儲(chǔ)技術(shù)使得語(yǔ)音信號(hào)還原更為真實(shí)。就自動(dòng)撥號(hào)來(lái)說(shuō)，必須檢測(cè)電話交換機(jī)的信號(hào)音以確認(rèn)自動(dòng)撥號(hào)后的進(jìn)程狀態(tài)，按照國(guó)家電信標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)軟硬件電路檢測(cè)出信號(hào)音，使單片機(jī)控制下一進(jìn)程的運(yùn)行。 綜合以上思路，本系統(tǒng)接收硬件部分是以 89s51 單片機(jī)為控制中心，其外

21、圍部件功能可分劃為無(wú)線接收模塊、數(shù)據(jù)處理，結(jié)果顯示等幾個(gè)模塊組成。系統(tǒng)框圖如圖 3-l 所示。at89s51 單片機(jī)pt2272 接收模塊發(fā)光二極管顯示電路振蕩電路復(fù)位電路揚(yáng)聲器圖 3-l：系統(tǒng)框圖2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)，或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對(duì) 51 系列單片機(jī)來(lái)說(shuō),最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。下面給出一個(gè) 51 單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖： 1)復(fù)位電路：由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，由圖并結(jié)合電容電壓不能突變的性質(zhì)，可以知道，當(dāng)系統(tǒng)一上電，rst 腳將會(huì)出現(xiàn)高電平，并且，這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的 rc 值

22、來(lái)決定。典型的 51 單片機(jī)當(dāng) rst 腳的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位，所以，適當(dāng)組合 rc 的取值就可以保證可靠的復(fù)位。一般教科書(shū)推薦 c 取 10u，r 取 10k。原則就是要讓 rc 組合可以在 rst 腳上產(chǎn)生不少于 2 個(gè)機(jī)周期的高電平。至于如何具體定量計(jì)算，可以參考電路分析相關(guān)書(shū)籍。2)晶振電路：典型的晶振取 11.0592mhz(因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到 9600 波特率和 19200 波特率,用于有串口通訊的場(chǎng)合)/12mhz(產(chǎn)生精確的 us 級(jí)時(shí)歇,方便定時(shí)操作)，在本電路中，取 12m。3)單片機(jī)引腳定義：一片 a t89s51/52 或其他 51 系列兼容單片機(jī)。對(duì)于

23、 31 腳(ea/vpp)，當(dāng)接高電平時(shí)，單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部 rom 的 0000h 開(kāi)始執(zhí)行;當(dāng)接低電平時(shí),復(fù)位后直接從外部 rom 的0000h 開(kāi)始執(zhí)行。單片機(jī)的共 40 個(gè)引腳功總共 40 個(gè)腳，電源用 2 個(gè)(vcc 和 gnd)，晶振用 2 個(gè)，復(fù)位 1 個(gè)，ea/vpp 用 1 個(gè)，剩下還有 34 個(gè)。29 腳 psen，30 腳 ale 為外擴(kuò)數(shù)據(jù)/程序存儲(chǔ)器時(shí)才有特定用處，一般情況下不用考慮，這樣，就只剩下 32 個(gè)引腳，它們是： p0 端口 p0.0 - p0.7 共 8 個(gè)； p1 端口 p1.0 - p1.7 共 8 個(gè)； p2 端口 p2.0 - p2.7 共 8

24、個(gè)； p3 端口 p3.0 - p3.7 共 8 個(gè)；2.3 解碼電路解碼電路 pt2272 .1 pt2272 引腳及功能定義引腳及功能定義 名稱 管腳說(shuō) 明 a0-a111-8、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),必須與 2262 一致,否則不解碼 d0-d57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí),只有在地址碼與 2262 一致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與 2262 數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平,否則輸出為低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 vcc18電源正端（）vss9電源負(fù)端（）din14數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸出端osc

