家庭無線防盜短信報警系統(tǒng)

畢業(yè)設計課題名稱：家庭無線防盜短信報警系統(tǒng)總目錄第一部分任務書第二部分開題報告第三部分畢業(yè)設計正文

第一部分任務書

揚州工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計任務書系部電子信息工程指導老師職稱副教授學生姓名班級0701應用電子學號設計題目家庭無線防盜短信報警系統(tǒng)設計內(nèi)容目標和要求1、設計內(nèi)容基于GSM短信模塊的家庭無線防盜報警系統(tǒng)。借助最可靠、最成熟的GSM移動網(wǎng)絡，以最直觀的中文短消息或電話形式，直接把報警地點的情況反映到您的手機屏幕上。2、設計目的它采用主動式紅外傳感器進行檢測，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無形，給火災時的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃氣泄漏傳感器，實現(xiàn)防火、防燃氣泄漏的作用。3、畢業(yè)設計論文要求1）鞏固、加深模擬電子、數(shù)字電路應用方面的知識，提高綜合及靈活運用所學知識解決實際問題。2）培養(yǎng)針對課題需要，選擇和查閱有關手冊、圖表及文獻資料的自學能力。3）通過對課題設計方案的分析、選擇、比較、熟悉所運用的半導體集成芯片，提高學習能力。教研室審核系部審核

第二部分開題報告

揚州工業(yè)職業(yè)技術學院電子信息工程系10屆畢業(yè)設計（論文）開題報告書（表1）學生姓名專業(yè)電子信息工程班級0701電子信息學號題目家庭無線防盜短信報警系統(tǒng)指導教師職稱副教授學位題目類別□工程設計□基礎研究□應用研究□其它【課題的內(nèi)容與要求】本文介紹了用AT89S52單片機實現(xiàn)的基于GSM短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng)，以及AT89S52單片機的功能特點、GSM短信模塊工作原理、傳感器工作原理?！厩把浴侩S著電子技術的飛速發(fā)展，報警系統(tǒng)已從原來的簡單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展。而目前市場上常見的防盜報警系統(tǒng)的通信方式有固定電話撥號、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等等。但它們有各自的一些缺點：我設計了基于GSM短信模塊的家庭無線防盜報警系統(tǒng)。此系統(tǒng)可解決這些隱患，讓家庭防盜更及時、使用更方便。它借助最可靠、最成熟的GSM移動網(wǎng)絡，以最直觀的中文短消息或電話形式，直接把報警地點的情況反映到您的手機屏幕上。【方案的比較與評價】方案一：整流電路采用半波整流，不采用功率因數(shù)校正，蓄電池充電電路利用UC3842脈寬調(diào)制器，DC/DC電路利用SG3525脈寬調(diào)制器。方案二：整流電路采用全橋整流，加入濾波電路，功率因校正電路，蓄電池充電電路利用UC3842脈寬調(diào)制器，DC/DC電路利用SG3525脈寬調(diào)制器并采用推挽式輸出。方案比較：方案二明顯優(yōu)于方案一，其中全橋整流效率高，應用簡單，濾波電路的加入更好的抑制了高次諧波，加入功率因素校正能有效地控制電路功率因【預期的效果及指標】完成整流、功率因素校正、蓄電池充電、DC/DC升壓轉換電路。通過仿真觀察整流波形，蓄電池充電電壓，DC/DC升壓轉換電路輸出電壓。蓄電池充電電路完成恒壓充電，功率因素校正200W的電路。直流升壓電路將完成使得蓄電池提供的電壓轉換為足夠下一級逆變器所需的電壓?！具M度安排】2009年11月-2009年12月選題、調(diào)研、收集資料2010年1月-2010年2月論證、開題2010年2月-2010年3月設計（寫作初稿）2010年3月-2010年4月修改、定稿、打印【參考文獻】[1]徐國家.《UPS電源維修手冊》.北京：電子工業(yè)出版社,2008.3[2]洪乃剛.《電力電子技術基礎》.北京：清華大學出版社，2008.1[3]郭鎖利劉延飛李琪王曉戎常春藤.