基于單片機(jī)的多功能汽車防盜系統(tǒng)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題 目 基于單片機(jī)的多功能汽車防盜系統(tǒng)Based on Single-chip Microcomputer multi-function car alarm專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 畢業(yè)時(shí)間 設(shè)計(jì)論文 畢業(yè) 任務(wù)書一、題目基于單片機(jī)的多功能汽車防盜系統(tǒng)二、指導(dǎo)思想和目的要求汽車是目前人類主要的交通工具，也是現(xiàn)代文明的標(biāo)志。在用的車輛越多，但隨之而來的交通事故和被盜的汽車也越來越多，造成了人員傷亡及經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)的損失。人們對(duì)機(jī)動(dòng)車輛的使用性能和防盜性能提出了更高的要求。汽車安全成為一個(gè)重要的社會(huì)問題。為了減少汽車事故的發(fā)生率，給擁有汽車的用戶提供安全感,研制一種簡(jiǎn)單可靠、操作方便

2、,能自動(dòng)檢測(cè)汽車各部分狀況，發(fā)現(xiàn)不正常情況能給駕駛員發(fā)出報(bào)警提醒和防盜警報(bào)的安全系統(tǒng)，具有實(shí)際的設(shè)計(jì)意義。三、主要技術(shù)指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度監(jiān)測(cè)：測(cè)量范圍為 -55 + 125 ； 在 -10+ 85°C 范圍內(nèi)，精度為 ± 0.5°C 。輪胎壓力監(jiān)測(cè)：壓力探測(cè)精度±0.017Bar 工作壓力范圍0 - 4.5Bar。無線報(bào)警 ：工作頻率433MHz 發(fā)送距離0-2km 四、進(jìn)度和要求第1-2周：查閱參考文獻(xiàn)和相關(guān)資料。通過反復(fù)閱讀，弄清研究對(duì)象的基本原理。第3-4周：完成論文的前言及第一章總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。第5-6周：構(gòu)建論文硬件部分的主體結(jié)構(gòu)，選擇適合本文的中

3、央處理器，了解處理器的主要指標(biāo)。第7-8周：完成系統(tǒng)電源，遙控等模塊的設(shè)計(jì)，并構(gòu)建傳感器系統(tǒng)。第9-10周：搜集各種傳感器的資料，完成整個(gè)傳感器系統(tǒng)。第11-12周：完成報(bào)警電路的設(shè)計(jì)。第13-14周：完成整個(gè)系統(tǒng)及幾個(gè)重要模塊的流程圖設(shè)計(jì)并一同完成結(jié)束語(yǔ)致謝等論文最后部分。第15-16周：完成論文的修改工作，確定終稿。打印裝訂，準(zhǔn)備論文答辯五、主要參考書及參考資料1.劉法治，鄭竹林. GSM技術(shù)在機(jī)動(dòng)車輛報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用J.電氣應(yīng)用, 20052.劉法治，趙明富，寧鵬達(dá).基于單片機(jī)的汽車多功能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.自動(dòng)化儀表，20053.鄭泉，曹成茂.汽車輪胎欠壓報(bào)警器J.安徽科技，19994.丁

4、園園，趙維琴.基于MCS51單片機(jī)的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)J.儀表技術(shù)，20015.李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19996.池保忠. 基于單片機(jī)的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì). 科教文匯，20067.郭梯云，李建東等. 移動(dòng)通信（第四版）. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 20068.徐凡.基于GSM 的汽車定位防盜系統(tǒng)研究D。武漢：武漢理工大學(xué),20079.張春頁(yè).基于手機(jī)模塊TC35 的單片機(jī)短消息收發(fā)系統(tǒng)J.電子技術(shù),200310.何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京：航空航天大學(xué)出版社,200711.劉法治，巴新華，徐君鵬.機(jī)動(dòng)車輛新型報(bào)警器智能控制的研究J.農(nóng)機(jī)化研究

5、,200512.孫涵芳.MCS-51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1996學(xué)生 _ 指導(dǎo)教師 _ 系主任 _西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文目 錄摘 要2ABSTRACT3前 言4第1章 汽車防盜系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)61.1 汽車多功能報(bào)警器的設(shè)計(jì)思想61.2 汽車報(bào)警器的設(shè)計(jì)方案61.3 汽車防盜報(bào)警框圖7第2章 汽車防盜系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)82.1中央處理單元設(shè)計(jì)82.1.1 單片機(jī)與DSP的比較82.1.2 單片機(jī)的選擇102.1.3 89S51單片機(jī)的引腳功能介紹112.1.4 89S51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)132.1.5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器152.1.6 89S51單片機(jī)的外圍電

6、路的設(shè)計(jì)162.2 電源電路設(shè)計(jì)192.3遙控模塊設(shè)計(jì)192.3.1 PT2262/PT2272介紹202.3.2遙控控制電路設(shè)計(jì)232.4 傳感器系統(tǒng)242.4.1 加速度傳感器252.4.2 壓力傳感器302.4.3 溫度傳感器332.4.4 震動(dòng)傳感器36第3章 報(bào)警控制電路433.1 基于GSM 網(wǎng)絡(luò)防盜433.1.1 TC35i模塊詳細(xì)資料443.1.2 TC35I的外圍電路設(shè)計(jì)。463.1.3 TC35i與AT89C51的連接電路493.2 報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路、切斷點(diǎn)火系統(tǒng)503.3無線報(bào)警設(shè)計(jì)51第4章 軟件系統(tǒng)564.1 系統(tǒng)總體流程圖564.2 部分模塊流程圖574.2.1 熱傳感

