畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于單片機(jī)的窗簾智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　基于單片機(jī)的窗簾智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　Design of intelligent control system for the curtain based on singlechip</p><p><b>　　摘 要</b>&

2、lt;/p><p>　　隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展，智能家居已逐漸進(jìn)入人們的生活中。本課題介紹基于單片機(jī)控制的智能窗簾系統(tǒng)，它采用了無(wú)線遙控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)任何地方，只要輕按遙控器，窗簾就會(huì)隨心所欲地打開(kāi)或關(guān)閉。為了使智能窗簾系統(tǒng)更加完善，在設(shè)計(jì)中加入了智能報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)，只要有入侵者從窗戶入內(nèi)，就會(huì)響起相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，同時(shí)有數(shù)碼顯示那個(gè)窗戶的報(bào)警器在報(bào)警。這樣可以使用戶很容易的了解報(bào)警情況。為了實(shí)現(xiàn)一機(jī)

3、多控的功能，在設(shè)計(jì)中采用了改變無(wú)線模塊地址碼的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。一機(jī)多控的功能也就是一個(gè)遙控器可以控制家中所有的窗簾和報(bào)警裝置。當(dāng)白天家中有人在家時(shí)，只要用遙控器就可以關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)的工作。這樣可以避免誤報(bào)，而引起的不必要的麻煩。這也體現(xiàn)出了該系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 無(wú)線遙控器 智能家居 智能報(bào)警 </p><p><b>　　ABSTRACT</

4、b></p><p>　　As modern electronic technique develops fast, Smart Home has entered people’s daily life gradually. This thesis, aims on introduction of Smart Curtain system on a basis of singlechip control,

5、which adopts wireless technique for remote control, realizes indoor curtain automatically opening and closing, only by pressing lightly robot. To perfect the Smart Curtain system more, Smart Alarm system is added into de

6、sign. When it starts, it will give a signal correspondingly if someone invades the room </p><p>　　Key Words: Singlechip ； Wireless robot ； Smart Home ； Smart Alarm</p><p><b>　　目 錄</

7、b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 智能家居控制系統(tǒng)概述及發(fā)展1</p><p>　　1.2 現(xiàn)代防盜系統(tǒng)的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.5 本課題的內(nèi)容和目標(biāo)2</p><p>　　2 智能窗簾的硬件設(shè)計(jì)3</p>&

8、lt;p>　　2.1 智能窗簾系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)框圖3</p><p>　　2.2 控制電路3</p><p>　　2.2.1 凌陽(yáng)單片機(jī)61板的各組成作用4</p><p>　　2.2.2 61板功能特點(diǎn)6</p><p>　　2.2.3 SPCE061A芯片特性6</p><p>　　2.3 無(wú)線

9、遙控電路7</p><p>　　2.3.1 無(wú)線發(fā)射電路7</p><p>　　2.3.2 無(wú)線接受電路10</p><p>　　2.3.3 編碼芯片PT2262的原理12</p><p>　　2.3.4 編碼芯片PT2272的原理13</p><p>　　2.3.5 PT2262/2272芯片的地址編碼設(shè)

10、定和修改14</p><p>　　2.4 檢測(cè)電路15</p><p>　　2.5 語(yǔ)音報(bào)警電路18</p><p>　　2.6 數(shù)碼顯示電路18</p><p>　　2.7 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路19</p><p>　　2.8 電源電路20</p><p>　　3 智能窗簾系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

11、21</p><p>　　3.1 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE21</p><p>　　3.2 主程序框圖21</p><p>　　3.3 主程序的中斷程序框圖21</p><p>　　3.4 語(yǔ)音程序框圖24</p><p>　　3.5 語(yǔ)音中斷程序框圖25</p><p><b>

12、　　結(jié) 論27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>　　附錄1 SPCE061A管腳圖29</p><p>　　附錄2 系統(tǒng)程序31</p><p><b>　　致 　謝34</b></p><p><b&

13、gt;　　英文原文及中文翻譯</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實(shí)現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全化。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習(xí)慣，提高了人們生活質(zhì)量，家居智能化也正是在這種形

14、勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的。</p><p>　　1.1 智能家居控制系統(tǒng)概述及發(fā)展</p><p>　　智能家居控制系統(tǒng)是以HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、公共電話網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)總線為應(yīng)用操作平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。 </p><p>　　智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過(guò)

15、采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng)，以此來(lái)提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。 </p><p>　　系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、交換機(jī)、通訊器、控制器、無(wú)線收發(fā)器、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等主要部分組成。 </p><p>　　從200

16、0年，智能家居的概念開(kāi)始在中國(guó)出現(xiàn)發(fā)展到今天。已有10余家企業(yè)相繼加入，智能家居行業(yè)規(guī)模逐漸形成，市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近幾年智能化電工產(chǎn)品的市場(chǎng)份額逐年快速放大，并最終替代傳統(tǒng)的電工產(chǎn)品。從而使智能化產(chǎn)品走進(jìn)百姓家庭。</p><p>　　在眾多控制系統(tǒng)中，電力載波通訊方式。最為方便實(shí)用于家庭的電器智能控制。X10是電力載波的國(guó)際通訊協(xié)議，它是將120KHz的編碼信號(hào)加載到50Hz的電力線上，由指令發(fā)射器將

17、一串X10指令以廣播的形式發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)指令接受器可以收到來(lái)自電力線上的X10信號(hào)，并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的控制。</p><p>　　1.2 現(xiàn)代防盜系統(tǒng)的現(xiàn)狀</p><p>　　既然要防范高技術(shù)的盜竊犯罪，就需要改變我們過(guò)去傳統(tǒng)的觀念，也就需要使用高技術(shù)的防盜方法來(lái)保證我們家居和人身的安全。現(xiàn)代智能家居防盜產(chǎn)品的出現(xiàn)，解決了以上問(wèn)題，并解決了傳統(tǒng)防盜系統(tǒng)解決不了的

18、問(wèn)題，防破壞、防斷電，以及遇到突發(fā)應(yīng)急事件時(shí)緊急報(bào)警，可以現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警給小偷一震懾力。因此，許多電子報(bào)警器應(yīng)運(yùn)而生，使用紅外線、微電腦等高新技術(shù)對(duì)家居進(jìn)行防護(hù)，而無(wú)線自動(dòng)系列逐漸成為家居報(bào)警器當(dāng)中的佼佼者。</p><p>　　居民住宅的安全防范，以往是在住宅內(nèi)安裝被動(dòng)紅外傳感器、磁控開(kāi)關(guān)、緊急按鈕等，報(bào)警信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到控制中心。當(dāng)入侵者進(jìn)入房間作案時(shí)，就發(fā)出報(bào)警信號(hào)。其特點(diǎn)是安裝在室內(nèi)，因此在室內(nèi)無(wú)人值守時(shí)，其