《基于Multisim9的電子系統(tǒng)設計、仿真與綜合應用》.北京：人民郵電出版社，2008.2[4]張志良.《模擬電子技術基礎》.北京：機械工業(yè)出版社,2007.2[5]劉志民.《電路分析》.西安：西安電子科技大學出版社，2005.6【指導教師意見】（有針對性地說明選題意義及工作安排是否恰當?shù)龋跬馓峤婚_題論證□修改后提交□不同意提交（請說明理由）指導教師簽章：年月日【系部意見】□同意指導教師意見□不同意指導教師意見（請說明理由）□其它（請說明）隊系（部）主任簽章：年月日家庭無線防盜短信報警系統(tǒng)[摘要]本系統(tǒng)主要由單片機和GSM短信模塊組成，借助最可靠、最成熟的GSM移動網(wǎng)絡，以最直觀的中文短消息或電話形式，直接把報警地點的情況反映到您的手機屏幕上。它采用主動式紅外傳感器進行檢測，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無形，給火災時的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃氣泄漏傳感器，實現(xiàn)防火、防燃氣泄漏的作用?！娟P鍵詞】單片機GSM模塊傳感器Wirelessanti-theftalarmsystemmessagefamilyAbstract:TheSystemismadeupofMCUandGSMModem.ItwilldisplaythealarmcontentinChinesedirectlyatyourmobilescreen,anditrecurstothemostreliableGSMmobilenetwork.Thesystemadoptedinitiativeinfraredsensortodetect,anditturnedthetraditionalalarmnetandalarmwindowstoimmateriality.Besides,thesystemequippedthesmogsensorandleakinesssensorofgasandguardedagainstfireandgasleakiness.【keywords】MCUGSMmodemsensor第三部分畢業(yè)設計正文目錄TOC\o"1-5"\h\z\u引言 1第一章 單片機概述 21.1AT89S52的主要性能 21.2AT89S52的功能特性描述 21.3AT89S52的管腳排列 3第二章 GSM模塊 42.1HRHGSMMODEM介紹 42.2GSMModem的硬件接口 42.3HRHGSMModem的軟件協(xié)議 42.3.1設置短信中心號 42.3.2利用GSMMODEM向普通手機發(fā)短信 4第三章 鍵盤顯示 63.1HD7279鍵盤顯示芯片 63.2HD7279的典型應用電路： 6第四章 鐵電存儲器 74.1鐵電存儲器的特點 74.2二線制協(xié)議 7第五章 實時時鐘 95.1DS12887功能與特點介紹 95.2DS12887引腳定義 95.3時間、日歷和定鬧單元 10第六章 后備電源 116.1滯回比較器： 116.2滯回比較器工作原理： 11第七章 遙控器 13第八章 傳感器 148.1紅外傳感器 148.2煙霧傳感器 148.3氣體泄漏傳感器 14第十章傳感器與AT89S52單片機的接口電路設計 17附錄：部分程序源代碼 19結論 29致謝 30參考文獻 31引言目前傳統(tǒng)的機械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）安防系統(tǒng)在實際使用中暴露了很多隱患，例如：為其它沒有安防盜窗的相近樓層形成被盜隱患、發(fā)生火災時不易逃生等。隨著電子技術的飛速發(fā)展，報警系統(tǒng)已從原來的簡單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展。而各種防盜報警系統(tǒng)之間的主要區(qū)別是在于如何讓分機與主機、分機與用戶之間進行通訊。目前市場上常見的防盜報警系統(tǒng)的通信方式有固定電話撥號、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等等。但它們有各自的缺點：1、固定電話撥號容易被盜賊在入室搶劫前切斷電話線或惡意占線，使其在關鍵時刻失靈。