【多路報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)10000字（論文）】

、前言1.1電路設(shè)計背景近年來，隨著電子產(chǎn)品人性化、智能化的發(fā)展，語音芯片在公共汽車報站器，自動電話報警器。一些家用電器產(chǎn)品和智能住宅得以廣泛應(yīng)用。語音功能正在逐漸成為電子產(chǎn)品的基本功能之一，語音芯片的產(chǎn)品也非常多。近年來，隨著改革開放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展.人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來越多。這點就是看到了大部分人防盜意識還不夠強，造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。因此，越來越多的居民家庭對財產(chǎn)安全問題十分擔(dān)憂。報警器這時正為人們解決了不少問題。但是市場上的報警器大部分都是用于一些大公司及財政機構(gòu)。價格高昂，一般人們難以接受。如果設(shè)計和生產(chǎn)一種價廉、性能靈敏可靠的防盜報警器，必將在防盜和保證財產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。由于紅外線是不可見光，有很強的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，此外，在電子防盜、人體探測等領(lǐng)域中，被動式熱釋電紅外探測器也以其價格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定等特點而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。本設(shè)計就是為了滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要而設(shè)計的家庭式電子防盜系統(tǒng)。它在以前的防盜器基礎(chǔ)上進行了很大的改進，不但可以用于單一的住宅區(qū)，也可以規(guī)模用于比較大規(guī)模住醫(yī)院的防盜系統(tǒng)，它的工作性能好，不易出現(xiàn)不報和誤報現(xiàn)象，安全可靠。1.2設(shè)計意義及要求1.2.1設(shè)計意義該報警器能探測人體發(fā)出的紅外線，由紅外線傳感器、信號放大電路、電壓比較器、延時電路和報警指示電路等組成。當(dāng)人進入報警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報警信號，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要場合防盜報警。概述了紅外輻射的知識、紅外傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理。利用紅外傳感器設(shè)計了一種紅外報警電路,分析了該電路的功能和工作原理。紅外傳感器具有很多的優(yōu)點,在防盜、警戒等裝置中應(yīng)用較廣。1.2.2設(shè)計要求（1）該設(shè)計主要包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、報警和顯示等模塊子函數(shù)。（2）本紅外線防盜報警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、智能語音報警器、單片機控制電路、LED控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。（3）系統(tǒng)可實現(xiàn)功能。為了探測移動人體，當(dāng)有人闖入時，熱釋電紅外傳感器將探測到動作，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AT89S51單片機，經(jīng)單片機處理運算后驅(qū)動執(zhí)行報警電路使警號發(fā)聲。（4）語音模塊。設(shè)計一個能夠根據(jù)報警情況放音的ISD語音芯片語音播放器，實現(xiàn)語音播報的功能，通過調(diào)用地址碼語音播報呼叫信息。（5）鍵盤主要起到方便使用者的作用，使用者可以根據(jù)鍵盤的使用說明以及自己的需要來按下按鍵從而達到自己的目的，鍵盤的設(shè)計簡潔大方，這樣很好的實現(xiàn)人機交互。（6）顯示屏幕主要是顯示使用者所按下的按鍵所對應(yīng)的數(shù)字，讓使用者能夠更加直觀的明白遠程控制語音播放器在當(dāng)前情況下所進行的工作。（7）GSM通信模塊，負(fù)責(zé)報警系統(tǒng)和監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交換，通過GSM網(wǎng)絡(luò)短信功能，將報警信號發(fā)送到監(jiān)控中心，實現(xiàn)遠程報警信息提醒功能。