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成都電子機(jī)械高等??茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)PAGEPAGE36畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:基于GSM/CDMA的防盜報(bào)警系統(tǒng)專業(yè):測(cè)控技術(shù)及智能儀器論文摘要隨著科技的發(fā)展,汽車是越來(lái)越安全了,但是竊車賊的手段也是越來(lái)越高明了。防盜車窗還是能被打破,電子鎖照樣能被撬開(kāi),也就是汽車盜竊的物理途徑不能被完全切斷。我們可以想象這樣一個(gè)竊車的場(chǎng)景:汽車先被拖到一個(gè)偏僻的角落(異常移動(dòng)),接著車窗或者車門被強(qiáng)力打開(kāi)(異常的振動(dòng)和震動(dòng)),隨后汽車就被盜走了。于是我們想如何在這些異常情況發(fā)生時(shí),能自動(dòng)的被快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)到,同時(shí)快速、有效的報(bào)警呢?本設(shè)計(jì)是為了解決傳統(tǒng)汽車防盜方式的缺點(diǎn)和不足而開(kāi)發(fā)一種嶄新的集成傳感、控制和報(bào)警三大功能模塊的汽車防盜GSM報(bào)警系統(tǒng),通過(guò)安裝該報(bào)警器在汽車中,當(dāng)傳感器收到汽車震動(dòng)、移動(dòng)信號(hào)時(shí),以GSM網(wǎng)絡(luò)為信道,把報(bào)警信息通過(guò)短信/電話通知用戶,從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的報(bào)警效果關(guān)鍵詞:電子鎖報(bào)警器震動(dòng)移動(dòng)信號(hào)AbstractAlongwiththetechnicaldevelopment,theautomobilewasmoreandmoresafe,butstoleCheZeithemethodalsoismoreandmorewiseThesecurityglasscanbreak,theelectronlockscanpryopeninthesameoldway,alsoisthephysicalwaywhichtheautomobilestealscannotshutoffcompletely.Ourconceivablesuchstealsthevehiclethescene:Theautomobileistowedfirst(exceptionallymoves)toaremotequoin,thentheglassorthevehicledoorareturnedonbytheforce(unusualvibrationandvibration),afterwardstheautomobileisrobbed.Howthereforedowewantoccurswhentheseunusualsituations,canautomaticbyfast,theaccurateexamination,simultaneouslyisfasteffectively,reportstothepolice?Thisdesignisinordertosolvethetraditionalautomobilesecuritywayshortcomingandinsufficientdevelopsonekindofbrand-newintegratedsensing,controlsandreportstothepolicethreebigfunctionmoduleautomobilesecurityGSMalarmsystem,throughinstallsthisalarmapparatusintheautomobile,whenthesensorreceivestheautomobilevibrates,themotionsignal,taketheGSMnetworkasthechannel,reportstothepolicetheinformationthroughtheshortnote/telephonemessageuser,thusrealizesaccurately,real-timereportstothepolicetheeffectKeywords:electronlocksalarmapparatusautomobilevibratesmotionsignal目錄論文摘要 IAbstract II目錄 III第1章緒論 11.1.機(jī)械式防盜器 11.2.電子防盜器 11.3.網(wǎng)絡(luò)防盜器 11.4.GPS防盜的缺陷: 1第2章總體設(shè)計(jì) 32.1系統(tǒng)的目標(biāo)任務(wù) 32.2系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3第3章系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖及工作原理 4第4章硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì) 64.1主要芯片 64.1.1GSM/CDMA 64.1.2AT89S52 74.1.3MAX813L 124.1.4傳感器 134.1.5加速度傳感器ADXL202 174.2PDU格式簡(jiǎn)介 214.3報(bào)警策略 224.4軟件流程 224.5程序框圖 234.5.1程序流程如圖如下: 234.5.2程序的主循環(huán)如下圖 244.6控制電路 254.7應(yīng)用情況和改進(jìn)設(shè)想 26結(jié)論 27致謝 28參考文獻(xiàn) 29附錄1程序清單 301.1系統(tǒng)主程序 301.2報(bào)警子程序 321.3設(shè)置短信息格式子程序 321.4撥號(hào)報(bào)警子程序 34第1章緒論現(xiàn)行流行的汽車防盜器可以簡(jiǎn)單歸納為三大類,即:機(jī)械式防盜器、電子防盜器和網(wǎng)絡(luò)防盜器,從盜車者破解的難度看,上述三類防盜器越往后科技含量越高,但價(jià)格也基本與科技含量成正比。1.1.機(jī)械式防盜器機(jī)械式防盜裝置是市面上最簡(jiǎn)單、最廉價(jià)的一種防盜裝置,其原理十分簡(jiǎn)單,即鎖住轉(zhuǎn)向盤、控制踏板或擋柄。
優(yōu)點(diǎn):價(jià)格便宜,安裝簡(jiǎn)便,幾百元甚至幾十元就能搞定。
缺點(diǎn):防盜不徹底,每次拆裝比較麻煩,不用時(shí)還得找地方放置。1.2.電子防盜器電子防盜裝置電子防盜就是給車鎖加上電子識(shí)別碼,開(kāi)鎖或配鑰匙都需要輸入十幾位密碼。電子防盜的最大賣點(diǎn)在于密碼解鎖和聲訊報(bào)警。
電子防盜裝置的主要功能有以下四種:聲訊報(bào)警功能、安全提示功能、遙控尋車功能、中央門鎖遙控功能。1.3.網(wǎng)絡(luò)防盜器網(wǎng)絡(luò)防盜裝置即利用現(xiàn)代電子信息技術(shù)、航天技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)汽車與車主的實(shí)時(shí)信息反饋,以全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)為代表。其利用接收衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)與地面監(jiān)控設(shè)備和GPS信號(hào)接收機(jī)組成全球定位系統(tǒng),衛(wèi)星星座連續(xù)不斷發(fā)送動(dòng)態(tài)目標(biāo)——汽車的三維位置、速度和時(shí)間信息,從接收到的反饋信息來(lái)獲知汽車當(dāng)時(shí)所處的位置。目前的GPS系統(tǒng)具有車輛定位、反劫報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)防盜、遙控熄火、車內(nèi)監(jiān)聽(tīng)、拋錨救援、路況信息、人工導(dǎo)航、車輛查詢等多種功能。1.4.GPS防盜的缺陷:一是沒(méi)有建立衛(wèi)星定位地面監(jiān)控中心的地區(qū)GPS無(wú)法工作;二是由于衛(wèi)星數(shù)量有限,信息掃描覆蓋存在一定“盲區(qū)”,從而使監(jiān)控實(shí)際上經(jīng)常處于間斷“丟失”狀態(tài);三是價(jià)格一般都在數(shù)千元以上,光安裝一套不帶顯示屏的GPS就需要花費(fèi)六七千元,而每年還需向服務(wù)商交納近千元的服務(wù)費(fèi)。高昂的費(fèi)用讓許多車主望而卻步。