19、防盜保護(hù)財(cái)產(chǎn)的作用能夠?qū)崿F(xiàn)。但裝在有人居住的家庭中，由于有人員活動(dòng)，甚至寵物走動(dòng)都會(huì)影響被動(dòng)紅外傳感器工作，容易引起誤觸發(fā)報(bào)警。因此在安裝時(shí)考慮的因素很多，對(duì)室內(nèi)人員活動(dòng)要有限制，對(duì)空調(diào)、陽(yáng)光等外部環(huán)境要避讓等等。總而言之，被動(dòng)紅外傳感器在家庭安防使用中有一些缺陷，對(duì)安裝、運(yùn)行、維護(hù)帶來(lái)不少麻煩。紅外線對(duì)射傳感器正好彌補(bǔ)了這些缺點(diǎn)，它優(yōu)勢(shì)在于它的低誤報(bào)率，不但長(zhǎng)距離瞄準(zhǔn)精度高，更有較高穩(wěn)定和極低誤報(bào)率，對(duì)室外環(huán)境工作表現(xiàn)出極強(qiáng)適應(yīng)性，迅

20、速反應(yīng)和穩(wěn)定的信號(hào)采集與傳輸，及時(shí)的反饋檢測(cè)到的信號(hào)，盡量減少財(cái)產(chǎn)和人身?yè)p失。如果入侵者企圖使用工具砸碎窗戶或撬門進(jìn)入房間，振動(dòng)傳感器采集振動(dòng)信號(hào)后觸發(fā)報(bào)警器。兩者相互協(xié)調(diào)工作，為家居安全提供了保證。 </p><p>　　1.5 本課題的內(nèi)容和目標(biāo)</p><p>　　本課題在設(shè)計(jì)中力求人性化的智能控制，采用單片機(jī)作為系統(tǒng)的內(nèi)部控制中心，利用無(wú)線遙控技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的外部控制。再加上紅外對(duì)

21、射報(bào)警裝置，組成了整個(gè)智能控制系統(tǒng)。</p><p>　　適用于各種窗簾的使用（閉合式、卷簾式）</p><p><b>　　具有防盜報(bào)警系統(tǒng)</b></p><p><b>　　可實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控</b></p><p>　　2 智能窗簾的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1

22、智能窗簾系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　窗簾智能控制系統(tǒng)的組成如圖1-1。智能控制系統(tǒng)是由無(wú)線遙控單元、紅外報(bào)警單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、數(shù)碼顯示單元、語(yǔ)音報(bào)警單元、單片機(jī)等組成。本控制系統(tǒng)是由單片機(jī)通過(guò)軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)智能控制。無(wú)線遙控單元用于對(duì)智能窗簾的運(yùn)行進(jìn)行控制。無(wú)線報(bào)警發(fā)射器可實(shí)現(xiàn)有入侵者時(shí)的無(wú)線控制報(bào)警。</p><p>　　圖1-1 控制系統(tǒng)方框圖</p>&l

23、t;p><b>　　2.2 控制電路</b></p><p>　　所謂單片機(jī)是指在一個(gè)集成芯片中，集成微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、基本的I/0接口以及定時(shí)/計(jì)數(shù)等部件，并具有獨(dú)立指令系統(tǒng)的智能器件，即在一塊芯片上實(shí)現(xiàn)一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。如果是簡(jiǎn)單控制對(duì)象，只需利用單片機(jī)作為控制核心，不需另外增加外部設(shè)備就能夠完成。對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，只需對(duì)單片機(jī)進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)展即可，十分方便。單片機(jī)是隨

24、著微型計(jì)算機(jī)、單板機(jī)的發(fā)展及其在智能測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的。</p><p>　　各種型號(hào)的單片機(jī)基本功能相同，但其電路結(jié)構(gòu)、性能、編程語(yǔ)言卻大不相同。目前使用最多的是51系列單片機(jī)。這種型號(hào)的單片機(jī)及其家族是很原始的類型，而本方案控制核心所用到的凌陽(yáng)單片機(jī)則功能強(qiáng)大。</p><p>　　“61板”是SPCE061A EMU BOARD V1.0的簡(jiǎn)稱,是以16位單片機(jī)SPCE06

25、1A為核心的精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)－仿真－實(shí)驗(yàn)板，大小相當(dāng)于一頁(yè)撲克牌，是“凌陽(yáng)大學(xué)計(jì)劃”專為電子愛(ài)好者、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及電子競(jìng)賽所設(shè)計(jì)的。硬件電路包括有電源電路、音頻電路（含MIC輸入部分和DAC音頻輸出部分）、復(fù)位電路等，讓學(xué)生在掌握軟件的同時(shí)，熟練單片機(jī)硬件的設(shè)計(jì)制作，鍛煉動(dòng)手能力，而且體積小、采用電池供電，方便學(xué)生隨身攜帶。</p><p>　　2.2.1 凌陽(yáng)單片機(jī)61板的各組成作用</p>&l

26、t;p>　　如圖2-2所示為61板的電路圖：</p><p>　　圖2-2 61板的實(shí)物圖</p><p>　　圖2-3 61板各部分功能圖</p><p>　　(1)輸入/輸出（I/O）接口：</p><p>　　“61板”將SPCE061A的32個(gè)I/O口全部引出：IOA0～I(xiàn)OA15，IOB0～I(xiàn)OB15，對(duì)應(yīng)的引腳為：A口，41

27、～48、53、54～60；B口，1～5、64～68、76～81。而且該I/O口是可編程的，即可以設(shè)置為輸入或輸出：設(shè)置為輸入時(shí)，分為懸浮輸入或非懸浮輸入，非懸浮輸入又可以設(shè)置為上拉輸入或是下拉輸入；在5V情況下，上拉電阻為150K，下拉電阻為110K；設(shè)置為輸出時(shí)，可以選擇同相輸出或者反相輸出。如圖2-3所示61板的輸入/輸出（I/O）接口電路。</p><p>　　(2)音頻輸入/輸出接口：</p>

28、<p>　　正如我們?cè)谇懊娼榻B的"61板"具有強(qiáng)大的語(yǔ)音處理功能，SPY0030是凌陽(yáng)的芯片，相當(dāng)于LM386，但是比LM386音質(zhì)好，它可以工作在2.4～6.0V范圍內(nèi)，最大輸出功率可達(dá)700mW（386必須工作在4V以上，而且功率只有100mW）。如圖2-3所示61板的音頻輸入/輸出接口電路。</p><p><b>　　(3)電源接口：</b><

29、/p><p>　　“61板”的內(nèi)核SPCE061A電壓要求為3.3V，而I/O端口的電壓可以選擇3.3V也可以選擇5V。所以，在板子上具有兩種工作電壓：5V和3.3V。對(duì)應(yīng)的引腳中7、15和36必須為3.3V，對(duì)于I/O端口的電壓51、52可以為3.3V也可以是5V，這兩種電平的選擇通過(guò)跳線J5來(lái)選擇。如圖2-3所示61板的電源接口電路。 “61板”的供電電源系統(tǒng)采用用戶多種選擇方式：</p><

