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文檔簡介
引言 錯誤!未定義書簽。TOC\o"1-5"\h\z1設(shè)計意義及報告要求 21.1課題現(xiàn)狀 21.2研究意義 21.3設(shè)計要求 21.4設(shè)計結(jié)構(gòu) 3\o"CurrentDocument"2相關(guān)基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識概述 32.1震動傳感器相關(guān)概述 3\o"CurrentDocument"2.1.1振動傳感器的工作原理 3\o"CurrentDocument"2.1.2無線射頻收發(fā)模塊簡介 4\o"CurrentDocument"2.2主要元器件介紹 7\o"CurrentDocument"STC89C51單片機 7\o"CurrentDocument"編碼解碼芯片PT2262/PT2272 10\o"CurrentDocument"SC-1振動傳感器 12\o"CurrentDocument"3系統(tǒng)設(shè)計及選型 .133.1系統(tǒng)設(shè)計 133.2元器件的選型 13\o"CurrentDocument"3.2.1單片機的選擇 13\o"CurrentDocument"3.2.2振動傳感器的選擇 14\o"CurrentDocument"3.2.3編碼解碼芯片的選擇 14\o"CurrentDocument"3.3方案選擇 14\o"CurrentDocument"4硬件電路設(shè)計及其實現(xiàn) 154.1單片機模塊 154.2振動信號檢測模塊 174.3聲光報警模塊 17\o"CurrentDocument"4.4無線通信模塊 18\o"CurrentDocument"4.4.1無線發(fā)射模塊 18\o"CurrentDocument"4.4.2無線接收模塊 194.5繼電器輸出控制模塊 20\o"CurrentDocument"8總結(jié) 21\o"CurrentDocument"謝辭 21\o"CurrentDocument"參考文獻 22引言近年來,隨著改革開放的深入發(fā)展,人民的生活水平有了很大提高。各種高產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來越多。這點就是看到了大部分人防盜意識還不夠強,造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。因此,越來越多的居民家庭對財產(chǎn)安全問題十分擔憂。報警器這時正為人們解決了不少問題。但是市場上的報警器大部分都是用于一些大公司財政機構(gòu),價格高昂,一般人們難以接受。如果再設(shè)計和生產(chǎn)一種價廉、性能靈敏可靠的防盜報警器,必將在防盜和保證財產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。由于無線傳輸技術(shù)具有很強的隱蔽性和保密性,因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用,此外,在電子防盜、人體探測等領(lǐng)域中,無線防盜報警器也以其價格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定等特點而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。本文設(shè)計的摩托車防盜報警系統(tǒng)采用MCS-51系列單片機STC89C51作為核心控制元件。STC89C51是一個低功耗,高性能CMOS8位單片機,片內(nèi)含4KBytesISP(In-systemprogrammable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器,器件采用宏晶公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造,兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元,功能強大的微型計算機STC89C51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。1課題的現(xiàn)狀及研究意義1.1課題現(xiàn)狀摩托車防盜器產(chǎn)品是與我國民用摩托車工業(yè)同步發(fā)展壯大起來的,至今已經(jīng)有二十多年的歷史。在其發(fā)展歷程中,曾經(jīng)為用戶們做出了很大的貢獻,成為了摩托車的忠實守護神。但是,長期以來,相對于其他電子技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展,摩托車電子防盜器的發(fā)展顯得相對滯后,一直都是“老面孔”,其缺點也逐漸的暴露出來,越來越難以真正發(fā)揮其防盜作用。我們常見的防盜產(chǎn)品的核心防盜功能主要集中在阻嚇和鎖車上。對于摩托車來說,傳統(tǒng)意義上的防盜措施在實施過程中有著相對較大的困難,較難以實現(xiàn)真正意義上的有效防盜。傳統(tǒng)的防盜器絕大多采用震動傳感器感知車體是否受到侵害,這類型的傳感器的抗干擾能力十分有限,容易因為非侵害車體的外界震動,如雷電、風雨、鞭炮或其他車輛行駛干擾等均能誘發(fā)報警導(dǎo)致誤報,誤報成了傳統(tǒng)防盜器無法逾越的障礙。由于誤報頻發(fā),用戶乃至公眾已經(jīng)難以分辨什么是真實報警,什么是誤報了。同時頻發(fā)的誤報警報音已經(jīng)成為了一種令公眾厭惡的噪音。同時也讓防盜器持有者處于一種尷尬的地步。某些地方甚至出現(xiàn)過,非盜竊行為破壞防盜裝置的事件,就是公眾厭惡噪聲的實例。諸多不利因素,造成以阻嚇為防盜核心手段的傳統(tǒng)防盜器已經(jīng)難以發(fā)揮真正意義上的防盜功效。1.2研究意義遙控式汽車防盜器是隨著電子技術(shù)的進步而發(fā)展起來的,是市場上推廣普及最為廣泛的一種。它的特點是遙控控制防盜器的全部功能,可靠方便,可帶振動。本課題采用STC89C51單片機作為主控制器,采用SC-1型全向震動傳感器作為檢測元件,當SC-1震動傳感器檢測到較大振動信號時,能夠從第三腳輸出直流電壓信號,經(jīng)過放大接入單片機I/O端口。單片機檢測到SC-1有信號輸出時,立即通過I/O口發(fā)出相應(yīng)的信號驅(qū)動揚聲器發(fā)出報警信號,在發(fā)出報警聲響的同時,熄火繼電器常閉觸點斷開發(fā)動機的起動電源,使發(fā)動機無法起動,防止了盜賊不顧報警聲響而把車輛發(fā)動起來盜走,到防盜報警的目的。利用PT2262無線編碼電路作為遙控器來啟動和關(guān)閉防盜報警系統(tǒng)。