（8）89C51是遠程控制語音播放器的核心控制部件，控制GSM模塊和報警設(shè)備控制中心之間的通信應(yīng)答反應(yīng)；所有的報警響應(yīng)車載單元和控制報警設(shè)備。單片機的可編程性以及便于操作的特性都決定了使用AT89C51的核心控制作用。1.3基本原理概述無線智能控制報警系統(tǒng)是智能化家居的重要組成部分，是應(yīng)用傳感器等高科技技術(shù)，將危險信號進行處理和傳輸?shù)囊环N方式。其能夠在第一時間檢測到危險信號并對其進行報營。通過將危險信號反饋到相應(yīng)的通訊設(shè)備上讓人們了解到危險信息，并及時的對危險情況做出處理，進而制止危險的進一步擴大和確保了住宅建筑物的安全。其具體的工作原理為，無線智能控制報警系統(tǒng)利用傳感器進行信號的采集，并利用單片機對采集到的信號進行處理和傳送，通過對程序進行觸發(fā)的方式實現(xiàn)聲光報警功能。圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2、控制器硬件設(shè)計與實現(xiàn)2.1單片機小系統(tǒng)2.1.1單片機的選用微處理器AT89C51單片機作為主要控制器，是ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高績效CMOS8有4k字節(jié)flash單片機可擦只讀程序存儲器和獲取數(shù)據(jù)128字節(jié)的隨機存取內(nèi)存(RAM)，設(shè)備采用ATMEL公司的高密度非易失存儲器技術(shù)，生產(chǎn)，和標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令，8-芯片，通用汽車的中央處理單元(CPU)和閃存細胞相容性[[]劉炳云,盧大偉,王慶,萬德鈞.基于GSM的監(jiān)控系統(tǒng)及報警狀態(tài)下的通信實時性分析[J].測控技術(shù).2001(08)][]劉炳云,盧大偉,王慶,萬德鈞.基于GSM的監(jiān)控系統(tǒng)及報警狀態(tài)下的通信實時性分析[J].測控技術(shù).2001(08)圖2.1最小系統(tǒng)圖圖2.2AT89C51單片機系統(tǒng)的硬件電路原理圖2.1.2時鐘電路DS1302是一個高性能、低功耗實時時鐘芯片DS1302和微控制器連接只需要三行，采用三線SPI接口與CPU同步通信發(fā)送時鐘信號或多個字節(jié)的RAM中的數(shù)據(jù)。在此系統(tǒng)中，AT89C51單片機為主要設(shè)備，DS1302的設(shè)備和從設(shè)備接收數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)。DS1302為每一位讀者需要16個時鐘脈沖，8地址前脈沖輸入操作和寫命令。DS1302讀取和寫入實時數(shù)據(jù)，用于定時控制照明燈具的啟停。本次系統(tǒng)設(shè)計中系統(tǒng)時鐘所采用的晶振為50MHz的有源晶振，活躍的晶體主要使用3.3V直流電源，該電源系統(tǒng)時鐘電路[[]劉文東,蔡茂國,楊淑雯.DSP芯片原理與設(shè)計[J].深圳大學(xué)學(xué)報.2001(01)]。經(jīng)實際電路測試，該時鐘電路可以穩(wěn)定輸出50MHz[]劉文東,蔡茂國,楊淑雯.DSP芯片原理與設(shè)計[J].深圳大學(xué)學(xué)報.2001(01)圖2.3時鐘模塊硬件電路圖2.1.3復(fù)位電路在MCS單片機系列，廣泛使用復(fù)位電路如圖2.4所示，其有效時間就持續(xù)24個振蕩周期以上才能完成復(fù)位操作[[]蔣文怡,王虹英,鐘章隊.GSM短消息傳輸時延及其對GPS定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊慬J].移動通信.2001(02)]。RST銷復(fù)位信號輸入，復(fù)位信號的有效高度，RST有一定寬度的脈沖，可以有效地實現(xiàn)電動自動復(fù)位和手動復(fù)位[[]錢濤.GPS在食品物流配送路徑優(yōu)化中的應(yīng)用分析[J].中國商貿(mào).2011(03)]。在12MHz時鐘時，通常C7可取22μF，R2可取1kΩ，需持續(xù)2μ[]蔣文怡,王虹英,鐘章隊.GSM短消息傳輸時延及其對GPS定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊慬J].移動通信.2001(02)[]錢濤.GPS在食品物流配送路徑優(yōu)化中的應(yīng)用分析[J].中國商貿(mào).2011(03)圖2.4復(fù)位電路隨著時間的增加，電容電壓值增加緩慢，和RST銷上的電壓逐漸降低，當(dāng)RST銷的電壓值降至較低水平，單片機恢復(fù)正常，呼吁電動復(fù)位。2.1.4振蕩電路單片機內(nèi)部有一個高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，其輸出端為引腳XTAL2。