基于單片機汽車報警器的設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 設置為計數工作方式時，通過引腳 T0（ ）和 T1（ ）對外部脈沖信號計數。當輸入脈沖信號產生由 1至 0 的下降沿時，定時器的值加 1。在每個機器周期的 S5P2 期間采樣 T0 和 T1 引腳的輸入電平，若前一個機器周期采樣值為 1，下一個機器周期采樣值為0，則計數器加 1。此后的機器周期 S3P1 期間，新的數值裝入計數器。所以，檢測一個 1至 0 的跳變需要兩個機器周期，故最高計數頻率為振蕩 頻率底 1/24。 不管是定時還是計數工作方式，定時器 T0 或 T1 在對內部時鐘或對外部事件計數時，不占用 CPU 時間，除非定時器 /計數器溢出，才可能中斷 CPU 的當前操作。由此可見，定時器是單片機中效率高而且工作靈活的部件。 、 89S51 單片機的外圍電路的設計 本畢業設計的 89S51單片機控制電路的外接電路包括單片機的晶振電路、復 位電路。89S51單片機內含有一個高增益的反相放大器，通過 XTAL XTAL2 外接作為反饋元件的晶體后，構成自激振蕩器，所以 89S51單片機正常工作時需要外接晶振和微調電容 ，本設計的單片機的晶振電路的外圍電路由一個 12MHZ的晶振和兩個 33PF的電容組成。本設計的復位電路采用 最簡單的上電復 位電路，上電復位電路的工作原理為：上電瞬間， RC電路充電， RST引腳端出現正脈沖，只要 RST端保持 10MS以上高電平，就能使單片機有效地復位 [2]。 C522uFR 1 410KV C CGNDP 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V C C40P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728A L E / P R O G30P S E N29E A / V P P31P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .5 / M O S I6P 1 .6 / M I S O7P 1 .7 / S C K8R E S T9P 3 .0 / R X D10P 3 .1 / T X D11P 3 .2 / I N T 012P 3 .3 / I N T 113P 3 .4 / T 014P 3 .5 / T 115P 3 .6 / W R16P 3 .7 / R D17X T A L 218X T A L 119GND20U1 A T 8 9 S 5 1CRY1 2 M H zC63 3 P FC73 3 P FGND+ 5 VW D 08R E T7W D 16H F 15MR1V C C2GND3P H 14M A X 8 13 圖 32 89S51單片機的外接電路 本系統還采用硬件看門狗電路，以解決因程序跑飛而使系統不能正常工作的問題，提高系統的可靠性。為此，使用 MAX813L來設計單片機監控電路，以保證系統可靠運行。其基本原理： MAX813L有一個看門狗輸入和復 位輸出端，單片機必須每隔 （ WDI）送入一信號（稱為喂狗信號）；若超過要求時間， MAX813L收不到喂狗信號，其復 第 9 頁 位輸出端（ RESET）將產生一復位信號。當程序跑飛時，程序已無法正常運行即不可能在要求的時間內向 MAX813L發送喂狗信號，從而看門狗產生復位信號使單片機復位，重新返回程序正常運行。它與單片機的連接電路如圖 3 所示。 、電源電路設計 汽車報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蓄電池電壓經過 7805穩壓后產生 5V電壓，作為汽車報警器器的主 電源。電容 C2作為高頻旁路電容，將高頻信號旁路到地。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 4所示。 C20 .1 u FV i n1GND2V o u t37805GND+ 5 V+ 1 2 VC1100uFC310uFD1L E D 1R12kC40 .1 u F 圖 33 電源電路 （ 1） 單片機 AT89S51正常工作所需的 +5V電壓。該電源電路的輸出電流應該不低于100mA，試驗證明，當電流低于 100mA時，外圍電路不能正常工作，甚至導致單片機中程序的誤動作。 （ 2） 報 警 驅動電路正常工作時所需要的 +12V工作電壓。該電壓一方面作為 PWM輸出電路的工作電壓，單片機輸出的矩形波進行足夠的放大。另一方面為 報報警驅動電路提供正常工作電壓 。 、遙控模塊設計 本系統的遙控模塊主要完成報警狀態的切換功能。報警狀態的切換功能是當用戶在車上時可以將報警器設為撤防狀態，以免誤操作；當用戶離開車時將報警器設為設防狀態，實現無人時的報警。本文采用 PT2262 /PT2272紅外編碼 /解碼芯片組實現對系統的遙控功能 [3]。 、 PT2262/PT2272 介紹 PT2262/PT2272 是臺灣普城公司生產的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路， PT2262/PT2272 最多可有 12 位 (A0A11)三態地址端管腳 (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 (D0D5)數據端管腳 ,設定的地址碼和數據碼從 17腳串行輸出，可用于無線遙控發射電路。編碼芯片 PT2262發出的編 第 10 頁 碼信號由：地址碼、數據碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片 PT2272接收到信號后，其地址碼經過兩次比較核對后， VT 腳才輸出高電平，與此同時相應的數據腳也輸出高電平，如果發送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續發射。