1.3設(shè)計要求本課題采用STC89C51單片機作為主控制器,利用PT2262無線發(fā)射模塊作為遙控開關(guān)來啟動和關(guān)閉防盜報警系統(tǒng),遙控器亦可讓報警器直接報警,以告知車主車輛所在。采用SC-1型全向震動傳感器作為檢測元件,當SC-1震動傳感器檢測到較大振動信號時,能夠從第三腳輸出直流電壓信號,經(jīng)過放大接入單片機I/O端口。單片機檢測到SC-1有信號輸出時,立即通過I/O口發(fā)出相應(yīng)的信號驅(qū)動揚聲器發(fā)出報警信號,在發(fā)出報警聲響的同時,熄火繼電器常閉觸點斷開發(fā)動機的起動電源,使發(fā)動機無法起動,防止了盜賊不顧報警聲響而把車輛發(fā)動起來盜走,到防盜報警的目的。完整的設(shè)計任務(wù)要求完成如下主要功能:(1) 自動警戒;(2) 具有聲光報警裝置;(3) 引擎鎖定;(4) 可調(diào)節(jié)靈敏度。1.4設(shè)計結(jié)構(gòu)在設(shè)計的第二部分,將介紹關(guān)于本設(shè)計課題的相關(guān)基本理論和基礎(chǔ)知識,著重在于介紹STC89C51單片機相關(guān)理論知識、PT2262/PT2272專用編碼解碼芯片的原理、SC-1震動傳感器的主要特性及引腳功能等。在這一部分,還將介紹315M無線射頻收發(fā)技術(shù)的相關(guān)理論知識。在設(shè)計第三部分將著重介紹系統(tǒng)總體設(shè)計思想,包括硬件選擇和實現(xiàn)的方法。在第四部分將詳細介紹硬件電路的設(shè)計,元器件參數(shù)的確定。主要講述STC89C51單片機及其最小系統(tǒng)和各個模塊的實現(xiàn)以及和單片機的連接方式。第五部分介紹軟件編程的總體設(shè)計思想,各個模塊的流程圖。第六部分將介紹硬件電路制作過程中印刷電路板的相關(guān)知識和注意事項。最后部分為整個設(shè)計過程的總結(jié)。2相關(guān)基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識概述2.1震動傳感器相關(guān)概述2.1.1振動傳感器的工作原理在高度發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)中,現(xiàn)代測試技術(shù)向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展已成必然趨勢,而測試系統(tǒng)的最前端是傳感器,它是整個測試系統(tǒng)的靈魂,被世界各國列為尖端技術(shù),特別是近幾年快速發(fā)展的IC技術(shù)和計算機技術(shù),為傳感器的發(fā)展提供了良好與可靠的科學技術(shù)基礎(chǔ)。使傳感器的發(fā)展日新月益,且數(shù)字化、多功能與智能化是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的重要特征。振動傳感器是將振動信號(加速度、速度及位移)轉(zhuǎn)換成電信號的裝置,振動傳感器在測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一,它的作用主要是將機械量接收下來,并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。由于它也是一種機電轉(zhuǎn)換裝置。所以我們有時也稱它為換能器、拾振器等。振動傳感器并不是直接將原始要測的機械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?,而是將原始要測的機械量做為振動傳感器的輸入量M,然后由機械接收部分加以接收,形成另一個適合于變換的機械量N,最后由機電變換部分再將N變換為電量E,因此一個傳感器的工作性能是由機械接收部分和機電變換部分的工作性能來決定的。振動傳感器工作原理如下圖所示:圖2-1振動傳感器的工作原理在工程振動測試領(lǐng)域中,測試手段與方法多種多樣,但是按各種參數(shù)的測量方法及測量過程的物理性質(zhì)來分,可以分成三類。(1)機械式的測量方法將工程振動的參量轉(zhuǎn)換成機械信號,再經(jīng)機械系統(tǒng)放大后,進行測量、記錄,常用的儀器有杠桿式測振儀和蓋格爾測振儀,它能測量的頻率較低,精度也較差。但在現(xiàn)場測試時較為簡單方便。(2) 光學式的測量方法將工程振動的參量轉(zhuǎn)換為光學信號,經(jīng)光學系統(tǒng)放大后顯示和記錄。如讀數(shù)顯微鏡和激光測振儀等。(3) 電測方法將工程振動的參量轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)電子線路放大后顯示和記錄。電測法的要點在于先將機械振動量轉(zhuǎn)換為電量(電動勢、電荷、及其它電量),然后再對電量進行測量,從而得到所要測量的機械量。這是目前應(yīng)用得最廣泛的測量方法。常用振動傳感器有以下幾種:(1) 壓電片諧振式:使用壓電片接收振動信號,壓電片的諧振頻率較高,為了降低諧振頻率,使用加大壓電片振動體的質(zhì)量來實現(xiàn),并使用彈簧球代替附加物,降低兩諧振頻率,增強了振動效果。其優(yōu)點是靈敏度較高,結(jié)構(gòu)簡單。但是需要信號放大后送到TTL電路或者單片機電路中,不過使用一個三極管單級放大即可。(2) 機械振動式:傳統(tǒng)的振動檢測方式,受到振動以后,彈簧球在較長的時間內(nèi)進行減幅振動,這種振動便于被檢測電路檢測到。振動輸出開關(guān)信號,輸出阻抗與配合輸出的電阻阻值所決定,根據(jù)檢測電路的輸入阻抗,可以做成高阻抗輸出方式。(3) 微型振動傳感器:將機械式振動傳感器微型化,將振動體碳化并進行密封處理,其工作性能更可靠。輸出開關(guān)信號直接與TTL電路和或者單片機輸入電路相連接,電路結(jié)構(gòu)簡單。輸出阻抗高,靜態(tài)工作電流小。2.1.2無線射頻收發(fā)模塊簡介(1)發(fā)射模塊無線數(shù)據(jù)傳輸廣泛地運用在車輛監(jiān)控、遙控、遙測、小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控、機器人控制、無線232數(shù)據(jù)通信、無線485/422數(shù)據(jù)通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)阮I(lǐng)域中。發(fā)射模塊原理如圖所示,工作頻率為315M,發(fā)射模塊采用聲表諧振器穩(wěn)頻,頻率穩(wěn)定度極高,當環(huán)境溫度在一25?