基于單片機技術(shù)電話撥號防盜警報器的設計畢業(yè)綜合實踐

1、 畢業(yè)綜合實踐課題名稱：基于單片機技術(shù)撥號防盜報警器的設計系 部： 電子工程系 24 / 24摘要本設計由單片機控制器、鍵盤輸入、數(shù)碼管顯示、觸發(fā)電路、撥號電路、與電源等6個部分組成，單片機控制器是整個系統(tǒng)的核心，負責控制檢測輸入/輸出顯示、模擬摘機、撥號報警、掛機等一系列的程序動作，并采用小引腳，高性能，低價位的AT89C2051。 鍵盤輸入電路負責輸入單片機中一系列工作參數(shù)與功能設定。發(fā)光二極管數(shù)碼管顯示器在整個系統(tǒng)工作過程中充當一個簡單的人機界面，用以顯示工作狀況與輸入/輸出的數(shù)據(jù)等。撥號防盜報警器的觸發(fā)電路用磁性開關(guān)，簡單可靠，報警器采用隱蔽安裝，防止小偷發(fā)現(xiàn)。撥號與報警電路來完成模擬

2、摘機、撥號、發(fā)出報警音、掛機等工作過程，由單片機控制。電源部分負責整個系統(tǒng)供電。設計目標要現(xiàn)對盜情的感知，并在一定的時間圍，向手機或者發(fā)送報警。對方接通后，即可聽到報警音，達到撥號報警的目的。關(guān)鍵詞 :單片機，撥號，防盜報警，自動報警系統(tǒng)AbstractThis design by single-chip microcomputer controller, keyboard input, digital tube display, trigger circuit, dial-up circuit, and power supply, six parts, microcomputer contr

3、oller is the core of the whole system, is responsible for the control test input/output display, simulation pick machine, dial-up alarm, hang machine, and a series of procedures movement, and the XiaoYin feet, high performance, low price of AT89C2051. The keyboard input circuit is responsible for a

4、series of working parameters input single chip microcomputer and function setting. Leds digital tube display in the system in the process of work as a simple interface to show work situation and input/output data etc. Dialing and alarm system of trigger circuit with magnetic switch, simple, reliable

5、 and alarm the hidden installation, prevent the thief found. Dial-up and alarm circuit to complete simulation pick machine, dial, alarm sound, hang up and work process, from single chip microcomputer control. The power is in charge of the whole system of power supply. Design goals to achieve the per

6、ception of the stolen feeling, and in certain time range, mobile phone or phone to send the police. Connect each other, can be heard the alarm sound, to achieve the purpose of dial-up alarm. Key words: a single-chip microcomputer, dialing, anti-theft alarm, automatic alarm system目錄摘要31課題分析1.1方案提出與準備

7、41.2方案的選擇52 系統(tǒng)的設計2.1設計思路6 2.2系統(tǒng)方案73 單片機介紹 3.1單片機的發(fā)展簡介7 3.2 AT89C2051單片機簡介84 電路設計4.1電路設計原理9 4.2脈沖撥號原理10 4.3鍵盤輸入11 4.4顯示電路12 4.5 脈沖撥號實現(xiàn)過程135 程序設計 5.1 主程序設計14 5.2 變量定義與初始化模塊15 5.3 啟動報警器子程序模塊16 5.4 脈沖撥號子程序模塊17 5.5 關(guān)機子程序模塊186 電路的安裝調(diào)試 6.1 電路的總調(diào)試19 6.2 調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題207 系統(tǒng)性能與社會經(jīng)濟效益分析 7.1系統(tǒng)的性能20 7.2 安裝與使用說明21 7