此汽車防盜GSM報(bào)警系統(tǒng)是集傳統(tǒng)車載式防盜報(bào)警單元和GSM全球通移動(dòng)通信網(wǎng)路控制為一體的高科技產(chǎn)品。該產(chǎn)品無(wú)需設(shè)運(yùn)營(yíng)中心,依托覆蓋率極高的GSM公眾網(wǎng)絡(luò),利用GSM無(wú)線通訊業(yè)務(wù)和短消息增值業(yè)務(wù),采用人車互動(dòng)主動(dòng)防盜模式,對(duì)車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和定位;具有遙控監(jiān)聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音功能、遙控呼叫語(yǔ)音報(bào)警功能、發(fā)送和遙控關(guān)閉報(bào)警短消息功能、被劫報(bào)警按鍵、振動(dòng)報(bào)警等功能,使車主擺脫了看不到、聽(tīng)不見(jiàn)的被動(dòng)防盜尷尬局面;無(wú)需設(shè)運(yùn)營(yíng)中心,解決了GPS入網(wǎng)成本高以及普通的車輛防盜報(bào)警器監(jiān)控范圍小,不勝其煩地聲響噪音等問(wèn)題,能讓您的汽車隨時(shí)隨地盡在您的掌握之中。第2章總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)的目標(biāo)任務(wù)系統(tǒng)的目標(biāo)任務(wù)包括:①主控器對(duì)GSM/CDMA模塊具有實(shí)時(shí)控制性;②確保GSM/CDMA工作的穩(wěn)定性;③要求系統(tǒng)的抗干擾性和報(bào)警功能齊全;④用戶可以對(duì)報(bào)警器進(jìn)行實(shí)時(shí)管理;⑤報(bào)警統(tǒng)具有靈活性、系降低產(chǎn)品成本。2.2系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)根據(jù)以上目標(biāo)任務(wù),為了使系統(tǒng)具有靈活行,這里采用分體組合的方法,使得外部的傳感和報(bào)警裝置獨(dú)立起來(lái),整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下:=1\*GB3①主控器能及時(shí)地對(duì)GSM/CDMA模塊收到的短信息采取相應(yīng)的處理,保證了系統(tǒng)的抗干擾性。=2\*GB3②系統(tǒng)采用輪詢握手的方式保證模塊能夠正常工作,避免系統(tǒng)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。=3\*GB3③用戶可以直接使用自己的收集和系統(tǒng)進(jìn)行控制,如設(shè)防、撤防、修改密碼、查詢狀態(tài)等。④系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程性,不受距離的影響。⑤多路傳感器和繼電器輸出保證了系統(tǒng)的報(bào)警檢測(cè)方位的齊全和遇警處理強(qiáng)大功能。⑥加設(shè)匪警按鈕,遇匪可以直接向家人或者110報(bào)警,確保車主的安全。第3章系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖及工作原理根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)任務(wù)以及總體設(shè)計(jì)方案,本系統(tǒng)主要框圖如圖1,系統(tǒng)有主控機(jī)、傳感器、繼電器組、蜂鳴器、手機(jī)模塊構(gòu)成。各個(gè)部分重要功能如下:控制主機(jī),主控機(jī)核心為89S52單片機(jī),主孔機(jī)負(fù)責(zé)接受傳感器的報(bào)警信號(hào)向繼電器和蜂鳴器發(fā)出動(dòng)作控制命令。主控機(jī)和GSM/CDMAModem之間通過(guò)USB或者RS232串口進(jìn)行雙向通信,接受來(lái)只GSM/CDMAModem的控制信息,根據(jù)車主的控制命令進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置,當(dāng)接到傳感器的報(bào)警信號(hào)后主控機(jī)要控制GSM/CDMAModem撥打設(shè)定的電話號(hào)碼或發(fā)送短信息。GSM/CDMAModem(手機(jī)),主要負(fù)責(zé)向主控機(jī)傳送控制信息、向主控機(jī)指定的電話號(hào)碼發(fā)送報(bào)警信息。繼電器、蜂鳴器,繼電器在主控機(jī)的控制下執(zhí)行鎖死車門,切斷電路、油路等保護(hù)動(dòng)作,蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音。報(bào)警傳感器,可以選配紅外報(bào)警探測(cè)器、振動(dòng)傳感器等,本系統(tǒng)最多允許接入4路報(bào)警傳感器。本系統(tǒng)的工作原理是:當(dāng)汽車遭受盜竊時(shí),由于車身的異常運(yùn)動(dòng)情況被加速度傳感器所監(jiān)測(cè)到,系統(tǒng)CPU根據(jù)兩個(gè)加速度傳感器的三路加速度信息,通過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的分析、處理和分類算法,生成若干類報(bào)警信息;同時(shí),系統(tǒng)CPU控制GSM模塊發(fā)出短信報(bào)警。
本設(shè)計(jì)汽車防盜GSM報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)情況:首先,利用加速度傳感器檢測(cè)汽車的是否存在異常移動(dòng)、異常振動(dòng)、異常振動(dòng)、異常提升和車身異常切斜等等情況。其次,控制單元根據(jù)算法模型分析、報(bào)確認(rèn)上述異常情況的發(fā)生。最后,GSM模塊收到確認(rèn)的異常情況信號(hào)信息,便向預(yù)先設(shè)置的用戶發(fā)送警信息,如==部門、用戶及第二級(jí)用戶。用戶接到報(bào)警信息后還可以回?fù)鼙O(jiān)聽(tīng),實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。下面給出一個(gè)應(yīng)用示意圖如下:第4章硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)4.1主要芯片4.1.1GSM/CDMA軟件部分則基于現(xiàn)在市場(chǎng)上大多數(shù)GSM/CDMAModem均支持GSM07.05規(guī)定的AT指令集。該指令集是ETSI(歐洲通信技術(shù)委員會(huì))發(fā)布的,其中包含了對(duì)撥號(hào)和收發(fā)SMS的控制。利用GSM/CDMA手機(jī)的串行接口,單片機(jī)向手機(jī)手法一系列的AT命令,就能達(dá)到控制手機(jī)撥號(hào)和收發(fā)SMS的目的。常用的AT指令如下與SMS有關(guān)的AT指令(GSM07.05)命令功能ATD撥號(hào)ATH掛機(jī)ATA接電話ATDL重?fù)苌弦淮坞娫捥?hào)碼AT+CSMS選擇短信息服務(wù)AT+CPMS選擇短信息內(nèi)存AT+CMGF選擇短信息格式AT+CSCA短信息中心地址AT+CNMI顯示新收到的短信息AT+CMGR讀短信息AT+CMGS發(fā)送短信息AT+CMGL列出SIM卡中的短信息圖2本系統(tǒng)中用到的AT指令如下:
發(fā)送:AT+CMGF=0
//設(shè)置短消息發(fā)送格式
回答:OK
發(fā)送:AT+CMGS=24
//短信息長(zhǎng)度,注意為十進(jìn)制。
回答:>
發(fā)送:0001030D91683108480646F932080A67094EBA-52A88F66FF01//PDU數(shù)據(jù)包
回答:+CMGS:[,]4.1.2AT89S52主要性能與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容
8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器
1000次擦寫周期
全靜態(tài)操作:0Hz~33Hz
三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器
32個(gè)可編程I/O口線
三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
八個(gè)中斷源
全雙工UART串行通道
低功耗空閑和掉電模式
掉電后中斷可喚醒
看門狗定時(shí)器
雙數(shù)據(jù)指針
掉電標(biāo)識(shí)符