30、p><b>　　DC 5V電池供電</b></p><p>　　用戶可以用3節(jié)電池來(lái)供電，5V直流電壓直接通過(guò)SPY0029（相當(dāng)于一般3.3V穩(wěn)壓器）穩(wěn)壓到3.3V，為整個(gè)"61板"提供了4.5V和3.3V兩種電平的電壓。</p><p>　　DC 5V穩(wěn)壓源供電</p><p>　　用戶可以直接外接5V的直流穩(wěn)壓源

31、供電，5V電壓再通過(guò)SPY0029穩(wěn)壓到3.3V。</p><p><b>　　DC 3V供電</b></p><p>　　用戶可以提供直流3.3V電壓為實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行供電，此時(shí)整個(gè)板子只有3.3V電壓，I/O端口電壓此時(shí)只有一種選擇。</p><p>　　(4)在線調(diào)試器（PROBE）和EZ-PROBE接口：</p><p&g

32、t;　　PROBE的接口，該接口有5pin，其中兩個(gè)分別是地（VSS）和3.3V電源（VCC），我們就是通過(guò)PROBE一端接PC機(jī)25針并口，一端連接它來(lái)調(diào)試、仿真和下載程序的。這樣，就不需要再用仿真器和編程器了。只要將其連接好，就可以通過(guò)它在PC機(jī)上調(diào)試程序，并且在線仿真，最后將程序下載到芯片中，即完成了程序的燒寫。如圖2-3 所示61板的在線調(diào)試器（PROBE）接口。</p><p>　　EZ-PROBE的接

33、口，凌陽(yáng)公司提供一根轉(zhuǎn)接線用作EZ-PROBE的下載，一端連接PC機(jī)的25pin并口，另外一端接61板的5pin EZ-PROBE接口。如圖2-3所示61板的EZ-PROBE接口電路。</p><p><b>　　(5)外部復(fù)位：</b></p><p>　　復(fù)位是對(duì)"61板"內(nèi)部的硬件初始化，"61板"本身具有上電復(fù)位功能，即

34、只要一通電就自動(dòng)復(fù)位。另外，還具有外部復(fù)位電路，即在引腳6上外加一個(gè)低電平就可令其復(fù)位。如圖2-3 所示61板的外部復(fù)位電路。</p><p>　　2.2.2 61板功能特點(diǎn)</p><p>　　(1)具有DSP功能、語(yǔ)音特色的凌陽(yáng)十六位單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。</p><p>　　(2)集開(kāi)發(fā)仿真器和編輯器于一體。只需PC機(jī)即可進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，同時(shí)免費(fèi)提供集成開(kāi)發(fā)環(huán)境&l

35、t;/p><p>　　(3)不需任何外圍器件就可以完成語(yǔ)音錄、放、識(shí)別等功能。</p><p>　　(4)所有I/O全部引出，可以和用戶的外部電路直接連接。</p><p>　　(5)多種電源供電方式，使用戶使用更加方便。</p><p>　　2.2.3 SPCE061A芯片特性 </p><p>　　凌陽(yáng)十六位單片機(jī)的

36、CPU內(nèi)核采用凌陽(yáng)公司最新推出的µ’nSP（Microcontroller and Signal Processor）16位微處理器內(nèi)核（以下簡(jiǎn)稱µ’nSP?），而µ’nSP?內(nèi)核是一個(gè)通用的核結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　SPCE061A 是繼µ’nSP?系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽(yáng)科技推出的又一個(gè)16位結(jié)構(gòu)的微控制器。如圖2-4所示為SPCE061A實(shí)物圖。SPC

37、E061A里內(nèi)嵌32K的閃存，2K的靜態(tài)內(nèi)存；內(nèi)置十位ADC、DAC，有多達(dá)十四個(gè)中斷源等豐富的片內(nèi)資源。CPU最高可工作在49MHz的主頻下，應(yīng)用凌陽(yáng)µ’nSP?的精簡(jiǎn)指令集，再加上較高的處理速度，使µ’nSP?能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。這使得SPCE061A帶有DSP特性，且具有靈活的語(yǔ)音處理功能。 </p><p>　　因此，與其它類型的單片機(jī)相比，以µ’nSP

38、為核心的SPCE061A微控制器是適用于有數(shù)字語(yǔ)音功能應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的選擇。</p><p>　　本方案采用凌陽(yáng)科技16位高性能的微控制器—SPCE061A作為主控制器。 </p><p>　　SPCE061A單片機(jī)的主要性能有：</p><p>　　(1)內(nèi)核采用16位µ’nSP微處理器；</p><p>　　(2)CP

39、U工作電壓VDD為3.0～3.6V（CPU），I/O端口高電平VDDH為3.0～5.5V；</p><p>　　(3)CPU時(shí)鐘頻率為0.320～49.152MHz ；</p><p>　　(4)內(nèi)置2K字靜態(tài)內(nèi)存（SRAM）；</p><p>　　(6)內(nèi)置32K字閃存（FLASH）；</p><p>　　(7)具有可編程音頻處理功能；&l

40、t;/p><p>　　(8)低功耗，系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下（時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài)）耗電小于2µA/3.6V；</p><p>　　(9)兩個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（可自動(dòng)預(yù)置初值）；</p><p>　　(10)兩路10位數(shù)/模轉(zhuǎn)換（DAC）輸出通道；</p><p>　　(11)32位通用可編程輸入/輸出端A口和B口；</p>

41、<p>　　(11)14個(gè)中斷源（定時(shí)器A、B，時(shí)基信號(hào)，兩個(gè)外部時(shí)鐘源，觸鍵喚醒等）；</p><p>　　(12)具有觸鍵喚醒功能；</p><p>　　(13)使用凌陽(yáng)音頻編碼SACM_S240方式（2.4kb/s），能容納210秒語(yǔ)音數(shù)據(jù)；</p><p>　　(14)實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率為32768Hz，由鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；<

42、;/p><p>　　(15)7通道10位電壓模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和單通道聲音模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；</p><p>　　(16)語(yǔ)音模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道,內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制（AGC）電路；</p><p>　　(17)具有串行設(shè)備通信接口SIO；</p><p>　　(18)具有低電壓復(fù)位（LVR）和低電壓監(jiān)測(cè)（LVD）功能；</p&

43、gt;<p>　　(19)內(nèi)置看門狗監(jiān)視器；</p><p>　　(20)內(nèi)置在線仿真（ICE，In-Circuit Emulator）接口；</p><p>　　圖2-4 SPCE061A實(shí)物圖</p><p>　　2.3 無(wú)線遙控電路</p><p>　　本電路由無(wú)線發(fā)射和無(wú)線接收模塊電路組成，可實(shí)現(xiàn)10米距離之間的無(wú)線遙控

44、。</p><p>　　2.3.1 無(wú)線發(fā)射電路</p><p>　　1．無(wú)線發(fā)射模塊電路原理</p><p>　　本課題使用的是F05P-射頻無(wú)線發(fā)射模塊。F05P實(shí)物如圖2-5 所示。</p><p>　　圖2-5 F05P實(shí)物圖</p><p><b>　　F05P的引腳功能</b><