8、.3 社會經(jīng)濟效益分析228 結(jié)束語239 致2410參考文獻資料2411物品清單241課題分析1.1方案提出與準備預設計一個通過線傳輸報警器信息的裝置，首先應考慮該裝置的應用平臺與媒體。本裝置是通過向發(fā)射脈沖撥號，以完成撥號報警的目標。所謂脈沖撥號，就是指機上撥入的以脈沖的個數(shù)的形式發(fā)出去，也就是在已經(jīng)通以直流電路的回路上，利用撥號盤與發(fā)號電路將回路斷開、再接通而形成的脈沖信號，來完成輸入的發(fā)送。在硬件的選用上，要注意可靠性，兼顧實用性。對所涉與到的低頻、高頻、脈沖與其他相關(guān)知識，應予以熟練掌握和靈活應用。爭取用更低的成本，更高的質(zhì)量完成設計目標。1.2 方案的選擇 方案一：整體設計由語言處

9、理器T6668，忙音解調(diào)電路。脈沖鑒別電路，自動撥號電路組成。電路原理方框圖如圖1。T666語言處理器 機信號放大調(diào)節(jié)電路 輸入脈沖鑒別電路自動撥號電路傳感器圖1 方案一原理圖 1. 自動撥號電路：撥號電控制模擬摘機，發(fā)送和報警完畢掛機。當傳感器接成短路報警狀態(tài)時，報警信號輸入，若對方忙音，經(jīng)忙音電路判斷后，進行重復撥號，直至撥通。當報警信號輸入，線與報警器的繼電器接通，完成信號和語言信號的發(fā)送。2. 忙音解調(diào)器：準確的判別忙音信號是自動撥通的關(guān)鍵。采用兩級解調(diào)器 ，判別忙音信號。第一級解調(diào)輸出450HZ撥號音，第二級解調(diào)輸出0.35HZ信號，當信號為忙音時，第二級8管腳輸出低電平，控制撥號。

10、3. 脈沖鑒別電路：增加系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。解調(diào)器輸出后，信號輸入脈沖鑒別電路。t1為預先設置基準脈沖寬度，t2用來控制輸出脈沖寬度t1。線有忙音時，在對輸入信號寬度進行比較后，使重撥繼電器工作，達到重新?lián)芴柕哪康摹?. T6668語言處理器：采用T6668的最小系統(tǒng)。設一片存儲器41258，采樣比特率為最高檔32K，選用640kHz晶振，可以降低量化噪聲，提高語音音質(zhì)。評析：該電路能很好的完成各項性能指標，特別是在抗干擾能力和可靠性方面，由于有脈沖鑒別電路，是的該電路的抗干擾能力大大增強，各部分工作的時間也有了比較準確的保證。但必須使用多功能脈沖按鍵機，且?guī)в忻馓嵬ㄔ捄痛鎯δ?，不利?/p>

11、推廣。其次T6668不易焊接調(diào)試且芯片的市場價格比較貴，大大提高了設計價格。方案二：整個設計由單片機控制器、鍵盤輸入、數(shù)碼管顯示、觸發(fā)電路、撥號電路、與電源等6個部分組成，如圖2。鍵盤單片機電源觸發(fā)開關(guān)撥號電路電源線圖2 方案二原理圖 1. 單片機控制器是整個系統(tǒng)的核心，負責控制檢測輸入/輸出顯示、模擬摘機、撥號報警、掛機等一系列的程序動作，并采用小引腳，高性能，低價位的AT89C2051。2. 鍵盤輸入電路負責輸入單片機中一系列工作參數(shù)與功能設定。3. 發(fā)光二極管數(shù)碼管顯示器在整個系統(tǒng)工作過程中充當一個簡單的人機界面，用以顯示工作狀況與輸入/輸出的數(shù)據(jù)等。4. 撥號防盜報警器的觸發(fā)電路用磁性

12、開關(guān)，簡單可靠，報警器采用隱蔽安裝，防止小偷發(fā)現(xiàn)。5. 撥號與報警電路來完成模擬摘機、撥號、發(fā)出報警音、掛機等工作過程，由單片機控制。6. 電源部分負責整個系統(tǒng)供電。評析：電路設計簡單，布局合理，設計和生產(chǎn)成本低，易于推廣。建立與維護簡單，用戶使用方便，并可以充分利用現(xiàn)有的資源提高報警器的利用率。綜合上述，經(jīng)過對性能指標、實用性、可靠性和經(jīng)濟效益等諸多因素的綜合考慮。第二種方案實踐性很強，能夠完成任務，所以選擇方案二。2系統(tǒng)設計2.1設計思路設計目標要現(xiàn)對盜情的感知，并在一定的時間圍，向手機或者發(fā)送報警。對方接通后，即可聽到報警音，達到撥號報警的目的。根據(jù)上述要求，為了是整個裝置在遇到報警時能