(2)功能特性描述AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造,與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程,亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上,擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash,256字節(jié)RAM,32位I/O口線,看門狗定時(shí)器,2個(gè)數(shù)據(jù)指針,三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu),全雙工串行口,片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外,AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作,支持2種軟件可選擇節(jié)電模式??臻e模式下,CPU停止工作,允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下,RAM內(nèi)容被保存,振蕩器被凍結(jié),單片機(jī)一切工作停止,直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止(3)引腳結(jié)構(gòu)VCC:電源GND:地P0口:P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。作為輸出口,每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí),引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下,P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí),P0P1口:P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,p1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P1端口寫“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí),被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流(IIL)。此外,P1.0和P1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入(P1.0/T2)和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入(P1.1/T2EX),具體如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí),P1口接收低8引腳號(hào)第二功能P2口:P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P2端口寫“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí),被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流(IIL)。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(例如執(zhí)行MOVX@DPTR)時(shí),P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中,P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址(如MOVX@RI)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí),P2口也接收高8P3口:P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,p2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3端口寫“1”時(shí),內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí),被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流(IIL)。P3口亦作為AT89S52特殊功能(第二功能)使用,如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí),P3引腳號(hào)第二功能RST:復(fù)位輸入。晶振工作時(shí),RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計(jì)時(shí)完成后,RST腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下,復(fù)位高電平有效。ALE/PROG:地址鎖存控制信號(hào)(ALE)是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí),鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí),此引腳(PROG)也用作編程輸入脈沖。在一般情況下,ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖,可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而,特別強(qiáng)調(diào),在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。如果需要,通過(guò)將地址為8EH的SFR的第0位置“1”,ALE操作將無(wú)效。這一位置“1”,ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時(shí)有效。否則,ALE將被微弱拉高。這個(gè)ALE使能標(biāo)志位(地址為8EH的SFR的第PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)(PSEN)是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí),PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次,而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),PSEN將不被激活。EA/VPP:訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令,EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令,EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間,EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端特殊功能寄存器:特殊功能寄存器(SFR)的地址空間映象如表1所示。并不是所有的地址都被定義了。片上沒(méi)有定義的地址是不能用的。讀這些地址,一般將得到一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù);寫入的數(shù)據(jù)將會(huì)無(wú)效。用戶不應(yīng)該給這些未定義的地址寫入數(shù)據(jù)“1”。由于這些寄存器在將來(lái)可能被賦予新的功能,復(fù)位后,這些位都為“0”。定時(shí)器2寄存器:寄存器T2CON和T2MOD包含定時(shí)器2的控制位和狀態(tài)位(如表2和表3所示),寄存器對(duì)RCAP2H和RCAP2L是定時(shí)器2的捕捉/自動(dòng)重載寄存器。中斷寄存器:各中斷允許位在IE寄存器中,六個(gè)中斷源的兩個(gè)優(yōu)先級(jí)也可在IE中設(shè)置。存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)MCS-51器件有單獨(dú)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以64K尋址。程序存儲(chǔ)器:如果EA引腳接地,程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開(kāi)始。對(duì)于89S52,如果EA接VCC,程序讀寫先從內(nèi)部存儲(chǔ)器(地址為0000H~1FFFH)開(kāi)始,接著從外部尋址,尋址地址為:2000H~FFFFH。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器:AT89S52有256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。