25、116振蕩電阻輸入端，與 osc2 所接電阻決定振蕩頻率；osc215振蕩電阻振蕩器輸出端； vt17解碼有效確認(rèn) 輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)）2.3.2地址碼及數(shù)據(jù)碼的表示方法地址碼及數(shù)據(jù)碼的表示方法 地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來(lái)表示，兩個(gè)窄脈沖表示“0”；兩個(gè)寬脈沖表示“1”；一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“f”也就是地址碼的“懸空”上面是我們從超再生接收模塊信號(hào)輸出腳上截獲的一段波形，可以明顯看到，圖上半部分是一組一組的字碼，每組字碼之間有同步碼隔開(kāi)，所以我們?nèi)绻脝纹瑱C(jī)軟件解碼時(shí)，程序只要判斷出同步碼，然后對(duì)后面的字碼進(jìn)行脈沖寬度識(shí)別即可。圖下部分是放大的一組字碼：一個(gè)字

26、碼由 12 位 ad 碼（地址碼加數(shù)據(jù)碼，比如 8 位地址碼加 4位數(shù)據(jù)碼）組成，每個(gè) ad 位用兩個(gè)脈沖來(lái)代表：兩個(gè)窄脈沖表示“0”；兩個(gè)寬脈沖表示“1”；一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“f”也就是地址碼的“懸空”。2.3.3誤碼的產(chǎn)生誤碼的產(chǎn)生 2262 每次發(fā)射時(shí)至少發(fā)射 4 組字碼，2272 只有在連續(xù)兩次檢測(cè)到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會(huì)把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動(dòng) vt 端同步為高電平。 因?yàn)闊o(wú)線發(fā)射的特點(diǎn)，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會(huì)產(chǎn)生誤碼，所以程序可以丟棄處理。 pt2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 l4/m4/l6/m6之分，其中

27、 l 表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。m 表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。后綴的 6 和 4 表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用 4路并行數(shù)據(jù)時(shí)（pt2272-m4)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 8 位，如果采用6 路的并行數(shù)據(jù)時(shí)(pt2272-m6)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。2.4 聲光報(bào)警電路聲光報(bào)警電路當(dāng)接收模塊 pt2272 接收到編碼信號(hào)后，即對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼，單片機(jī)分析解碼數(shù)據(jù)，若有危險(xiǎn)信號(hào)，則聲光報(bào)警。2.5 無(wú)線接收模塊與解碼器無(wú)線接收模塊與解碼器f05a 發(fā)射電路

28、的配套接收電路如圖 14 所示。其中：j04c 是接收模塊，j04d 為放大整形模塊，解碼器采用的是 pt2272。圖 14 無(wú)線接收電路原理圖1)at89s51 中心處理芯片at89s51 芯片是接收無(wú)線接收芯片的地址碼和數(shù)據(jù)碼，辨別發(fā)生報(bào)警的地點(diǎn)，并控制雙音頻撥號(hào)器撥打相應(yīng)的電話號(hào)碼，通過(guò)監(jiān)測(cè)對(duì)方摘機(jī)返回按鍵進(jìn)行語(yǔ)音信息報(bào)警。2)電話摘機(jī)返回音監(jiān)測(cè)線路在語(yǔ)音報(bào)警過(guò)程中，使用 mt8870 模塊來(lái)監(jiān)測(cè)雙音頻撥號(hào)后對(duì)方摘機(jī)返回鍵，確認(rèn)返回鍵后再發(fā)放語(yǔ)音報(bào)警信息。2.6 硬件抗干擾硬件抗干擾在無(wú)線通訊中使用單片機(jī)會(huì)對(duì)通訊系統(tǒng)造成嚴(yán)重的干擾，相信許多技術(shù)人員一定有過(guò)同 樣的苦惱。 如果硬件設(shè)計(jì)不當(dāng)