13、夠迅速，準確的反應，且方便安裝，該設計的警情探盜電路由磁性開關(guān)控制。無警情時，磁性開關(guān)處于斷開狀態(tài)，無信號輸出；反之開關(guān)閉合，出發(fā)報警電路，啟動后面的電路工作。當然，在把預先存儲的發(fā)送出去之前，要有一個自動控制摘掛機的電路，實現(xiàn)對摘掛機狀態(tài)的自動調(diào)整，采用兩個級聯(lián)的三極管和一個用于判定工作狀態(tài)的LED完成上述功能。由于該裝置直接與連接，電源部分啟用線上的60V直流電壓，通過極性保護穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后，向各部分電路提供合適的工作電壓。既簡化了設計又節(jié)省了電能。設計中還要考慮系統(tǒng)的抗干擾性和可靠性。為了避免交換機的誤判，必須將頻率的偏差控制在1.8%，頻率電平的偏差也不得超過高頻區(qū)-7土3dB低頻區(qū)-9

14、土3dB的標準。設計使用了單片機，單片機由微處理器（CPU）、存儲器（存放程序或數(shù)據(jù)的ROM和RAM）、總線、定時器/計數(shù)器，輸入/輸出接口(I/O口)和其他多種功能器件集成在一塊芯片上的微型計算器。單片機的主要特點：可靠性高，便于擴展，控制功能強，低電壓、低消耗，片存儲容量較小，除此之外還有集成度高，體積小，性價比高，應用廣泛，已于產(chǎn)品化等特點。2.2系統(tǒng)方案 圖2.1為撥號報警器的系統(tǒng)構(gòu)成方框圖，由單片機控制器、鍵盤輸入、數(shù)碼管顯示、觸發(fā)電路、撥號電路、與電源等6個部分組成，如圖3。鍵盤單片機電源觸發(fā)開關(guān)顯示電路撥號電路圖3 系統(tǒng)構(gòu)成框圖 線1. 單片機控制器是整個系統(tǒng)的核心，負責控制檢測

15、輸入/輸出顯示、模擬摘機、撥號報警、掛機等一系列的程序動作，并采用小引腳，高性能，低價位的AT89C2051。2. 鍵盤輸入電路負責輸入單片機中一系列工作參數(shù)與功能設定。共有4個按鍵，即rst,ok,up,set。Rst:系統(tǒng)復位鍵。Ok:輸入數(shù)據(jù)確認鍵。Up:顯示的數(shù)字增加鍵。Set:工作模擬設定鍵，即設定關(guān)機、工作、輸入時間t1、輸入時間t2輸入5種模式（t1,t2為報警時間）。3. LED顯示器在整個系統(tǒng)工作過程中充當一個簡單的人機界面，用以顯示工作狀況與輸入/輸出的數(shù)據(jù)等。4. 撥號防盜報警器的觸發(fā)電路采用磁性開關(guān)，即為裝于們或窗口的防盜感應開關(guān)，門關(guān)閉時常開，門打開時閉合接通，簡單可

16、靠。報警器采用隱蔽安裝，防止小偷發(fā)現(xiàn)，為了防止磁性開關(guān)離控制器較遠而產(chǎn)生引入干擾，使用了光耦信號傳遞，效果良好。5. 撥號與報警器電路來完成模擬摘機、撥號、發(fā)出報警音、掛機等工作過程，他的工作有單片機控制。L1、L2接線，ZND位擊穿電壓120V的壓敏二極管，防止電路受雷電干擾。三極管T1、T2與電阻R1、R2構(gòu)成撥號與報警電路。該機除了防盜報警外，對軟件進行修改課通過進行遠程數(shù)據(jù)傳遞。6. 電源部分負責整個系統(tǒng)供電。平時系統(tǒng)處于低功耗待機狀態(tài)（此時耗電2mA左右），有線上取電工作，并對3.6V/60mA鎳鉻電池充電。由于有鎳鉻電池后備供電，計時線斷電也不會使數(shù)據(jù)丟失。平時由線上取得工作電流并