45、/p><p>　　1 接正電源+3V—12V</p><p><b>　　2 接地</b></p><p><b>　　3 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出</b></p><p><b>　　4 外接天線</b></p><p>　　F05P無(wú)線發(fā)射電路原理如圖2-6所示。&

46、lt;/p><p>　　圖2-6F05P無(wú)線發(fā)射原理圖</p><p>　　F05P采用SMT工藝，樹(shù)脂環(huán)氧封裝，小體積，聲表諧振器穩(wěn)頻，內(nèi)部具有一級(jí)調(diào)制電路及限流電阻，適合短距離無(wú)線遙控報(bào)警及單片機(jī)短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。F05P具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性，ASK方式調(diào)制。F05P不能任意調(diào)整發(fā)射電流，單片機(jī)的數(shù)據(jù)可直接通過(guò)串口進(jìn)入F05P的數(shù)據(jù)輸入端。在無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)單片機(jī)數(shù)據(jù)輸出口必須設(shè)置

47、成低電平狀態(tài)。F05P需要輸入數(shù)據(jù)才能發(fā)射，數(shù)據(jù)信號(hào)停止，發(fā)射電流為零。F05P對(duì)0.1—1ms的數(shù)據(jù)脈沖發(fā)射效果較理想，過(guò)寬過(guò)窄的脈沖會(huì)引起調(diào)制效率下降，過(guò)調(diào)制或調(diào)制不足使收發(fā)距離變近。F05P對(duì)直流電平不能發(fā)射。如在數(shù)據(jù)位前加一些亂碼可以抑制接受機(jī)的零電平燥聲干擾。若采用通用編碼器PT2262，發(fā)射效果比單片機(jī)好，因?yàn)镻T2262的數(shù)據(jù)無(wú)論怎么變但脈寬是不變的，即使出現(xiàn)一點(diǎn)突發(fā)性的外界干擾，解碼器的寬容性也會(huì)解碼輸出高電平。而單片機(jī)

48、則會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。所以單片機(jī)必須要工作在可靠的收發(fā)區(qū)域才能保證較低的誤碼率。</p><p>　　F05P有4個(gè)功能引腳，因?yàn)轶w積小，功耗低無(wú)天線只能滿足短距離使用，而天線對(duì)距離起著很大作用，天線能否匹配也很關(guān)鍵，匹配良好的天線能增加幾倍的距離，匹配不好的天線效果很差甚至?xí)痤l率漂移。天線的長(zhǎng)度應(yīng)取發(fā)射頻率的1/4波長(zhǎng)，可以用一根直徑0.5—1毫米，長(zhǎng)度（433M）18厘米；（315M）24厘米的漆包線代替。但

49、天線必須拉直，指向無(wú)所謂。短于1/4波長(zhǎng)或彎曲的天線效果會(huì)很差。</p><p>　　F05P對(duì)應(yīng)接收電路根據(jù)需求可選用J04V J04T J04P J04E 3400 3100 等同頻率接受模塊配套使用。</p><p>　　2．無(wú)線發(fā)射電路工作原理</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)的無(wú)線發(fā)射器為四位控制器。在工作中可實(shí)現(xiàn)四個(gè)地址的選擇。當(dāng)按下SW0按鍵時(shí)

50、編碼器PT2262將編出1000的四位碼。相應(yīng)的SW1、SW2、SW3將編出0100、0010、0001四位碼。由17腳把編碼數(shù)據(jù)傳送到無(wú)線發(fā)射模塊，通過(guò)載頻把編碼數(shù)據(jù)發(fā)射給無(wú)線接收模塊。四位無(wú)線發(fā)射器電路原理圖如2-7所示。</p><p>　　圖2-7四位無(wú)線發(fā)射器電路圖</p><p>　　2.3.2 無(wú)線接受電路</p><p>　　1．無(wú)線接受模塊電路原理

51、</p><p>　　本課題使用的無(wú)線接受模塊是J04V-射頻無(wú)線接收模塊。J04V實(shí)物如圖2-8所示。</p><p>　　圖2-8 J04V實(shí)物圖</p><p><b>　　J04V引腳的功能</b></p><p><b>　　1 外接天線</b></p><p>&

52、lt;b>　　2 數(shù)據(jù)輸出端</b></p><p><b>　　3 數(shù)據(jù)反向輸出端</b></p><p><b>　　4 工廠測(cè)試端</b></p><p><b>　　5 接地</b></p><p>　　6 正電源+3V—3.6V</p>

53、<p>　　J04V無(wú)線接收電路原理如圖2-9所示。</p><p>　　圖2-9 J04V無(wú)線接受電路原理圖</p><p>　　無(wú)線接受電路采有了RX3310A譯碼器組成。經(jīng)電路內(nèi)部譯碼后，其輸出端輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。RX3310A的⑤、⑦腳外接的是振蕩電阻，這樣就給RX-3內(nèi)部提供了一個(gè)基準(zhǔn)頻率。RX3310A內(nèi)部有兩個(gè)反相器，可用于輸入編碼信號(hào)的放大和控制信號(hào)的反相輸出

54、。</p><p>　　發(fā)射器發(fā)射的控制信號(hào)經(jīng)接受電路的濾波調(diào)制，再由芯片內(nèi)部進(jìn)行放大，電阻R6、R1把RX3310A內(nèi)部的反向器偏置在放大區(qū)域，由C7耦合來(lái)的編碼信號(hào)經(jīng)反向器放大后送至③腳，經(jīng)譯碼器后由輸出端⑧腳輸出控制信號(hào)。</p><p>　　2． 無(wú)線接收電路的工作原理</p><p>　　在本課題中無(wú)線接收器有著很重要的作用，為了實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的功能，本設(shè)計(jì)將

55、把J04V無(wú)線接收模塊與PT2272結(jié)合使用。通過(guò)對(duì)PT2272地址碼的設(shè)計(jì)，將完成多個(gè)地址的尋址。由此來(lái)實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的接收功能。</p><p>　　無(wú)線接收器原理如圖2-10 所示。</p><p>　　圖2-10 無(wú)線接收器原理圖</p><p>　　2.3.3 編碼芯片PT2262的原理</p><p>　　編碼芯片PT2262發(fā)出的編

56、碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起

57、振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的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。外形圖及測(cè)試應(yīng)用圖如2-11所示。</p><p><b>　　PT2262特點(diǎn)</b></p><p>　　1 CMOS工藝制造，低功耗 </p>

58、<p><b>　　2 外部元器件少 </b></p><p><b>　　3 RC振蕩電阻 </b></p><p>　　4 工作電壓范圍寬：2.6-15v </p><p>　　5 數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位</p><p>　　6 地址碼最多可達(dá)531441種 </p><

59、;p>　　圖2-11 外形圖及測(cè)試應(yīng)用圖</p><p>　　PT2262管腳說(shuō)明：  </p><p>　　A0-A11 1-8、10-13  地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置“0”“1”“f”(懸空) </p><p>　　D0-D5 7-8、10-13 數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉  