2、以太網(wǎng)同樣面臨著線路被切斷的隱患，且不易普及。3、集群系統(tǒng)功耗很大，網(wǎng)絡架設和維護費用很高，而且需要購買固定的頻點。針對以上通信方式的優(yōu)、缺點，我設計了基于GSM短信模塊的家庭無線防盜報警系統(tǒng)。此系統(tǒng)可解決這些隱患，讓家庭防盜更及時、使用更方便。它不再依賴有線電話執(zhí)行報警，而是借助最可靠、最成熟的GSM移動網(wǎng)絡，以最直觀的中文短消息或電話形式，直接把報警地點的情況反映到您的手機屏幕上。它采用主動式紅外傳感器進行檢測，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無形，給火災時的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃氣泄漏傳感器，實現(xiàn)防火、防燃氣泄漏的作用。本文介紹了用AT89S52單片機實現(xiàn)的基于GSM短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng)，以及AT89S52單片機的功能特點、GSM短信模塊工作原理、傳感器工作原理。系統(tǒng)組成框圖如下：GSM模塊GSM模塊紅外傳感器煙霧傳感器燃氣泄漏傳感器MCU遙控布、撤防備用電源圖0-1系統(tǒng)組成框圖如下單片機概述AT89S52作為普通51單片機已與廣泛應用于各種產(chǎn)品中，其接口簡單，方便使用，且功能強大，因此本系統(tǒng)采用AT89S52單片機作為主控制芯片。1.1AT89S52的主要性能與MCS-51單片機產(chǎn)品兼容8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器1000次擦寫周期全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz三級加密程序存儲器32個可編程I/O口線三個16位定時器/計數(shù)器八個中斷源全雙工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器雙數(shù)據(jù)指針掉電標識符1.2AT89S52的功能特性描述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存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，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用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。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、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。1.3AT89S52的管腳排列第2章GSM模塊圖1-1AT89S52

GSM模塊2.1HRHGSMMODEM介紹由于HRHGSMModem內(nèi)嵌高可靠性的GSM引擎（GSMCellularEngine）和51單片機系統(tǒng)（MCS51），標準串行接口和精簡的軟件接口協(xié)議將用戶從繁雜的GSM通信標準解析和調(diào)試中解脫出來，使用方便，而且公網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸具有通信范圍廣（GSM網(wǎng)絡基本覆蓋全國），傳輸穩(wěn)定、可靠等特點。因此本設計選用HRHGSMModem來進行通信。2.1-1GSMModem的主要功能a.收發(fā)短信；b.借助短信實現(xiàn)遠程小批量數(shù)據(jù)傳輸；c.語音通話（GSM電話）；d.數(shù)傳模式實現(xiàn)無線實時數(shù)據(jù)通信；e.無線上網(wǎng)（自動應答型）。2.2GSMModem的硬件接口模塊要求12V/500mA供電，與計算機或單片機通過串口通信，波特率9600bps，通過SIM卡座來安裝SIM卡。2.3HRHGSMModem的軟件協(xié)議a．