基于單片機(jī)的智能家居安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT 基于單片機(jī)的智能家居安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：院（系）： 電氣信息工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)：電子信息工程 指導(dǎo)教師：助理指導(dǎo)教師：二一五年五月13 ABSTRACT 摘 要隨著智能家居在市場上不斷的得到推廣，智能家居市場的潛力肯定是非常大的，智能家居防盜報(bào)警系統(tǒng)作為一個(gè)新型產(chǎn)品，其前景必然是一片光明的。因此，在國內(nèi)許多智能家居生產(chǎn)企業(yè)越來越加強(qiáng)了對(duì)該行業(yè)市場的重視。所以對(duì)智能家居防盜系統(tǒng)產(chǎn)品的研究具有重要意義。近年來，電子技術(shù)以及應(yīng)用需求發(fā)展迅速，單片機(jī)技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，并且在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面都取得了很大的進(jìn)步。我們

2、現(xiàn)在完全可以運(yùn)用單片機(jī)、電子溫度傳感器、熱釋電傳感器、氣體傳感器等器件構(gòu)成智能家庭控制系統(tǒng)，使我們的生活更加方便、安全 。本設(shè)計(jì)采用一塊STC12C5202單片機(jī)作為控制核心，將溫度傳感器獲取的溫度傳輸給單片機(jī)，通過單片機(jī)控制液晶顯示屏將當(dāng)前的溫度值顯示出，并利用按鍵設(shè)置布防和撤銷防盜報(bào)警。當(dāng)設(shè)置布防時(shí)，熱釋電傳感器將檢測入侵者是否闖入。如果闖入室內(nèi)，熱釋電傳感器將產(chǎn)生信號(hào)，無線發(fā)送模塊將信號(hào)發(fā)送出去，接收模塊接受到告警信號(hào)后解碼送給單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)控制報(bào)警燈亮同時(shí)蜂鳴器開始報(bào)警，從而達(dá)到防盜的作用。關(guān)鍵詞 單片機(jī)，無線收發(fā)，溫度采集，智能家居 1ABSTRACT Smart home

3、security alarm system, as a new industry with intelligent household continuously promoted in the market, the smart home market potential is very large, the industry must be a bright future.Therefore, in the domestic many intelligent household production enterprises is to strengthen the recognition o

4、f the industry market,Don't strengthens to the enterprise development environment and consumer demand change of deeper research. With the development of electronic technology and application requirements, microcontroller technology has been rapid development, and in high integration, high speed,

5、 low power consumption and high performance has made great progress.With the development of science and technology, electronic technology has a higher leap, we now can use single chip microcomputer, electronic temperature sensor and pyroelectric sensor, gas sensor components such as intelligent home

6、 control system, make our life more convenient and safe. This design USES a STC12C5202 single chip microcomputer as control core, transmit to MCU, the temperature of the temperature sensors through the single-chip microcomputer control LCD display the current temperature value shows, and use the Set

7、tings protection and alarm.When setting protection, pyroelectric sensors will detect if an intruder broke into.If enter indoor, pyroelectric sensor will produce a signal, wireless transmission module will signal sent out, receive the alarm signal receiving module after decoding to single chip microc

8、omputer for processing, single-chip microcomputer control alarm lights at the same time a buzzer alarm.Keywords Microcontroller, wireless transceiver, temperature acquisition, intelligent household 目 錄 目 錄摘 要IABSTRACTII1 緒 論31.1 研究意義 31.2 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀31.2.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀  41.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 51.

9、3 發(fā)展趨勢 52 系統(tǒng)設(shè)計(jì)72.1系統(tǒng)基本方案72.2 各模塊的方案選擇和論證82.2.1 控制器模塊82.2.2 溫度檢測模塊82.2.3顯示模塊92.2.4電源模塊92.2.5無線發(fā)送、接收模塊92.2.6入侵檢測模塊93 硬件設(shè)計(jì)113.1單片機(jī)基本電路113.2溫度測量電路143.3液晶屏顯示電路183.4按鍵電路203.5電源電路213.6 無線發(fā)送模塊、無線接收告警模塊214 軟件設(shè)計(jì)244.1 Keil 簡介244.2 Keil u Vision 3 介紹244.3 DS18B20溫度傳感器的初始化244.4軟件設(shè)計(jì)方案255 主電路仿真265.1 Proteus仿真

10、軟件介紹265.1.1 Proteus簡介265.1.2 Proteus軟件的使用265.2 主電路仿真圖276 PCB設(shè)計(jì)286.1 PCB設(shè)計(jì)軟件簡介286.2 PCB的EMC設(shè)計(jì)296.2.1 元器件布局的基本原則296.2.2 布線設(shè)計(jì)原則296.2.3 印制電路板制作流程296.3 PCB圖307 系統(tǒng)測試317.1測試使用的儀器317.2 硬件電路調(diào)試317.2.1 液晶屏顯示模塊的調(diào)試317.2.2 畫硬件電路時(shí)的調(diào)試317.2.3 溫度傳感器的調(diào)試31結(jié)束語32參 考 文 獻(xiàn)33附錄1：實(shí)物演示圖34附錄2：程序清單35致 謝4345 緒 論 1 緒 論1.1 研究意義

11、0;當(dāng)代家庭防范盜賊的主要方式是以安裝防盜安全門、防盜鎖為主,但是這些防盜設(shè)備主要是通過增加相應(yīng)入室的難度來達(dá)到防盜目的。這種傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)在實(shí)際使用時(shí)暴露出很多缺點(diǎn),且防盜效果往往不盡如人意。這種防盜方式不僅影響房屋的美觀,而且在發(fā)生火災(zāi)等事故時(shí),住戶難以逃生,威脅人們的生命安全。因此,人們需要有新型的防盜系統(tǒng)-智能家居防盜報(bào)警系統(tǒng)。 隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，原來那些簡單化、局部化的報(bào)警系統(tǒng)已向智能化、集成化的方向發(fā)展。當(dāng)前市場上常規(guī)防盜報(bào)警系統(tǒng)主要的通信形式為家庭電話、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等等，但是這些通信方式都存在各自的缺點(diǎn)。 （1）盜賊在入室前比較容易切斷固定電話線或者