60、</p><p>　　Vcc 18 電源正端（＋） </p><p>　　Vss 9 電源負(fù)端（－） </p><p>　　TE 14 編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效； </p><p>　　OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率； </p><p>　　OSC2 15 振蕩電阻振

61、蕩器輸出端；  </p><p>　　Dout 17 編碼輸出端（正常時(shí)為低電平） </p><p>　　在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng)。</p><p>　　2.3.4 編碼芯片PT2272的原理</p><p>　　PT2272解碼芯片有不

62、同的后綴，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中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。外形圖及測(cè)試

63、應(yīng)用圖如 2-12 所示。</p><p>　　圖2-12 外形圖及測(cè)試應(yīng)用圖</p><p>　　PT2272管腳說(shuō)明  </p><p>　　A0-A11 1-8、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  </p><p>　　D

64、0-D5 7-8、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  </p><p>　　Vcc 18 電源正端（＋） </p><p>　　Vss 9 電源負(fù)端（－） </p><p>　　DIN 14 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，

65、來(lái)自接收模塊輸出端 </p><p>　　OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率； </p><p>　　OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端；  </p><p>　　VT 17 解碼有效確認(rèn) 輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)）</p><p>　　地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來(lái)表示，兩

66、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”</p><p><b>　　如圖2-13所示。</b></p><p>　　圖2-13地址碼和數(shù)據(jù)碼脈寬圖</p><p>　　2.3.5 PT2262/2272芯片的地址編碼設(shè)定和修改</p><p>　　在通常使用中，

67、我們一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路PT2262和解碼PT2272的第1～8腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3的8次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561組，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的PT2262和PT2272的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變

68、地址編碼，只要將PT2262和PT2272的1～8腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的PT2262的第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272只要也第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1～D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí)VT端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。用戶可將這些信號(hào)加一級(jí)放大，便可驅(qū)動(dòng)繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開(kāi)關(guān)操縱。</p>&

69、lt;p><b>　　2.4 檢測(cè)電路</b></p><p>　　本系統(tǒng)的檢測(cè)電路使用紅外線對(duì)射傳感器。如圖2-14為紅外線對(duì)射傳感器原理圖。</p><p>　　圖2-14 紅外線對(duì)射傳感器原理圖</p><p>　　(1)紅外線對(duì)射傳感器工作原理</p><p>　　紅外線對(duì)射傳感器包括紅外線脈沖發(fā)射器和紅外

70、線脈沖接收﹑解碼器并將發(fā)射頭和接收頭裝配在一個(gè)金屬機(jī)座上。</p><p>　　如圖2-15所示為紅外線對(duì)射傳感器發(fā)射電路。發(fā)射器電路是由具有4個(gè)2輸入的與非門CD4011組成的多諧振蕩器，其振蕩頻率取決于W1﹑C1,此圖所對(duì)應(yīng)的頻率為1～15KHz,三極管驅(qū)動(dòng)后發(fā)出紅外光脈沖信號(hào)。</p><p>　　圖2-15 紅外線對(duì)射傳感器發(fā)射器電路</p><p>　　如

71、圖2-16所示為紅外線對(duì)射傳感器接收電路。接收器電路包括紅外光－電轉(zhuǎn)換探頭﹑放大器﹑譯碼器及功率開(kāi)關(guān)控制元件等組成。紅外接收管JS須與發(fā)射管FS配對(duì)使用，當(dāng)紅外接收管JS接收到因人體阻擋而反射回的紅外脈沖信號(hào)后，并經(jīng)IC2放大器后加至IC3譯碼器。IC3譯碼器是采用鎖相環(huán)音頻譯碼集成電路LM567，它要求輸入信號(hào)不小于25mv，當(dāng)調(diào)節(jié)W1使其接收器中心頻率與發(fā)射器的高頻頻率步調(diào)一致時(shí)，LM567的輸出端⑧腳將產(chǎn)生一低電平躍變信號(hào)。LM5

72、67的中心頻率為</p><p><b>　　（2-1）</b></p><p>　　此圖所對(duì)應(yīng)的頻率約為1～12KHz。當(dāng)紅外線對(duì)射傳感器檢測(cè)到有入侵信號(hào)時(shí)，發(fā)射器接收到人體阻擋而反射回的紅外脈沖信號(hào)然后經(jīng)信號(hào)放大后LM567的輸出端⑧腳將產(chǎn)生一低電平躍變信號(hào)，此時(shí)報(bào)警電路立即響起語(yǔ)音報(bào)警聲。</p><p>　　圖2-16 紅外線對(duì)射傳感器

73、接收電路</p><p>　　(2) 紅外線對(duì)射傳感器的濾波環(huán)節(jié)</p><p>　　由于紅外線對(duì)射傳感器一般都工作在室外，為了防止室外自然光或太陽(yáng)光、汽車燈光的干擾，或防止入侵者以紅外光源干擾，每個(gè)生產(chǎn)廠家對(duì)自己的紅外發(fā)射源都會(huì)加以調(diào)制，以不同的調(diào)制頻率工作，同時(shí)在接收端加以解調(diào)，只接收該頻率段的紅外光源，從而防止干擾和惡意入侵。此外，紅外對(duì)射探頭要選擇合適的響應(yīng)時(shí)間，太短容易引起不必要

74、的干擾，如小鳥(niǎo)飛過(guò)，小動(dòng)物穿過(guò)等；太長(zhǎng)會(huì)發(fā)生漏報(bào)。通常以10米/秒的速度來(lái)確定最短遮光時(shí)間。若人的寬度為20厘米，則最短遮斷時(shí)間為20毫秒。大于20毫秒報(bào)警，小于20毫秒不報(bào)警。</p><p>　　為了增加紅外發(fā)射管的壽命，一般紅外發(fā)射管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，而開(kāi)關(guān)頻率可以由用戶自己調(diào)節(jié)。一般的開(kāi)關(guān)頻率按照傳感器的工作位置特性，參照該工作位置入侵者可能的最大入侵速度而定，如假設(shè)安裝在墻頭，則考慮到入侵者爬行的速度最大

75、為0.5m/s，設(shè)定開(kāi)關(guān)時(shí)間為20Hz。一般紅外線對(duì)射傳感器都會(huì)有四段開(kāi)關(guān)頻率（或稱為遮斷時(shí)間）以供用戶選擇。 </p><p>　　為了增加抗衰減能力，一般紅外線對(duì)射傳感器都會(huì)有放大電路，即自動(dòng)增益調(diào)節(jié)回路（AGC），在室外條件比較惡劣的情況下增加接收端的放大系數(shù)，以適應(yīng)如大雨、濃霧，大雪等較惡劣的天氣，特別是南方的大霧天氣，有過(guò)安裝經(jīng)驗(yàn)的用戶都知道，往往傳感器誤報(bào)都發(fā)生在此。 </p><