7、器流程圖574.2.2 短消息發(fā)送模塊58結(jié)論、討論和建議60致 謝61參考文獻(xiàn)62畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)63摘 要本文介紹了基于單片機(jī)的汽車多功能報(bào)警器的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)利用各種傳感器對(duì)警情和汽車各部分設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，通過遙控實(shí)現(xiàn)汽車防盜報(bào)警設(shè)防和撤防。當(dāng)報(bào)警器處于設(shè)防狀態(tài)時(shí)，若警情采集電路采集到警情信號(hào)時(shí)，AT89S51立即接通報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警，同時(shí)AT89S51 通過無線信號(hào)發(fā)射電路發(fā)給車主及發(fā)送短信到車主手機(jī)報(bào)警，并切斷點(diǎn)火系統(tǒng)的電源。車輛行駛中，對(duì)汽車各部分各系統(tǒng)工作狀況進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，當(dāng)汽車設(shè)備出現(xiàn)不正常時(shí)，單片機(jī)根據(jù)傳感器檢測(cè)到各種警情信號(hào)分別進(jìn)行報(bào)警，提醒車主進(jìn)行處理，避免事故發(fā)生。關(guān)鍵字

8、 AT89S51，傳感器，遙控模塊，報(bào)警64ABSTRACT This article introduced based on Single-chip Microcomputer multi-function car alarm. System uses various sensors to test the theft situation and working circumstance of Automotive various parts equipment, automobile anti-thief alarm's opening and with closure throu

9、gh remote control. When automobile's anti-thief alarm is opening, if the automobile alarm had discovered some people steal the automobile, the Single-chip Microcomputer circuit control sound alarm circuit sends forth the warning at once, simultaneously Single-chip Microcomputer controls the wire

10、less signal circuit to sends forth the alarm, simultaneously shuts off ignition system's power source. When the vehicle driving. Make use of sensor versus the auto plant working condition proceed automatic measurement, when the auto plant has abnormally work, the Single-chip Microcomputer has pr

11、oceed respectively alarm according to the signal of the sensor, reminds the driver to carry on the processing, avoids happen the accident.KEY WORDS： AT89S51, Sensor, Remote control, Alarm前 言 隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷高速發(fā)展，人民生活水平的提高，汽車逐漸進(jìn)入家庭。但是汽車（特別是轎車）每年的偷、盜、搶案越來越多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每天有近千輛車被盜被搶，這給企業(yè)、事業(yè)單位和個(gè)人帶來很大損失和不便，同時(shí)也給保險(xiǎn)公司

12、帶來每年幾百億人民幣的損失。這樣嚴(yán)峻的情勢(shì)，迫使車主及保險(xiǎn)公司都在迫切地尋求一種安全、快捷而有效的反偷、盜、搶車輛手段。并且隨著私有車的高速增長(zhǎng)這必將成為一個(gè)值得關(guān)注的社會(huì)問題。汽車防盜器是一種安裝在車上，用來增加盜車難度延長(zhǎng)盜車時(shí)間的裝置，是汽車的保護(hù)神。它與汽車上的電路配接在一起，從而可以起到防止車輛被盜、被破壞，以達(dá)到保護(hù)汽車的目的。汽車防盜器按其結(jié)構(gòu)和功能可以分為四大類：機(jī)械式、電子式、芯片式和網(wǎng)絡(luò)式。機(jī)械鎖是最常見也是最早的汽車防盜器，現(xiàn)階段在高中檔汽車中幾乎不被使用，即便是低檔汽車也已經(jīng)很少單獨(dú)使用，主要和電子式、芯片式聯(lián)合使用，主要分為方向盤鎖和變速箱鎖兩大類。其中方向盤鎖在使用

13、時(shí)，主要是將方向盤與制動(dòng)腳踏板連接一起，使方向盤不能作大角度轉(zhuǎn)向及不能制動(dòng)汽車。而安裝變速箱鎖是在換擋桿附近安裝變速鎖，可使變速箱不能換擋。在現(xiàn)階段，應(yīng)用最廣泛的是電子式防盜鎖。機(jī)械防盜裝置是預(yù)防汽車被盜的裝置，但這種裝置不能防止他人進(jìn)入駕駛室、車內(nèi)，打開行李箱、發(fā)動(dòng)機(jī)罩或起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等。而電子防盜裝置不僅能可靠地防止汽車被盜，而且能防止他人拆卸某些汽車零件和進(jìn)入車內(nèi)。電子防盜報(bào)警器(也稱微電腦汽車防盜器)，是目前使用最廣泛的類型，包括插片式、按鍵式和遙控式等電子式防盜器。它主要是靠鎖定點(diǎn)火或起動(dòng)系統(tǒng)來達(dá)到防盜的目的，同時(shí)具有聲音報(bào)警功能。芯片式數(shù)碼防盜器基本原理是鎖住汽車的馬達(dá)、電路和油路，在