通過這兩個引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器和兩只電容（電容和一般取33pF）。這樣就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。振蕩電路脈沖經(jīng)過二分頻后作為系統(tǒng)的時鐘信號，再在二分頻的基礎(chǔ)上三分頻產(chǎn)生ALE信號，此時得到的信號時機器周期信號。振蕩電路如圖2.5所示：圖2.5振蕩電路2.2系統(tǒng)外圍電路設(shè)計2.2.1顯示電路設(shè)計液晶顯示采用LCD12864，這樣就算是在不使用計算機的情況下，控制系統(tǒng)系統(tǒng)也能正常運行，并且能具有直觀的可視性。使用該模塊模式靈活的界面和簡單和方便的操作指令，可以在中文構(gòu)成了人機交互式圖形界面[[]王洪山.基于GIS/GPS的車輛監(jiān)控在企業(yè)關(guān)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].信息與電腦(理論版).2011(02)][]王洪山.基于GIS/GPS的車輛監(jiān)控在企業(yè)關(guān)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].信息與電腦(理論版).2011(02)圖2.6液晶顯示LCD12864電子圖組成的液晶顯示器(LCD)的模塊方案并與類型的圖形點陣液晶顯示模塊，無論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序更簡潔，和這個模塊的價格略低于相同的點陣圖形液晶模塊。下圖是顯示原理圖2.7：圖2.7LCD顯示原理圖本系統(tǒng)可以通過鍵盤來設(shè)置車輛定位信息的運動狀態(tài)，具有良好的人機交互功能。2.2.2鍵盤電路設(shè)計本設(shè)計采用單片機控制器處理，按鍵是采用行列式鍵盤。鍵盤是最常見的人機接口設(shè)備，微機控制器通過鍵盤可以輸入各種操作指令和數(shù)據(jù)，單片機控制器捕捉關(guān)鍵信息，與單片機控制器進行相應(yīng)的處理[[]楊新奪.基于網(wǎng)絡(luò)GPS的物流動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用分析——以泉州大物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為例[J].中國商貿(mào).2011(08)]。與單片機控制器的PO口相連，八個鍵盤分別控制步進電機的運行情況，其中P0.0控制電機的開啟和停止，P0.2控制電機的轉(zhuǎn)向，P0.4控制電機加速，每按一次，按鍵控制電路采用八個按鍵開關(guān)，速度增加一個等級，直到最高的速度等級。P0.6控制電機減速，若速度為最低等級，則速度保持不變，否則每按鍵一次，速度減少一個等級。本設(shè)計中，我們采用4*4鍵盤進行對電路的設(shè)定。4*4[]楊新奪.基于網(wǎng)絡(luò)GPS的物流動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用分析——以泉州大物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為例[J].中國商貿(mào).2011(08)圖2.8鍵盤示意圖2.2.3同步動態(tài)隨機存儲器文件讀取之后，控制器對文件數(shù)據(jù)的處理是分步進行的。SDRAM具有單位空間存儲容量大和價格便宜的優(yōu)點，由于其可編程擦除、掉電不會丟失、讀寫速度塊和單位容量價格低等優(yōu)勢已經(jīng)全面替代EPROM在嵌入式系統(tǒng)中的地位，已廣泛應(yīng)用在各種嵌入式系統(tǒng)中。每個進程內(nèi)存管理應(yīng)用子系統(tǒng)來維持這種映射關(guān)系，使兩個進程可以訪問相同的虛擬內(nèi)存地址，和實際的使用不同的物理內(nèi)存位置。每次系統(tǒng)上電的時候，由于SDRAM速度很快，單片機都會把EPCS中存儲的控制程序發(fā)送給SDRAM，并在SDRAM中運行，這樣做可以加快系統(tǒng)的運行速度，考慮到SDRAM中數(shù)據(jù)掉電丟失的特性，因此我們要將程序提前固化到EPCS中[[]周杰.基于GPRS監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)安全性實現(xiàn)[D].西安建筑科技大學(xué)2006]。[]周杰.基于GPRS監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)安全性實現(xiàn)[D].西安建筑科技大學(xué)2006SDQ[015]SDQ[015]圖2.9SDRAM電路2.2.4信號轉(zhuǎn)換部分的設(shè)計圖2.10A/D轉(zhuǎn)換電路圖ADC0808采樣分辨率為8位，逐次逼近原理、d/a轉(zhuǎn)換裝置。