76、p>　　(3) 紅外線對(duì)射傳感器核心技術(shù)</p><p>　　值得一提的是，構(gòu)成紅外線對(duì)射傳感器的最主要的核心技術(shù)有三： </p><p>　?、?紅外發(fā)射管：由于紅外線對(duì)射傳感器工作距離一般要求都比較遠(yuǎn)，所以要求紅外發(fā)射管的功率都比較大，應(yīng)該使用大功率的紅外發(fā)射管。 </p><p>　?、?外罩：由于紅外線對(duì)射傳感器工作在室外，長(zhǎng)期受到太陽(yáng)光和其他光線如汽

77、車燈光等的直接干擾，容易引起傳感器接收端的誤動(dòng)作，所以一般優(yōu)質(zhì)紅外線對(duì)射傳感器的外罩都添加能過(guò)濾外界紅外干擾的物質(zhì)，以減少漏報(bào)現(xiàn)象出現(xiàn)。 </p><p>　?、?發(fā)射、接收端的鏡片：鏡片起到兩個(gè)作用,過(guò)濾和聚焦。前者繼續(xù)過(guò)濾干擾紅外源，后者主要是將發(fā)射端的紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外線聚焦后成平行狀發(fā)出，以提高紅外線的發(fā)射距離和發(fā)射效率，而接收端的鏡片再將發(fā)射過(guò)來(lái)的平行紅外源聚焦到接收二極管上采集紅外信號(hào)。</p

78、><p>　　(4) 主動(dòng)紅外探測(cè)器的優(yōu)勢(shì)</p><p>　　二十四小時(shí)布防警戒：在住宅內(nèi)部安裝報(bào)警傳感器，當(dāng)主人在家或晚上睡覺(jué)開(kāi)窗時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)不宜進(jìn)入布防狀態(tài)，而且容易造成誤報(bào)。如果系統(tǒng)確實(shí)報(bào)警，此時(shí)小偷已進(jìn)入室內(nèi)，給住戶精神或經(jīng)濟(jì)上已造成損失，嚴(yán)重的可能會(huì)出現(xiàn)各種意想不到的惡性事件。然而在住宅周邊安裝紅外線對(duì)射傳感器，無(wú)論家庭中有人或無(wú)人開(kāi)窗或關(guān)窗，均可實(shí)行防盜警戒，并可事先發(fā)現(xiàn)入侵者，

79、防患于未然。</p><p>　　系統(tǒng)安全可靠：假若一個(gè)小區(qū)每戶平均用四只被動(dòng)紅外傳感器及四只磁控開(kāi)關(guān)，如果一幢樓房平均三十六戶那么本幢就應(yīng)有二百八十八個(gè)報(bào)警地址，如果一個(gè)小區(qū)有十幢樓房那么本小區(qū)就應(yīng)有二千八百八十個(gè)報(bào)警地址，這種系統(tǒng)報(bào)警地址多，相應(yīng)的誤報(bào)率也高。如果以上小區(qū)采用本系統(tǒng)，那么一幢樓房一般只需安裝二十個(gè)左右的紅外線對(duì)射傳感器（報(bào)警地址數(shù)量由房子的外型決定）。如果小區(qū)有十幢樓房，那么報(bào)警地址應(yīng)是二百個(gè)

80、左右，相比之下本系統(tǒng)可減少報(bào)警地址二千六百八十個(gè)，相應(yīng)的誤報(bào)率降低93%。由此可見(jiàn)本系統(tǒng)既經(jīng)濟(jì)又可靠，而且更便于物業(yè)管理。</p><p>　　使用方便：住宅內(nèi)部的安防報(bào)警系統(tǒng)，住宅主人必須及時(shí)實(shí)行布防、撤防，遇到老人或小孩更使人煩惱。而以安裝紅外線對(duì)射傳感器布防時(shí)，二十四小時(shí)警戒，控制中心保安人員統(tǒng)一管理，住宅主人沒(méi)有任何需要操心的事情。紅外線對(duì)射傳感器已在小區(qū)安防系統(tǒng)中的應(yīng)用，目前在浙江、江蘇等地區(qū)已經(jīng)試點(diǎn)并

81、正逐步推廣，深受居民、物業(yè)管理人員及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家的歡迎與好評(píng)。</p><p>　　2.5 語(yǔ)音報(bào)警電路</p><p>　　通過(guò)61板上集成的SPY0030功率放大器，驅(qū)動(dòng)喇叭，完成語(yǔ)音播報(bào)。圖中J3是語(yǔ)音輸出接口，一個(gè)2pin的插針外接喇叭，由DAC輸出引腳21（DAC1）或22（DAC2）經(jīng)語(yǔ)音集成放大器SPY0030放大，然后語(yǔ)音輸出。電路如圖2-17所示。</p>

82、<p>　　圖2-17 語(yǔ)音報(bào)警電路</p><p>　　2.6 數(shù)碼顯示電路</p><p>　　為了使系統(tǒng)在報(bào)警時(shí),可以直觀快速的了解報(bào)警情況。在本課題設(shè)計(jì)中加入了數(shù)碼顯示電路。數(shù)碼顯示是由單片機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，當(dāng)某一個(gè)報(bào)警器發(fā)出信號(hào)時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部程序就會(huì)作出相應(yīng)的判斷，從而驅(qū)動(dòng)外部數(shù)碼顯示電路工作。</p><p>　　在數(shù)碼顯示電路設(shè)計(jì)中，將采用ULN

83、2003A三級(jí)管陣列作為驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管的保護(hù)前級(jí)。其內(nèi)部為三極管陣列，其IN腳相當(dāng)于三極管的B極，OUT 較相當(dāng)于三極管的C極。若 IN腳輸入高電平，對(duì)應(yīng)的OUT腳接地。IN腳輸入低電平，對(duì)應(yīng)的 OUT 腳截止輸出。數(shù)碼顯示電路如圖2-18 所示。</p><p>　　圖 2-18 數(shù)碼顯示電路</p><p>　　2.7 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　電機(jī)驅(qū)

84、動(dòng)電路在整個(gè)智能系統(tǒng)中是很重要的一部分。它的正常工作直接影響到了系統(tǒng)的正常工作。在電路中當(dāng)凌陽(yáng)61單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，觸發(fā)VT1或VT2就可相應(yīng)的使K1和K2接觸器吸合。以達(dá)到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的目的。電路圖如下2-19。</p><p>　　換向電路中使用了兩個(gè)接觸器K1和K2的常閉和常開(kāi)觸點(diǎn)。當(dāng)K1吸合時(shí)K1-1吸合導(dǎo)通，K1-2常閉點(diǎn)斷開(kāi)。使電機(jī)形成正向旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。當(dāng)K2吸合時(shí)K2-1吸合導(dǎo)通，K2-2常閉

85、點(diǎn)斷開(kāi)，使電機(jī)形成反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。電路圖如下2-20。</p><p>　　圖2-19 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　圖2-20 電機(jī)換向電路</p><p><b>　　2.8 電源電路</b></p><p>　　本課題采用單相橋式整流電路為整個(gè)系統(tǒng)提供可靠、穩(wěn)定的直流電壓。此電源電路是通過(guò)單相橋式整流電路和780