12、惡意占線，使其在關(guān)鍵時(shí)刻失靈。 （2）以太網(wǎng)和固定電話一樣都面臨著線路被剪切的問題，且以太網(wǎng)不易被推廣使用。（3）集群系統(tǒng)功耗相當(dāng)大，其網(wǎng)絡(luò)架設(shè)和管理維護(hù)費(fèi)用很高，其正常使用需要購買固定的頻點(diǎn)隨著新器件和新技術(shù)的出現(xiàn)，家居安防系統(tǒng)將會(huì)更加智能化，選擇智能家居防盜報(bào)警系統(tǒng)，也將為人們提供更加安全可靠的保障。智能家居安防系統(tǒng)將為我們的家庭構(gòu)筑一道堅(jiān)固的安全防線，有了它我們的生活將會(huì)更加美好。1.2 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 智能家居的發(fā)展主要分為三個(gè)階段： 首先是家庭電子化（Home Electronics）階段，這個(gè)時(shí)期主要是面向單個(gè)的電器，家庭電器之間并沒有形成網(wǎng)絡(luò)，亦沒

13、有大的聯(lián)系。 其次是住宅自動(dòng)化（Home Automation）階段，這個(gè)時(shí)期是面向功能的階段，一部分的家庭電器之間形成了簡單的網(wǎng)絡(luò)，主要是為了實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定單一的功能，例如單一的自動(dòng)抄表功能。 最后是家居智能化（歐洲稱為Smart Home，美國稱為 Wise House）階段，這個(gè)時(shí)期是面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的階段，系統(tǒng)通過家庭分布總線把住宅內(nèi)各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器、報(bào)警裝置并到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行集中的監(jiān)控、管理，保持家電與環(huán)境的協(xié)調(diào)，提供生活、工作、學(xué)習(xí)以及娛樂的各種優(yōu)質(zhì)服務(wù)，營造一種溫馨舒適的家庭氛圍。  智能

14、家居控制系統(tǒng)提供高效、舒適的家居環(huán)境，確保住戶的生命財(cái)產(chǎn)安全；集中或遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)家居環(huán)境的溫度、濕度以及風(fēng)的速度等，同時(shí)檢查空氣成分，提高空氣質(zhì)量；調(diào)節(jié)音響，電視等娛樂設(shè)施，愉悅心情；合理利用太陽能活周遭環(huán)境的變化，盡可能的節(jié)約能耗，達(dá)到合理利用資源；提供現(xiàn)代化的通信、信息服務(wù)。1.2.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀  1984年，世界上第一幢智能建筑在美國康涅迪格州落成，這棟意義非凡的建筑只是對(duì)一座舊式大樓的一定程度的改造而完成的。它只是采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)大樓的空調(diào)、電梯、照明等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并提供語音通信、電子郵件、情報(bào)資料等方面的信息服務(wù)。2000年，新加坡有近30個(gè)社區(qū)的約5000戶

15、家庭采用了這種家庭智能化系統(tǒng)，而美國的安裝住戶高達(dá)4萬戶。2003年，網(wǎng)絡(luò)化家居的建設(shè)帶來了高達(dá)4500億美元的市場價(jià)值，這其中有3700億美元是智能家電硬件產(chǎn)品的價(jià)值，剩余的部分則是軟件和技術(shù)支持服務(wù)的費(fèi)用?，F(xiàn)在，國外的智能家居系統(tǒng)技術(shù)己日趨成熟，預(yù)計(jì)今年，50%以上的新房將具有一定的“智能型家居”功能。于此同時(shí)，由于技術(shù)的日益標(biāo)準(zhǔn)化，這些新型智能家居系統(tǒng)將比比爾.蓋茨耗資6000萬美元的高端別墅便宜得多。 在智能家居系統(tǒng)研發(fā)方面，美國及一些歐洲國家一直處于領(lǐng)先地位。近年來，以美國微軟公司及摩托羅拉公司等為首的一批國外知名企業(yè)，先后擠身于智能家居的研發(fā)中。例如:微軟公司開發(fā)的“夢(mèng)幻

16、之家”、摩托羅拉公司開發(fā)的“居所之門”、IBM公司開發(fā)的“家庭主任”等均已日趨成熟的技術(shù)強(qiáng)占家居市場。此外，日韓新等國的龍頭企業(yè)紛紛致力于家居智能化的開發(fā)，對(duì)家居市場更是躍躍欲試。 目前市場上出現(xiàn)得智能家居控制系統(tǒng)主要有：  （1）X-10系統(tǒng)（美國），該系統(tǒng)是利用電力線作為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，采用集中控制方式實(shí)現(xiàn)。這套系統(tǒng)的功能較為強(qiáng)大，與其它家居控制系統(tǒng)如ABB、C_BUS等比起來更容易接收，使用也相對(duì)簡單。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)同樣的功能，X-10家居控制系統(tǒng)是利用220v電力線將發(fā)射器發(fā)出的X-10信號(hào)傳送給接收器從而實(shí)現(xiàn)智能化的控制，因此采用這套系統(tǒng)不需要額外的布線，這也是這套系統(tǒng)的最大