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址鎖存器信號解碼后，只有門8模擬輸入信號的A/D轉(zhuǎn)換。22（ALE）：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。6(開始):A/D轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入，輸入一個正脈沖寬(至少100ns)讓它開始下降沿(脈沖上升沿0809恢復(fù)，開始的A/D轉(zhuǎn)換)。數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效[[]祝世峰.基于GPRS網(wǎng)絡(luò)移動車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].山東大學(xué)2005][]祝世峰.基于GPRS網(wǎng)絡(luò)移動車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].山東大學(xué)20052.2.5報警電路蜂鳴器報警原理比較簡單，單片機對IO口P3.0和3.1進行控制。報警信號電路由單片機控制，該系統(tǒng)使用發(fā)光二極管和蜂鳴器報警，傳感器檢測闖入時，響應(yīng)單片機蜂鳴器報警。當(dāng)RE200B檢測到信號，經(jīng)BIS0001處理，傳給單片機，單片機將P3.0和P3.1口輸出低電平，蜂鳴器工作，LED燈亮達到報警的效果。報警電路如圖2.11：圖2.11蜂鳴器與單片機的接口電路圖2.3紅外傳感器選擇2.3.1熱釋電紅外傳感器RE200B紅外傳感器工作原理與紅外線有關(guān)，當(dāng)環(huán)境溫度改變時，這樣可以相互抵消，避免出現(xiàn)檢測誤差。通常RE200B熱電晶體的熱釋電紅外傳感器，氧化膜，過濾器，阻力和場效應(yīng)晶體管結(jié)型場效應(yīng)管的部分。安全報警系統(tǒng)前端檢測部分主要是各種類型的探測器，最主要的是入侵探測器。紅外熱釋電晶體可以停止不需要或其他光進入傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖2.12所示。它是使用一個紅外傳感器測量的物理性質(zhì)，熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部熱釋電晶體的極化現(xiàn)象，并隨著溫度的變化[[]王瑞琴.基于WebGIS的GPS車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].內(nèi)蒙古大學(xué)2004][]王瑞琴.基于WebGIS的GPS車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].內(nèi)蒙古大學(xué)2004圖2.12紅外傳感器結(jié)構(gòu)圖圖2.13熱釋電紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖在人們的經(jīng)驗知識體系的光調(diào)制器一般采用多樣型菲涅耳透鏡，發(fā)揮雙重作用的紅外輻射收集器和調(diào)制器。BISS0001由運算放大器，電壓比較器，控制器，狀態(tài)定時器延時時間和關(guān)閉時間計時器和其他特殊混合信號集成電路組成。當(dāng)人體在裝有菲涅爾透鏡的傳感器監(jiān)控范圍內(nèi)運動時，人體的紅外線輻射不斷改變傳感器的溫度，使之有一個又一個相應(yīng)的電信號。形成一個不斷交替變化的盲區(qū)和亮區(qū)，使得敏感單元的溫度不斷變化，傳感器從而輸出信號。2.3.2紅外信號的采集電路設(shè)計在數(shù)據(jù)采集模塊的一部分，系統(tǒng)采用STC89C51單片機作為前端產(chǎn)業(yè)聚集中心控制單元，主要完成數(shù)據(jù)收集處理。紅外信號采集是指從傳感器或其他被測設(shè)備測量單元模擬或數(shù)字等單元測試自動收集信息的過程。信號采集系統(tǒng)的結(jié)合計算機測量相關(guān)產(chǎn)品的硬件和軟件實現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集模塊是人體紅外傳感器信號，BISS0001單片機處理，終端單片機來確定的處理和數(shù)字顯示，蜂鳴器報警[[]蒙印,魯小丫,沈大勇.基于Socket通信的GPS車輛監(jiān)控實現(xiàn)[J].測繪.2011(02)][]蒙印,魯小丫,沈大勇.基于Socket通信的GPS車輛監(jiān)控實現(xiàn)[J].測繪.2011(02)2.3.3紅外采集電路人體紅外傳感器接收到紅外信號BISS0001產(chǎn)出損失SCMP1.0口，TEL0表示接STC89C51是的P1.0口，通過對P1.0電平的判斷，實現(xiàn)對單片機外圍電路的控制，如電磁閥控制水閥電路，液晶顯示淋浴時間等。