86、5、7812，把交流12V電壓整流為直流5v和12v電壓。如圖2-21所示為單相橋式整流電路。</p><p>　　圖2-21 單相橋式整流電路</p><p>　　3 智能窗簾系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE</p><p>　　61板配有凌陽(yáng)公司自行研發(fā)設(shè)計(jì)的16位單片機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE。此工具在Windows

87、環(huán)境下操作，支持標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，µ’nSP? 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境集程序的編輯、編譯、鏈接、調(diào)試以及仿真等功能為一體。具有友好的交互界面、下拉菜單、快捷鍵和快速訪問(wèn)命令列表等，使編程、調(diào)試工作方便且高效。同時(shí)還提供了大量的編程函數(shù)。此外，它的軟件仿真功能可以在不連接仿真板的情況下模擬硬件的各項(xiàng)功能來(lái)調(diào)試程序。</p><p>　　凌陽(yáng)十六位單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境采用項(xiàng)目方式進(jìn)行文件管理。項(xiàng)目（Project）

88、是指為用戶調(diào)試建立起來(lái)的一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境，提供用戶程序及資源文檔的編輯及管理，并提供各項(xiàng)環(huán)境要素的設(shè)置途徑，最后將通過(guò)對(duì)用戶程序及庫(kù)的編制（包括編譯、匯編以及連接等）提供出一個(gè)良好的調(diào)試環(huán)境。</p><p>　　在µ’nSP? IDE中，配備硬件聲明的頭文件和常用函數(shù)模塊，例如鍵盤掃描，語(yǔ)音音量調(diào)節(jié)模塊等等。另外還配備各種庫(kù)文件，包括標(biāo)準(zhǔn)C常用的庫(kù)函數(shù)，凌陽(yáng)音頻庫(kù)函數(shù)等，尤其凌陽(yáng)音頻庫(kù)函數(shù)，只要用戶了解這

89、些函數(shù)的使用方法，用戶就可以輕而易舉的完成語(yǔ)音播放、語(yǔ)音錄入和語(yǔ)音識(shí)別功能。這些均可以大大加快開(kāi)發(fā)者的開(kāi)發(fā)進(jìn)程 。</p><p>　　3.2 主程序框圖 </p><p>　　如圖3-1為主程序框圖，此程序先設(shè)置I/O口為帶下拉電阻的輸入口，讓I/O口把無(wú)線信號(hào)和傳感器檢測(cè)到的信號(hào)送給單片機(jī)，單片機(jī)判斷I/O口是否為高電平，如有一處為高電平就相應(yīng)的調(diào)用該處的程序，并發(fā)出相應(yīng)的指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)

90、電路和報(bào)警電路。如果1處正在報(bào)警，2處有信號(hào)進(jìn)來(lái)，則中斷1處報(bào)警，保存2處報(bào)警信號(hào)，中斷返回，等1處報(bào)警信號(hào)一段完整播放后，2處報(bào)警。</p><p>　　3.3 主程序的中斷程序框圖</p><p>　　如圖3-2為主程序的中斷程序框圖。如果1處正在報(bào)警，2處有信號(hào)進(jìn)來(lái)，則響應(yīng)外部中斷，關(guān)中斷，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，保存2處報(bào)警信號(hào)，清中斷，等待1處報(bào)警信號(hào)一段完整播放后，2處報(bào)警。</p&g

91、t;<p>　　圖3-1為主程序框圖</p><p>　　3.4 語(yǔ)音程序框圖</p><p>　　如圖3-3為語(yǔ)音程序框圖。首先將播放方式設(shè)為自動(dòng)播放，一邊播放一邊從語(yǔ)音資源程序中調(diào)出語(yǔ)音數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)送入解壓縮隊(duì)列排序等待解壓縮，然后按順序輸出到DAC進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，最后播放語(yǔ)音。</p><p>　　3.5 語(yǔ)音中斷程序框圖</p>&

92、lt;p>　　如圖3-4為語(yǔ)音中斷程序框圖。采用FIQ_TMA(8K)中斷實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音數(shù)據(jù)隊(duì)列的填充。</p><p>　　本方案采用軟、硬結(jié)合的方式，當(dāng)紅外線對(duì)射傳感器檢測(cè)到有入侵信號(hào)時(shí)，把信號(hào)通過(guò)I/O口傳送給單片機(jī)，然后分別響起對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)，在通過(guò)無(wú)線收發(fā)電路把報(bào)警信號(hào)傳送給小區(qū)的保安中心。傳感器檢測(cè)到有入侵信號(hào)時(shí)，繼電器吸合，使門窗自動(dòng)關(guān)閉。整個(gè)系統(tǒng)的主要功能：</p><p&

93、gt;　　檢測(cè)電路精確地檢測(cè)來(lái)自盜竊者的入侵信號(hào)，并且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗干擾性。</p><p>　　一個(gè)報(bào)警控制器通過(guò)轉(zhuǎn)換電路可以同時(shí)接多個(gè)傳感器，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)位置進(jìn)行布防，防盜能力強(qiáng)，使用及安裝簡(jiǎn)便、靈活。</p><p>　　通過(guò)語(yǔ)音報(bào)警聲，可以確定報(bào)警位置和入侵方式，使家庭主人及時(shí)地采取措施，減少人身和財(cái)產(chǎn)的損失。</p><p>　　本文中闡述的報(bào)警系

94、統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：</p><p>　　(1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、維護(hù)方便、成本低。</p><p>　　(2)系統(tǒng)的擴(kuò)展性、擴(kuò)充性和適應(yīng)性相對(duì)較強(qiáng)。</p><p>　　(3)系統(tǒng)可全天24小時(shí)不間斷運(yùn)行。</p><p>　　(4)系統(tǒng)具有快速反應(yīng)能力，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)案情，提高破案率。</p><p>　　(5)系統(tǒng)協(xié)助人防擔(dān)

95、任警戒和報(bào)警任務(wù)，可節(jié)省人力、物力和財(cái)力。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　科學(xué)技術(shù)的日新月異，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展普及，使智能小區(qū)在人們對(duì)美好生活的呼聲中迅速崛起，也使得安防產(chǎn)品的發(fā)展出現(xiàn)了前所未有的變化。相信在以人為本的理念指導(dǎo)下，各種功能更強(qiáng)大，保衛(wèi)更安全，信息更隨身的新型系統(tǒng)將會(huì)應(yīng)運(yùn)而生，為人們的日常生活帶來(lái)便利。傳統(tǒng)的門窗報(bào)

96、警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，報(bào)警方式簡(jiǎn)單，效率低，誤報(bào)率高，因此有必要改造傳統(tǒng)的門窗報(bào)警系統(tǒng)。本系統(tǒng)在硬件選型和軟件設(shè)計(jì)都有一定的創(chuàng)新，硬件上使用了紅外線對(duì)射傳感器，使得系統(tǒng)在家庭主人在家時(shí)也能進(jìn)入工作狀態(tài)，入侵者在家庭主人熟睡時(shí)盜竊變得不可能。和無(wú)線遙控裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)窗簾的無(wú)線控制。軟件上利用凌陽(yáng)單片機(jī)特有的語(yǔ)音功能加入語(yǔ)音報(bào)警程序，使報(bào)警聲不在單調(diào)，能夠很清楚得告訴家庭主人是什么地方報(bào)警，入侵者以什么方式闖入。通過(guò)親自動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試本系統(tǒng)基本