14、沒有芯片鑰匙的情況下無法啟動(dòng)車輛。數(shù)字化的密碼重碼率極低，而且要用密碼鑰匙接觸車上的密碼鎖才能開鎖，杜絕了被掃描的弊病。網(wǎng)絡(luò)防盜是指通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)汽車的開關(guān)門、啟動(dòng)馬達(dá)、截停汽車、汽車的定位以及車輛會(huì)根據(jù)車主的要求提供遠(yuǎn)程的車況報(bào)告等功能。網(wǎng)絡(luò)防盜主要是突破了距離的限制。在網(wǎng)絡(luò)式防盜方面，美國(guó)、日本、德國(guó)、加拿大等國(guó)家和地區(qū)在開發(fā)轎車導(dǎo)航系統(tǒng)方面已廣泛采用了GPS技術(shù)，在汽車防盜方面應(yīng)用GPS技術(shù)也已取得很好效果。GPS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、拋錨救援、人工導(dǎo)航等多種功能；GPS具有技術(shù)先進(jìn)、市場(chǎng)潛力大、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)。同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在汽車網(wǎng)絡(luò)式防盜

15、方面的研究已經(jīng)起步并已取得較快進(jìn)展，但目前一些公司還只是利用GPS的定位功能，將GPS技術(shù)應(yīng)用于汽車防盜的研究仍有待進(jìn)一步的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車作為人類重要的交通工具正在迅速增加。然而，現(xiàn)代科技的發(fā)展促使犯罪分子的作案手段不斷提高，汽車被盜事件也越來越多。為了防止汽車被盜，科研工作者們研制開發(fā)了很多汽車防盜新產(chǎn)品，各種防盜裝置相繼產(chǎn)生并被廣泛運(yùn)用。第1章 汽車防盜系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1.1 汽車多功能報(bào)警器的設(shè)計(jì)思想目前，市場(chǎng)上的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的防盜裝置，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、拋錨救援、路況信息、人工導(dǎo)航、車輛查詢等多種功能。

16、GPS衛(wèi)星定位汽車防盜系統(tǒng)屬于網(wǎng)絡(luò)式防盜器，它主要靠鎖定點(diǎn)火或起動(dòng)達(dá)到防盜目的，而同時(shí)還可通過GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，將報(bào)警信息和報(bào)警車輛所在位置無聲地傳送到報(bào)警中心。專家提醒，這種防盜技術(shù)名字叫起來很響亮，雖然有防盜的作用，但使用起來不是很實(shí)用，而且價(jià)格也昂貴，實(shí)際功用不大。衛(wèi)星追蹤防盜系統(tǒng)，主要是汽車裝備回報(bào)系統(tǒng)，經(jīng)由衛(wèi)星屏幕，顯示車輛位置，因此根據(jù)失竊車中有安裝衛(wèi)星追蹤系統(tǒng)者，無不是發(fā)報(bào)系統(tǒng)被破壞，即是電源被切斷，使衛(wèi)星無法追蹤到汽車的具體位置，即失去防盜效用，而且價(jià)格昂貴，而每年還需向GPS系統(tǒng)服務(wù)公司交納服務(wù)費(fèi)，高昂的購(gòu)買費(fèi)和使用費(fèi)讓許多車主望而卻步。利用單片機(jī)或DSP的低成本、高精度、

17、微型化性能及特點(diǎn)設(shè)計(jì)以其為核心的一種汽車多功能報(bào)警器，利用實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理功能，完成系統(tǒng)對(duì)汽車防盜報(bào)警、輪胎欠壓的檢測(cè)報(bào)警和冷卻系統(tǒng)溫度檢測(cè)報(bào)警。該多功能報(bào)警器有著經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)且符合普通大眾的消費(fèi)水平，能夠被大多汽車消費(fèi)者所接受，漸漸成為普通大眾汽車用戶的優(yōu)先考慮安裝的報(bào)警系統(tǒng)。1.2 汽車報(bào)警器的設(shè)計(jì)方案該多功能汽車防盜報(bào)警器，采用AT89S51單片機(jī)和各種傳感器的組合，構(gòu)成汽車多功能報(bào)警系統(tǒng)。其系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：遙控電路、傳感器信號(hào)檢測(cè)電路，單片機(jī)處理電路，報(bào)警電路。本設(shè)計(jì)的汽車多功能防盜報(bào)警器工作原理：車輛停放，當(dāng)報(bào)警器處于設(shè)防狀態(tài)時(shí)，若有人試圖砸玻璃實(shí)施盜車或搶奪車內(nèi)財(cái)物

18、時(shí)，玻璃破碎引起震動(dòng)傳感器的變化；若有人試圖將整車搬移或拖行的時(shí)候，會(huì)引起傾角的變化，而傾角的變化可以通過加速度傳感器感知，當(dāng)采集電路采集到以上警情信號(hào)時(shí)AT89S51立即接通報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警，同時(shí)AT89S51通過無線信號(hào)發(fā)射電路發(fā)給車主報(bào)警信號(hào)，通過GSM系統(tǒng)給車主發(fā)短信通知并同時(shí)切斷點(diǎn)火系統(tǒng)的電源；車輛行駛中，對(duì)汽車各部分各系統(tǒng)工作狀況進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，汽車報(bào)警器用各種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，若輪胎出現(xiàn)漏氣情況，會(huì)引起壓力傳感器的變化；行駛中或啟動(dòng)車輛時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)溫度出現(xiàn)異常，會(huì)引起溫度傳感器的變化，傳感器采集到以上信息數(shù)據(jù)會(huì)送到AT89S51單片機(jī)，用AT89S51單片機(jī)作為主機(jī)進(jìn)行檢