高128字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說(shuō)高128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址,而物理上是分開(kāi)的當(dāng)一條指令訪問(wèn)高于7FH的地址時(shí),尋址方式?jīng)Q定CPU訪問(wèn)高128字節(jié)RAM還是特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問(wèn)特殊功能寄存器(SFR)。例如,下面的直接尋址指令訪問(wèn)0A0H(P2口)存儲(chǔ)單元MOV0A0H,#data使用間接尋址方式訪問(wèn)高128字節(jié)RAM。例如,下面的間接尋址方式中,R0內(nèi)容為0A0H,訪問(wèn)的是地址0A0H的寄存器,而不是P2口(它的地址也是0A0H)。MOV@R0,#data堆棧操作也是簡(jiǎn)介尋址方式。因此,高128字節(jié)數(shù)據(jù)RAM也可用于堆棧空間4.1.3MAX813LMAX813L有雙列直插和貼片兩種封裝形式,其雙列直插如圖1所示,引腳功能如下:第(1)腳為手動(dòng)復(fù)位輸入,低電平有效;第(2)、(3)腳分別為電源和地;第(4)腳為電源故障輸入;第(5)腳為電源故障輸出;第(6)腳為看門狗輸入,第(7)腳為復(fù)位輸出,第(8)腳為看門狗輸出。
MAX813L的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示,由圖可知該芯片具有以下主要性能特點(diǎn):
(1)復(fù)位輸出。系統(tǒng)上電、掉電以及供電電壓降低時(shí),第(7)腳產(chǎn)生復(fù)位輸出,復(fù)位脈沖寬度的典型值為200ms,高電平有效,復(fù)位門限的典型值為4.65V。
(2)看門狗電路輸出。如果在1.6s內(nèi)沒(méi)有觸發(fā)該電路(即第(6)步無(wú)脈沖輸入),則第(8)腳輸出一個(gè)低電平信號(hào)。
(3)手動(dòng)復(fù)位輸入,低電平有效,即第(1)腳輸入一個(gè)低電平,則第(7)腳產(chǎn)生復(fù)位輸出。
(4)1.25V時(shí),第(5)腳輸出一個(gè)低電平信號(hào)。
MAX813L的典型應(yīng)用電路如圖3所示。圖中單片機(jī)以AT89C51為例,MAX813L的第(1)腳與第(8)腳相連。第(7)腳接單片機(jī)的復(fù)位腳(AT89C51的第(9)腳);第(6)腳與單片機(jī)制P10相連。在軟件設(shè)計(jì)中,P10不斷輸出脈沖信號(hào),如果因某種原因單片機(jī)進(jìn)入死循環(huán),則P10無(wú)脈沖輸出。于是1.6s后在MAX813L的第(8)腳輸出低電平,該低電平加到第(1)腳,使MAX813L產(chǎn)生復(fù)位輸出,使單片機(jī)有效復(fù)位,擺脫死循環(huán)的困境。另外,當(dāng)電源電壓低于限值4.65V時(shí),MAX813L也產(chǎn)生復(fù)位輸出,使單片機(jī)處于復(fù)位狀態(tài),不執(zhí)行任何指令,直至電源電壓恢復(fù)正常,可有效防止因電源電壓較低進(jìn)單片機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)誤的動(dòng)作。
電源故障輸入PFI通過(guò)一個(gè)電阻分壓器監(jiān)測(cè)未穩(wěn)壓的直流電源。當(dāng)PFI低于1.25V時(shí),電源故障輸出腳第5腳PFO變低,可引起AT89C51中斷進(jìn)行電源故障處理,或?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)保存下來(lái)。把分壓接到未穩(wěn)壓的直流電源是為了更早地對(duì)電源故障告警。
MAX813L是一體積小、功耗低、性價(jià)比高的帶看門狗和電源監(jiān)控功能的復(fù)位芯片;它使用簡(jiǎn)單、方便。它所提供的復(fù)位信號(hào)為高電平,因而是應(yīng)用于復(fù)位信號(hào)為高電平場(chǎng)合的單片機(jī)系統(tǒng)的理想芯片。4.1.4傳感器
傳感器可利用熱釋電紅外傳感器或振動(dòng)傳感器。熱釋電紅外傳感器通過(guò)檢測(cè)人或動(dòng)物發(fā)射的紅外線而輸出電信號(hào),作用角度為110°。可使用BISS001型紅外成品組件,作用距離通過(guò)菲聶爾透鏡調(diào)節(jié)。振動(dòng)傳感器可采用ND-l型高靈敏振動(dòng)位移傳感器。它是一種集振動(dòng)和位移測(cè)量于一身的全方位固態(tài)控制器件,對(duì)振動(dòng)有很高的檢測(cè)靈敏度,對(duì)周圍環(huán)境的聲音信號(hào)抑制并具有很強(qiáng)的抗干擾能力。其靈敏度通過(guò)電容可調(diào)。聲音信號(hào)抑制,高可靠的
ND系列振動(dòng)位移傳感電路
ND系列振動(dòng)位移傳感器,是一種集振動(dòng)和位移檢測(cè)于一身的全方信固態(tài)控制器件,是目前作為報(bào)警和狀態(tài)檢測(cè)的最佳選擇,傳感部分采用目前最先進(jìn)固態(tài)加速度檢測(cè)器件,既對(duì)振動(dòng)有很高的檢測(cè)靈敏度,又對(duì)周圍環(huán)境的聲音信號(hào)抑制,具有很強(qiáng)的抗干擾能力,可廣泛應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車,保險(xiǎn)柜,庫(kù)房門窗等場(chǎng)合的防盜裝置中,器件的內(nèi)部均含有專用的控制芯片,應(yīng)用非常方便,可直接帶動(dòng)小功率負(fù)載,用一只三極管進(jìn)行電流放大后,即可驅(qū)動(dòng)繼電器或報(bào)警器。
由于ND系列器件工作在固態(tài)檢測(cè)方式,故不存在機(jī)械疲勞,靈敏度降低,誤觸發(fā)和受環(huán)境濕度溫度影響等不良現(xiàn)象,具有很好的一致性,器件根據(jù)控制芯片的不同分為以下兩種型號(hào):
1、ND-1全向振動(dòng)傳感控制電路,特點(diǎn):可調(diào)靈敏度和輸出延時(shí)長(zhǎng)短。
2、ND-2全向振動(dòng)傳感控制電路,特點(diǎn):超微功耗IO<1UA.
3、ND-1和ND-2的專用傳感器.ND-1全向振動(dòng)傳感控制電路
ND-1的外形及引腳見(jiàn)圖1,腳距:2.54mm,引腳功能見(jiàn)表1,內(nèi)部示意圖2,在器件檢測(cè)到振動(dòng)信號(hào)時(shí),能夠輸出直流電壓信號(hào),經(jīng)外部元件電流放大后,即可驅(qū)動(dòng)報(bào)警器或繼電器,并受內(nèi)部定時(shí)器控制,具有報(bào)警一段時(shí)間后自動(dòng)復(fù)位功能.
ND-1的技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)見(jiàn)表2,應(yīng)用見(jiàn)圖3引腳功能1地2懸空3輸出4延時(shí)設(shè)定5電源表1圖1圖2
圖3圖4圖5由于器件內(nèi)部集成度很高,外圍電路相當(dāng)簡(jiǎn)單,圖中的C是延時(shí)控制電容,取值越大,延時(shí)就越長(zhǎng),反之則反,一般取值為0.1UF-10UF之間.R是外接靈敏度設(shè)定電阻,一般情況下懸空即可,這時(shí)ND-1靈敏度最高.當(dāng)晃動(dòng)或振動(dòng)(敲擊)ND-1時(shí),LED點(diǎn)亮(3腳輸出由低電平轉(zhuǎn)為高電平),延時(shí)過(guò)后自動(dòng)熄滅,由于音樂(lè)IC耗電很小,故可用ND-1直接驅(qū)動(dòng),見(jiàn)圖4.也可通過(guò)三極管電流放大后驅(qū)動(dòng)繼電器或大功率負(fù)載,見(jiàn)圖5.工作電壓3V-12V靜態(tài)電流3V時(shí)500UA靈敏度0.1g檢測(cè)方向全向位移檢測(cè)依據(jù)加速度工作溫度-30℃~+65體積12×22×32mm表2圖6圖7用ND-1制作的人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器,見(jiàn)圖6,當(dāng)人體在不斷運(yùn)動(dòng)時(shí),ND-1輸出為高電平,并通過(guò)內(nèi)部電路延時(shí),當(dāng)人體停止運(yùn)動(dòng)時(shí),ND-1的輸出轉(zhuǎn)為低電平,C8550導(dǎo)通,報(bào)警電路B開(kāi)始工作,發(fā)出警報(bào)聲,此電路可開(kāi)發(fā)成老人救護(hù)報(bào)警器,軍人戰(zhàn)地救護(hù)器,如將報(bào)警電路換成無(wú)線發(fā)射機(jī),可用于被盜物體跟蹤器或跟蹤觀察動(dòng)物的儀器及其它電子報(bào)警和檢測(cè)裝置.