29、， 會(huì)造成原先硬件解碼時(shí)通訊距離為 200 米， 而用軟件解碼后 可能只有十幾米，因此解決硬件抗干擾問(wèn)題在很大程度上可減少軟件解碼的誤碼率。1、收發(fā)模塊：早期常用的頻率為 47mhz，在這種頻率下，很難有好的解決方法；建議 采用目前國(guó)家允許無(wú)線遙控使用的頻率 315 mhz。2、隔離：為了有效抑制單片機(jī)對(duì)接收模塊的電磁干擾，建議采用：電源隔離；端口隔離，端口隔離可采用三極管或比較器。3無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)無(wú)線報(bào)警接收系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 程序流程圖程序流程圖系統(tǒng)程序流程圖檢測(cè)無(wú)線電信號(hào)解碼送單片機(jī)分析危險(xiǎn)？聲光報(bào)警開(kāi)始3.23.2軟件調(diào)試軟件調(diào)試本次軟件設(shè)計(jì)最突出的難點(diǎn)就要邏輯控制嚴(yán)密，延時(shí)

30、的處理要精確。整個(gè)程序用的是匯編語(yǔ)言編程，程序的編寫(xiě)雖然煩瑣但條理必須清楚。在對(duì)掛機(jī)程序的調(diào)試中，剛開(kāi)始不論怎樣，均不能正確接收。之后就對(duì)程序進(jìn)行了細(xì)致的檢查，并從整體設(shè)計(jì)到單條改正的對(duì)程序修改。查得程序中寄存器 r7 與延時(shí)子程序中寄存器 r7 相沖突，使得程序跑飛，后直接開(kāi)辟內(nèi)存單元作為存儲(chǔ)之用，才是的收接電路工作正常。接收程序的調(diào)試更多的依賴了硬件的穩(wěn)定性。為了使發(fā)送電路的軟硬件能相輔相成的實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能，總是在修改程序的同時(shí)，適當(dāng)?shù)男薷挠布膮?shù)大小，而這也是調(diào)試中最難的部分，也用去了相當(dāng)多的時(shí)間。整個(gè)調(diào)試過(guò)程是在不斷的失敗和吸取新的經(jīng)驗(yàn)中進(jìn)行，但過(guò)程中學(xué)習(xí)到了許多的實(shí)踐操作知識(shí)。4總結(jié)

31、總結(jié)及致謝及致謝4.14.1總結(jié)總結(jié)通過(guò)設(shè)計(jì)這套紅外報(bào)警接收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我有以下幾方面的心得體會(huì)：首先，在設(shè)計(jì)中通過(guò)老師的指導(dǎo)，了解、認(rèn)識(shí)了電子電路的設(shè)計(jì)流程、步驟和方法。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，先應(yīng)一套總體思路，然后根據(jù)思路設(shè)計(jì)框架圖，再根據(jù)框架設(shè)計(jì)各個(gè)單元電路，最后將各電路組合安裝、調(diào)試。其次，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，將三年來(lái)所學(xué)的課程（電工、數(shù)字電子、模擬電子等） ，融會(huì)貫通在一起，可謂是一次真正意義的知識(shí)應(yīng)用與實(shí)踐。與此同時(shí)，還加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步理解，對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)程遇到的模糊的概念，疑難問(wèn)題也迎刃而解，可謂是一次知識(shí)的升華。還有我個(gè)人認(rèn)為在這次設(shè)計(jì)中最重要的收獲是無(wú)形中形成的一套電子電路知識(shí)體系和

32、設(shè)計(jì)思路。而知識(shí)體系和設(shè)計(jì)思路的形成也真正的達(dá)到了大學(xué)學(xué)習(xí)的目的：學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。這為以后無(wú)論是繼續(xù)學(xué)習(xí)，還是從事相關(guān)工作都奠定了基礎(chǔ)。然而，通過(guò)這次設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了很多不足之處：知識(shí)欠缺，還不完善，還有很多需要去認(rèn)真學(xué)習(xí)、鉆研。對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的很多部分還只停留在定性分析階段，不能進(jìn)行定量分析。缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)元器件的認(rèn)識(shí)還不夠，特別是對(duì)元器件的選用上還不能獨(dú)立完成。由于知識(shí)的缺乏，對(duì)這套系統(tǒng)設(shè)計(jì)還不完善，例如，沒(méi)有加入開(kāi)機(jī)延時(shí)電路等。4.24.2致致 謝謝首先感謝各位指導(dǎo)老師，各位同學(xué)給我的支持和幫助，感謝他們?cè)谶@幾個(gè)月份給與的關(guān)鍵性指導(dǎo)和提議。同時(shí)我也感謝家里的父母，為我提供了一個(gè)很好的學(xué)習(xí)環(huán)境，和