17、的一個(gè)優(yōu)勢，因?yàn)槠渌到y(tǒng)基本上都需要布低壓線，在墻上或地面開槽、鉆孔，施工難度大、費(fèi)用高、工期長。但由于缺乏在國內(nèi)市場推廣的條件且價(jià)格昂貴，該系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用極少。  （2）EIB系統(tǒng)（德國），該系統(tǒng)采用預(yù)埋總線及中央控制方式實(shí)現(xiàn)控制功能。但由于其工程要求復(fù)雜嚴(yán)苛，并且價(jià)格較高，因此一直無法打開國內(nèi)市場。  （3）8X系統(tǒng)（新加坡），該系統(tǒng)采用預(yù)處理總線跟集中控制方式來實(shí)現(xiàn)功能。它的優(yōu)點(diǎn)在于利用的產(chǎn)品對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)較為成熟，比較適合中國國情。但是由于系統(tǒng)架構(gòu)、靈活性及產(chǎn)品價(jià)格等方面還難以達(dá)到要求，所以目前在國內(nèi)還較少應(yīng)用。 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 

18、 20世紀(jì)90年代后期，我國的智能小區(qū)日益興起。眾所周知，我國的智能化住宅建設(shè)最早起于上海、廣州和深圳等沿海城市，并逐漸向內(nèi)陸發(fā)展。在97香港回歸之際，在建設(shè)部“97跨世紀(jì)住宅小區(qū)案競賽活動(dòng)”中，上海中皇廣場被建設(shè)部科技委員會(huì)列為全國首家“智能住宅示范工程”，揭開了全國智能小區(qū)發(fā)展的序幕。1999年，建設(shè)部勘察設(shè)計(jì)公司、建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室聯(lián)合組織實(shí)施全國住宅小區(qū)智能化技術(shù)示范工程，標(biāo)志著我國住宅小區(qū)智能化進(jìn)入了一個(gè)新階段。隨著信息化走進(jìn)了千家萬戶，由國家經(jīng)貿(mào)委牽頭成立了家庭信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)，而信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系研究及產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)被列為了國家技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)專項(xiàng)計(jì)劃。據(jù)建設(shè)部要求，截止今年，我

19、國將有70%以上的家庭擁有Internet入網(wǎng)設(shè)備，大中城市中50%的住宅要實(shí)現(xiàn)智能化。 我國的智能家居相對(duì)于國外起步較晚， 尚未形成一定的國家標(biāo)準(zhǔn)。目前，主要采用國外的一些技術(shù)產(chǎn)品，但也有一些企業(yè)推出了自己的產(chǎn)品，主要有： (1)e家庭（海爾），該系列產(chǎn)品以海爾電腦作為控制中心，各種網(wǎng)絡(luò)家電作為終端設(shè)備，海爾移動(dòng)電話作為移動(dòng)數(shù)字控制中心。海爾在技術(shù)上同微軟合作，利用微軟的Windows Me技術(shù)和海爾的網(wǎng)絡(luò)家電，使“e家庭”已具雛形，已推出了網(wǎng)絡(luò)洗衣機(jī)、網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)微波爐等一系列網(wǎng)絡(luò)家電。（2）e-home數(shù)字家園（清華同方），該智能家居控

20、制系統(tǒng)是專門針對(duì)中國家庭設(shè)計(jì)的，遵循國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用嵌入式軟、硬件技術(shù)，提供網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及末端設(shè)備。產(chǎn)品以功能模塊開發(fā)為主，基于國外成熟的智能家居標(biāo)準(zhǔn)之上。其智能家居控制系統(tǒng)主要有以下三個(gè)部分： A系列：遵循EIB協(xié)議的家庭控制產(chǎn)品，適用于中高檔住宅區(qū)。B系列：遵循X-10協(xié)議的家庭控制產(chǎn)品，適用于中檔住宅區(qū)。 易家三代：配電箱集中安裝式家庭控制產(chǎn)品。 國內(nèi)各大軟、硬件機(jī)構(gòu)正在積極的研制、開發(fā)更為符合市場的智能化家居設(shè)備，以解決當(dāng)前智能化產(chǎn)品實(shí)用性差、使用復(fù)雜及產(chǎn)品價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，而技術(shù)創(chuàng)新性也逐步向國際先進(jìn)水平靠攏，這樣的未來值得期待。1.3 發(fā)展趨勢

21、60; 經(jīng)過去年的哥本哈根會(huì)議，我國更加明確了節(jié)能減排，綠色建筑的目標(biāo)，這就使住宅智能化凸顯出了其合理規(guī)劃，最大限度的節(jié)約能源的優(yōu)勢。如果我國大力推廣綠色建筑，僅在鋪設(shè)智能化系統(tǒng)上所需的新設(shè)備的生產(chǎn)上就有2000億到3000億人民幣的新市場。而中國“智能家居網(wǎng)絡(luò)”必在“智能化住宅”的框架下形成一個(gè)新型IT產(chǎn)業(yè)，而這一切必將對(duì)未來幾十年我國房地產(chǎn)的健康有效發(fā)展起著深遠(yuǎn)的影響。  系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)基本方案根據(jù)題目設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可以劃分為單片機(jī)控制器模塊，溫度測量模塊，液晶顯示模塊, 電源模塊電路，入侵信號(hào)發(fā)送模塊，無線接收及告警模塊電路。模塊框圖如圖2.1所示。為了實(shí)現(xiàn)各模塊

22、的功能，分別做了幾種不同的設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了論證。 電源模塊 單 片 機(jī) 控 制 器溫度采集模塊無線接收模塊 按鍵電路模塊LCD液晶顯示電路模塊熱釋電紅外傳感器+ 無線發(fā)送模塊 圖 2.1 智能家庭控制系統(tǒng)框圖功能說明： 溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)主要是將溫度傳感器采集的溫度顯示在LCD液晶顯示屏上。主機(jī)上有兩個(gè)按鍵，功能分別是布防、清除布防及清除告警。當(dāng)主機(jī)設(shè)置了布防功能后，此時(shí)熱釋電傳感器監(jiān)測是否有入侵者闖入，如果有入侵者闖入，則將信號(hào)經(jīng)無線發(fā)射模塊傳輸給主機(jī)，無線接收模塊接收到信號(hào)后，識(shí)別具體是哪個(gè)位置有入侵者闖入，顯示在主機(jī)上，同時(shí)通過蜂鳴器發(fā)出告警聲并點(diǎn)亮警告燈作為指示。當(dāng)需要關(guān)閉告警時(shí)，按清除