用ND-1輸出脈沖信號(hào)的應(yīng)用,見(jiàn)圖7,這是一則可設(shè)置在門上的音樂(lè)門鈴(或報(bào)警)電路,當(dāng)客人敲門時(shí),ND-1可輸出一串脈沖觸發(fā)音樂(lè)ICKD9300工作,起到門鈴的作用,如果有人在撬鎖或擅自開(kāi)門闖入時(shí),電路也會(huì)動(dòng)作,起到防盜作用,整個(gè)電路的耗電為UA級(jí),用示波器可看P2腳輸出波形ND-2全向振動(dòng)傳感控制電路
ND-2是最新推出的產(chǎn)品,采用特別設(shè)計(jì)的低功耗檢測(cè)控制芯片,靜態(tài)耗電小于1UA,是目前振動(dòng)傳感器中耗電最小的器件.為了方便使用,采用引線方式,外形見(jiàn)圖8.引線連接方式:
紅線:電源正極,綠線:輸出端,黑線:地.
ND-2采用集電極開(kāi)路輸出方式(見(jiàn)圖9),其內(nèi)部三極管的控制電流不小于10mA。受內(nèi)部定時(shí)器的控制,每檢測(cè)出一次振動(dòng)信號(hào),三極管導(dǎo)通5秒.負(fù)載得電工作.當(dāng)用量較大時(shí),用戶可向我廠定制任意延時(shí)參數(shù)(1-30秒范圍)
ND-2的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3,其應(yīng)用見(jiàn)圖10.
當(dāng)ND-2受到振動(dòng)時(shí),LED會(huì)點(diǎn)亮5秒,之后熄滅,再次振動(dòng)則繼續(xù)點(diǎn)亮.如果外接一只PNP三極管(見(jiàn)圖11),則可帶動(dòng)繼電器,報(bào)警器等功率較大的負(fù)載.
注:1,ND-2在數(shù)只聯(lián)用時(shí)其輸出端可并聯(lián)使用.
2,ND-2的輸出端不允許與電源正極短路,否則會(huì)造成器件的永久損壞.工作電壓2V-5V靜態(tài)電流1UA靈敏度0.1g檢測(cè)方向全向位移檢測(cè)依據(jù)加速度工作溫度-30℃~+65體積0.8×2×2.2cm
表3圖8圖10圖9圖11ND專用傳感器
這是一種不被聲音控制的固態(tài)傳感器件,當(dāng)受到振動(dòng)或大幅度晃動(dòng)時(shí),其內(nèi)部阻值會(huì)快速變化,當(dāng)加入偏流電阻R時(shí),即可輸出一定幅值的電壓觸發(fā)信號(hào),此信號(hào)可驅(qū)動(dòng)音樂(lè)IC,控制電路等,體積:0.8×2×2.2cm,外形見(jiàn)圖12,實(shí)際應(yīng)用見(jiàn)圖13.
圖12
圖13ND-O振動(dòng)傳感控制電路安裝支架為了便于ND系列振動(dòng)傳感控制電路的安裝和使用,特為其設(shè)計(jì)了ND-0安裝支架,用它可以充分發(fā)揮傳感器的性能,并簡(jiǎn)化了安裝難度,其外形和孔位見(jiàn)圖14,使用時(shí)將ND傳感器用914膠或環(huán)氧樹(shù)脂固定在支架的平面上,另一面的兩個(gè)孔用于與被檢測(cè)體固定在一起4.1.5加速度傳感器ADXL202(1)加速度傳感器ADXL202的工作機(jī)理1.1利用ADXL202進(jìn)行加速度測(cè)量的基本原理
ADXL202的模塊結(jié)構(gòu)如圖l所示,它是在單一芯片上集成兩個(gè)相互獨(dú)立、測(cè)量方向相互垂直的敏感元的測(cè)量模塊,是由多晶硅微加工表面工藝制成的電容式加速度傳感器;由硅片表面的彈性結(jié)構(gòu)支撐起的質(zhì)量塊下面貼附電容的一個(gè)極板,電容的另一極扳固定。當(dāng)加速度引起質(zhì)量塊的相對(duì)位置變化時(shí),電容值也發(fā)生變化;兩個(gè)敏感元的信號(hào)處理電路將各自的電容變化轉(zhuǎn)換成幅值與加速度成正比的方波信號(hào),經(jīng)工作周期調(diào)制(DCM)后,就能將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),通過(guò)引腳XOUTYOUT進(jìn)行輸出。另外,ADXL202還可以通過(guò)XFILT、YFILT引腳輸出模擬信號(hào)。1.2ADXL202引腳功能簡(jiǎn)介
ADXL202的封裝形式為L(zhǎng)CC-8,其封裝和引腳的示意圖如圖2所示。
引腳ST用于芯片自測(cè),VDD上電后,ST在靜電力的作用下,輸出的工作循環(huán)脈寬改變10%左右,相當(dāng)于作用800mg加速度的輸出信號(hào),測(cè)試這個(gè)引腳就可以用于判斷芯片是否正常工作;引腳T2需外接RSET電阻,在0.5ms~10ms范圍內(nèi)設(shè)置工作循環(huán)周期T2;引腳COM作為公共接地端;引腳XOUT、YOUT用于輸出數(shù)字信號(hào);引腳XFILT、YFILT外加濾波電容,用以設(shè)置檢測(cè)信號(hào)的帶寬范圍,VDD引腳作為芯片供電電源輸入端。
1.3加速度值的確定
加速度傳感器可以分別利用XOUT、YOUT引腳和XFILT、YFILT引腳進(jìn)行數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)輸出。
在采用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行測(cè)量時(shí),只要利用微處理器的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器端口分別采集信號(hào)的工作周期脈寬T1和工作周期的時(shí)間度T2,利用公式(1)就可以得出被測(cè)加速度的值。計(jì)算公式為:
信號(hào)示意圖如圖3所示。在采用模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量時(shí),可以直接采用從XFILT、YFILT引腳輸出的模擬信號(hào),也可以將XOUT、YOUT引腳輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行RC濾波,重新恢復(fù)成模擬信號(hào)。第一種方法輸出的信號(hào)帶寬比較寬,但需外加電壓跟隨器才能帶負(fù)載;第二種方法可以對(duì)輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行放大,但頻率響應(yīng)特性較低。采用何種輸出方式應(yīng)根據(jù)具體的使用條件來(lái)確定。(2)采用ADXL202的汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
由于竊賊盜竊汽車時(shí)會(huì)引起車俸的振動(dòng)或傾斜現(xiàn)象,而ADXL202能夠測(cè)量0~5kHz、±2g范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)或靜態(tài)加速度。動(dòng)態(tài)加速度的測(cè)量可以用于振動(dòng)檢測(cè);而利用靜態(tài)的重力加速度作為輸入矢量,就可以確定物體的空間方向。2.1整體方案設(shè)計(jì)