17、對后備電池充電，撥號報警時由后備電池供電。3單片機介紹3.1單片機的發(fā)展第一階段(1974-1976年)：制作工藝落后，集成度低，而且采用了雙片形成。典型的代表產(chǎn)品有Fairchild公司的F8系列。其特點是：片包括了8位CPU，64B的RAM和兩個并行口，需外加一塊3851芯片組成一塊完整的單片機。 第二階段（1977-1978年）：在單片芯片集成CPU、并行口、定時器/計數(shù)器、RAM和ROM等功能部件，但性能低，品種少，應用圍也不是很廣。典型的產(chǎn)品有Intel公司的MCS-48系列。其特點是：片集成有8位的CPU，1KB或2KB的ROM,64B或128B的RAM,只有并行接口，無串行接口，

18、有1個8位的定時器/計數(shù)器，中斷源有2個。片外尋址圍4KB,芯片引腳為40個。第三階段（1979-1982年）：8位單片機成熟的階段。其存儲容量和尋址圍增大，而且中斷源、并行I/O口和定時器/計數(shù)器個數(shù)都有了不同程度的增加，并且集成有全雙工串行通信接口。在指令系統(tǒng)方面增設了乘除法、位操作和比較指令。其特點是：片集成有8位的CPU，4KB或8KB的ROM,128B或256B的RAM,只有并行接口，具有串/并行接口，2個或3個16位的定時器/計數(shù)器，5-7中斷源。片外尋址圍64KB,芯片引腳為40個。MCS-51系列，Intel公司的高性能8位單片機，該系列有8051、8031、8751。80C5

19、1系列是其兼容性單片機，與8051系列結(jié)構(gòu)一樣，但采用CMOS工藝，對8051做了一些擴充，更有特點，功能更強。這一系列單片機包括了好些品種，如8031,8051,8751,8032,8052,8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品，8031是我國最流行的單片機。 第四階段（1983年至今）：16位單片機和8位高性能單片機并行發(fā)展的時代。16位機的工藝先進，集成度高，部功能強，運算速度快，而且允許用戶采用面向工業(yè)控制的專業(yè)語言，其特點是：片集成有16位的CPU，8KB的ROM,232B的RAM, 具有串/并行接口，4個16位的定時器/計數(shù)器，8個中斷源芯片引腳為40個，具有看門狗，總線控制

20、部件，增加了D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路，片外尋址圍可達64KB。近年來出現(xiàn)的32位單片機，是單片機的頂級產(chǎn)品，具有較高的運算速度。代表產(chǎn)品有Motorola公司的M68300系列和Hitachi（日立）公司的SH系列、ARM的等。3.2 AT89C2051單片機簡介撥號防盜報警器的核心控制是單片機AT89C2051如圖4所示。AT89C2051是美國ATMEL半導體公司生產(chǎn)的一種高性能單片機。該單片機以與MCS-51系列單片機高度兼容、低消耗、可以在接近零頻率下工作等諸多優(yōu)點，而廣泛應用于各類計算機系統(tǒng)、工業(yè)控制，電信設備、消費類產(chǎn)品中。AT89C2051是AT89系列單片機中的一種精簡產(chǎn)品。指令

21、與MCS-51完全兼容；帶2KB可編程閃速儲存器可重復擦寫1000次；數(shù)據(jù)保留10年；工作電壓圍2.7-6V;工作頻率0-24MHz；兩級程序加密鎖定；123B部RAM;15條可編程雙向I/O口線；2個16位定時器/計數(shù)器；5個中斷；可編程串行UART通路；輸出口可直接驅(qū)動LED;片含模擬比較器；低功耗的閑置和掉電模式。它是將AT89C51的P0口、P2口、EA/Vpp、ALE/PROG、PSEN口線省去后，形成的一種僅20個引腳的單片機，相當于早期INTEL8031的最小應用系統(tǒng)。這對于一些不太復雜的控制場合，僅用一片AT89C2051就足夠了，是真正意義上的“單片機”。由于將功能8位CPU