19、測(cè)處理，AT89S51單片機(jī)控制電路根據(jù)傳感器檢測(cè)到信息做出判斷，當(dāng)某一系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，其傳感器檢測(cè)的相應(yīng)信號(hào)，經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行比較判斷輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警，以提醒司機(jī)及時(shí)處理，避免事故發(fā)生。遙控電路主要完成報(bào)警狀態(tài)的切換功能。1.3 汽車防盜報(bào)警框圖振動(dòng)傳感器加速度傳感器壓力傳感器傳感器系統(tǒng)溫度傳感器電源遙控模塊中央處理器聲光報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路無線信號(hào)發(fā)射電路點(diǎn)火系統(tǒng)電源切斷電路GSM短信報(bào)警電路圖 1-1汽車防盜報(bào)警器方框圖第2章 汽車防盜系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1中央處理單元設(shè)計(jì)2.1.1 單片機(jī)與DSP的比較1單片機(jī)的簡(jiǎn)介所謂單片機(jī)就是在一塊芯片上集成了CPU

20、、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、時(shí)鐘、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、多種功能的串行和并行I/O口。除了以上基本功能外，有的還集成有A/D、D/A。單片機(jī)一般具有如下主要特點(diǎn)：（1）適合實(shí)時(shí)控制和操作任務(wù)（2）可預(yù)測(cè)的執(zhí)行周期 （3）擅長(zhǎng)中斷處理，特別是外部異步事件（4）比較多的I/O功能 （5）程序較大 （6）豐富的片上外設(shè).DSP的簡(jiǎn)介DSP（digital signal processor）是一種獨(dú)特的微處理器，有自己的完整指令系統(tǒng)，是以數(shù)字信號(hào)來處理大量信息的器件。一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器在一塊不大的芯片內(nèi)包括有控制單元、運(yùn)算單元、各種寄存器以及一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元等等，在其外圍還可以連接若干存儲(chǔ)

21、器，并可以與一定數(shù)量的外部設(shè)備互相通信，有軟、硬件的全面功能，本身就是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)。DSP采用的是哈佛設(shè)計(jì)，即數(shù)據(jù)總線和地址總線分開，使程序和數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在兩個(gè)分開的空間，允許取指令和執(zhí)行指令完全重疊。也就是說在執(zhí)行上一條指令的同時(shí)就可取出下一條指令，并進(jìn)行譯碼，這大大的提高了微處理器的速度。另外還允許在程序空間和數(shù)據(jù)空間之間進(jìn)行傳輸，因?yàn)樵黾恿似骷撵`活性。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)，再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通用微處理器，是

22、數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱道的兩大特色。由于它運(yùn)算能力很強(qiáng)，速度很快，體積很小，而且采用軟件編程具有高度的靈活性，因此為從事各種復(fù)雜的應(yīng)用提供了一條有效途徑。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特點(diǎn)：（1）在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法；（2）程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)；（3）片內(nèi)具有快速RAM，通?？赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問；（4）具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；（5）快速的中斷處理和硬件I/O支持；（6）具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器；（7）可以并行執(zhí)行多個(gè)操作；（8）支

23、持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。3.單片機(jī)與DSP的比較 目前看來，單片機(jī)比DSP應(yīng)用范圍更廣，但是DSP比單片機(jī)功能更強(qiáng)大。單片機(jī)一般用于要求低的場(chǎng)合，如4/8位的單片機(jī)。DSP適合于要求較高的場(chǎng)合，DSP主要面向數(shù)字信號(hào)處理設(shè)計(jì)，而單片機(jī)主要面向系統(tǒng)控制應(yīng)用設(shè)計(jì)。DSP是單片機(jī)的一個(gè)分支。它有專門的FFT算法需要的特殊指令，流水線指令處理。能以較高的速度進(jìn)行運(yùn)算。與單片機(jī)相比，DSP器件具有較高的集成度。DSP具有更快的CPU，更大容量的存儲(chǔ)器，內(nèi)置有波特率發(fā)生器和FIFO緩沖器。提供高速、同步串口和標(biāo)準(zhǔn)異步串口。有的片內(nèi)集成了A/D和采樣/保持電路，可提供PWM輸出。

24、DSP器件采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)空間，允許同時(shí)存取程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)置高速的硬件乘法器，增強(qiáng)的多級(jí)流水線，使DSP器件具有高速的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力。DSP器件比16位單片機(jī)單指令執(zhí)行時(shí)間快810倍，完成一次乘加運(yùn)算快1630倍。DSP器件還提供了高度專業(yè)化的指令集，提高了FFT快速傅里葉變換和濾波器的運(yùn)算速度。此外，DSP器件提供JTAG接口，具有更先進(jìn)的開發(fā)手段，批量生產(chǎn)測(cè)試更方便，開發(fā)工具可實(shí)現(xiàn)全空間透明仿真，不占用用戶任何資源。下面是單片機(jī)與DSP的比較圖 DSP單片機(jī)DSP的優(yōu)勢(shì)總線結(jié)構(gòu)哈佛/改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)馮.諾依曼結(jié)構(gòu)消除總瓶頸，運(yùn)行速度更快乘加運(yùn)算利用硬件乘法器，