ADXL202采用3V直流電源供電,為降低電源對(duì)傳感器的干擾,在引腳VDD和公共接地端COM之間需連接O.1μF的去耦電容。由于芯片與微處理器共用一個(gè)供電電源,在電源與VDD間需增加一個(gè)100Ω的電阻,以減小數(shù)字信號(hào)對(duì)傳感器輸出信號(hào)的干擾。
T2引腳外接625kΩ的RSET電阻,將輸出的數(shù)字信號(hào)周期確定為5ms,即頻率為200Hz。從XOUT、YOUT引腳輸出的數(shù)字信號(hào)直接送到微處理器的計(jì)數(shù)器,定時(shí)器端口,以便進(jìn)行重力加速度的測(cè)量,以得出車體傾角的變化。從XEILT、YFILT引腳輸出的模擬信號(hào)經(jīng)電壓跟隨器提高負(fù)載能力后,送入微處理器的A/D端口,以對(duì)車體微小振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量。
汽車防盜中,車體傾斜角度的測(cè)量要求其信號(hào)的噪聲必須很小,這就要限制信號(hào)帶寬。而對(duì)于振動(dòng)的測(cè)量,則需要10~200Hz的較寬信號(hào)范圍。首先,將XFILY、YFILT引腳的濾波電容CX、CY設(shè)定為0.027μF,這樣輸出的數(shù)字、模擬信號(hào)的帶寬全都限制在200Hz以下,再將ADXl202輸出的帶寬為200Hz的數(shù)字和模擬信號(hào)分別經(jīng)過(guò)低通濾波和高通濾波,就可以獲得傾斜、振動(dòng)監(jiān)測(cè)所需帶寬的信號(hào)。將ADXL202同時(shí)作為振動(dòng)測(cè)量和傾角測(cè)量傳感器的方案原理圖如圖4所示。2.2傾斜角度的測(cè)量
對(duì)于拖車或整車搬運(yùn)的盜竊方式,如果車體的角度相對(duì)于初始狀態(tài)改變5°,就可判定有盜車情況發(fā)生。
傾斜角度測(cè)量值通過(guò)XOUT、YOUT端口輸出的數(shù)字信號(hào)得到。由于經(jīng)XFILT、YFILT端口的電容低通濾波,信號(hào)帶寬為200Hz.則根據(jù)ADXl202的噪聲計(jì)算公式為:
其中,Noise為噪聲的幾何平均值,BW為信號(hào)帶寬,f(Hz)為頻率。則其噪聲平均水平為:
如果ADXl202的敏感軸從水平位置變化了5°,就相當(dāng)于ADXL202輸出的數(shù)字信號(hào)改變約87mg,這樣14.4mg的噪聲水平就顯得過(guò)高了。因?yàn)槠谕脑肼曀阶疃嗖荒艹^(guò)信號(hào)的十分之一,即8.7mg。將XOUT、YOUT端口輸出的200Hz數(shù)字信號(hào)進(jìn)行16次采樣,并將采得的信號(hào)取平均值,就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字低通濾波,將信號(hào)的帶寬降為12.5Hz。此時(shí)的噪聲水平為:
這種噪聲水平完全可以滿足系統(tǒng)要求。
ADXl202的溫度變化系數(shù)為2mg/℃,在監(jiān)測(cè)的0°~5°傾角范圍內(nèi),每改變1°,輸出約改變17mg。由于室外晝夜溫差很可能達(dá)到8.5℃,溫度漂移很可能造成虛假報(bào)警,必須對(duì)其限制??梢岳密浖⒎制鬟M(jìn)行信號(hào)處理,即如果ADXL202的輸出變化率大于87mg/min,就認(rèn)為有警情;如果小于這個(gè)數(shù)值,就可以認(rèn)為是由于溫度變化引起的溫度漂移,不予報(bào)警。2.3汽車微小振動(dòng)的測(cè)量
通過(guò)對(duì)車體微小振動(dòng)的測(cè)量,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)破壞車體行為的監(jiān)測(cè)。若在一個(gè)較短時(shí)間段內(nèi),振動(dòng)的能量超過(guò)設(shè)定的閾值,就可以判定有破壞汽車的情況發(fā)生。
監(jiān)測(cè)汽車微小振動(dòng)所需信號(hào)由XFILT、YFILT端口獲得。雖然在XFILT、YFITL端口輸出的模擬信號(hào)已經(jīng)過(guò)200Hz低通濾波,但仍需將信號(hào)再經(jīng)10Hz高通濾波,才能達(dá)到振動(dòng)監(jiān)測(cè)所需的10~200Hz帶寬要求。另外,從XFILT、YFILT端口輸出的模擬信號(hào)負(fù)載能力很弱,可以將帶通濾波后的信號(hào)送入電壓跟隨器,以提高其負(fù)載能力,然后,將信號(hào)送微處理器內(nèi)部的A/D端口進(jìn)行模,數(shù)轉(zhuǎn)換。根據(jù)采樣定理(NyquistCriteria),徽處理器采樣頻率定為400Hz,即每2.5ms采樣一次。
利用軟件積分器測(cè)量振動(dòng)的能量,是將微處理器記錄的16次振幅采樣值的絕對(duì)值求和,即可得到40ms內(nèi)振動(dòng)的能量。如果這個(gè)絕對(duì)值之和超過(guò)設(shè)定的數(shù)字閾值,微處理器就可以進(jìn)行報(bào)警。
利用加速度傳感器ADXL202組成的防盜監(jiān)測(cè)裝置,不但擁有傳統(tǒng)汽車防盜傳感器件的靈敏性,而且擴(kuò)大了汽車防盜的監(jiān)測(cè)范圍(可以對(duì)拖車和整車搬運(yùn)的盜竊方式進(jìn)行預(yù)警),而且還簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)可靠性。ADXL202完全可以取代磁效應(yīng)傳感器等傳統(tǒng)敏感元件。成為汽車防盜監(jiān)測(cè)信號(hào)的可靠敏感器件。另外,ADXL202在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、信息產(chǎn)品、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)等方面也有著廣泛的應(yīng)用。4.2PDU格式簡(jiǎn)介
目前,發(fā)送短消息常用Text和PDU(PrutoeolDataUnit)模式。使用Text模式收發(fā)短信代碼簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),但最大的缺點(diǎn)是不能收發(fā)中文短信;而PDU模式不僅支持中文短信,也能發(fā)送英文短信。PDU模式收發(fā)短信可以使用三種編碼:7-bit、8-bit和UCS2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符,8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息,UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符,編碼類型在PDU數(shù)據(jù)包中指定。