97、實(shí)現(xiàn)了主要的功能，達(dá)到了預(yù)期的指標(biāo)。實(shí)際應(yīng)用中的此系統(tǒng)可由多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)綜合、有機(jī)地構(gòu)成，層層設(shè)防、嚴(yán)密監(jiān)控、綜合管理，讓業(yè)主生活在無(wú)形的防盜網(wǎng)之中，比有形防盜網(wǎng)更安全、更舒適。</p><p>　　本設(shè)計(jì)還有很多需要完善的地方，比如增加火警、煤氣報(bào)警等等，還可以利用凌陽(yáng)單片機(jī)特有的語(yǔ)音識(shí)別功能，在本系統(tǒng)中增加語(yǔ)音識(shí)別功能，并且用此功能代替原有的手動(dòng)復(fù)位，這些都是下一步系統(tǒng)進(jìn)行完善時(shí)需要考慮的功能。</p>

98、;<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．顧牧君．智能家居設(shè)計(jì)與施工．同濟(jì)大學(xué)出版社，2003</p><p>　　2．向忠宏．智能家居．人民郵政出版社，2004</p><p>　　3．陳伯時(shí)．運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)．機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　4．何希才．現(xiàn)在電子電力技術(shù)．

99、國(guó)防工業(yè)出版社，2000</p><p>　　5．趙永建．電力晶閘管的驅(qū)動(dòng)與保護(hù)．國(guó)防工業(yè)出版社，2001</p><p>　　6．栗書(shū)賢．晶閘管變流技術(shù)．機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　7．黃智偉．無(wú)線發(fā)射與接收電路設(shè)計(jì)．北京航空航天大學(xué)出版社，2004</p><p>　　8．羅亞新．凌陽(yáng)16位單片機(jī)應(yīng)用．北京航空航天大學(xué)出

100、版社，2005</p><p>　　9．凌陽(yáng)科技．凌陽(yáng)16位單片機(jī)的開(kāi)發(fā)．北京航空航天大學(xué)出版社，2005</p><p>　　10．沈紅衛(wèi)．單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例與分析．北京航空航天大學(xué)出版社，2001</p><p>　　11．丁鎮(zhèn)生．傳感及遙感遙測(cè)技術(shù)應(yīng)用．北京電子工業(yè)出版社，2003</p><p>　　12．楊全勝．現(xiàn)代微機(jī)原理與接

101、口技術(shù)．北京電子工業(yè)出版社，2002</p><p>　　13．賴福新．電機(jī)控制系統(tǒng)．上海交通大學(xué)出版社，1995</p><p>　　14．蘇彥明．電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的微機(jī)控制．西安交通大學(xué)出版社，1995</p><p>　　15．臧英杰．電氣傳動(dòng)的脈寬調(diào)制控制技術(shù)．北京機(jī)械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　16．黃智偉．單片無(wú)線收發(fā)集

102、成電路原理與應(yīng)用．人民郵政出版社，2005</p><p>　　17. 肖景和.實(shí)用報(bào)警電路300例[M]，第一版，中國(guó)電力出版社，2005</p><p>　　18. 官國(guó)驄.智能家居匪警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J],維普數(shù)據(jù)庫(kù)，華南理工大學(xué)，2004年11月　</p><p>　　19. 董凱寧.智能報(bào)警技術(shù)研究[J]，維普數(shù)據(jù)庫(kù)，四川大學(xué)，2004年5月</p>

103、<p>　　20.S.Narendra.IntelligentControl.SystemScience[J].YaleUniversity.New.Haven.May1990.42-45</p><p>　　附錄1 SPCE061A管腳圖</p><p>　　附圖1 SPCE061A管腳圖</p><p><b>　　附錄2 系統(tǒng)程序<

104、;/b></p><p><b>　　系統(tǒng)主程序</b></p><p>　　#define P_IOA_Data (volatile unsigned int *)0x7000</p><p>　　#define P_IOA_Buffer (volatile unsigned int *)0x7001</p><

105、p>　　#define P_IOA_Dir (volatile unsigned int *)0x7002 //定義P_IOA_Dir指針，使其指向0x7002的地址單元 </p><p>　　#define P_IOA_Attrib (volatile unsigned int *)0x7003</p><p>　　#define P_IOB_Data (volatile

106、 unsigned int *)0x7005 //定義P_IOB_Data指針，使其指向0x7005的地址單元</p><p>　　#define P_IOB_Buffer (volatile unsigned int *)0x7006 //定義P_IOB_Buffer指針，使其指向0x7006的地址單元 </p><p>　　#define P_IOB_Dir (volatile u

107、nsigned int *)0x7007 //定義P_IOB_Dir指針，使其指向0x7007的地址單元 </p><p>　　#define P_IOB_Attrib (volatile unsigned int *)0x7008 //定義P_IOB_Attrib指針，使其指向0x7008的地址單元 </p><p>　　#define ClearWatchdog (volatile u

108、nsigned int *)0x7012</p><p>　　int main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　*P_IOA_Data = 0x0000; //設(shè)置IOA0～I(xiàn)OA15端口為帶下拉的低電平輸入</p><p>　　*P_IOA_Dir = 0x0000; *P_IOA_At

109、trib = 0x0000; </p><p>　　*P_IOB_Data= 0x0000; //設(shè)置IOB0~IOB15端口為帶數(shù)據(jù)緩存的低電平輸出</p><p>　　*P_IOB_Dir = 0x01ff; *P_IOB_Attrib = 0x01ff; </p><p><b>　　while(1)</b></p><

110、;p><b>　　{ </b></p><p>　　if (*P_IOA_Data==0x0008) //IOA0端口輸入為高電平時(shí)，IOB0~IOB15端口輸出高電平</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　*P_IOB_Data = 0x0001; </p><p>

111、　　*P_IOB_Dir = 0x0001; </p><p>　　*P_IOB_Attrib = 0x0001; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (*P_IOA_Data==0x0020) //IOA0端口輸入為低電平時(shí)，IOB0~IOB15端口輸出低電平 </p><p>　　{

112、*P_IOB_Data = 0x0000; </p><p>　　*P_IOB_Dir = 0x01ff; </p><p>　　*P_IOB_Attrib = 0x01ff; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (*P_IOA_Data==0x0010) //IOA0端口輸入為高電平時(shí)，

113、IOB0~IOB15端口輸出高電平</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　*P_IOB_Data = 0x0002; </p><p>　　*P_IOB_Dir = 0x0002; </p><p>　　*P_IOB_Attrib = 0x0002; </p><p>&l

114、t;b>　　}</b></p><p>　　if (*P_IOA_Data==0x0040) //IOA0端口輸入為高電平時(shí)，IOB0~IOB15端口輸出高電平</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　*P_IOB_Data = 0x0008; </p><p>　　*P_IOB_