紅外采集電路如圖3.15：圖2.14紅外采集電路2.4GSM模塊的選擇2.4.1SIM卡電路TC35i模塊提供給SIM電壓為3V，其數(shù)據(jù)接口(CMOS電平)通過AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，可選波特率為300b/s～115kb/s，自動波特率為1.2kb/s～115kb/s。它支持文本和短信PDU格式，可以通過在命令信號或關(guān)閉重啟和恢復(fù)[[]鄒黎.基于Web的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].信息系統(tǒng)工程.2011(04)]。TC35i模塊上與SIM卡相關(guān)的信號線有6條，24-29為SIM卡引腳，分別為CCIN、CCRST、CCIO、CCCLK、CCVCC和CCGND[]鄒黎.基于Web的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].信息系統(tǒng)工程.2011(04)圖2.15SIM卡電路圖2.16SIM卡與TC35i模塊連接2.4.2IGT點火電路TC35引發(fā)點火信號結(jié)束IGT，OC門或一個簡單的開關(guān)來降低水平打開模塊，低電平有效。對于點火信號IGT的處理，模塊上電10ms后(電池電壓須大于3V)，為使TC35i正常初始化，必須在15針(IGT)低電平信號，和至少100ms和信號下降沿時間小于1毫秒，啟動15針應(yīng)該保持高水準(zhǔn)。如圖2.17所示。注意，如果你通過充電器回路（接到POWER引腳）供電，或者通過電池供電（接到Vbatt+引腳），那么IGT信號必須維持至少1秒[[]陳威兵,張剛林,馮璐.移動視頻車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機工程與設(shè)計.2011(05)[]陳威兵,張剛林,馮璐.移動視頻車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機工程與設(shè)計.2011(05)圖2.17IGT點火電路2.4.3SYNC狀態(tài)指示電路TC35i模塊32針同步有兩種工作模式，當(dāng)一個狀態(tài)指示啟動成長的力量，另一個是TC35i工況，可用于在命令+同步切換，這個模塊使用的是后者。第32腳為SYNC腳，同步針可以用來輸出一個同步信號，也可以在應(yīng)用程序中控制LED燈的輸出狀態(tài)。SYNC端通過一個三極管或門電路來控制LED，用來指示TC35i模塊的工作狀態(tài)[[]王玉泉,朱韶紅.基于RFID、GPS與GPRS的危險品物流監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J].微計算機信息.2011(04)][]王玉泉,朱韶紅.基于RFID、GPS與GPRS的危險品物流監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J].微計算機信息.2011(04)這使得工作模式完全類似于同步信號，顯示了TC35i工作條件:1、LED燈滅，表示TC35電源關(guān)閉，處于休眠、報警或單純的充電模式；2、600ms亮/600ms滅，說不插入SIM卡，或個人身份不是/注銷登記，或在網(wǎng)絡(luò)上搜索，或者是確定用戶的身份，或網(wǎng)絡(luò)注冊正在進行中。3、75MS亮/3s滅，表示網(wǎng)絡(luò)注冊成功(控制通道和用戶交換信息完成)，無來電；4、LED燈，根據(jù)不同的調(diào)用類型:聲音調(diào)用，調(diào)用數(shù)據(jù)，建立或竣工時間的狀態(tài)。圖2.18SYNC狀態(tài)指示電路3、多路報警系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1匯編語言以及主程序圖3.1.1匯編語言匯編C語言是單片機編程語言的一種重要形式，也是最常用的在今天的單片機開發(fā)人員程序開發(fā)的語言形式。匯編語言是一種替代機器語言的編程語言。匯編語言的特點是每個指令助記符。并進行目標(biāo)程序、檢查修改程序中的錯誤，對程序運行結(jié)果進行分析，直到正確為止。3.1.2主程序設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)硬件設(shè)計和電路原理，根據(jù)硬件連接和每個模塊的特點和功能芯片實現(xiàn)，初始化，包括紅外模塊輸入端口，端口輸入/輸出的單片機、串行端口輸入/輸出和短消息模塊的輸入端口。軟件部分的設(shè)計主要由主程序，程序開始運行的第一個程序初始化每個部分，然后讀取數(shù)據(jù)，時間延遲，液晶顯示，存儲和其他地區(qū)，連接整個系統(tǒng)作為一個整體。