下面舉例說(shuō)明PDU格式的組成。例如要把“有人動(dòng)車!”五個(gè)字發(fā)送則PDU數(shù)據(jù)為:
0001030D91683108480646F932080A67094EBA52A88F(1)00表示省略短信中心號(hào)碼;
(2)0l表示文件頭字節(jié);
(3)03表示信息類型(TP-Message-Reference);
(4)0D表示被叫號(hào)碼長(zhǎng)度;
(5)91表示被叫號(hào)碼類型;
(6)683108480646F9表示被叫號(hào)碼,經(jīng)過(guò)了位移處理;
(7)32表示協(xié)議標(biāo)識(shí)TP-PID;
(8)08表示數(shù)據(jù)編碼方案TP-DCS,因?yàn)橐l(fā)送U-NICODE內(nèi)碼,所以使用USC2(16bit)編碼;
(9)0A表示用戶數(shù)據(jù)長(zhǎng)度TP-UDL(以8位碼為單位(octet));
(10)67094EBA52A88F漢字編碼
由于在GSM標(biāo)準(zhǔn)中,中文編碼采用Unicode編碼,而不是目前國(guó)內(nèi)常用的GB-2312編碼,所以只要將十進(jìn)制的Unicode編碼轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制即可,也可以由GB-2312編碼通過(guò)換算得來(lái)。例如“您好”二字的十進(jìn)制Unicode碼分別為24744和22909,轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制為60A8和597D。4.3報(bào)警策略為了區(qū)分情況的緊急程度,可以設(shè)置兩條短信。若單一檢測(cè)器檢測(cè)到信號(hào)則發(fā)送短信一;若兩個(gè)都檢測(cè)到信號(hào)則發(fā)送短信二。發(fā)出短信息以后,用戶只需撥號(hào)就可以切斷點(diǎn)火線。若網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題則向用戶手機(jī)撥號(hào)。4.4軟件流程在主程序中,89C51利用巧妙的算法對(duì)紅外信號(hào)和震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采樣,相當(dāng)于對(duì)信號(hào)進(jìn)行積分。如果4秒內(nèi)80%(可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié))的信號(hào)有效,則說(shuō)明有非法人員入侵,產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)以后通過(guò)程序控制,以保證15分鐘之內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生第二次報(bào)警信號(hào)4.5程序框圖4.5.1程序流程如圖如下:開(kāi)始開(kāi)始進(jìn)行串口設(shè)置設(shè)防設(shè)置短信息格式查已讀短信查未讀短信是否有匪警信號(hào)匪警報(bào)警撥號(hào)報(bào)警短信息報(bào)警聲音報(bào)警是否有報(bào)警信號(hào)4.5.2程序的主循環(huán)如下圖(硬件原理電路圖見(jiàn)附錄)4.6控制電路
當(dāng)用戶收到報(bào)警信息后,如需采取措施,可以向TC35模塊撥號(hào)。單片機(jī)收到信號(hào)后,發(fā)出ATH指令將撥號(hào)掛斷,然后向P1.7口發(fā)出控制信號(hào)。控制信號(hào)通過(guò)運(yùn)放放大后,繼電器(ULN2003A)將點(diǎn)火線切斷,從而保證汽車的安全。如要恢復(fù),再向TC35撥號(hào)即可。繼電器的內(nèi)阻很小,須用OC門驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)電路如圖3所示。系統(tǒng)程序采用匯編語(yǔ)言程序,主程序共調(diào)用了5個(gè)子程序?!ぴO(shè)置短信息格式子程序:用來(lái)進(jìn)行單片機(jī)GSM/CDMA模塊的握手過(guò)程和設(shè)置GSM/CDMA模塊發(fā)送短信息的格式·查已讀短信子程序:一般用于系統(tǒng)重新啟動(dòng),設(shè)置系統(tǒng)密碼。·查未讀短信子程序:系統(tǒng)工作期間,用戶通過(guò)短信管理系統(tǒng),主要功能是先檢測(cè)密碼,密碼正確后,判斷用戶的指令,進(jìn)行修改密碼、撤防、設(shè)防、查詢狀態(tài)等功能。·發(fā)送匪警短信息子程序:執(zhí)行發(fā)送匪警短信息功能·報(bào)警子程序:執(zhí)行控制報(bào)警喇叭、撥號(hào)、發(fā)送短信息報(bào)警。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用基于GSM短消息的通信方式控制汽車報(bào)警系統(tǒng),不僅可以提高報(bào)警系統(tǒng)的通信可靠程度,而且通信距離基本不受限制,從而實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)汽車的長(zhǎng)距離實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外本系統(tǒng)還可對(duì)入侵的緊急程度進(jìn)行區(qū)分,便于用戶根據(jù)情況采取措施,滿足了汽車用戶對(duì)汽車防盜的要求。本系統(tǒng)成本不高,易于推廣。通過(guò)在多種汽車上的實(shí)際應(yīng)用,系統(tǒng)運(yùn)行良好。4.7應(yīng)用情況和改進(jìn)設(shè)想如上所述,本設(shè)計(jì)主要是加速度傳感器的應(yīng)用。現(xiàn)在就其在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況作個(gè)總結(jié),并提出一點(diǎn)改進(jìn)設(shè)想。在本設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了加速度傳感器的基本應(yīng)用,也體現(xiàn)了low-g加速度傳感器高靈敏度的特點(diǎn)。但是在應(yīng)用中存在許多不足,仍須改進(jìn)。為什么會(huì)產(chǎn)生這些問(wèn)題呢?首先,加速度傳感器有一定的感應(yīng)帶寬和其變化頻率,在設(shè)計(jì)中采用純軟件,也就是純數(shù)字的設(shè)計(jì)方法處在缺陷。