23、按鍵即可。2.2 各模塊的方案選擇和論證2.2.1 控制器模塊 方案一：采用FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）作為系統(tǒng)的控制器。它將所有的器件集成在一塊芯片上，縮小了它的體積，增強(qiáng)了它的穩(wěn)定性，而且能夠利用EDA軟件進(jìn)行仿真和調(diào)試，以至于能夠方便的實(shí)施功能的擴(kuò)展。另外，F(xiàn)PGA能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的各種復(fù)雜的邏輯功能，規(guī)模大，密度高， FPGA使用的輸入方式為并行的，這樣就很大的提升了系統(tǒng)的處理速度，合適用來作為大規(guī)模的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的控制核心部分。但是因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)對(duì)處理數(shù)據(jù)方面的速度的要求不是太高，F(xiàn)PGA高速處理的這一優(yōu)點(diǎn)不能夠充分的體現(xiàn)，并且由于其集成度高，使其成本偏高，并且因?yàn)樾酒囊_很多，物體的硬件電路

24、板的布線比較復(fù)雜，這樣就對(duì)電路設(shè)計(jì)以及實(shí)際焊接的操作加重了負(fù)擔(dān)。 方案二:采用宏晶公司的STC12C5202單片機(jī)作為系統(tǒng)的MCU控制器。它具有算術(shù)運(yùn)算能力強(qiáng)，編程方式自由靈活，算法實(shí)現(xiàn)容易，且技術(shù)成熟，體積小，具有功耗低，成本低廉等有點(diǎn)，使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。綜上所述，選擇方案二，采用單片機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)控制部分。2.2.2 溫度檢測模塊 溫度檢測模塊用于測量溫度。系統(tǒng)需要利用測溫傳感器檢測出實(shí)時(shí)溫度，使控制模塊做出正確的反應(yīng)。對(duì)于測溫傳感器的選擇有以下幾種方案。 方案一：采用基礎(chǔ)模擬溫度傳感器。集成溫度傳感器LM35靈敏度為10mV每攝氏度，常溫下測量精度控制在±5以內(nèi)，電流消耗最大

25、也僅有70UA,自身發(fā)熱量對(duì)精度測量也會(huì)造成一定影響，所以其精度高。并且傳感器輸出的模擬信號(hào)還要交給AD轉(zhuǎn)換器處理，使得外圍電路復(fù)雜。 方案二：采用單總線可編程溫度傳感器測溫度。DS18B20數(shù)字可編程溫度傳感器可測溫范圍55125，在-10+85時(shí)精度為±0.5。能夠進(jìn)行編程的分辨率的范圍在912位，相應(yīng)的能夠分辨的溫度對(duì)應(yīng)為0.5、0.25、0.125以及0.0625，能夠進(jìn)行高精度的測溫。在9位分辨率的時(shí)候，能夠溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字所用的時(shí)間最多在93.75ms內(nèi)，在12位分辨率的時(shí)候，能夠把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字所用時(shí)間最多在750ms內(nèi)，相比速度更快。測量結(jié)果將會(huì)以數(shù)字溫度信號(hào)的形式

26、直接輸出，以"一線總線"串行的形式輸送到CPU，同時(shí)還可以傳輸CRC校驗(yàn)碼，抗干擾以及糾錯(cuò)能力極其的強(qiáng)。所以其外圍電路簡單,精度很高,且編程也較容易,優(yōu)勢明顯. 綜上所述，選用方案二，利用單總線可編程溫度傳感器測量溫度。2.2.3顯示模塊 方案一：使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。其驅(qū)動(dòng)每段數(shù)碼管大約10毫安,所以能耗很大,靜態(tài)顯示占用的端口多,動(dòng)態(tài)顯示又容易出現(xiàn)閃爍感。 方案二：采用LCD液晶顯示屏來顯示溫度。由于液晶顯示屏具有輕薄短小，低耗電量，顯示穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)點(diǎn)。畫面效果好，顯示的信息多,分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。綜上所述，選擇方案二，采用液晶顯示屏顯示溫度。2.2.4電源

27、模塊在本設(shè)計(jì)中，用于控制和運(yùn)算的單片機(jī)以及液晶顯示屏都需要在+5V直流電壓下才能工作，因此，這里需要一個(gè)能輸出+5V的直流電壓源。采用外接直流電源，輸入7伏-9伏的直流電，然后輸入芯片LM7805的輸入腳后穩(wěn)壓輸出為+5V。2.2.5無線發(fā)送、接收模塊 方案一：采用2.4G無線傳輸方式，如Nrf2401模塊進(jìn)行告警信號(hào)的傳輸。優(yōu)點(diǎn)：較為新穎的技術(shù)。缺點(diǎn)：成本高，在本設(shè)計(jì)中不能體現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中不是大量數(shù)據(jù)傳輸，用此模塊較為浪費(fèi)。 方案二：采用400M無線發(fā)送、接受模塊進(jìn)行告警信號(hào)傳輸，優(yōu)點(diǎn)：簡單、成本低，實(shí)用性好。綜上所述，選擇方案二，普通無線發(fā)送、接收模塊進(jìn)行告警信號(hào)的傳輸。2.2.6入侵