25、用單指實(shí)現(xiàn)多指令實(shí)現(xiàn)減少所需指令周期數(shù)尋址方式利用硬件數(shù)據(jù)指針，實(shí)現(xiàn)逆序?qū)ぶ菲胀▽ぶ反蟠鬁p少FFT運(yùn)算尋址時(shí)間指令運(yùn)行方式“流水線”方式，允許程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器同時(shí)訪問順序運(yùn)行在單條指令執(zhí)行時(shí)間相同的情況下，大大提高運(yùn)算速度指針配置專用運(yùn)算器，復(fù)合指令可以在寄存器、運(yùn)算單元處理變量的同時(shí)，使用指針訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器無復(fù)合指令功能采用并行方式，提高數(shù)據(jù)處理能力循環(huán)控制利用硬件循環(huán)控制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)無消耗循環(huán)控制每次循環(huán)都將消耗機(jī)器時(shí)間較好解決了高速運(yùn)行和精簡(jiǎn)程序的矛盾多處理系統(tǒng)提供具有很強(qiáng)同步機(jī)制的互鎖指令無專用指令保證了高速運(yùn)算中通信和結(jié)果的完整表2-1.結(jié)論雖然DSP功能確實(shí)很強(qiáng)大，但是一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

26、要考慮，在滿足需求的情況下它的性價(jià)比。如果你作一個(gè)遙控器，選用DSP就沒優(yōu)勢(shì)了。因?yàn)楹芏嗥渌挠糜谶b控的單片機(jī)比他更適合用來做遙控器。單片機(jī)長(zhǎng)于控制場(chǎng)合應(yīng)用，DSP長(zhǎng)于信號(hào)分析運(yùn)算，本身針對(duì)了不同的需求，應(yīng)該不存在互相替代的問題。針對(duì)本設(shè)計(jì)，單片機(jī)的功能已足夠滿足設(shè)計(jì)要求，使用DSP有點(diǎn)“大材小用”。2.1.2 單片機(jī)的選擇AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C

27、51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或

28、硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。2.1.3 89S51單片機(jī)的引腳功能介紹圖2-1 引腳圖1 電源和晶振：Vcc運(yùn)行和程序校驗(yàn)時(shí)加+5V。Vss接地。XTAL1輸入到振蕩器的反相放大器。XTAL2反相放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器。當(dāng)用外部振蕩器時(shí)，XTAL2不用，XTAL1接收振蕩器信號(hào)。2 控制線，共4根。（1）輸入：RST復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效。在振蕩器工作時(shí)，在RST上作用兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，將器件復(fù)位。EA/Vpp片外程序存儲(chǔ)器訪問允許信號(hào)，低電平有效。在編程時(shí)，其上施加21V的編程電壓。（2）輸入，輸出：ALE

29、/PROG地址鎖存允許信號(hào)，輸出。用做片外存儲(chǔ)器訪問時(shí)，低字節(jié)地址鎖存。ALE以1/6的振蕩頻率穩(wěn)定速率輸出，可用做對(duì)外輸出的時(shí)鐘或用于定時(shí)。在EPROM編程期間，作輸入。輸入編程脈沖。ALE可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。（3）輸出：PSEN片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。在從片外程序存儲(chǔ)器取指期間，在每個(gè)機(jī)器周期中，當(dāng)PSEN有效時(shí)，程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容被送上P0口（數(shù)據(jù)總線）。PSEN可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。3 I/O口：4個(gè)口，32根單片機(jī)51系列共有四個(gè)8位雙向并行I/O通道口，分別是P0、P1、P2、P3，各具有特殊的電路結(jié)構(gòu)，每位均有自己的鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。這種結(jié)構(gòu)

30、，在數(shù)據(jù)輸出時(shí)可鎖存，即輸出新的數(shù)據(jù)之前，通道口上原數(shù)據(jù)一直保持不變，但對(duì)輸入信息是不鎖存的，因此從外部輸入的信息必須保持到取數(shù)指令執(zhí)行完為止。在這四個(gè)8位雙向并行I/O通道口中，我們應(yīng)該選擇哪一個(gè)通道口作為輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的端口呢？下面我們先來了解一下四個(gè)通道口的結(jié)構(gòu)。（1）P0口介紹 P0口在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口既是一個(gè)真正的雙向數(shù)據(jù)總線口，又是從分時(shí)輸出8位地址口。它包括一個(gè)輸出鎖存器，兩個(gè)三態(tài)緩沖器，一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路和一個(gè)輸出控制電路(2）P1口介紹 P1口是專門為用戶使用的I/O口，是準(zhǔn)雙向口，P1口為8位準(zhǔn)雙向口，每一位均可單獨(dú)定義為輸入或輸出口。在編程校驗(yàn)期間，用做輸入低位

31、字節(jié)地址。P1口可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。(3）P2口介紹 P2口也是雙向口。它是供系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)輸出高8位地址。如果沒有系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，也可以作為用戶的I/O口使用。P2口作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器的地址總線的高8位輸出口AB8-AB15，P0口由ALE選通作為地址總線的低8位輸出口AB0-AB7。外部的程序存儲(chǔ)器由PSEN信號(hào)選通，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器則由WR和RD讀寫信號(hào)選通，因?yàn)?16=64k，所以89S51最大可外接64kB的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(4）P3口介紹P3口是個(gè)雙功能口，第一功能作通用I/O口，第二功能是作變異功能用，為適應(yīng)引腳的第二功能的需要，增加了第二功能控制邏輯，在真正的應(yīng)用電

32、路中，第二功能顯得更為重要。由于第二功能信號(hào)有輸入輸出兩種情況，我們分別加以說明。P3口的輸入輸出及P3口鎖存器、中斷、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和特殊功能寄存器有關(guān)，P3口的第一功能和P1口一樣可作為輸入輸出端口，同樣具有字節(jié)操作和位操作兩種方式，在位操作模式下，每一位均可定義為輸入或輸出端口引腳功能特征P3.0串行輸入口（RXD）P3.1串行輸出口(TXD)P3.2外中斷0(INT0)P3.3外中斷1(INT1)P3.4定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的外部輸入口(T0)P3.5定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的外部輸入口(T1)P3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通(WR)P3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通(RD)表2-2 P3口的第二功能2.