22、和2KB的閃速儲存器集成在單個芯片，使其中為一種高效的微控制器。AT89C2051的出現(xiàn)為很多規(guī)模不大的嵌入式控制系提供了一種極佳的選擇方案，是傳統(tǒng)的51系列單片機的體積大、功耗大、可選模式少等諸多因繞設計工程師的致命弱點不復存在。圖4 AT89C2051引腳圖4電路設計4.1電路設計原理為了發(fā)揮單片機強大的計算、控制能力，充分發(fā)揮軟件的優(yōu)勢，這里極大的簡化了電路，但可實現(xiàn)以前需要幾片甚至幾十片中小規(guī)模數(shù)字電路才能完成的任務。電路原理圖如5所示，共有四個按鍵，即rst,ok,up,set。Rst:系統(tǒng)復位鍵。Ok:輸入數(shù)據(jù)確認鍵。Up:顯示的數(shù)字增加鍵。Set:工作模擬設定鍵，即設定關(guān)機、工作

23、、輸入時間t1、輸入時間t2輸入5種模式（t1,t2為報警時間）。圖5 撥號防盜報警器電路圖圖6 PCB原理電路圖4.2脈沖撥號原理脈沖撥號是目前機兩種撥號方式中的一種，另一種為雙音多頻撥號方式。脈沖撥號就是指在機上撥入的以脈沖個數(shù)的形式發(fā)出，也就是說，在已經(jīng)通以直流電流的回路上，利用撥號盤與發(fā)號電路將回路斷開，再接通而形成的脈沖信號，來完成輸入的發(fā)送。在操作中，若用戶撥1，則送出1個脈沖，回路中斷一次，接通一次；撥2，則發(fā)出2個脈沖，回路斷路一次，接通一次，再斷一次，再接通一次；而撥0時，則發(fā)出10個脈沖，回路斷，接通輪流10次。只要取一半時間即可。顯然脈沖周期等于脈沖中斷時間的脈沖接通時間

24、之和，每一個周期的時間為100ms左右?？焖贀芴枙r，在50ms左右。2位（即2組脈沖串）之間的最小時間間隔，通常為800ms左右；而快速撥號時，其值減半，為400 ms左右。我國目前采用的脈沖撥號的速率是10 PPS(每秒的脈沖數(shù)），即每秒發(fā)出10個脈沖，因此上述各參數(shù)不存在快速撥號時的值。圖8 脈沖撥號原理為了提高撥號的可靠性與穩(wěn)定性，這里設計時選定更低的脈沖撥號速率：1個脈沖代表撥出1,2個脈沖代表撥出2,，10個脈沖代表撥出0,每個脈沖的寬度和間隔均為100 Ms.工作時首先進行模擬摘機，然后開始脈沖撥號，撥出1位后停頓500 ms（保持接通）再撥下一位，直至全部撥完后再發(fā)報警音，最后掛

25、機。4.3 鍵盤輸入按鍵按照結(jié)構(gòu)原理可分為兩類，一類是觸點式開關(guān)按鍵，如機械式開關(guān)、導電橡膠式開關(guān)；另一類是無觸點式開關(guān)按鍵，如電氣式按鍵，磁感應按鍵等。前者造價低，后者壽命長。目前，微機系統(tǒng)中最常見的是觸點式開關(guān)按鍵。按鍵按照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩種，這兩類鍵盤燈的主要區(qū)別是識別鍵符與給出相應鍵碼的方法。編碼鍵盤主要是用硬件來實現(xiàn)對鍵的識別，非編碼鍵盤主要是由軟件來實現(xiàn)鍵盤的定義與識別。全編碼鍵盤能夠由硬件邏輯自動提供與鍵對應的編碼，此外，一般還具有去斗動和多鍵、竄鍵保護電路。這種鍵盤使用方便，但需要較多的硬件，價格便宜，一般的單片機應用系統(tǒng)較少采用。非編碼鍵盤只簡單地提供行和