28、檢測模塊 方案一：采用紅外傳感器架設(shè)在門、窗等地方進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)有入侵者闖入時(shí)，紅外傳感器發(fā)射的紅外光被遮擋時(shí)，紅外接收頭接收到紅外光后，三極管導(dǎo)通輸出信號(hào)。因此可以利用輸出的信號(hào)給無線發(fā)射模塊，讓無線發(fā)射模塊發(fā)射信號(hào)給主機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)便宜，缺點(diǎn)是容易受小動(dòng)物、燈光等干擾。 方案二： 采用熱釋電紅外傳感器 它主要是由鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等高熱電系數(shù)的材料制成大小約為兩平方毫米的探測元件。在每一個(gè)探測器中加入一個(gè)或者甚至多個(gè)探測元件，接著把兩個(gè)探測元件的極性相反串聯(lián)，從而抑制由于本身溫度變高而帶來的一些不必要的干擾。探測元件會(huì)把探測和接收到的紅外輻射以電壓信號(hào)的形式，再經(jīng)過探頭

29、內(nèi)的放大器進(jìn)行放大后向外輸出。為了增加探測器的探測范圍，可以在探測器的前面部分安裝一個(gè)菲涅爾透鏡，此透鏡的材料是透明的塑料，造制成為一個(gè)顯有特別的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡，如果將這種透鏡和放大電路配合，至少能夠?qū)⑿盘?hào)放大70db，那么就可以探測到10-20米范圍內(nèi)人的行為。 這種透鏡菲涅爾透鏡是由特殊的光學(xué)原理透鏡做成，在探測鏡頭的前面部分產(chǎn)生兩個(gè)區(qū)域，這兩個(gè)區(qū)域是相互交替變化的，探測靈敏度以及接收靈敏度因此會(huì)提高。一旦有人在透鏡前面出現(xiàn)時(shí)，從人身體發(fā)出的紅外線將會(huì)連續(xù)地交替地從盲區(qū)進(jìn)入高靈敏區(qū)，從而使所接收到的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)變成以強(qiáng)弱交替的脈沖方式輸入，增強(qiáng)它的能量幅度。 人體輻射的紅外線波長范圍為910

30、um，然而探測元件的波長靈敏度的范圍是0.220um并且?guī)缀醪粫?huì)發(fā)生變化。 在傳感器的頂端部分開設(shè)了一個(gè)窗口，這個(gè)窗口裝有濾光鏡片。這個(gè)濾光片能夠通過的光的波長在710um范圍內(nèi)，并且人體紅外輻射的范圍就剛好包含這個(gè)范圍，對(duì)對(duì)于其它波長的紅外線，就用濾光片去予以吸收，因此就這樣形成了專門用來探測人體輻射的紅外線傳感器。優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)。綜上所述，選擇方案二。 硬件設(shè)計(jì) 3 硬件設(shè)計(jì) 整體電路如圖3.1所示。由于板上芯片需求5V，所以采用三端穩(wěn)壓芯片LM7805，輸入電源電壓范圍為8V12V，經(jīng)過分壓電阻R1分壓，防止在穩(wěn)壓芯片上承受過高壓降導(dǎo)致發(fā)熱量過大，輸入的電源電壓經(jīng)過線性穩(wěn)壓芯片濾波后

31、輸出恒定的5V電壓，為各芯片提供電源，D1發(fā)光二極管為電源指示燈，當(dāng)接入電源后，開關(guān)打開，D1發(fā)光二極管點(diǎn)亮，表示開始供電。三個(gè)按鍵分別是加，減，確認(rèn)，用于設(shè)置告警溫度。當(dāng)單片機(jī)啟動(dòng)后，讀取當(dāng)前溫度值，并顯示在液晶顯示屏中。PT2262的地址碼用撥碼開關(guān)選擇，這樣可通過選擇地址對(duì)應(yīng)多臺(tái)接收器。當(dāng)有數(shù)據(jù)開始發(fā)送時(shí)，發(fā)光二極管D2點(diǎn)亮。圖3.1 整體電路圖3.1單片機(jī)基本電路 圖3.2單片機(jī)基本電路圖 STC12C5202單片機(jī)是一種性能高、功耗低的微控制器，電路如圖3.2所示。該單片機(jī)具有2K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器，芯片上的存儲(chǔ)區(qū)允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程。在單芯片上，擁有8 位CPU

32、 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC12C5202可以給許多嵌入式控制提供較高靈活性和較有效的解決方案。STC12C5202 的時(shí)鐘可以降到0Hz，支持2種軟件可選擇的節(jié)電模式。在低功耗模式下CPU不工作，允許內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷串口、繼續(xù)工作。在掉電的情況下，內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容被保存，振蕩器被停止，單片機(jī)所有的工作會(huì)被停止，直到下一個(gè)中斷的到來或硬件復(fù)位為止。STC12C5202單片機(jī)主要性能如下：1、速度高：增強(qiáng)型8051內(nèi)核；2、增加第二復(fù)位功能腳；3、增加了外部掉電電路檢測；4、采用掉電模式可以降低功耗；5、工作頻率：0MHZ到35MHz，是普通8051的10多倍；6

33、、時(shí)鐘：可以選擇外部晶體或內(nèi)部RC振蕩器；7、8到64K字節(jié)片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，采用均衡擦寫延長壽命；8、1280字節(jié)片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；9、芯片片內(nèi)自帶EEPROM功能；10、兩種方式系統(tǒng)編程：ISP / IAP，無需編程器/仿真器；11、8通道,16位高速AD轉(zhuǎn)換器，速度可達(dá)250000次/秒,2路PWM還可當(dāng)4路數(shù)模轉(zhuǎn)換使用；12、4通道捕獲/比較單元，可用來再實(shí)現(xiàn)2個(gè)定時(shí)器或2個(gè)外部中斷；13、3個(gè)16位定時(shí)器，兼容普通單片機(jī)的定時(shí)器,2路比較器實(shí)現(xiàn)2個(gè)定時(shí)器；14、可編程時(shí)鐘輸出功能；15、硬件看門狗；16、高速SPI串行通信接口；17、全雙工異步串行口；18、采用馮洛伊曼指

