基于MSP430G2211實現(xiàn)的家用非法闖入檢測報警器馮翠萍.pptVIP

1,MSP430G2系列Launchpad作品開發(fā)實例教程,實例名稱：基于MSP430G2211實現(xiàn)的家用非法 闖入檢測報警器 作 者：馮翠萍 制作單位：西安電子科技大學測控工程與儀器系 MSP430單片機聯(lián)合實驗室 制作時間：2011年12月,2,1.作品功能介紹:,使用單片機型號：MSP430G2211 作品功能：利用紅外傳感器對非法從門窗闖入進行報警，通過單片機MSP430G2211對信號進行分析，給予報警，并在夜間可自動開啟檢測功能。,3,G2-Launchpad開發(fā)板簡介,MSP-EXP430G2 LaunchPad 特性: USB 調(diào)試與編程接口無需驅(qū)動即可安裝使用，且具備高達 9600 波特的 UART 串行通信速度 支持所有采用 PDIP14 或 PDIP20 封裝的 MSP430G2xx 和 MSP430F20xx 器件 分別連接至綠光和紅光 LED 的兩個通用數(shù)字 I/O 引腳可提供視覺反饋 兩個按鈕可實現(xiàn)用戶反饋和芯片復位 器件引腳可通過插座引出，既可以方便的用于調(diào)試，也可用來添加定制的擴展板 高質(zhì)量的 20 引腳 DIP 插座，可輕松簡便地插入目標器件或?qū)⑵湟瞥?4,5,MSP430G2211,該單片機超低功耗，具有5種節(jié)電模式，1us內(nèi)便可從待機模式喚醒，并具有一個強大的16位RISC CPU、16位寄存器和常數(shù)發(fā)生器，有助于最大限度的發(fā)揮代碼效率。此單片機還具有豐富的時鐘源，包括LF、OSC和VLO。它可通過串行口系統(tǒng)編程，無需外部編程電壓，具有可編程的保密熔絲代碼保護，它具有Spy-Bi-Wire仿真邏輯接口。另外它還有10位I/O口、8個比較器通道和16位的Timer_A定時器，帶2路捕獲和比較寄存器。此單片機的I/O口和Timer_A定時器都具有強大的中斷能力。,6,該款單片機繼承了MSP430系列單片機的優(yōu)點： 低供電電壓范圍：1.8V-3.6V；超低功耗：活動模式-220 A at 1 MHz, 2.2 V，待機模式-0.5 A， 關(guān)機模式（保留RAM）-0.1 A；擁有五種節(jié)電模式；低于1us的待機喚醒速度；16位精簡指令集，指令周期可達62.5ns；基本時鐘模塊配置：高達16MHz的帶校準的內(nèi)部時鐘，內(nèi)部超低功耗的低頻振蕩器，32KHz的晶振，外部數(shù)字時鐘源；串行板上編程；2線制JTAG接口的在線仿真邏輯等。,7,2.實物介紹,器件、布局及傳感器連接,8,3.系統(tǒng)組成框圖,熱釋電紅外傳感器RE200B感應人體發(fā)射出的紅外線，通過紅外傳感信號處理器BISS0001的放大、檢測、延遲，輸出有效信號送到單片機I/O口，利用邊沿觸發(fā)I/O中斷，給予報警。,9,傳感器介紹,熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測元件。在每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應管放大后向外輸出。,10,4.硬件單元電路,熱釋電傳感調(diào)理電路：,11,BISS0001的熱釋電紅外開關(guān)應用電路圖中，其原理框圖如圖所示，運算放大器OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號作第一級放大，然后由C3耦合給運算放大器OP2進行第二級放大，再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時間定時器。輸出信號經(jīng)晶體管T1驅(qū)動繼電器去接通負載。R4為光敏電阻，用來檢測環(huán)境照度。SW1是工作方式選擇開關(guān)，當SW1與3端連通時，紅外開關(guān)處于可重復觸發(fā)工作方式；當SW1與1端連通時，紅外開關(guān)則處于不可重復觸發(fā)工作方式。,12,5.PCB設計,13,6.安裝、調(diào)試、連接方法,安裝：按照原理圖進行硬件焊接。 調(diào)試：主要包括電源電路測試和傳感器電路測試。 連接：將輸入和輸出相應的連接到LaunchPad底板上。,14,7.程序總體流程圖,程序流程圖： P1.6設置為上升沿觸發(fā)中斷，在 中斷中設置P1.0輸出低電平，實 現(xiàn)報警，喚醒CPU進入循環(huán)，延遲 時間，P1.0取反停止報警(報警的 時間可以任意設置，或者采用人 為停止報警)。,15,8.功能子程序調(diào)試,中斷子程序調(diào)試：斷點、寄存器窗口 #pragma vector=PORT1_VECTOR _interrupt void P1_ISR(void) if(P1IFG ,16,1.P1.6產(chǎn)生中斷，進入中斷子程序，在中斷子程序中設置斷點，觀察寄存器的變化，硬件中報警電路工作，實現(xiàn)報警(即P1.0=0)。,17,2.進入循環(huán)，在循環(huán)程序中設置斷點，實現(xiàn)令P1口恢復初始狀態(tài)，報警電路通過延遲后停止，而且電路可實現(xiàn)多次觸發(fā)中斷。,18,9.總結(jié),硬件部分 模擬電路實驗、元件封裝、焊接 軟件部分 軟件結(jié)構(gòu)、功能模塊、軟件大小控制、程序調(diào)試、故障定位,19,本實例中，僅使用了簡單的I/O功能，MSP430G2211內(nèi)部有豐富的資源，所以可以熟悉此單片機內(nèi)部資源，配合適當?shù)挠布娐?，實現(xiàn)更多的功能。 在硬件電路中，紅外傳感器電路的靈敏度不高，可能是受熱釋電紅外調(diào)理電路中較多的濾波電容和電阻的影響還有紅外信號處理芯片里面的延遲，以至輸出的電壓信號有一點延遲，所以在以后進一步的優(yōu)化當中應該對傳感器的靈敏度有所提高，而且可以對非法闖入多方面的進行測試，防止靈敏度不夠或者出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象。對于MSP430單片機，則可以使用更多資源，豐富整個設計，達到更加準確的實現(xiàn)設計的目的。,20,10.思考題,1.本實例中僅使用了簡單的I/O口功能和簡單的一種測試方式，是否可以利用別的I