‘A’表示ASCII字符A，00或00H表示16進制數(shù)據(jù)00。b．幀結構：幀頭（固定為0AAH）＋指令碼＋數(shù)據(jù)2.3.1設置短信中心號以揚州地區(qū)為例，短信中心號為：+8613800100500，應向GSMMODEM下發(fā)數(shù)據(jù)幀：AA092B38363133383030313030353030（16進制數(shù)據(jù)）如果設置成功，GSMMODEM應答AA09“+8613800100500”，如果設置不成功，GSMMODEM應答AA09‘ERROR’，短信中心號設置后，保存在SIM卡上，只需設置一次；也可以在手機上把短信中心號設置好后再裝入GSMModem，以后就不用再設置。2.3.2利用GSMMODEM向普通手機發(fā)短信以向手中文信息“測試”為例：首先計算或查表得到“測試”的UNICODE編碼為：6D4B（測）8BD5（試）；向GSMMODEM下發(fā)數(shù)據(jù)幀：AA0231333636313137343630326D4B8BD5,GSMMODEM可能返回于下信息：AA01‘ERROR’短信未從GSMMODEM送出，可能是未登陸網(wǎng)絡或SIM卡故障。AA01‘OK’短信已從GSMMODEM送出，但未送達短信中心，可能是信號質(zhì)量差或天線連接不好。AA01‘SENDOK’短信已送達短信中心，并且短信中心已經(jīng)下發(fā)給接收方。AA01‘SUCCES0304111023123203041110231532’接收方已經(jīng)收到短信（注意僅當接收方手機已經(jīng)設置短信自動應答時才會返回；GSMMODEM已設置成短信自動應答）。AA01‘FAILUR0304111023123203041110331532’短信中心未能將短信送達接收方或接收方已經(jīng)收到短信，但其給短信中心的回應短信中心沒有收到（注意僅當接收方手機已經(jīng)設置短信自動應答時才會返回）。一般情況下，由于短信不保證實時性，所以從發(fā)送到對方接收到短信，可能有5-10秒的延時，使用中建議設置短信超時定時器長度在20-30秒左右。短信發(fā)送成功的返回信息：先返回AA01‘SENDOK’31；如果接收方手機設置了短信自動應答，則在對方收到后返回AA01‘SUCCES0304111023123203041110231532’短信發(fā)送失敗的幾種可能返回信息：a.AA01‘ERROR’b.AA01‘OK’c.AA01‘SENDOK’32后；AA01‘FAILUR0304111023123203041110331532’

鍵盤顯示為了實現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生警情時能夠向指定的號碼發(fā)送短信息的功能，則必須有鍵盤和LED顯示，來對防盜報警系統(tǒng)進行電話號碼的預設，本設計選用HD7279作為鍵盤顯示驅動，3.1HD7279鍵盤顯示芯片該芯片支持64鍵盤和8位數(shù)碼管動態(tài)顯示，與傳統(tǒng)的鍵盤顯示芯片8279相比，外圍芯片少，與CPU僅有4線串行通信，大大的節(jié)省了CPUI/O口的資源；HD7279內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受BCD碼或16進制碼，并同時具有兩種譯碼方式。此外，還具有多種控制指令，如左移、右移、閃爍、消隱、段尋址等；HD7279具有片選信號，可方便的實現(xiàn)多于8位的顯示或多于64鍵的鍵盤接口。3.2HD7279的典型應用電路：圖3-1HD7279應用電路注：鍵盤顯示應用程序見附錄鐵電存儲器4.1鐵電存儲器的特點為了實現(xiàn)對預設電話號碼的存儲和對報警信息的記錄，本系統(tǒng)采用了能夠保證掉電數(shù)據(jù)不丟失的鐵電存儲器，該類存儲器相對于傳統(tǒng)的EEPROM有許多優(yōu)點：傳統(tǒng)的EEPROM寫入次數(shù)有限，一般為10萬次，而鐵電存儲器有著近乎無限次擦寫的特性；傳統(tǒng)的EEPROM寫入速度較慢，一般需要CPU延時幾個NOP的時間來等待寫入，而鐵電存儲器有著和RAM相同的操作速度；EEPROM需要較大的能量來完成一次擦寫，而鐵電存儲器在寫入時屬于微功耗。