34、令集結(jié)構(gòu)，兼容普通8051指令集，有硬件乘法/除法指令；19、通用I/O口，復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/弱上拉可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，推挽/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA，芯片整個(gè)最大不得超過100毫安。 STC12C5202單片機(jī)引腳功能描述如下：P0端口：單片機(jī)的P0口是一個(gè)雙向I/O輸入輸出口。每bit能帶動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。8位漏極開路設(shè)置，對(duì)P0端口寫高電平時(shí)，端口被用來作為高阻抗輸入。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器被訪問的時(shí)候，此端口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。P0具有內(nèi)部上拉電阻的功能。在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)

35、時(shí)，輸出指令字節(jié)。P1端口內(nèi)部具有上拉電阻，有8bit雙向輸入輸出端口，P1輸出緩沖器能夠驅(qū)動(dòng)的TTL邏輯電平的個(gè)數(shù)為4個(gè)。雙向輸入輸出端寫高電平，該端口上的上拉電阻拉高，那么就能夠用來作為輸入。用作輸入引腳被外部拉低變成低電平，由于自身內(nèi)部電阻的一些因素，輸出電流。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器觸發(fā)輸入2，具體如下表所示。當(dāng)閃存編程和驗(yàn)證，雙向輸入輸出端口地址來接收低8個(gè)字節(jié)。其端口引腳還具有第二功能，功能如表3.1所示。表3.1 P1端口引腳第二功能引腳號(hào)第二功能P1.0T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信

36、號(hào)和方向控制）P1.5MOSI（在系統(tǒng)編程用）P1.6MISO（在系統(tǒng)編程用）P1.7SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因。訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16bit地址對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀取，P2端口將高八bit的地址送出。在此應(yīng)用中，P2 口發(fā)送高電平，使用的是很強(qiáng)的內(nèi)部上拉。在使用8位地址對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問時(shí)，P2口將P2鎖存器上的內(nèi)容輸出。 P3 口：P3 端口是一個(gè)8 bit的具有

37、內(nèi)部上拉電阻的雙向輸入輸出口，P2 輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫高電平時(shí)，端口將會(huì)被內(nèi)部上拉電阻拉高，從而可以用來作為輸入口。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳因?yàn)閮?nèi)部電阻的一些原因，就會(huì)輸出電流（IIL）。P3口也還可以作為STC12C5202特殊功能（第二功能）使用，如表3.2。在進(jìn)行flash編程以及校驗(yàn)的時(shí)候，P3口同樣也接收一些控制信號(hào)。表3.2 P3端口引腳第二功能引腳號(hào)第二功能P3.0RXD（串行輸入）P3.1TXD（串行輸出）P3.2INTO(外部中斷0)P3.3INTO(外部中斷0)P3.4T0(定時(shí)器0外部輸入)P3.5T1(定時(shí)器1外部輸入)P3

38、.6WR(外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器寫選通)P3.7RD(外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器寫選通)3.2溫度測量電路數(shù)字溫度傳感器DS18B20電路如圖3.3所示，其引腳如圖3.4所示圖 3.3溫度傳感器DS18B20電路 圖3.4 DS18B20引腳1、DS18B20的主要特性：1）可適應(yīng)3.0伏到5.5V寬范圍內(nèi)的電壓，在寄生電源供電方式下可由數(shù)據(jù)線供電；2）獨(dú)特的單線接口雙向通訊方式，DS18B20僅需要一條接口線便能和微處理器連接；3）許多個(gè)該溫度傳感器可以并聯(lián)在一個(gè)的三線上實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫，多點(diǎn)組網(wǎng)功能；4)該溫度傳感器在實(shí)際使用的時(shí)候可以不借助其他的外圍元件，使用傳感元件和轉(zhuǎn)換電路，使它們集成在形狀像一只三極管

39、的集成電路內(nèi)；5）溫范圍55到+125，在-10到+85時(shí)精度為正負(fù)0.5；6）能夠進(jìn)行編程的分辨率為9到12位，于此相對(duì)應(yīng)的可分辨溫度對(duì)應(yīng)的是0.5、0.25、0.125和0.0625，能夠進(jìn)行高精度測溫；7）在9位分辨率的時(shí)候能夠把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字所用的時(shí)間最多在 95毫秒內(nèi)，12bit分辨率的時(shí)候能夠把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字所用的時(shí)間最多在760毫秒內(nèi)，相比速度更快；8）測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，用單線總線串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有較強(qiáng)的抗干擾能力；9）負(fù)壓特性：當(dāng)電源的極性被接反時(shí)，芯片不會(huì)被燒毀，只是不能正常工作。2、DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)：主要包括64位光刻ROM

40、、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器高位寄存器和低位寄存器、配置寄存器四部分組成。DS18B20的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.5、圖3.6所示。圖3.5中引腳分別為：(1)DQ：數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；(2)GND：電源地；(3)VDD：供電電源輸入端。 圖 3.5 DS18B20的外形 圖3.6 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3、DS18B20工作原理：DS18B20的讀寫時(shí)序和測溫原理都與舊款的DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2秒鐘減為750毫秒。 如圖3.7所示，低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率不容易受溫度的影響，可以用來產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)再傳送到計(jì)數(shù)器1。高

41、溫度系數(shù)晶振會(huì)受溫度的影響，它所產(chǎn)生的信號(hào)將會(huì)作為計(jì)數(shù)器的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)放在一個(gè)負(fù)的55所相對(duì)應(yīng)的基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將被加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)的晶體振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，終止累加溫度寄存器值，這個(gè)時(shí)候溫度寄存器中的數(shù)值就可以用作所測溫度。圖3.7中的累加器的作用是用來補(bǔ)償和修正在進(jìn)行測溫過程中的非線性。 圖3.7 DS18B20測溫原理框圖DS18B20有4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： （1）光刻的只讀存儲(chǔ)器中的64位產(chǎn)