33、無(wú)微不至的關(guān)懷，在我感到困難和灰心時(shí)，他們對(duì)我的鼓勵(lì)，我的成功有他們不可以或缺的功勞。感謝我的指導(dǎo)老師，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。 感謝同學(xué)們對(duì)我的幫助和指點(diǎn)。沒(méi)有他們的幫助和提供資料對(duì)于我一個(gè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)一竅不通的人來(lái)說(shuō)要想在短短的幾個(gè)月的時(shí)間里學(xué)習(xí)到電子知識(shí)并完成畢業(yè)論文是幾乎不可能的事情。 歲月如流，流走的是時(shí)光，流不動(dòng)的是永存于心底的這份情愫！5 5 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1蘇長(zhǎng)贊主編：實(shí)用遙控技術(shù)手冊(cè) ，北京：人民郵電出版社，1996 年。2陳永甫主編：紅外探測(cè)與控制電路 ，北京：人民郵電出版社，2004年。3

34、無(wú)線電愛(ài)好者叢書(shū)編委會(huì)，黃繼昌等主編：實(shí)用識(shí)別電路 ，北京： 人民郵電出版社，2005 年。4華中理工電子學(xué)教研室編，康華光主編：電子技術(shù)基礎(chǔ) （模擬部分）（第四版） ，北京：高等教育出版社，1999 年。5華中理工電子學(xué)教研室編，康華光主編：電子技術(shù)基礎(chǔ) （數(shù)字部分）（第四版） ，北京：高等教育出版社，2000 年。6秦曾煌主編：電工學(xué)上冊(cè)，電工技術(shù)（第五版） ，北京：高等教育出版社，1999 年。7秦曾煌主編：電工學(xué)下冊(cè)，電子技術(shù)（第五版） ，北京：高等教育出版社，1999 年。8萬(wàn)福君.單片機(jī)微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2003.9宏晶科技.stc89cs1rc-rd

35、+- guide. http:/www.stc-. 2005.10基于 keil cs 1 高級(jí)語(yǔ)言的 tks 系列仿真器使用指南.廣州致遠(yuǎn)電子有限公司，2004.11袁希光.傳感器技術(shù)手冊(cè).國(guó)防工業(yè)出版社，1986.12強(qiáng)錫福.傳感器.機(jī)械工業(yè)出版社，2000.13徐愛(ài)均.keil cx51 v7.0 單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編程與 u vision2 應(yīng)用實(shí)踐.電子工業(yè)出版社，2004.14賴麒文.8051 單片機(jī) c 語(yǔ)言徹底應(yīng)用.科學(xué)出版社，2002.15周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社，1991,16馬忠梅，籍順心.單片機(jī)的 c 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì).北京航空航天大學(xué)出版社，

36、1999. 17劉光斌，劉冬，姚志成.單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)用抗干擾技術(shù).人民郵電出版社，2003.18張偉，王力，趙晶.protel dxp 入門(mén)與提高.人民郵電出版社，2003.19閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社，1998.6附錄：程序清單附錄：程序清單無(wú)線報(bào)警接收及處理源程序;-status equ 0x03porta equ 0 x05portb equ 0 x06w equ 0 x00f equ 0 x01z equ 0 x02c equ 0 x00;-n55ks equ 0 x0c ; nchks equ 0 x0d ; avgir equ 0 x0e ; nsamp equ 0 x0f ; tdetect equ 0 x10 ; ;-org 0 x000goto startorg 0 x004startmovlw b00000001tris porta ; ra0 紅外輸入movlw b00000000tris portb ;rb0 紅外輸出 ; 2us in goto at end of loopblip call doblip ; +6.248ms = 6.250ms totalcall seeblip ; 6.250ms totalc