+85度之間變化時,頻飄僅為3ppm/度,SMT樹脂封裝,頻率一致性較好,免調(diào)試,特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。采用聲表面波(SAW315M)諧振器作為頻率源器件的高Q值、高頻穩(wěn)度的無線遙控發(fā)射和接收電路,解決了傳統(tǒng)的LC振蕩電路頻穩(wěn)度差及頻率漂移較大的問題。而一般LC振蕩器頻率穩(wěn)定度及一致性較差,即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容,誤差變化及振動也很難保證已調(diào)好的頻點不會發(fā)生偏移。具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性。當發(fā)射電壓為3V時,發(fā)射電流約為2mA,發(fā)射功率較?。?2V為最佳工作電壓,具有較好的發(fā)射效果,發(fā)射電流約為5?8mA,大于12V時直流功耗增大,有效發(fā)射功率不再明顯提高。發(fā)射模塊采用AM方式調(diào)制以降低功耗,數(shù)據(jù)信號停止發(fā)射時發(fā)射電流降為零,數(shù)據(jù)信號與發(fā)射模塊之間采用電阻而不能采用電容耦合,否則發(fā)射模塊將不能正常工作。數(shù)據(jù)信號電平應(yīng)接近發(fā)射模塊的實際工作電壓以獲得較高的調(diào)制效果,發(fā)射模塊對過寬的調(diào)制信號易出現(xiàn)調(diào)制效率下降、收發(fā)距離變近的現(xiàn)象。當脈沖高電平寬度在0.08?1ms時發(fā)射效果較好,大于1ms時效率開始下降;當脈沖低電平寬度大于10ms時,接收到的數(shù)據(jù)第一位極易被干擾(即零電平干擾)而引起不解碼。
L:ij.y[- AKTEl'FlTA圖2-2315M無線發(fā)射原理圖發(fā)射模塊天線長度可在0?250mm之間調(diào)節(jié),也可無天線發(fā)射,但發(fā)射效率下降。圖2-2為改進型,體積更小,內(nèi)含隔離調(diào)制電路以消除輸入信號對射頻電路的影響,信號直接耦合,性能更加穩(wěn)定。發(fā)射模塊應(yīng)垂直安裝在抑制板邊部,并應(yīng)離開周圍器件5mm以上,以免受分布參數(shù)影響而停振。發(fā)射模塊發(fā)射距離與調(diào)制信號頻率及幅度、發(fā)射電壓及電流容量、發(fā)射天線、接收機靈敏度及收發(fā)環(huán)境有關(guān)。發(fā)射模塊采用PT2262編碼器加240mm小拉桿天線發(fā)射時,在開闊區(qū)最大發(fā)射距離約250m,在障礙區(qū)相對要近,由于折射反射會形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域,不同的收發(fā)環(huán)境會有不同的收發(fā)距離。如需要遠的可靠距離,可在發(fā)射模塊的輸出端增加一級射頻功率放大器。(2)接收模塊接收模塊可使用超再生電路或超外差電路,超再生電路成本低,功耗小可達100uA左右,調(diào)整良好的超再生電路靈敏度和一級高放、一級振蕩、一級混頻以及兩級中放的超外差接收機差不多。然而,超再生電路的工作穩(wěn)定性比較差,選擇性差,從而降低了抗干擾能力。下圖為典型的超再生接收電路。
CIO564120PLR13200KCIO564120PLR13200K圖2-3超再生接收電路原理圖接收模塊由接收天線、輸人選頻回路、高頻放大、超再升電路、脈沖信號放大整形電路組成。其功能是將遙控器發(fā)出的高頻載波信號進行選頻、放大、解調(diào),輸出符合解碼電路要求的脈寬數(shù)據(jù)信號。接收模塊接收頻率為315MHz,并具有較好的頻寬及溫度補償特性,可與一般精度的聲表諧振器穩(wěn)頻的發(fā)射機及LC發(fā)射機配套使用而不需要調(diào)整接收頻率,較寬的工作溫度范圍可適應(yīng)各種工作環(huán)境。接收模塊對電源要求不太苛刻,可以使用開關(guān)電源,并具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性,2V時只消耗約2mA電流,3V消耗約2.5mA電流,但5V以下供電接收靈敏度要下降3?5dBm,5V供電可處于最佳接收靈敏度狀態(tài)。電路工作原理如下,ANT為24CM的軟導(dǎo)線,由遙控器發(fā)出的高頻信號經(jīng)ANT感應(yīng)拾取,經(jīng)L1、C2并聯(lián)諧振選頻后,通過C3耦合到高頻放大級,經(jīng)Q1放大后的高頻載波信號,經(jīng)C6耦合到超再升電路。在超再升接收電路中,Q2能完成對載波信號的放大、選頻以及從高頻載波信號中分離出調(diào)制信號(解調(diào))等多重任務(wù)。Q2工作在振蕩狀態(tài),其接收頻率主要由C7、L2的參數(shù)決定,調(diào)整C7可以在一定范圍內(nèi)改變接收頭的接收頻率。解調(diào)后的低頻脈寬數(shù)據(jù)信號經(jīng)L3、C10組成的倒“L”型低通濾波器濾除高頻雜波后,送人整形放大電路。放大整形電路由LM358內(nèi)部的兩個運放組成的兩級不同增益的放大器來完成,U1A組成增益電壓放大器,U1B組成低增益隔離放大器,通過兩級運放的互補作用,即保證來自前級的低頻脈寬數(shù)據(jù)信號有較高的放大增益,又兼顧放大后輸出的脈寬信號有很好的電流特性(波形好)。兩級放大器之間采用直接耦合,最終從LM358的1腳輸出幅度和波形符合解碼處理電路要求的低頻脈寬數(shù)據(jù)信號。2.2主要元器件介紹2.2.1STC89C51單片機本系統(tǒng)中選用MCS-51單片機,它是在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時器/計數(shù)器和多種功能的I/O線等一臺計算機所需要的基本功能部件。MCS-51單片機與其的前一代產(chǎn)品MCS-48單片機相比,結(jié)構(gòu)更先進,功能更強,在MCS-48的基礎(chǔ)上增加了更多的電路單元和指令,指令數(shù)達111條。MCS-51系列單片機主要有8031、8051和8751類型產(chǎn)品,這里選用的是與這三種系列類型的單片機功能都是差不多的STC89C51。主要性能參數(shù):?與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容-4k字節(jié)在系統(tǒng)編程(ISP)Flash閃速存儲器1000次擦寫周期4.0—5.5V的工作電壓范圍?全靜態(tài)工作模式:0Hz—33MHz?三級程序加密鎖128X8字節(jié)內(nèi)部RAM32個可編程I/O口線2個16位定時/計數(shù)器6個中斷源?全雙工串行UART通道?低功耗空閑和掉電模式?中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng)?看門狗(WDT)及雙數(shù)據(jù)指針?掉電標識和快速編程特性?靈活的在系統(tǒng)編程(ISP字節(jié)或頁寫模式)