主程序的流程是通過紅外模塊接收光信號信息，然后傳送到單片機進行A/D轉(zhuǎn)換[[]RahnemaM.OverviewoftheGSM-systemandProtocolArchitecture.IEEECommunicationsMagazine.1993[]RahnemaM.OverviewoftheGSM-systemandProtocolArchitecture.IEEECommunicationsMagazine.1993圖4.1系統(tǒng)總流程圖初始化初始化紅外信息的采集將A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)發(fā)送定位數(shù)據(jù)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束定位數(shù)據(jù)在緩沖區(qū)進行字符轉(zhuǎn)換有無詢問指令？檢測串行口打開與否？否有無是圖4.2報警采集和發(fā)送的總流程圖3.2運行流程圖3.2.1系統(tǒng)主程序流程圖本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化，紅外，LED顯示、鍵盤掃描、以及短信息警報程序，每個功能模塊對于整體設(shè)計都是非常重要的[[]Bunya[]BunyaAbramsonGiddyNimrod/G：ArchitectureforaResourceManagementandSchedulingSysteminaGlobalComputationalGrid.ProceedingsoftheFourthInternationalConferenceonHighPerformancecomputinginAsia-PacificRegion.2000開始開始初始化探頭掉線檢測延遲100msYN線路狀態(tài)檢測有盜情？調(diào)用密碼子程序盜情？調(diào)用Process記錄盜情信息N圖4.3自動報警器流程圖3.2.2數(shù)據(jù)采集處理子程序轉(zhuǎn)換器初始化轉(zhuǎn)換器初始化選中轉(zhuǎn)換通道接收轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)接收多路器地YN數(shù)據(jù)處理圖4.4A/D轉(zhuǎn)換子程序流通過單片機輸出多路復(fù)用器地址Dl多路復(fù)用器移位寄存器。上述擴張過程可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換從模擬到數(shù)字量[[]C.Krishnamurthy.UsingSMStoDeliverLocation-basedServices.2002IEEEInternationalConferenceonPersonalWirelessCommunications.2002]。數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)字濾波、十進制轉(zhuǎn)化和查表。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，其中包括過濾和十進制轉(zhuǎn)換，然后查表數(shù)據(jù)到字體大小，用于顯示，程序流程圖如圖4.4[]C.Krishnamurthy.UsingSMStoDeliverLocation-basedServices.2002IEEEInternationalConferenceonPersonalWirelessCommunications.20023.2.3系統(tǒng)顯示子程序因為通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，使單片機的數(shù)據(jù)以16進制儲存于寄存器當(dāng)中，為了讓LED顯示需要轉(zhuǎn)換為BCD碼。本次采用軟件消抖，通過調(diào)用子程序延時來解決，可以很好地解決單片機的抖動問題。驅(qū)動HD7279驅(qū)動HD7279選擇段、位碼LED顯示數(shù)據(jù)傳輸YNLED閃爍LED閃爍≤2m≥15m圖4.5LED顯示子程序流程圖3.2.4報警子程序程序設(shè)計蜂鳴器在其兩個保險絲只有3至15v直流電壓，可以產(chǎn)生大約3KHZ的聲音蜂鳴器振動?？梢允褂靡粋€晶體管驅(qū)動程序。報警程序設(shè)計如圖4.6所示。驅(qū)動報警電路驅(qū)動報警電路報警鳴音不報警判別觸發(fā)信號YN圖4.6報警程序流程圖3.2.5TC35i短信發(fā)送子程序在短消息模塊從網(wǎng)絡(luò)接收短消息，能夠通過串口發(fā)送消息，數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以傳輸各種命令GSM模塊。GSM通信模塊將接收的GPS定位信息按照一定的時間間隔以文本格式發(fā)送數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心服務(wù)器。