42、品序列號(hào)在出廠前就已經(jīng)光刻好了，就是這個(gè)溫度傳感器的地址序列碼。64位光刻只讀存儲(chǔ)器的排列是：開始8bit作為產(chǎn)品的類型標(biāo)號(hào)，接著的48bit是該只讀存儲(chǔ)器自身的序列號(hào)，最后8bit是前面56bit的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。光刻只讀存儲(chǔ)器的作用就是讓每一個(gè)只讀存儲(chǔ)器都互不相同，這樣的話就能夠?qū)崿F(xiàn)總線上可以掛接多個(gè)溫度傳感器的目的。 （2）溫度傳感器可以進(jìn)行測量溫度，以12bit轉(zhuǎn)化為例：提供的話就用16bit符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式，表達(dá)的話就以 0.0525/LSB形式，其中S為符號(hào)位。表3.3 DS18B20溫度值格式表這是12bit經(jīng)過轉(zhuǎn)化后所得的12bit數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在溫度傳感器的兩個(gè)8bi

43、t的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，在二進(jìn)制中，前面部分5bit是符號(hào)位，假設(shè)測得的溫度大于零， 這5bit為0，此時(shí)如果把測到的數(shù)值乘于0.0525就可以算出實(shí)際溫度；另外，如果溫度小于0，這5bit為1，測到的數(shù)值則要取反加1再乘于0.0525就可以可得到實(shí)際溫度。表3.4 DS18B20溫度數(shù)據(jù)表（3） 溫度傳感器的存儲(chǔ)器 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器主要包括一個(gè)高速暫存數(shù)據(jù)寄存器和一個(gè)EEPRAM,EEPRAM主要存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 高位和低位寄存器和結(jié)構(gòu)寄存器。（4） 配置寄存器 表3.5 配置寄存器結(jié)構(gòu)TMR1R011111 低5bit一直以來都是"1"，TM是測試模式位，作用是

44、用來設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠的時(shí)候該位就已經(jīng)被設(shè)置為0，用 戶不要去隨意改。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如表3.6所示：（DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為12位）表3.6 溫度分辨率設(shè)置表R1R0分辨率最大溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間009位93.75ms0110位187.5ms1011位375ms1112位750ms4、 高速暫存存儲(chǔ)器 這種存儲(chǔ)器由9個(gè)字節(jié)組成，其中的第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。當(dāng)發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，經(jīng)過轉(zhuǎn)換從而得到的溫度值存放在暫存存儲(chǔ)器的第0和第1個(gè)字節(jié)，并且以二字節(jié)補(bǔ)碼的形式。MCU要讀到該數(shù)據(jù)則可以通過單線接口，注意的是讀取時(shí)低位在前，高位在后。對(duì)應(yīng)

45、的溫度計(jì)算：當(dāng)符號(hào)位S=0時(shí)，直接將2進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制；另外，S=1，則要先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，然后再計(jì)算10進(jìn)制值。表3.7 DS18B20暫存寄存器分布寄存器內(nèi)容字節(jié)地址溫度值低位 （LS Byte）0溫度值高位 （MS Byte1高溫限值（TH）2低溫限值（TL）3配置寄存器4保留5保留6保留7CRC校驗(yàn)值8 1）在寄生電源供電方式下 溫度傳感器從單線信號(hào)線上獲取能量：在信號(hào)線處于高電平的時(shí)候就把能量儲(chǔ)存在內(nèi)部的電容里，在信號(hào)線在低電平的時(shí)候就能夠消耗電容上的電能從而達(dá)到工作，在高電平到來時(shí)給再給電容進(jìn)行充電。 為了使溫度傳感器進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換，溫度傳感器的I/O線必須在溫度轉(zhuǎn)換期間提

46、供能量，由于每個(gè)溫度傳感器在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到1毫安，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根I/O線上進(jìn)行多點(diǎn)測溫時(shí)，只靠4.7K歐姆的上拉電阻就無法提供足夠的能量，會(huì)造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。因此，圖4電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測溫情況下使用，不適合用在電池供電系統(tǒng)中。并且工作電源的幅度必須保證在5V，當(dāng)電源電壓下降時(shí)，寄生電源能夠所得的能量也會(huì)降低，因此電源對(duì)溫度影響使溫度誤差變大。 2）溫度傳感器采用上拉供電方式 為了使溫度傳感器在轉(zhuǎn)換周期中獲得電流供應(yīng)，當(dāng)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換或拷貝到 E2存儲(chǔ)器操作時(shí)，用場效應(yīng)管把I/O線直接拉到電源電壓就可提供足夠的電流，在發(fā)出任何涉及到拷貝到E2存儲(chǔ)器或啟

47、動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換的指令后，必須在最 多10微妙內(nèi)把I/O線轉(zhuǎn)換到強(qiáng)上拉狀態(tài)。在強(qiáng)上拉方式下可以解決電流供應(yīng)不走的問題，因此也適合于許多點(diǎn)組網(wǎng)測溫應(yīng)用，缺點(diǎn)就是會(huì)要多占用一根輸入/輸出口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。 3）DS18B20使用外部供電方式 當(dāng)外部電源供電的時(shí)候，溫度傳感器的工作電源則直接由電源引腳接入，此時(shí)輸入/輸出線不需要強(qiáng)上拉，當(dāng)然也不會(huì)存在電源電流不足的 問題，可以保證 轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在總線上，理論上能夠掛接任意多個(gè)輸入/輸出傳感器，組成組網(wǎng)測溫系統(tǒng)。注意：如果是外部供電的方式，則輸入/輸出的地引腳不能懸空 ，不然的話就不能轉(zhuǎn)換溫度，而且所讀取的溫度老是錯(cuò)誤值。采用外部電源的供電方式是溫度傳感