數(shù)模轉(zhuǎn)換的速度有限,使得快變的加速度信號(hào)不能被很好的采集、利用。其次,對(duì)于連續(xù)變化的電壓模擬量做精度有限的數(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換必然犧牲模擬量的精度,并且必須考慮數(shù)模轉(zhuǎn)換本身存在的誤差使得加速度的定標(biāo)變得很困難。在后續(xù)的研究工作中會(huì)在一下改進(jìn)。改變?cè)械募冘浖膶?shí)現(xiàn)方法,改為軟硬件并用的方法,把原本的純軟件的積分,也就是數(shù)字量的累加改成采用模擬積分器的方法,而且改用模擬方法的自矯正,增加模擬低通濾波器。本設(shè)計(jì)著眼于加速度傳感器的振動(dòng)、震動(dòng)、傾斜、提升、移動(dòng)和玻璃破碎等防范信息的數(shù)字信號(hào)處理(包括區(qū)分、判斷、噪音濾除、形態(tài)綜合分析等等)算法的研究,并結(jié)合本公司的成熟技術(shù)——GSM短信發(fā)送和報(bào)警技術(shù),構(gòu)成新的應(yīng)用——汽車防盜GSM報(bào)警系統(tǒng),可望年內(nèi)向社會(huì)推廣。(具體程序看:九程序清單)結(jié)論一份耕耘,一份收獲。通過(guò)兩周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì),使我對(duì)匯編語(yǔ)言有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。為了以后使自己能進(jìn)一步學(xué)好該門科以及其它的科目,我深深地感到要有科學(xué)的思維方法和學(xué)習(xí)方法是極其重要的。實(shí)習(xí)已經(jīng)很快的過(guò)去,驀然回首,深深的認(rèn)識(shí)到匯編的重要性。由于對(duì)微機(jī)原理的課程有點(diǎn)茫然,所以拿到這個(gè)題目時(shí)不知道是如何下手,一下子沒(méi)有頭緒。于是去圖書(shū)館查找了相關(guān)資料后開(kāi)始理清了設(shè)計(jì)的思路。從程序設(shè)計(jì)到上機(jī)調(diào)試以及說(shuō)明書(shū)的編寫,都花費(fèi)了不少的時(shí)間,還好課題能夠順利通過(guò)。小小的勝利給了我自己很大的信心。這其中也出現(xiàn)了不少的問(wèn)題。比如調(diào)試過(guò)程中,使我花費(fèi)了不少工夫重溫系統(tǒng)軟件的應(yīng)用,真是有種“才下眉頭,又上心頭”的感覺(jué)。盡管在課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到了不少的問(wèn)題,但在老師及同學(xué)的幫助下迎刃而解了。做完設(shè)計(jì)我進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,任何事情,開(kāi)始的時(shí)候,都感覺(jué)很難。但,只要有信心克服困難,堅(jiān)持到底,永不氣餒,就能達(dá)到勝利的彼岸。還有,在搞設(shè)計(jì)的時(shí)候,查閱資料也是很重要的,“他山之石,可以攻玉”,掌握足夠的信息,就是掌握成功的關(guān)鍵?;仡欉@段時(shí)間的課程設(shè)計(jì),我的收獲很大,覺(jué)得以前所學(xué)的單片機(jī)這門課程的重要性以及靈活運(yùn)用,并且把以前所學(xué)的知識(shí)復(fù)習(xí)一遍,還自學(xué)了很多關(guān)于芯片的知識(shí)。認(rèn)為和以前進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)一樣,開(kāi)始總是一片茫然,但在老師的指導(dǎo)下,將逐步打開(kāi)思路,萬(wàn)里長(zhǎng)征終于走出了第一步,經(jīng)過(guò)同組同學(xué)的討論,仔細(xì)分析,終于定下了方案。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),我對(duì)汽車的防盜系統(tǒng)的工作原理和工作方式有了更深的理解,更多的是使我初步形成了一種全局考慮,對(duì)問(wèn)題各個(gè)擊破的設(shè)計(jì)思路??傊@次畢業(yè)設(shè)計(jì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成功,要感謝各位老師的耐心指導(dǎo),我相信不管做什么畢業(yè)設(shè)計(jì),只要自己進(jìn)入到其中為畢業(yè)設(shè)計(jì)到處找書(shū)籍,都將會(huì)有多的收獲,都能取得成功。并且讓你學(xué)到你在平時(shí)的課堂上學(xué)不到的知識(shí)!讓你對(duì)這門深?yuàn)W的知識(shí)更加有積極性致謝我由衷的感謝我的指導(dǎo)老師王超對(duì)我的學(xué)習(xí)、工作、以及課題的研究和論文撰寫過(guò)程中面臨的問(wèn)題所給的細(xì)心指導(dǎo)和無(wú)私幫助,也感謝機(jī)電系教研室全體老師、支持我的其他老師和同學(xué)對(duì)我的熱心幫助。謹(jǐn)向?qū)徳u(píng)本文的各位專家、老師致意!李金晟2007參考文獻(xiàn)[1]《單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù)》劉國(guó)榮編機(jī)械工業(yè)出版社[2]《單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù)》張迎新編國(guó)防工業(yè)出版社[3]《單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)》房小翠編國(guó)防工業(yè)出版社[4]《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 何立民編北航出版社[5]《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》 曹琳琳編國(guó)防科技大學(xué)出版附錄1程序清單1.1系統(tǒng)主程序ORG0000HSJMPSTARTORG0050HSTART: NOPCLEAR: MOV@R0,A ;系統(tǒng)緩沖一小段時(shí)間DJNZR0,CLEAR MOV89H,#20H ;波特率發(fā)生器T1工作模式2上MOV98H,#50H ;串行口控制,工作方式1+允許接受MOV8DH,#253 ;定時(shí)器1中高8位計(jì)數(shù)初值或0FDHMOV8BH,#253 ;定時(shí)器1中底8位用語(yǔ)計(jì)數(shù)(可不寫)SETB0AFH ;中斷總允許SET
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