P1.0140匚P1.1239P0.7P1.2338P06P1.3437P0.5P1.4536P0.4P1.5635P0.3PI.6734P0.2PI/7833PO.IRFSET932POO(RXD)P3.01031EA/VFT(TKD)P3.111STC89C5JRC30ALE/PROG(TNT0)P3.21229PSFN(INT1)P3.31328P2.7CT0)P3.41427P2.6CT1)P3.51526_P2.5(WR)P3,61625_P2.4(RD)P3.71724_P2.3XTAL21823_P2.2XTAL119¥JJ_P2.1GND2021P2.0圖2-4STC89C51單片機引腳圖功能特性概述:STC89C51提供以下標準功能:4K字節(jié)Flash閃速存儲器,128字節(jié)內(nèi)部RAM,32個I/O口線,看門狗(WDT),兩個數(shù)據(jù)指針,兩個16位定時/計數(shù)器,一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu),一個全雙工串行通信口,片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時,STC89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式??臻e方式停止CPU的工作,但允許RAM,定時/計數(shù)器,串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容,但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。引腳功能說明(見圖2-4)。-Vcc:電源電壓-GND:地?P0口:P0口是一組8位漏極開路型雙向【/。口,也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時,每位能驅(qū)動8個TTL邏輯門電路,對端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時,這組口線分時轉(zhuǎn)換地址(低8位)和數(shù)據(jù)總線復(fù)用,在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在F1ash編程時,P0口接收指令字節(jié),而在程序校驗時,輸出指令字節(jié),校驗時,要求外接上拉電阻。?P1□:Pl是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,Pl的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口寫“l(fā)”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸入口。作輸入口使用時,因為內(nèi)部存在上拉電阻,某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。Flash編程和程序校驗期間,Pl接收低8位地址。表2.1P3口第二功能
端口引腳第二功能P1.5MOSI(用于ISP編程)P1.6MISO(用于ISP編程)P1.7SCK(用于ISP編程)P3.0RXD(串行輸入口)P3.1TXD(串行輸出口)P3.2/INTO(外中斷0)P3.3/INT1(外中斷1)P3.4T0(定時/計數(shù)器0外部輸入)P3.5T1(定時/計數(shù)器1外部輸入)P3.6/WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)P3.7/RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)?P2口:P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向1/0口,P2的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸入口,作輸入口使用時,因為內(nèi)部存在上拉電阻,某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2口線上的內(nèi)容(也即特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容),在整個訪問期間不改變。Flash編程或校驗時,P2亦接收高位地址和其它控制信號。-P3口:P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向1/0口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時,它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時,被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流(IIL)。P3口除了作為一般的I/O口線外,更重要的用途是它的第二功能,如表2.1所示。P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。-RST:復(fù)位輸入。當振蕩器工作時,RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。WDT溢出將使該引腳輸出高電平,設(shè)置SFRAUXR的DISRT0位(地址8EH)可打開或關(guān)閉該功能。DISRT0位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。-ALE/PROG:當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時,ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器,ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是:每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALEB沖。對F1ash存儲器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG)。如有必要,可通過對特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的D0位置位,可禁止ALE操作。