48、器比較好的工作方式，穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的組網(wǎng)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。畢竟比寄生電源方式最多接一根電源引線。在外接電源方式下， 可以充分發(fā)揮溫度傳感器寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn)，即使電源電壓降到3V時(shí)，仍然能夠保證溫度量精度。 高速暫存器是9字節(jié)的存儲(chǔ)器。開始兩個(gè)字節(jié)包含被測溫度的數(shù)字量信息；中間3個(gè)字節(jié)分別是高、中、配置寄存器的臨時(shí)拷貝，每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新；后3個(gè)字節(jié)未用，表現(xiàn)為全邏輯1；第9字節(jié)讀出的是前面所有8個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)和碼，可用來保證通信正確。3.3液晶屏顯示電路 圖3.8 液晶屏顯示電路在本系統(tǒng)中采用液晶屏來顯示當(dāng)前的溫度，如圖3.8所示。圖3.8中采用FM

49、1602液晶屏來顯示，電路中電阻R9、R10是液晶顯示屏的對(duì)比度調(diào)節(jié)電阻，調(diào)節(jié)該電阻可以得到清晰的顯示。為了節(jié)約功率，當(dāng)無按鍵達(dá)到5分鐘時(shí)候?qū)⒁壕э@示屏的背光燈關(guān)閉，采用單片機(jī)控制三極管Q1，達(dá)到關(guān)斷液晶顯示屏的背光電源。FM1602C實(shí)物如圖3.9所示，各引腳情況如表3.8所示： 圖3.9 FM1602C實(shí)物表3.8 FM1602C引腳說明管腳號(hào)管腳名稱LEVER管腳功能描述1VSS 0V 電源地2VDD+5V電源電壓3VEE-玻璃的負(fù)電壓 接單片機(jī)的4RSH/LL：指令代碼輸入H：數(shù)據(jù)輸入5RWH/LL：寫數(shù)據(jù)H：讀數(shù)據(jù)6EH，H/L使能端，由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令7D0H

50、/L8位雙向數(shù)據(jù)線8D1H/L9D2H/L10D3H/L11D4H/L12D5H/L13D6H/L14D7H/L15BL1-+0VLCD Power 背光16BL2-5V 3.4按鍵電路圖3.10按鍵電路按鍵電路如圖3.10所示，單片機(jī)的P1的低4bit用來輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)P1.0P1.1沒有鍵按下時(shí)，他們將通過電阻接電源將電平拉高，使P1.0P1.2維持高電平，當(dāng)P1.0P1.2有鍵按下時(shí)，他們將通過按鍵將P1.0P1.2接通地，使P1.0P1.2為低電平，使P1口能有一個(gè)確定的狀態(tài)，用來輸入1或者0。3.5電源電路 電源電路+5電源電路，其原理圖如圖3.11所示。+5電源主要用來給主電路供電。

51、 圖3.11 電路原理圖 圖3.12 LM7805外形圖及引腳排列 LM7805的電路原理圖如圖3.11所示，外接電源從LM7805的1腳輸入，電容C10，C11用來低頻濾波，小電容用來進(jìn)行高頻濾波，分別濾掉輸入與輸出電路中的高低頻干擾，使LM7805的3腳能穩(wěn)定輸出+5V。LM7805 系列為三端正穩(wěn)壓電路,能提供多種固定的輸出電壓，具有過載保護(hù)電路內(nèi)含過流。當(dāng)有散熱片時(shí)可以輸出電流可達(dá) 1安。雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。3.6 無線發(fā)送模塊、無線接收告警模塊無線發(fā)送模塊采用PT2262、PT2272編解碼芯片，將溫度告警信號(hào)編碼后無線發(fā)送，此模塊只需要提供5

52、V電源電壓，啟動(dòng)發(fā)送信號(hào)輸入數(shù)據(jù)。無線接收模塊接收到信號(hào)后經(jīng)過數(shù)字解碼芯片解碼，獲取到發(fā)送的數(shù)據(jù)，點(diǎn)亮LED同時(shí)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器告警。圖3.13無線發(fā)送模塊圖3.14無線接受模塊 編解碼芯片是普城公司生產(chǎn)的低功耗通用編解碼芯片，此芯片最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳任意組合可提供53144地址碼,PT2262最多可有6bit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。 編碼信號(hào)由芯片PT2262發(fā)射。它由同步碼、數(shù)據(jù)碼、地址碼一起，共同形成一個(gè)比較完整的碼字，解碼芯片-PT2272的后面兩個(gè)接收信號(hào)，它們的地址碼需要經(jīng)過兩次比較核對(duì)后，這時(shí)VT腳才會(huì)輸出高電平，這時(shí)候的數(shù)據(jù)則將會(huì)輸

53、出高電平。 當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)時(shí)，PT2262沒有接通電源，它的17腳為低電平，所以此時(shí)的此發(fā)射電路處于不工作狀態(tài)，當(dāng)有外部入侵時(shí)，PT2262電路得電工作，其第17腳輸出的是經(jīng)過調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間發(fā)射模塊起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間發(fā)射模塊的高頻發(fā)射電路不會(huì)振蕩，這樣說來意思就是高頻發(fā)射電路完全取決于PT2262的17腳輸出的信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控相當(dāng)于調(diào)制度為完全的調(diào)幅。轉(zhuǎn)換電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 Vcc （+）電源正端 Vss （）電源負(fù)端 DIN 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來自接收模塊輸出端 OSC1 振蕩電阻輸入端， 與OSC2 所接電阻共同決定振蕩頻率 OSC2 振蕩電阻振蕩器輸出端 VT 解碼有效則確認(rèn)輸出端（常低）解碼有效則變成高電平（瞬態(tài)） PT2272是一款用