本設計選用了FM24C16來作為非易失性數(shù)據(jù)存儲器，其特點如下：1.FM24C16A是一種串行非易失存儲器，它的結構容量為512*8位，接口方式為工業(yè)標準二線制造串行接口，與串行EEPROM的功能操作相似，與EEPROM具有相同的引腳排列，不同之處在于，F(xiàn)M24C2.FRAM內(nèi)部采用讀恢復機制操作。所以讀寫次數(shù)與每一次讀寫都有關系。FRAM結構是基于行與列陣列排布，行由A8-A2定義。每次訪問都會使一行減少一次讀寫壽命。鐵電的擦寫次數(shù)幾乎可以說是無限次。即使每秒訪問3000次，連續(xù)使用十年，使用壽命仍未終止。4.2二線制協(xié)議FM24C16使用二線制協(xié)議串行總線及其傳輸規(guī)約進行雙向傳輸，這種方式占用腳位少，占用線路板空間小，下圖描述了FM24C16在微處理器系統(tǒng)中的典型配置：圖4-1FM24C16的典型配置二線制協(xié)議即是總線上的所有操作都是由SDA和SCL兩個腳位的狀態(tài)來確定的，共有四個狀態(tài)：開始，停止，數(shù)據(jù)以及應答，下圖描述了四個狀態(tài)的時序圖。圖4-2四個狀態(tài)的時序圖實時時鐘為了實現(xiàn)發(fā)生警情時，對發(fā)生警情的時間進行記錄，且為了保證系統(tǒng)的可靠運行，要求系統(tǒng)進行自檢并定時上報系統(tǒng)運行狀態(tài)，因此需要系統(tǒng)具有實時時鐘功能。本設計選用了DS12887實時時鐘芯片。5.1DS12887功能與特點介紹DS12887采用CMOS技術制成，把時鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關電路集于芯片內(nèi)部。采用DS12887芯片設計的時鐘電路勿需任何外圍電路并具有良好的微機接口。DS12887芯片具有微軾耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，可廣泛用于各種需要較高精度的實時時鐘場合中。其主要功能如下：1．內(nèi)含一個鋰電池，斷電情況運行十年以上不丟失數(shù)據(jù)。2．計秒、分、時、天、星期、日、月、年，并有閏年補償功能。3．二進制數(shù)碼或BCD碼表示時間、日歷和定鬧。4．12小時或24小時制，12小時時鐘模式帶有PWM和AM指導，有夏令時功能。5．MOTOROLA5和INATAEL總線時序選擇。6．有128個RAM單元與軟件音響器，其中14個作為字節(jié)時鐘和控制寄存器，114字節(jié)為通用RAM，所有ARAM單元數(shù)據(jù)都具有掉電保護功能。7．可編程方波信號輸出。8．中斷信號輸出(IRQ)和總線兼容，定鬧中斷、周期性中斷、時鐘更新周期結束中斷可分別由軟件屏蔽，也可分別進行測試。5.2DS12887引腳定義圖5-1DS12887引腳5.3時間、日歷和定鬧單元時間和日歷信息通過讀相應的內(nèi)存字節(jié)來獲取，時間、日歷和定時鬧鐘通過寫相應的內(nèi)存字節(jié)設置或初始化，其字節(jié)內(nèi)容可以是十進制或BCD形式。時間可選擇12小時制或24小時制，當選擇12小時制時，小時字節(jié)高位為邏輯“1”代表PM。時間、日歷和定鬧字節(jié)是雙緩沖的，總是可訪問的。每秒鐘這10個字節(jié)走時1秒，檢查一次定鬧條件，如在更新時，讀時間和日歷可能引起錯誤。三個字節(jié)的定鬧字節(jié)有兩種使用方法。第一種，當定鬧時間寫入相應時、分、秒定鬧單元，在定時允許、鬧鐘位置高電平的條件下，定鬧中斷每天準時起動一次。第二種，在三個定鬧字節(jié)中插入一個或多個不關心碼。不關心碼是任意從C到FF的16進制數(shù)。當小時字節(jié)的不關心碼位置位時，定鬧為小時發(fā)生一次由于相線小時和分鐘定鬧字節(jié)置不關心位時，每分鐘定鬧一次；當三個字節(jié)都置不關心位時，每秒中斷一次。