該位置位后,只有一條M0VX和M0VC指令A(yù)LE才會被激活。此外,該引腳會被微弱拉高,單片機執(zhí)行外部程序時,應(yīng)設(shè)置ALE無效。?PSEN:程序儲存允許(PSEN)輸出是外部程序存儲器的讀選通信號,當AT89S51由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時,每個機器周期兩次PSEN有效,即輸出兩個脈沖。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,沒有兩次有效的PSEN信號。?EA/VPP:外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器(地址為0000H?FFFFH),EA端必須保持低電平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被編程,復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平(接Vcc端),CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。F1ash存儲器編程時,該引腳加上+12V的編程電壓Vpp。-XTALl:振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。-XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。
?中斷寄存器:各中斷允許控制位于IE寄存器,5個中斷源的中斷優(yōu)先級控制位于IP寄存器。2.2.2編碼解碼芯片PT2262/PT2272PT2262/2272是一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路,PT2262/2272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)出的編碼信號由:地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字,解碼芯片PT2272接收到信號后,其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后,VT(PT2272的17腳)腳才輸出高電平,與此同時相應(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,編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當發(fā)射機沒有按鍵按下時,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。當有按鍵按下時,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,當17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號,當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,從而對高頻電路完成幅度鍵控(ASK調(diào)制)相當于調(diào)制度為100%的調(diào)幅。PT2262/PT2272特點: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6位地址碼最多可達531441種PT2262無線數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓范圍3?12V,當電壓變化時發(fā)射頻率基本不變,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。當發(fā)射電壓為3V時,空曠地傳輸距離約20?50米,發(fā)射功率較小,當電壓5V時約100?200米,當電壓9V時約300?500米,當發(fā)射電壓為12V時,為最佳工作電壓,具有較好的發(fā)射效果,發(fā)射電流約60毫安,空曠地傳輸距離700?800米,發(fā)射功率約500毫瓦。當電壓大于12V時功耗增大,有效發(fā)射功率不再明顯提高。因為無線電信號傳輸時收很多因素的影響,所以一般實用距離只有標稱距離的20%甚至更少。A01PT226218VDDA1217DoutA2316OSC1A3415OSC2A4514IEA5613Al1(DO)A6(D5)712A1O(D1)A7(D4)811A9(D2) VSS910A8(D3)
圖2-5PT2262引腳圖表2.2PT2262管腳功能名稱管腳說明A0?A111?8、10~13地址管腳,用于進行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f“(懸空)D0?D57?8、10~13數(shù)據(jù)輸入端,有一個為“1”即有編碼發(fā)出,內(nèi)部下拉Vcc18電源正端(+)Vss9電源負端(一)TE14編碼啟動端,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(正常時為低電平)ACA:表2.3P22A01PT2272圖2-6PT2272弓18VCCAl217VTA23]6OSC1A3415OSC2A4514DINA561腳圖13All(DO)S(D5)712A1O(D1)「①4)811A9(D2)72管腳功能10A8(D3)名稱管腳說明~A0~A111?8、10?13地址管腳,用于進行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),必須與PT2262一致,否則不解碼D0?D57?8、10?13地址或數(shù)據(jù)管腳,當作為數(shù)據(jù)管腳時,只有在地址碼與PT2262一致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與PT2262數(shù)據(jù)端對應(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電源負端(一)DIN14數(shù)據(jù)信號輸入端,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Dout17解碼有效確認輸出端(常低)解碼有效變成高電平(瞬態(tài))地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來表示,兩個窄脈沖表示“0”;兩個寬脈沖表示“1”;一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“F也就是地址碼的“懸空”。