26、列的矩陣，其他工作均由軟件完成。由于經(jīng)濟實用，較多的應用于單片機系統(tǒng)中。本次設計只需要幾個簡單的功能鍵，可采用獨立式按鍵結(jié)構(gòu)。圖9為實物輕觸開關(guān)，在運用此開關(guān)是需要注意去抖動，否則程序設計出來的效果不是很明顯，不容易觀察。 圖9為實物輕觸開關(guān)4.4顯示電路LED顯示是集光電子技術(shù)，微電子技術(shù)，計算機技術(shù)和視頻技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。它的發(fā)光部分由LED拼成組成的，其優(yōu)點是耗電量少，亮度高，工作電壓低，驅(qū)動簡單，壽命長，性能穩(wěn)定。顯示屏面積可以根據(jù)需要由單元模塊任意拼裝，響應速度快。LED顯示屏的出現(xiàn)彌補了以往磁翻板，霓虹燈等信息發(fā)布媒體效果的缺陷，以其變化豐富的色彩，圖案，實時動態(tài)的顯示模式，

27、完美的多媒體效果和強大的視覺沖擊力，將信息、文字、圖片、動畫視頻等多種方式顯示出來，成為信息傳播的劃時代產(chǎn)品，在鐵路、名航、體育場館、會議廳高速公路、廣場以與多種監(jiān)控調(diào)度中得到了廣泛的應用。LED顯示屏是八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體，它利用發(fā)光二級管構(gòu)成的點陣模塊或像素單元組成在面積顯示屏幕，以可靠性高、使用壽命長、環(huán)境適應能力強、價格性價比高、使用成本低等特點，在短短的十來年中，迅速成長為平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應用。發(fā)光二極管（LED）是六十年代末發(fā)展起來的一種半導體顯示器件，七十年代，隨著半導體材料合成技術(shù)、單晶制造技術(shù)和P-N結(jié)形成技術(shù)的研究進

28、展，發(fā)光二級管在發(fā)光顏色、亮度等性能得以提高并迅速進入批量化和實用化。進入八十年代后，LED在發(fā)光波長圍和性能方面大大提高，并開始形成平板顯示產(chǎn)品即LED顯示屏。1.1990年以前LED顯示屏的成長形成時期。一方面，受LED材料器件的限制，LED顯示屏的應用領(lǐng)域沒有廣泛展開，另一方面，顯示屏控制技術(shù)基本上通訊控制方式，客觀上影響了顯示效果。這一時期的LED顯示屏在國外應用廣泛，國很少，產(chǎn)品以紅、綠雙基色為主，控制方式為通訊控制，灰度等級為單位4級調(diào)灰，產(chǎn)品的成本比較高。2.1990-1995年，這一階段是LED顯示屏迅速發(fā)展的時期。進入九十年代，全球信息產(chǎn)業(yè)高速增長，信息技術(shù)各個領(lǐng)域不斷突破，

29、LED顯示屏在LED材料和控制技術(shù)方面也不斷出現(xiàn)新的成果。藍色LED晶片研制成功，全彩色LED顯示屏進入市場；電子計算機與微電子領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，在顯示屏控制技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了視頻控制技術(shù)。顯示屏灰度等級實現(xiàn)16級灰度和64級灰度調(diào)灰，顯示屏的動態(tài)顯示效果大大提高。這一階段，LED顯示屏在我國發(fā)展速度非常迅速，從初期的幾家企業(yè)，年產(chǎn)值幾千萬發(fā)展到幾十家企業(yè)、年產(chǎn)值幾億元，產(chǎn)品應用領(lǐng)域涉與諸多的領(lǐng)域，特別實在1993年證券股票業(yè)的發(fā)展引發(fā)了LED顯示屏市場的大幅度增長。LED顯示屏在平板顯示領(lǐng)域的主流產(chǎn)品局面基本形成，LED顯示屏產(chǎn)業(yè)成為新興的高科技產(chǎn)業(yè)。3.1995年以來，LED顯示屏的發(fā)展進入一個