當發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 腳輸出經調制的串行數據信號，當 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻發射電路起振并發射等幅高頻信號，當 17腳為低平期間 315MHz的高頻發射電路停止振蕩，所以高頻發射電路完全收控于 PT2262的 17腳輸出的數字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ ASK調制）相當于調制度為 100％的調幅。 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： ；數據最多可達6位；地址碼最多可達 531441種。 （ 1）編碼芯片 PT2262 PT2262的外形圖和引腳如圖 5所示。 圖 34 PT2262外形圖和引腳 表 33 PT2262 管腳說明 名稱 管腳 說 明 A0A11 1 1013 地址管腳 ,用于進行地址編碼 ,可置為“ 0”,“1”,“f ” (懸空 )； D0D5 7 1013 數據輸入端，有一個為“ 1”即有編碼發出，內部下拉 Vcc 18 電源正端（＋） Vss 9 電源負端（－） TE 14 編碼啟動端，用于多數據的編碼發射， 低電平有效； OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率； OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端； Dout 17 編碼輸出端（正常時為低電平） 在具體的應用中，外接振蕩電阻可根據需要進行適當的調節，阻值越大振蕩頻率越慢， 第 11 頁 編碼的寬度越大，發碼一幀的時間越長。 （ 2）解碼芯片 PT2272 PT2272的外形圖和引腳如圖 35所示。 圖 35 PT2272外形圖和引腳 名稱 管腳 說 明 A0A11 1 1013 地址管腳 ,用于進行地址編碼 ,可置為“ 0” ,“1”,“f ”(懸空 ),必須與 2262 一致 ,否則不解碼 D0D5 7 1013 地址或數據管腳 ,當做為數據管腳時 ,只有在地址碼與 2262 一致 ,數據管腳才能輸出與 2262數據端對應的高電平 ,否則輸出為低電平 ,鎖存型只有在接收到下一數據才能轉換 Vcc 18 電源正端（＋） Vss 9 電源負端（－） DIN 14 數據信號輸入端，來自接收模塊輸出端 OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率； OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端； VT 17 解碼有效 確認 ,輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態） 表 34 PT2272 管腳說明 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，數據只要成功接收就能一直保持對應的電平狀態，直到下次遙控數據發生變化時改變。 M 表示非鎖存輸出，數據腳輸出的電平是瞬時的而且和發射端是否發射相對應，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 路并行數據時（ PT2272M4)，對應的地址編碼應該是 8 位，如果采用 6 路的并行數 據時(PT2272M6)，對應的地址編碼應該是 6 位。 在通常使用中，我們一般采用 8 位地址碼和 4 位數據碼，這時編碼電路 PT2262 和解碼 PT2272 的第 1～ 8 腳為地址設定腳，有三種狀態可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態， 3 的 8 次方為 6561，所以地址編碼不重復度為 6561 組，只有發射端 PT2262 和 第 12 頁 接收端 PT2272的地址編碼完全相同，才能配對使用，遙控模塊的生產廠家為了便于生產管理，出廠時遙控模塊的 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，用戶如果想改變地址編碼，只要將 PT2262 和 PT2272 的 1～ 8 腳設置相同即可，例如將發射機的 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現配對接收。當兩者地址編碼完全一致時，接收機對應的 D1～ D4 端輸出約 4V 互鎖高電平控制號信，同時 VT 端也輸出解碼有效高電平信號。用戶可將這些信號加一級放大，便可驅動繼電器、功率三極管等進行負載遙控開關操縱。 、遙 控控制電路設計 遙控模塊電路設計如圖 36和圖 37所示。 A01A12A23A34A45A56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s9A 8 / D 310A 9 / D 211A 1 0 / D 112TE14O S C 215O S C 116D o u t17V c c18A 1 1 / D 013P T 2 2 6 2GND + 5 VR61 .5 MV T 1+ 5 V紅外發射管R710kS2 S4S3S1R2R3R5R4GND 圖 36 發射電路 發射電路如圖 36所示，編碼芯片 PT2262的發射位使能端 TE始終接地，使數據在任何時刻輸入均有效、當按下 S S S3和 S4鍵時， DOUT端正常輸出，不受任何限制。接收電路如圖 8所示，紅外接收選用 SBX1610。它是紅外放大、解調一體化組件成品，當 SBX1610的感光窗接收到由發射器發來的紅外線調制信號時，經內部電路處理后，從 AI的 OUT端輸出，經三極管 VT2放大倒相后，送到解碼芯片 PT2272的 DIN端，本設計的解碼芯 片 PT2272采用具有鎖存輸出的有 PT2272L4芯片，解碼正確時， VT端輸出。此時，解碼芯片 PT2272L4的數據輸出端與編碼芯片 PT2262的輸入相一致。本設計采用 S1作為汽車報警器的防盜設置按鍵，任意按下 S S3和 S4中的一個鍵是汽車報警器的撤防操作，單片機定時檢測 ，當檢測到有信號輸入時，就停止主程序的循檢工作，再次檢測到信號時恢復主程序工作。因為，系統的遙控電路只用來完成設防撤防的切換，硬件電路可以簡化。 第 13 頁 A01A12A23A34A45A56A 6 / D 57