PT2262每次發(fā)射時至少發(fā)射4組字碼,而PT2272只有在連續(xù)兩次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動VT端同步為高電平。因為無線發(fā)射的特點,第一組地址碼加數(shù)據(jù)碼非常容易受零電平干擾,往往會產(chǎn)生誤碼,所以程序可以丟棄處理。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應(yīng)的電平狀態(tài),直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時才改變。M表示非鎖存輸出,數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的,而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng),可以用于類似點動的控制。后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道,當采用4路并行數(shù)據(jù)時(PT2272-M4),對應(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(PT2272-M6),對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。PT2262/2272芯片的地址編碼設(shè)定和修改:設(shè)置地址碼的原則是:同一個系統(tǒng)地址碼必須一致;不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。至于設(shè)置什么樣的地址碼完全隨設(shè)計者喜歡。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,這時編碼電路PT2262和解碼電路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,才能配對使用。振蕩電阻:PT2262和PT2272除地址編碼必須完全一致外,振蕩電阻還必須匹配,否則接收距離會變近甚至無法接收,在具體的應(yīng)用中,外接振蕩電阻可根據(jù)需要進行適當?shù)恼{(diào)節(jié),阻值越大振蕩頻率越慢,編碼的寬度越大,發(fā)碼一幀的時間越長。目前市場上大部分產(chǎn)品都是用PT2262/1.2M=PT2272/200K組合,少量產(chǎn)品用PT2262/4.7M=PT2272/820K。SC-1振動傳感器SC-1振動位移傳感器,是一種集振動和位移測于一身的全方位固態(tài)控制器件,是目前作為報警和狀態(tài)檢測的最佳選擇。傳感部分采用目前最先進固態(tài)加速度檢測器件,既對振動有很高的檢測靈敏度,又對周圍環(huán)境的聲音信號抑制,具有很強的搞干擾能力。可廣泛應(yīng)用于機動車,保險柜,庫房門窗等場合的防盜裝置中。器件的內(nèi)部均含有專用的控制芯片,應(yīng)用非常方便,可直接帶動小功率負載,用一只三極管進行電流放大后,即可驅(qū)動繼電器或報警器。由于SC-1器件工作在固態(tài)檢測方式,故不存在機械疲勞,靈敏度降低,誤觸發(fā)和受環(huán)境濕度溫度影響等不良現(xiàn)象,具有很好的一致性。SC-1的引腳功能、內(nèi)部示意圖、外形及引腳見圖2-7,腳距:2.54mm,它內(nèi)含振動和位移傳感元件、靈敏度限制電路、檢測控制電路、延時電路和輸出級等。內(nèi)設(shè)的定時控制電路,具有報警一段時間后會自動復(fù)位的功能,當器件檢測到振動信號時,輸出端能夠輸出直流電壓信號,經(jīng)外部元件將電流放大后,即可驅(qū)動報警器報警,一段時間后自動復(fù)位,即輸出端為低電平。
引腳功能引腳功能1地2靈敏度設(shè)定3輸出4延時設(shè)定5電源圖2-7SC-1的技術(shù)指標及參數(shù)由于SC-1振動位移傳感器內(nèi)部集成度很高,所以外圍電路相當簡單。圖2-8是SC-1振動位移傳感器典型接法,SC-1振動傳感器4腳外接延時控制電容,取值越大,延時就越長,反之則延時就越短,一般取值為0.1pF?10四F之間。2腳是外接靈敏度設(shè)定電阻,一般取值在51K-100K之間,阻值越大,靈敏度就越高。此電阻可以不接,這時SC-1靈敏度最高。當晃動或振動(敲擊)SC-1時,3腳輸出由低電平轉(zhuǎn)為高電平,延時過后自動由高電平轉(zhuǎn)為低電平。I-、* 1VCCC5V-12Vj靈敏度設(shè)迨C--JW1_SC-13-8振fCf振動傳感器典型接法3.1系統(tǒng)設(shè)計摩托車防盜報警器是3系統(tǒng)設(shè)計及選型3.1系統(tǒng)設(shè)計摩托車防盜報警器是種安裝在車上,用來增加盜車難度,延長盜車時間的裝置。隨著科學技術(shù)的進步,為對付不斷升級的盜車手段,人們研制出各種不同結(jié)構(gòu)的防盜器目前防盜器按其結(jié)構(gòu)可分兩大類:機械式、電子式。鉤鎖、方向盤鎖和變速擋鎖等基本屬于機械式防盜器,它主要是靠鎖定離合、制動、油門或方向盤、變速擋來達到防盜的目的,但只防盜不報警。插片式、按鍵式和遙控式等都屬于電子式防盜器,它主要是靠鎖定點火或起動來達到防盜的目的,同時具有防盜和聲音報警功能。遙控式防盜報警系統(tǒng)因具有良好的實時性、準確性和可靠性以及多功能等特點,是目前作為摩托車防盜器的最佳選擇。3.2元器件的選型3.2.1單片機的選擇STC89系列單片機的核心是8031,在軟件和硬件方面與MCS-51系列完全兼容,STC89系列的指令與有關(guān)定義和MCS-51完全相同,MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)編寫的程序可以直接使用。STC89系列的引腳排列、定義與MCS-51完全一致,可以直接替換。由于該單片機內(nèi)部有FlashROM,所以編寫的程序燒錄方便,易于擦除,可反復(fù)使用,非常方便用于對程序進行修改,縮短研制周期,降低了研制成本。