后備電源為了防止竊賊在進入防區(qū)之前將系統(tǒng)的供電交流電源切斷，系統(tǒng)必須能夠在交流電源被切斷后繼續(xù)正常運行一段時間，本系統(tǒng)采用12V/7AH的鉛酸蓄電池作為后備電源，這就給系統(tǒng)設計提出了一個繼續(xù)解決的問題：就是蓄電池的充電電源管理問題。由于鉛酸蓄電池在過充情況下電解液會發(fā)生氣化現(xiàn)象，導致蓄電池的壽命降低，蓄電池在充滿電時，蓄電池的電壓大概在13.6V左右，在欠壓時電壓大概在10.9V左右，根據(jù)這個特點，本人發(fā)現(xiàn)此充放電特性符合滯回比較器的傳輸特性，即將滯回比較器的上限閾值設為13.6V，下限閾值設定為10.9V，當充滿電后，使滯回比較器控制繼電器將充電限流電阻切換到較大的限流電阻上；當放電到10.9V時，滯回比較器控制繼電器將限流電阻切換到較小的限流電阻上，并且保障系統(tǒng)正常工作電流要小于快充充電電路的電流，而大于慢充充電電路的電流。這樣就能保證滯回比較器始終工作在10.9V—13.6V的滯回帶內(nèi)，即保證蓄電池既不欠壓又不過充。6.1滯回比較器：有滯回特性，具有抗干擾能。從反相輸入端輸入的滯回比較器電路如下圖所示，電路中引入了正反饋。圖6-1滯回比較器6.2滯回比較器工作原理：從集成運放輸出端的限幅電路可以看出，uo=±Uz。集成運放反相輸入端電位，同相輸，入端電位根據(jù)“虛短”,求出的就是閾值電壓，因此得出當，因而uo=+Uz，所以,。當，因而uo=-Uz，所以，。可見，uo從+Uz躍變?yōu)?Uz和uo從-Uz躍變?yōu)?Uz的閾值電壓是不同的，電壓傳輸特性如下圖所示。圖6-2電壓傳輸特性 注：具體電路參照系統(tǒng)設計圖紙電源部分。遙控器為了實現(xiàn)用戶在進入防區(qū)前或離開防區(qū)后能對系統(tǒng)的布、撤防狀態(tài)進行改變，本設計選用了315M調(diào)幅遙控器，該遙控器具有以下優(yōu)點：工作在業(yè)余頻段，不用花錢購買頻點；有效距離遠，一般可達200－1000米；有豐富的地址碼供用戶選擇，由于遙控器和遙控器接收板上應用的PT2262/PT2272編解碼芯片對都提供8位三態(tài)的編解碼狀態(tài)，也就是說有3的8次方地址碼可供用戶選擇，足以滿足小區(qū)內(nèi)所有用戶的防盜報警布、撤防應用。發(fā)射、接收電路無解碼電路圖分別如下：圖7-1發(fā)射、接收電路無解碼電路圖傳感器要實現(xiàn)防盜、防火、防燃氣泄漏，相應的傳感器是必不可少的，而無論是哪種傳感器，其最終輸出的都是開關量。8.1紅外傳感器對于防盜傳感器，本系統(tǒng)采用主動式紅外對射傳感器，它相對于傳統(tǒng)的被動式熱釋紅外傳感器有以下優(yōu)點：1.主動式對射紅外傳感器安裝于門窗及一切需要設防的位置，采用多光束綜合判斷，當有一定體積的障礙物遮擋時，才被觸發(fā)，極大的降低了傳感器的誤報；2.由于其安裝在門窗等位置，使夜間主人的正常活動不受限制，這給用戶提供了極大的夜間布防的可能。8.2煙霧傳感器本設計選用離子式煙霧傳感器，離子式煙霧傳感器是一種技術先進，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運用到各種消防報警系統(tǒng)中，性能遠優(yōu)于氣敏電阻類的火災報警器。8.3氣體泄漏傳感器本設計選用電化學型氣體傳感器，電化學型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類型。原電池式氣體傳感器通過檢測電流來檢測氣體的體積分數(shù)，市售的檢測缺氧的儀器幾乎都配有這種傳感器，近年來，又開發(fā)了檢測酸性氣體和毒性氣體的原電池式傳感器?？煽仉娢浑娊馐絺鞲衅魇峭ㄟ^測量電解時流過的電流來檢測氣體的體積分數(shù)，和原電池式不同的是，需要由外界施加特定電壓，除了能檢測CO，NO，N02，02，S02等氣體外，還能檢測血液中的氧體積分數(shù)。電量式氣體傳感器是通過被測氣體與電解質(zhì)反應產(chǎn)生的電流來檢測氣體的體積分數(shù)。離子電極式氣體傳感器出現(xiàn)得較早，通過測量離子極化電流來檢測氣體的體積分數(shù)已電化學式氣體傳感器主要的優(yōu)點是檢測氣體的靈敏度高、選擇性好。第九章家庭防盜報警系統(tǒng)的軟件設計9.1主程序流程圖（圖1）開始開始初始化讀時鐘是否等于定時時間發(fā)短信：系統(tǒng)運行正常！讀煙霧傳感器開關量讀燃起泄漏傳感器開關量讀紅外傳感器開關量讀布、撤防開關量發(fā)短信：有人行竊！