33、1.4 89S51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的汽車多功能報(bào)警器是利用外部中斷觸發(fā)單片機(jī)中斷處理程序，以實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警的功能。所以，以下內(nèi)容是對(duì)89S51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)的介紹。1 中斷：程序執(zhí)行過程中，允許外部或內(nèi)部事件通過硬件打斷程序的執(zhí)行，使其轉(zhuǎn)向?yàn)樘幚韮?nèi)部事件的中斷服務(wù)程序中去；完成中斷服務(wù)的程序后，CPU繼續(xù)原來被打斷的程序，這樣的過程稱為中斷過程。2 中斷源：能產(chǎn)生中斷的外部和內(nèi)部事件。89S51有5個(gè)中斷源：(1) INT0：外部中斷0請(qǐng)求，低電平有效。通過P3.2引腳輸入。(2) INT1：外部中斷1請(qǐng)求，低電平有效。通過P3.3引腳輸入。(3) T0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出中斷請(qǐng)

34、求。(4) TI：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1溢出中斷請(qǐng)求。(5) TXD/RXD：串行口中斷請(qǐng)求。當(dāng)串行口完成一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收時(shí)，便請(qǐng)求中斷。每一個(gè)中斷源都對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，它們?cè)O(shè)置在特殊功能寄存器TCON和SCON中。當(dāng)這些中斷源請(qǐng)求中斷時(shí)，相應(yīng)的標(biāo)志分別有TCON和SCON中的相應(yīng)位來鎖存。3 89S51中斷系統(tǒng)有以下4個(gè)特殊功能寄存器：（1）定時(shí)器控制寄存器TCON（用6位）；（2）串行口控制寄存器SCON（用2位）；（3）中斷允許寄存器IE；（4）中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP。其中，TCON和SCON只有一部分用于中斷控制。通過對(duì)以上各特殊功能寄存器的各位進(jìn)行置位或復(fù)位等操作，可實(shí)現(xiàn)各種中斷控

35、制功能。4中斷的響應(yīng)過程及中斷矢量地址 中斷處理過程可分為3個(gè)階段：中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回。89C51的CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間順序采樣每個(gè)中斷源，CPU在下一個(gè)機(jī)器周期S6期間按優(yōu)先級(jí)順序查詢中斷標(biāo)志。如查詢到某個(gè)中斷標(biāo)志為1，則將在接下來的機(jī)器周期S1期間按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行中斷處理。中斷系統(tǒng)通過硬件自動(dòng)將相應(yīng)的中斷矢量地址裝入PC，以便進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。表2既是各個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)的中斷矢量地址。由于89S51系列單片機(jī)的兩個(gè)相鄰的中斷源中斷服務(wù)程序入口地址相距只有八個(gè)單元，一般的中斷服務(wù)程序是容納不下的，通常是在相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址中放一條常跳轉(zhuǎn)指令LJMP，這樣就可以轉(zhuǎn)

36、到64KB任何可用區(qū)域了。中斷源中斷矢量地址外部中斷0（）0003H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0（T0）000BH外部中斷1（）0013H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1（T1）001BH串行口中斷（RI、TI）0023H表2-3 中斷源及其對(duì)應(yīng)的矢量地址中斷服務(wù)程序從矢量地址開始執(zhí)行，一直到返回指令RETI為止。RETI指令的操作一方面告訴中斷系統(tǒng)該中斷服務(wù)程序已執(zhí)行完畢，另一方面把原來壓入堆棧保護(hù)斷點(diǎn)地址從棧頂彈出，裝入程序寄存器PC，使程序返回到被中斷的程序斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。5 在編寫中斷服務(wù)程序時(shí)應(yīng)注意：（1）在中斷矢量地址單元處存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令（如LJMP ××××H

37、），使中斷程序可靈活的安排在64KB程序存儲(chǔ)器的任何空間。（2）在中斷服務(wù)程序中，用戶應(yīng)注意用軟件保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，以免中斷返回后丟失原寄存器、累加器中的信息。（3）若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時(shí)禁止更高優(yōu)先級(jí)中斷，則可先用軟件關(guān)閉CPU中斷或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前在開放中斷。2.1.5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是單片機(jī)中重要部件，其工作方式靈活、編程簡(jiǎn)單。89C51單片機(jī)片內(nèi)有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器0（T0）定時(shí)器1（T1）。它們都有定時(shí)和事件記數(shù)的功能，可用于定時(shí)控制、延時(shí)、對(duì)外部事件計(jì)數(shù)和檢測(cè)等場(chǎng)合。兩個(gè)16位定時(shí)器實(shí)際上都是16位加1計(jì)數(shù)器。其中，T0由兩個(gè)8位特殊功能寄存器T