STC89C51是8031的升級產(chǎn)品,性能上較8031有很大提升,在價格上卻與8031差不多,甚至更低。STC89C51顯著的特點是加入了在系統(tǒng)編程(ISP)功能,不再依靠專用的編程工具,改寫單片機存儲器內(nèi)的程序再也不需要把芯片從電路板上拆下?;谛詢r比、低功耗及設(shè)計實現(xiàn)上考慮,本課題選用STC89C51單片機作為防盜系統(tǒng)的主控芯片。3.2.2振動傳感器的選擇為了能夠提取足夠的信息,實現(xiàn)對監(jiān)測目標的準確判斷,選擇傳感器應(yīng)遵循一些基本原則:合理選擇傳感器并加以優(yōu)化組合,以實現(xiàn)系統(tǒng)高精度、低成本的需求;選用不同種類、不同功能的傳感器,發(fā)揮各個傳感器的優(yōu)勢,降低虛報、漏報的可能性,提高系統(tǒng)的可靠性。傳統(tǒng)的機械式振動傳感器,如壓電式振動傳感器或水銀開關(guān)在一些溫度范圍內(nèi)線性不好,響應(yīng)時間長,而且輸出的是微弱的模擬信號,需要外加復(fù)雜的放大電路才能驅(qū)動報警器。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和進步,數(shù)字傳感器將取代傳統(tǒng)的機械式振動傳感器。與傳統(tǒng)的機械式振動傳感器相比,SC-1全向震動傳感器既對振動有很高的檢測靈敏度,又對周圍環(huán)境的聲音信號抑制,具有很強的搞干擾能力,由于SC-1器件工作在固態(tài)檢測方式,故不存在機械疲勞,靈敏度降低,誤觸發(fā)和受環(huán)境濕度溫度影響等不良現(xiàn)象,具有很好的一致性。器件內(nèi)部集成度很高,外圍電路相當簡單。實際尺寸小、使用方便,與單片機的連接簡單等優(yōu)點?;谝陨系姆治?,選用SC-1全向震動傳感器構(gòu)成防盜系統(tǒng)的監(jiān)測模塊。3.2.3編碼解碼芯片的選擇與其他編碼解碼芯片相比,專用無線編碼解碼芯片PT2262/PT2272是一種CMOS工藝制造的低功耗、低價位通用編解碼芯片。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,最大限制地使地址碼不重復(fù)。不需要通過軟件來設(shè)置,可以與單片機直接連接,是無線遙控電路的最佳選擇。3.3方案選擇方案一以防盜檢測電路壓電式振動傳感器為核心,以使用最為普遍的繼電器、二極管為控制電路。能在盜車賊打開車鎖或搬動摩托車時,發(fā)出報警信號,同時切斷點火系統(tǒng)的供電電源。此方案簡單易行,器件的價格便宜,但這類型的傳感器的抗干擾能力十分有限,容易因為非侵害車體的外界震動,如雷電、風雨、鞭炮或其他車輛行駛干擾等均能誘發(fā)報警導(dǎo)致誤報,誤報成了傳統(tǒng)防盜器無法逾越的障礙。由于誤報頻發(fā),用戶乃至公眾已經(jīng)難以分辨什么是真實報警什么是誤報了。同時頻發(fā)的誤報警報音已經(jīng)成為了一種令公眾厭惡的噪音。方案二以采用MCS-51系列單片機作為核心控制元件,感應(yīng)檢測電路采用高靈敏度的SC-1全向震動傳感器為核心器件,遙控電路以專用編碼芯片PT2262為核心,由無線接收、數(shù)據(jù)解碼、報警電路和電源電路組成。無線接收模塊的接收頻率為315MHz,數(shù)據(jù)解碼采用市面上用得較多的PT2272專用解碼芯片,遙控電路集成了整個系統(tǒng)的全部功能。數(shù)據(jù)處理的任務(wù)由單片機完成,可靠性及穩(wěn)定性較好,且電路簡單、容易實現(xiàn)、耗電省、使用方便。方案確定通過對方案一和方案二的比較得知,二者都可以實現(xiàn)防盜報警功能。方案一雖然簡單易行,器件的價格便宜,但是干擾能力十分有限,電路集成度不高,方法落后,而且具有很大的局限性。方案二電路簡單,所用元器件少,集成度高,PCB布線容易實現(xiàn),而且具有體積小、耗電省、使用方便等優(yōu)點,是一種理想的摩托車安裝防護裝置。且無線通信代表了當今技術(shù)高速化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展發(fā)向,所以本課題的設(shè)計選擇了方案二。4硬件電路設(shè)計及其實現(xiàn)如圖4-1所示為本課題的系統(tǒng)方案圖:PT2272用來接收由無線發(fā)射模塊PT2262發(fā)送的數(shù)據(jù),接收到數(shù)據(jù)時,PT2272相應(yīng)的數(shù)據(jù)端置位,STC89C51根據(jù)PT2272數(shù)據(jù)端的不同輸出使整個系統(tǒng)處不同狀態(tài)。在遠程控制端以無線傳輸模塊PT2262為核心部件,可實現(xiàn)啟動防盜、解除防盜、直接報警等功能。當報警器處于警戒狀態(tài)時,STC89C51對振動傳感器輸出數(shù)據(jù)的采集,同時通過I/O對聲光報警電路和摩托車電子點火系統(tǒng)的電源進行控制。4.1單片機模塊主要用STC89C51單片機最小系統(tǒng)板。單片機及其外圍電路見圖4-2。由5V電源給單片機供電,該芯片的P3.0—P3.4用作無線接收模塊的輸入端口,由于PT2272輸出的是高電平,所以在程序初始化后,P3.0—P3.4為均低電平。其他端口的作用為:P1.0作為SC-1振動傳感器數(shù)字量的輸入端口(高電平有效);P2.0燈光報警模塊的控制端口(高電平有效);P2.1聲音報警電路的控制端口(低電平有效);P2.2作為摩托車電子點火系統(tǒng)電源控制端口(高電平有效);P3.0和P3.1是STC89C51的串口,實現(xiàn)上電復(fù)位程序下載。
VCC_1210plVCCRU36pl17plo1234567oooo.Vo.Vopp-pppppp39VCC_1210plVCCRU36pl17plo1234567oooo.Vo.Vopp-pppppp393837叟
34
至
321UK1OTT81艮IdRESETClH30"Di__1918INTIINTO口STC89C51TOEAATXIX201234567.PFPPPPPP2122互242?至272SC2HF?晶體振蕩器特性:STC89C51中彳2.0001b!:17
布C89&51單片機及其最小系統(tǒng):RT ALE中WK PSEN1。1130M器,引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。外接石英晶體(或陶瓷諧振器)及電容Cl、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對外接電容Cl、C2雖然沒有十分嚴格的要求,但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體,我們推薦電容使用30pF±10pF,而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF±10pF。用戶也可以采用外部時鐘,這里我使用的是30pF電容,12MHz的晶體振蕩器。此外,在調(diào)試程序的過程中,STC89C51需要通過串口進行加載程序。與PC機的通信需要MAX232電平轉(zhuǎn)換電路。在加載程序前先將STC89C51的P1.0和P1.1接地,通過P3.0(RXD)、P3.1(TXD)向單片機加載程序,其原理圖如4-3所示。