摘 要：此課題研究的內(nèi)容主要是無(wú)線(xiàn)接收、系統(tǒng)控制、和解決一般報(bào)警系統(tǒng)可預(yù)見(jiàn)的防范措施。這里所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要紅外探測(cè)接收模塊，發(fā)射模塊，報(bào)警系統(tǒng)控制中心組成。紅外接收電路集紅外光遮擋、觸摸報(bào)警雙重功能于一體，具有隱蔽性強(qiáng)、警戒距離遠(yuǎn)、靈敏度高、報(bào)叫響高等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)控制采用AT89C2051及PT2272/2262專(zhuān)用解碼芯片，可靠性及穩(wěn)定性較好；數(shù)據(jù)處理的任務(wù)由單片機(jī)完成，用于區(qū)分報(bào)警信號(hào)，同時(shí)接受各種操作指令，完成相應(yīng)的操作，當(dāng)接收到報(bào)警信號(hào)后一方面驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，發(fā)出響亮的警車(chē)報(bào)警聲；另一方面輸出具體的地址信息，確定是哪一路發(fā)送了報(bào)警信號(hào)；斷電報(bào)警功能則實(shí)時(shí)監(jiān)控電源狀況。

關(guān)鍵詞：紅外探測(cè) 無(wú)線(xiàn)接收與發(fā)射 靈敏度高 報(bào)叫響亮

中圖分類(lèi)號(hào)：TM5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（b）-0034-03

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向及目標(biāo)

1.1 工作原理及組成部分

紅外探測(cè)發(fā)射電路使用IC555多諧振蕩器、發(fā)光指示電路和紅外光發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路組成。接收電路紅外光電轉(zhuǎn)換器、放大電路、單音譯碼電路、跟隨器、可控硅觸發(fā)電路和音響報(bào)叫電路等。采用紅外光無(wú)阻擋地照射在紅外接收管VD1、VD2的接收窗口上。發(fā)射電路中的VD1，VD2發(fā)出兩束相距10 cm的載波為14 Hz的調(diào)制紅外光，并直射在接收電路的VD1、VD2管上。如有人闖入照射區(qū)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警示音。

系統(tǒng)控制采用AT89C2051及PT2272/2262專(zhuān)用解碼芯片，可靠性及穩(wěn)定性較好；數(shù)據(jù)處理的任務(wù)由單片機(jī)完成，用于區(qū)分報(bào)警信號(hào)，同時(shí)接受各種操作指令，完成相應(yīng)的操作，當(dāng)接收到報(bào)警信號(hào)后一方面驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，發(fā)出響亮的警車(chē)報(bào)警聲；另一方面輸出具體的地址信息，確定是哪一路發(fā)送了報(bào)警信號(hào)；斷電報(bào)警功能則實(shí)時(shí)監(jiān)控電源狀況。（主要功能介紹見(jiàn)硬件設(shè)計(jì)）

1.1.1 設(shè)計(jì)框圖（如圖1）

1.1.2 系統(tǒng)模擬框圖如（如圖2）

1.2 入侵探測(cè)器選型

2 紅外發(fā)射與接收的編碼方式

2.1 無(wú)線(xiàn)發(fā)射編碼方式及原理

無(wú)線(xiàn)發(fā)射框圖（如圖3）。

數(shù)據(jù)碼、地址碼以及同步碼構(gòu)成了編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)，當(dāng)這個(gè)編碼信號(hào)發(fā)出后，信號(hào)由解碼芯片PT2262接收，其中，兩次比較核對(duì)地址碼后，才將高電平由VT腳輸出，與此同時(shí)，高電平也由其他相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳發(fā)出，假若按鍵一直被發(fā)送端按住不放，編碼芯片也會(huì)一直是工作狀態(tài)，連續(xù)發(fā)射信號(hào)。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有任何按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，基17腳輸出為低電平，所以315 MHz的高頻發(fā)射電路不工作；相對(duì)應(yīng)的，當(dāng)發(fā)射機(jī)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳步輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315 MHz的高頻發(fā)射電路起振，并將等幅高頻信號(hào)一起發(fā)射，當(dāng)17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100%的調(diào)幅。

2.2 接收的編碼方式

2.3 解碼原理

2.4 軟件設(shè)計(jì)圖（如圖5）

3 單片機(jī)

3.1 AT89C2051單片機(jī)性能及原理

At89C2051是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)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位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元。

圖形（如圖6）。

同時(shí)此單片機(jī)的時(shí)鐘頻率可以為零，即具備可用軟件設(shè)置的睡眠省電功能，系統(tǒng)的喚醒方式有RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和外中斷口，系統(tǒng)喚醒后則進(jìn)入繼續(xù)工作狀態(tài)繼續(xù)工作。在省電模式中，片內(nèi)RAM將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。

3.2 AT89C2051單片機(jī)參數(shù)介紹

AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。

3.3 I/O口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.4 振蕩器特性

XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。

3.5 芯片擦除

整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。

此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。

AT89C2051是一帶有2KB FLASH可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）的低電壓、高性能8位CMOS微型計(jì)算機(jī)，引腳（如圖6）。

主要性能有以下幾點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

系統(tǒng)控制采用AT89C2051專(zhuān)用解碼芯片，可靠性及穩(wěn)定性較好；數(shù)據(jù)處理的任務(wù)由單片機(jī)完成，用于區(qū)分報(bào)警信號(hào)，同時(shí)接受各種操作指令，完成相應(yīng)的操作。此課題實(shí)現(xiàn)了紅外探測(cè)；無(wú)線(xiàn)接收與發(fā)射；其靈敏度高；報(bào)叫響亮。

參考文獻(xiàn)

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