38、H0和TL0構(gòu)成；T1由TH1和TL1構(gòu)成。每個(gè)定時(shí)器都可由軟件設(shè)置為定時(shí)工作方式或計(jì)數(shù)工作方式及其他靈活多樣的可控功能方式。這些功能都由特殊功能寄存器TMOD和TCON所控制。設(shè)置為定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)89S51片內(nèi)振蕩器輸出的經(jīng)12分頻后的脈沖，即每個(gè)機(jī)器周期使定時(shí)器（T0或T1）的數(shù)值加1直至計(jì)滿溢出。當(dāng)89S51采用12MHZ晶振時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為1us，計(jì)數(shù)頻率為1MHZ。設(shè)置為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，通過引腳T0（P3.4）和T1（P3.5）對(duì)外部脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)。當(dāng)輸入脈沖信號(hào)產(chǎn)生由1至0的下降沿時(shí)，定時(shí)器的值加1。在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣T0和T1引腳的輸入電平，若前一個(gè)機(jī)器

39、周期采樣值為1，下一個(gè)機(jī)器周期采樣值為0，則計(jì)數(shù)器加1。此后的機(jī)器周期S3P1期間，新的數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器。所以，檢測(cè)一個(gè)1至0的跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期，故最高計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率底1/24。不管是定時(shí)還是計(jì)數(shù)工作方式，定時(shí)器T0或T1在對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘或?qū)ν獠渴录?jì)數(shù)時(shí)，不占用CPU時(shí)間，除非定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出，才可能中斷CPU的當(dāng)前操作。由此可見，定時(shí)器是單片機(jī)中效率高而且工作靈活的部件。2.1.6 89S51單片機(jī)的外圍電路的設(shè)計(jì)89S51單片機(jī)內(nèi)含有一個(gè)高增益的反相放大器，通過 XTAL1、XTAL2 外接作為反饋元件的晶體后，構(gòu)成自激振蕩器，所以89S51單片機(jī)正常工作時(shí)需要外接晶振和微調(diào)電容。本

40、設(shè)計(jì)的復(fù)位電路采用最簡(jiǎn)單的上電復(fù)位電路，上電復(fù)位電路的工作原理為：上電瞬間，RC電路充電，RST引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要RST端保持10MS以上高電平，就能使單片機(jī)有效地復(fù)位。本系統(tǒng)還采用硬件看門狗電路，以解決因程序跑飛而使系統(tǒng)不能正常工作的問題，提高系統(tǒng)的可靠性。為此，使用MAX813L來設(shè)計(jì)單片機(jī)監(jiān)控電路，以保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。MAX813L芯片及其工作原理：1.MAX813L芯片特點(diǎn)加電、掉電以及供電電壓下降情況下的復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度典型值為200 ms；獨(dú)立的看門狗輸出，如果看門狗輸入在16 s內(nèi)未被觸發(fā)，其輸出將變?yōu)楦唠娖剑?.25 V門限值檢測(cè)器，用于電源故障報(bào)警、電池低電壓檢測(cè)或

41、5 V以外的電源；門限電壓為4.65V；低電平有效的手動(dòng)復(fù)位輸入。2.MAX813L的引腳及功能MAX813L56123478VCCGNDPFIRSTWDI(1)手動(dòng)復(fù)位輸入端（）  當(dāng)該端輸入低電平保持140 ms以上，MAX813L就輸出復(fù)位信號(hào).該輸入端的最小輸入脈寬要求可以有效地消除開關(guān)的抖動(dòng)。(2)工作電源端（VCC）：接+5V電源。(3)電源接地端（GND）：接0 V參考電平。(4)電源故障輸入端（PFI）當(dāng)該端輸入電壓低于125 V時(shí)，5號(hào)引腳輸出端的信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖健?5)電源故障輸出端（)電源正常時(shí)，保持高電平，電源電壓變低或掉電時(shí)，輸出由高電平變?yōu)?/p>

42、低電平。(6)看門狗信號(hào)輸入端（WDI）程序正常運(yùn)行時(shí)，必須在小于16 s的時(shí)間間隔內(nèi)向該輸入端發(fā)送一個(gè)脈沖信號(hào)，以清除芯片內(nèi)部的看門狗定時(shí)器。若超過16 s該輸入端收不到脈沖信號(hào)，則內(nèi)部定時(shí)器溢出，8號(hào)引腳由高電平變?yōu)榈碗娖健?7)復(fù)位信號(hào)輸出端（RST）上電時(shí)，自動(dòng)產(chǎn)生200 ms的復(fù)位脈沖；手動(dòng)復(fù)位端輸入低電平時(shí)，該端也產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)輸出。(8)看門狗信號(hào)輸出端（）正常工作時(shí)輸出保持高電平，看門狗輸出時(shí)，該端輸出信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖健?基本工作原理工業(yè)環(huán)境中的干擾大多是以窄脈沖的形式出現(xiàn)，而最終造成微機(jī)系統(tǒng)故障的多數(shù)現(xiàn)象為“死機(jī)”。究其原因是CPU在執(zhí)行某條指令時(shí)，受干擾的沖擊，使它的操

43、作碼或地址碼發(fā)生改變，致使該條指令出錯(cuò)。這時(shí)，CPU執(zhí)行隨機(jī)拼寫的指令，甚至將操作數(shù)作為操作碼執(zhí)行，導(dǎo)致程序“跑飛”或進(jìn)入“死循環(huán)”。為使這種“跑飛”或進(jìn)入“死循環(huán)”的程序自動(dòng)恢復(fù)，重新正常工作，一種有效的辦法是采用硬件“看門狗”技術(shù)。若程序發(fā)生“死機(jī)”，則看門狗產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，引導(dǎo)單片機(jī)程序重新進(jìn)入正常運(yùn)行。此外，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)由于諸多大型用電設(shè)備的投入或撤出電網(wǎng)運(yùn)行，往往造成系統(tǒng)的電源電壓不穩(wěn)，當(dāng)電源電壓降低或掉電時(shí)，會(huì)造成重要的數(shù)據(jù)丟失，系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。若設(shè)法在電源電壓降至一定的限值之前，單片機(jī)快速地保存重要數(shù)據(jù)，將會(huì)最大限度地減少損失。MAX813L與單片機(jī)的連接電路如下：R1410KVCC