VTC_57C14MA5Q31V-T20T10R]INR10TUNT3INR20VTC_57C14MA5Q31V-T20T10R]INR10TUNT3INR20圖4-3MAX232電平轉(zhuǎn)換電路4.2振動信號檢測模塊通過反復(fù)試驗得出SC-1振動傳感器4腳外接1pF的延時控制電容比較合適,這時輸出延時時間約為2SO2腳接外接靈敏度設(shè)定,電阻取值在51K-100K之間,阻值越大,靈敏度就越高。此電阻可以不接,這時SC-1靈敏度最高。本課題設(shè)計時2腳接阻值為1MQ的精密滑動變阻器,可對SC-1振動傳感器的靈敏度進行微調(diào),當2腳懸空時輸出電壓在0.0V—1.6V之間。3腳為SC-1振動傳感器輸出端,靜態(tài)時輸出電壓為0;在5V的工作電壓下,當檢測到有振動信號時輸出電壓為3.78V,工作電壓為12V時,輸出電壓為10.6V,輸出端經(jīng)NPN型三極管S8050將電流放大后與單片機的P1.0連接。由于STC89C51單片幾的工作電壓是5V,所以本次設(shè)計采用5V直流電作為SC-1振動傳感器的工作電壓。SC-1是利用加速度檢測器件制成的振動傳感器,能夠?qū)圀w特殊頻段的振動進行監(jiān)測,在車體被外力破壞的情況可以產(chǎn)生警報,其原理圖如4-4所示。電平時點亮LED。采用小功率的PNP管9015作為蜂鳴器的驅(qū)動電路,蜂鳴器個工作電壓為5V,當P2.1為低電平時9015導(dǎo)通,驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音,也可以在9015的基極
圖4-5聲光報警電路4.4無線通信模塊4.4.1無線發(fā)射模塊編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字,解碼芯片PT2272接收到信號后,其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后,VT腳才輸出高電平,與此同時相應(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,編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當發(fā)射電路沒有按鍵按下時,PT2262不接通電源,其17腳為低電平,所以高頻發(fā)射電路不工作。當有按鍵按下時,PT2262得電工作,第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號,當17腳為高電平期間高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號,當17腳為低電平期間高頻發(fā)射電路停止振蕩,所以高頻發(fā)射電路完全受控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號,從而對高頻電路完成幅度鍵控(ASK調(diào)制)相當于調(diào)制度為100%的調(diào)幅。PT2262/PT2272最多有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。本課題設(shè)計時只使用PT2262/PT2272的8位(A0?A8)三態(tài)地址端管腳均是懸空,數(shù)據(jù)腳為D0?D3。面板上有A、B、C、D四位操縱按鍵及一個發(fā)射指示燈。因為要滿足遠距離遙控,所以發(fā)射模塊的發(fā)射功率比較大,當然發(fā)射電流也比普通的遙控模塊大許多,常見的200米遙控模塊的發(fā)射電流一般在10星安左右。無線遙控器的主要功能如下:防盜啟動——按鍵人(D0)按下時,報警響一聲,LED燈同時閃一下,三秒后進入防盜報警狀態(tài),若檢測到有振動信號,則報警連續(xù)響五秒,LED燈同時閃五下,五秒內(nèi)再檢測到有振動信號則報警響十五秒,同時LED燈閃十五下。如果一直檢測到有振動信號,則一直報警,自動停不用遙控解除,在發(fā)出報警聲響的同時,熄火繼電器常閉觸點斷開發(fā)動機的起動電源,使發(fā)動機無法起動。防盜解除——按鍵8(D1)按下時,報警響二下,LED燈同時閃兩下,解除防盜報警狀態(tài),相當于把報警器關(guān)掉了,這時即使有振動信號,報警器也不會報警,在摩托運轉(zhuǎn)狀態(tài)下也可做遙控熄火用途。尋車求救——按鍵。(D3)按下時,直接報警,報警聲響十五下,同時燈閃十五下,用于車群中尋車時,如此操作可使喇叭和LED燈同步工作約15下,以告知車主車輛所在。4.4.2無線接收模塊接收機使用超再生電路或超外差電路,超再生電路成本低,功耗小,可達100uA左右,調(diào)整良好的超再生電路靈敏度和一級高放、一級振蕩、一級混頻以及兩級中放的超外差接收機差不多。然而,超再生電路的工作穩(wěn)定性比較差,選擇性差,從而降低了抗干擾能力。主要由接收天線、輸人選頻回路、高頻放大、超再升電路、脈沖信號放大整形電路組成。其功能是將遙控器發(fā)出的高頻載波信號進行選頻、放大、解調(diào),輸出符合解碼電路要求的脈寬數(shù)據(jù)信號。接收模塊采用高精度帶骨架的銅芯電感將頻率調(diào)整到315MHz后封固,這與采用可調(diào)電容調(diào)整接收頻率的電路相比,溫度、濕度穩(wěn)定性及抗機械振動性能都有極大改善??烧{(diào)電容調(diào)整精度較低,只有3/4圈的調(diào)整范圍,而可調(diào)電感可以做到多圈調(diào)整??烧{(diào)電容調(diào)整完畢后無法封固,因為無論導(dǎo)體還是絕緣體,各種介質(zhì)的靠近或侵入都會使電容的容量發(fā)生變化,進而影響接收頻率。另外未經(jīng)封固的可調(diào)電容在受到振動時定片和動片之間發(fā)生位移;溫度變化時熱脹冷縮會使定片和動片間距離改變;濕度變化因介質(zhì)變化改變?nèi)萘浚婚L期工作在潮濕環(huán)境中還會因定片和動片的氧化改變?nèi)萘?,這些都會嚴重影響接收頻率的穩(wěn)定性,而采用可調(diào)電感就可解決這些問題,因為電感可以在調(diào)整完畢后進行封固,絕緣體封固劑不會使電感量發(fā)生變化,而且由于采用貼片工藝,所以即使強烈震動也不必擔心接收頻點漂移,接收電路的接收帶寬約500KHz,制作時經(jīng)將中心頻率調(diào)整在315MHz。超再生接收模塊有七根引腳,分別為10、11、12、13、GND、VT、VCC,其中VCC為5V供電端,GND為接地端,VT端為解碼有效輸出端,10、11、12、13是解碼芯PT2272(SC2272)集成電路的10?13腳為四位數(shù)據(jù)輸出端,有信號時能輸出5V左右的高電平,驅(qū)動電流約2mA,與發(fā)射器上的四為個按鍵一一相對應(yīng),這里用的是/
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