發(fā)短信：屋內(nèi)有火災警情！發(fā)短信：廚房有燃氣泄漏布防撤防NY=0=1=1=0=1=0=1=0圖9-1主程序流程圖9.2外部中斷0中斷服務子程序流程圖（圖2）外部中斷0外部中斷0讀鍵值校時鍵預設鍵復位鍵校時子程序預設子程序復位子程序出中斷圖9-2外部中斷0中斷服務子程序流程圖第十章傳感器與AT89S52單片機的接口電路設計該測試儀以AT89S52單片機為核心，外接溫濕度傳感器SHTll、照度傳感器TSL2561、四位共陰數(shù)碼管、RS485總線通信接口以及顯示切換按鍵。單片機上電工作后，對當前溫度、濕度、光強度進行實時測量，通過按鍵切換將測得的3種參數(shù)通過LED數(shù)碼管進行輪流顯示；此外，還可以通過RS485總線與PC機進行通信，將參數(shù)值傳送到上位機，以達到遠程監(jiān)測的目的。該測試儀的結構框圖如圖1所示。10.1傳感器與單片機接口結構圖10-1傳感器與單片機接口結構圖10.2測量模塊電路溫度和濕度測量采用的是瑞士Sensirion公司生產(chǎn)的SHTll傳感器。該傳感器采用獨特的CMOsensTM技術，將溫濕度傳感器、信號放大處理、A／D轉換、I2C總線全部集成在一塊芯片上，可直接與單片機接口。該芯片采用數(shù)字式輸出，為編程提供了方便。

光照度測量選用的是TAOS公司生產(chǎn)的TSL2561光強度傳感器。它具有數(shù)字式輸出端口和標準I2C總線接口，涵蓋1～70000lx的寬照度范圍，非常適合戶外環(huán)境下光照強度的測量，適用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)。圖2為傳感器與AT89S52單片機的接口電路設計。圖10-2測量模塊電路附錄：部分程序源代碼1.程序初始化：;RAM定義BCOUNTDATA07FHTIMERDATA07EHTIMER1DATA07DHTIMER2DATA07CHHOURSDATA07BHHOURGDATA07AHMINUSDATA079HMINUGDATA078HSECOSDATA077HSECOGDATA076HSECODATA075HMINUDATA074HHOURDATA073HTENDATA072HFLAGDATA071HDINDATA020HDOUTDATA021HSLADATA070HSUBADATA00HACKBIT00H;I/O定義KEYBITP3.2CSBITP1.2CLKBITP1.3DATBITP1.4SCLBITP1.0SDABITP1.1MTDEQU04AHMRDEQU058HMRD1EQU063HORG0000H AJMPSTART ORG0003H;外部中斷0中斷服務子程序入口地址 AJMPINTL ORG0013H;外部中斷1中斷服務子程序入口地址 AJMPINTY ORG0100HSTART:MOVSP,#30H MOVP1,#11110011B;initialI/O MOVSLA,#0A0H;FM24C16器件從地址MOVSUBA,#00H;器件子地址 CLRP2.1MOVTMOD,#20H;串行口初始化 MOVTH1,#0FDH MOVTL1,#0FDH MOVPCON,#00H MOVSCON,#40H SETBTR1 SETBIT0;INT0為1,邊沿觸發(fā)方式 SETBIT1;INT1為1,邊沿觸發(fā)方式 SETBEX0SETBEX1 SETBPX1;INT1為高優(yōu)先級 SETBEA;開總中斷MAIN:…AJMPMAIN;主程序INTL:…RETI;外部中斷0中斷服務子程序INTY:…RETI;外部中斷1中斷服務子程序END2.HD7279鍵盤顯示子程序 INTL:MOVDOUT,#15H;讀鍵盤指令ACALLSENDACALLRECV;讀鍵盤數(shù)據(jù)SETBCSMOVA,DIN MOVB,#10;HEXchangeBCDcodeDIVABMOVDOUT,#10100001BACALLSENDMOVDOUT,#11001000BACALLSENDMOVDOUT,B;send個位toHD7279AACALLSENDSETBCSRETISEND:MOVBCOUNT,#8;setbitcounter=8CLRCS;CSforlvACALLLDELAY;longdelaySLOOP:MOVC,DOUT.7;output1bitMOVDAT,CSETBCLK;setCLKforhvMOVA,DOUT ;thedatathatwillsendleftmoveRLAMOVDOUT,AACALLSDELAY;shortdelayCLRCLK ;setCLKforlvACALLSDELAYDJNZBCOUNT,SLOOP;check8bitsendoverorelseCLRDAT;sendover,returnRETRECV:MOVBCOUNT,#8SETBDAT;set(DATA)hv(inputstate)ACALLLDELAYRLOOP:SETBCLKACALLSDELAYMOVA,DINRLAMOVDIN,AMOVC,DATMOVDIN.0,CCLRCLKACALLSDELAYDJNZBCOUNT,RLOOPRETLDELAY:MOVTIMER,#25;delay50uSDELOOP:DJNZTIMER,DELOOPRETSDELAY:MOVTIMER,#4;delay8uSSHOTLOP:DJNZTIMER,SHOTLOPRET3.FM24C16讀寫子程序START:SETBSDANOPSETBSCL;起始條件建立時間大于4.7usACALLDELAYCLRSDAACALLDELAYCLRSCL;鉗住總線，準備發(fā)數(shù)據(jù)NOPRETSTOP:CLRSDANOPSETBSCL;發(fā)送結束條件的時鐘信號ACALLDELAYSETBSDA;結束總線ACALLDELAYRETMACK:CLRSDA;將SDA置0NOPNOPSETBSCLACALLDELAYCLRSCLNOPNOPRETMNACK:SETBSDA;將SDA置1NOPNOPSETBSCLACALLDELAYCLRSCLNOPNOPRETCACK:SETBSDANOPNOPSETBSCLCLRACKNOPNOPMOVC,SDAJCCENDSETBACK;判斷應答位CEND:NOPCLRSCLNOPRETWRBYTE:MOVR0,#08HWLP:RLCA;取數(shù)據(jù)位JCWR1SJMPWR0;判斷數(shù)據(jù)位WLP1:DJNZR0,WLPNOPRETWR1:SETBSDA;發(fā)送1NOPSETBSCLACALLDELAYCLRSCLSJMPWLP1WR0:CLRSDA;發(fā)送0NOPSETBSCLACALLDELAYCLRSCLSJMPWLP1RDBYTE:MOVR0,#08HRLP:SETBSDANOPSETBSCL;時鐘線為高，接收數(shù)據(jù)位NOPNOPMOVC,SDA;讀取數(shù)據(jù)位MOVA,R2CLRSCL;將SCL拉低，時間大于4.7usRLCA;進行數(shù)據(jù)位的處理MOVR2,ANOPNOPNOPDJNZR0,RLP;未夠8位，再來一次RETIWRNBYTE:MOVA,#11MOVR3,ALCALLSTART;起動總線MOVA,SLALCALLWRBYTE;發(fā)送器件從地址LCALLCACKJNBACK,RETWRN;無應答則退出MOVA,SUBA;指定子地址LCALLWRBYTELCALLCACKMOVR1,#MTDWRDA:MOVA,@R1LCALLWRBYTE;開始寫入數(shù)據(jù)LCALLCACKJNBACK,IWRNBYTEINCR1DJNZR3,WRDA;判斷寫完沒有RETWRN:LCALLSTOPRETIRDNBYTE:MOVR3,#11LCALLSTARTMOVA,SLALCALLWRBYTE;發(fā)送器件從地址LCALLCACKJNBACK,RETRDNMOVA,SUBA;指定子地址LCALLWRBYTELCALLCACKLCALLSTART;重新起動總線MOVA,SLAINCA;準備進行讀*作LCALLWRBYTELCALLCACKJNBACK,IRDNBYTEMOVR1,#MRDRDN1:LCALLRDBYTE;讀*作開始MOV@R1,ADJNZR3,SACKLCALLMNACK;最后一字節(jié)發(fā)非應答位RETRDN:LCALLSTOP;并結束總線RETSACK:LCALLMACKINCR1SJMPRDN1DELAY: NOP NOP NOP NOP