44、GNDP0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728ALE/PROG30PSEN29EA/VPP31P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.5/MOSI6P1.6/MISO7P1.7/SCK8REST9P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20U1AT89S51GND+5VW

45、D08RET7WD16HF15MR1VCC2GND3PH14MAX813圖2-2 MAX813L與單片機(jī)的連接電路MAX813L有一個(gè)看門狗輸入和復(fù)位輸出端，單片機(jī)必須每隔 1.6S之內(nèi)向輸入端（WDI）送入一信號(hào)（稱為喂狗信號(hào)）；若超過要求時(shí)間，MAX813L收不到喂狗信號(hào)，其復(fù)位輸出端（RESET）將產(chǎn)生一復(fù)位信號(hào)。當(dāng)程序跑飛時(shí)，程序已無法正常運(yùn)行即不可能在要求的時(shí)間內(nèi)向 MAX813L發(fā)送喂狗信號(hào)，從而看門狗產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)使單片機(jī)復(fù)位，重新返回程序正常運(yùn)行。2.2 電源電路設(shè)計(jì)汽車報(bào)警器的電源采用汽車蓄電池供電，汽車蓄電池提供12V的直流電壓，12V蓄電池電壓經(jīng)過7805穩(wěn)壓后產(chǎn)生5V電壓

46、，作為汽車報(bào)警器器的主電源。電容C2作為高頻旁路電容，將高頻信號(hào)旁路到地。同樣電容C3為濾波電容，C4為高頻旁路電容。R1為限流電阻，LED1為5V電源指示燈。電源電路原理圖如圖2-3所示。C2Vin1GND2Vout37805GND+5V+12VC1C3D1LED1R1C4圖2-3 電源電路（1）單片機(jī)AT89S51正常工作所需的+5V電壓。該電源電路的輸出電流應(yīng)該不低于100mA，當(dāng)電流低于100mA時(shí)，外圍電路不能正常工作，甚至導(dǎo)致單片機(jī)中程序的誤動(dòng)作。（2）報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路正常工作時(shí)所需要的+12V工作電壓。該電壓一方面作為PWM輸出電路的工作電壓，單片機(jī)輸出的矩形波進(jìn)行足夠的放大。另一方

47、面為報(bào)報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路提供正常工作電壓。2.3遙控模塊設(shè)計(jì)遙控模塊主要完成報(bào)警狀態(tài)的切換功能。報(bào)警狀態(tài)的切換功能是當(dāng)用戶在車上時(shí)可以將報(bào)警器設(shè)為撤防狀態(tài)，以免誤操作；當(dāng)用戶離開車時(shí)將報(bào)警器設(shè)為設(shè)防狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)無人時(shí)的報(bào)警。本文采用PT2262 /PT2272紅外編碼/解碼芯片組實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的遙控功。2.3.1 PT2262/PT2272介紹PT2262/PT2272 是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/PT2272 最多可有 12 位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262 最多可有

48、6 位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(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)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信

49、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。 PT2262/PT2272 特點(diǎn)：CMOS工藝制造，低功耗；外部元器件少；RC 振蕩電阻 ；工作電壓范圍寬：2.6-15v ；數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位；地址碼最多可達(dá)531441種。PT2262的震蕩電阻值選取PT2262/PT2272的震蕩電阻一般按下述值配對(duì)： PT2262 PT2272 1.2M 200K 1.5M 270K 2.2M 390K 3.3M 680K 4.7M 820K外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)

50、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)。（1）編碼芯片PT2262 圖2-4 PT2262引腳圖名稱管腳說 明A0-A111-8、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空)；D0-D57-8、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Vcc18電源正端（）Vss9電源負(fù)端（）TE14編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；OSC116振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；Dout17編碼輸出端（正常時(shí)為低電平）表2-4（2）解碼芯片PT2272圖2-5 Pt22

51、72引腳圖名稱管腳說 明A0-A111-8、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D0-D57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)作為數(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Vcc18電源正端（）Vss9電源負(fù)端（）DIN14數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；VT17解碼有效確認(rèn),輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)）表2-5

52、PT2272 解碼芯片有不同的后綴，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。在通常使用中，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18

53、 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)，用戶如果想改變地址編碼，只要將 PT2262 和 PT2272 的 18 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

54、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 D1D4 端輸出約 4V 互鎖高電平控制號(hào)信，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)載遙控開關(guān)操縱。2.3.2遙控控制電路設(shè)計(jì)A01A12A23A34A45A56A6/D57A7/D48Vss9A8/D310A9/D211A10/D112TE14OSC215OSC116Dout17Vcc18A11/D013PT2262GND +5VR61.5MVT1+5V紅外發(fā)射管R710kS2S4S3S1R2R3R5R4GND 圖2-6 發(fā)射電路發(fā)射電路如圖2-6所示，編碼芯片PT2262的發(fā)射位使能端TE始終接地，使數(shù)據(jù)在任何時(shí)刻輸入均有效、當(dāng)按下S1、S2