連接GSM連接GSM監(jiān)聽串口是否有數(shù)據(jù)傳來TC35I初始化Y接收到定位報警信息接收到距離報警信息發(fā)送定位報警信息報警信息發(fā)送完畢發(fā)送距離報警信息圖4.7TC35i短信發(fā)送流程圖3.4.6單片機中斷處理函數(shù)當(dāng)8279掃描到有按鍵按下時，本設(shè)計主要用到了單片機的中斷系統(tǒng)。鍵值存儲，IRQ針輸出高水平中斷，通知相關(guān)的單片機處理。（如圖4.9所示）。當(dāng)A/D開始轉(zhuǎn)換送入的模擬電壓時，INTR端為低電平，轉(zhuǎn)換完成后，INTR端變成高電平，通過反相器變成低電平使單片機89C51產(chǎn)生外部中斷，進入中斷處理程序。讀取鍵值讀取鍵值點亮相應(yīng)發(fā)光二極管分析鍵值來源YN置位相應(yīng)狀態(tài)變量圖4.9中斷處理中的相關(guān)操作4、紅外線報警器系統(tǒng)軟件調(diào)試整個軟件系統(tǒng)主要有以下幾個部分：主程序、紅外采集與處理、聲光報警、LCD顯示等程序。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、在線調(diào)試等幾個階段，就本設(shè)計來說也包括這些過程。4.1電路板的制作4.1.1電路原理圖的繪制過程圖4.1為系統(tǒng)總原理圖，其繪制過程如下：使用Protel進行電路板設(shè)計的第一步便是設(shè)計原理圖，原理圖決定了整個電路的基本功能，也是接下來生成網(wǎng)絡(luò)表和設(shè)計印刷電路板的基礎(chǔ)。1.在Protel99的初始界面下新建一個設(shè)計庫，該數(shù)據(jù)庫用來管理項目。File-New-改文件名－改保存路徑－OK2.進入設(shè)計庫文件中的文件夾Document。3.在Document文件夾中新建原理圖文件和印制板文件。File-New-SchematicDocument-Ok-改文件名File-New-PCBDocument-Ok-改文件名4.打開原理圖文件。5.添加原理圖文件庫。Design-Add/RemoveLibrary-瀏覽所需零件庫－Add-Ok6.放置電路所需的各種元件，圖件，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號等元器件。Design-Add/RemoveLibrary-瀏覽所需零件庫－Add-Ok從零件庫中調(diào)出元件Place-part7.對原圖元件進行布局，布線，構(gòu)成一個完整的原理圖。Place-part8.編輯和調(diào)整。然后進行輸出存檔。9.打印或建立報表。新建原新建原理圖添加元件庫調(diào)出元件元件布局連線設(shè)置元件屬性存盤打印輸出報表建立網(wǎng)絡(luò)報表圖4.2原理圖繪制框圖4.4.2PCB板設(shè)計電路原理圖設(shè)計好之后，需要制作PCB電路板。首先要得到正確的網(wǎng)格表，對于某些原件的固定用腳等原理圖上沒有的焊盤定義到與它相通的網(wǎng)絡(luò)上，沒有任何物理連接的可定義到地或保護地等。另外需要注意的是電源線和地線就要寬一些，強電和弱電要做好隔離，模擬地和數(shù)字地也要隔離開。設(shè)置好線與器件之間的安全距離，對于復(fù)雜有特殊要求的地方建議使用手工布地線和強電線。在自動布線功能設(shè)置好之后，開始自動布線。如果不能完全布通，可以手工繼續(xù)。完成后做DRC檢驗。最終，設(shè)計出PCB板如下圖所示。圖4.3、圖4.4、圖4.5、圖4.6分別為顯示板元件面主控板絲印面、主控板元件面、主控板焊接面。本文設(shè)計的基于單片機的多路報警系統(tǒng)硬件平臺為基礎(chǔ)，通過顯示器接口連接LCD顯示器，通過工程面板接口連接工程面板，從而組成一套完整的報警裝置。圖4.3顯示板圖圖4.4主控板絲印面圖4.5主控板元件面圖4.6主控板焊接面4.2電路測試通電前，先仔細檢查已焊接好的電路板，確保焊接無誤。在電路無可調(diào)試元器件，只要元器件無損，連接無誤，一般都能正常工作。在實驗室測試時，可以不必加菲涅透鏡，直接用KP506B檢測人體的運動。將傳感器背對人體，用手臂在傳感器前移動（注意傳感器的預(yù)熱時間），觀察發(fā)光二極管的亮暗情況，即可以知道電路的工作情況。如電路不工作，在供電電壓正常的前提下，可由前級至后逐級測量各級輸出端有無變化的電壓信號。以判斷電路各級工作狀態(tài)。在傳感器無信號輸出時，A1的靜態(tài)輸出電壓為0.4～1V之間，A2的靜態(tài)輸出電壓為2.5V，A3、A4靜態(tài)輸出均為低電平。4.3聯(lián)機仿真調(diào)試聯(lián)機仿真必須借助仿真開發(fā)裝置、示波器、萬用表等工具。這些工具是單片機開發(fā)的最基本工具。對電路進行模擬仿真以觀察電路的性能參數(shù)，打開multiuse軟件在軟件里畫好仿真圖，點擊仿真按鈕，觀察電路的現(xiàn)象是否符合設(shè)計要求，更改后在進行電路模擬仿真，重復(fù)以上步驟直到電路仿真與設(shè)計要求相符合。電源電路的仿真效果圖如圖4.7。圖4.7電源電路仿真收集在紅外熱釋傳感器信號(即開關(guān))，說這種情況是正常的。其仿真效果圖如圖4.8所示。圖