30、總體穩(wěn)步提高產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整完善的時期。1995年以來，LED顯示屏產(chǎn)業(yè)部競爭加劇，形成了許多中小型企業(yè)，產(chǎn)品價格大幅度回落，應用領(lǐng)域更為廣泛，產(chǎn)品在質(zhì)量、標準化等方面出現(xiàn)了一系列的新的問題，有關(guān)部門對LED顯示屏的發(fā)展予以重視并進行了適當?shù)囊?guī)和引導，目前這方面的工作還在逐步深化。我國的LED顯示屏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展，基本形成了一批具有一定規(guī)模的骨干企業(yè)，全國從事LED顯示屏的各類企業(yè)有100余家，從業(yè)人員近6000人，行業(yè)年度銷售總額近8億元人民幣，1996年、1997年的增長速度均保持40%左右，198年略有回落。在國市場上，國產(chǎn)LED顯示屏的市場占有率近100%,國外同類產(chǎn)品基本沒有市場。本

31、系統(tǒng)使用的LED數(shù)碼管是利用單個發(fā)光二極管組合而成的顯示設備，可以顯示0-9等10個數(shù)字，它的使用圍非常的廣泛，這類數(shù)碼管可以分為共陽極和共陰極兩種，本設計采用共陽極LED數(shù)碼管，共陽極就是把所有的LED的陽極連接到共同接點com,而每個LED的陰極分別為a,b,c,d,e,f,g。圖10位實物數(shù)碼管引腳對應碼段。圖11為共陽極的接法，圖12為共陰極的接法。圖10 LED數(shù)碼管實物圖圖11共陽的接法圖12共陰的接法4.5脈沖撥號實現(xiàn)過程平時線上的電壓約為5060 V左右。未撥號時單片機的P3. 0,P3. 1均輸出低電平。 撥號過程如下：1）單片機的P3. 0輸出高電平，使TRl導通，由于線路

32、上接人了負載R：，這樣線的電壓下降，模擬摘機。2）單片機的P3. 0開始輸出撥號脈沖，使線的電壓（電平）也呈高、低變化。1個脈沖代表撥出1,2個脈沖代表撥出2,10個脈沖代表撥出。，每個脈沖的寬度和間隔均為100 MS.撥出1位后停頓500 ms（保持P3. 0高電平）再撥下一位，直至全部撥完。 3）P3. 0保持高電平（保持線路接通），P3. 1輸出1 kHz的報警音脈沖驅(qū)動TR2，以2 Hz進行調(diào)制（即接通1 kHz信號。5 s.斷開1 kHz信號0.5 s),這樣從接聽方的中就會聽到“嘟、嘟”的報警聲。報警音的時間根據(jù)設計定為60 so 4）605后P3. 1輸出低電平TR2截止，停止報

33、警。隨后P冬0也輸出低電平，模擬掛機。完成一次報警過程。圖13 脈沖撥號實現(xiàn)電路5 程序設計 5.1 主程序設計主程序的工作過程為：先進行初始化工作，隨后根據(jù)輸人的鍵值分別散轉(zhuǎn)至對應的子程序（關(guān)機、警戒工作、輸人時間t,、輸人時間t2、輸人）循環(huán)工作。TO為100 ms定時中斷服務子程序，它實現(xiàn)精確的撥號脈沖時序。INT0外中斷服務子函數(shù)用于實現(xiàn)功能選譯；而INT1外中斷服務子函數(shù)則檢測防盜觸發(fā)開關(guān)的狀態(tài)。主程序狀態(tài)如圖所示。INT0外中斷服務子函數(shù)狀態(tài)流程圖與INT1外中斷服務子函數(shù)的狀態(tài)流程圖分別如圖所示。開始定時器T0初始化輸入號碼關(guān)閉撥號、報警線路根據(jù)Set鍵值散轉(zhuǎn)輸入t2輸入t1工作

34、關(guān)機圖14主程序狀態(tài)圖5.2 變量定義與初始化模塊程序設計時需設立3個數(shù)組DATA20,X3,Y3。DATA20用于存放(最長20位)，X3用于存放時間t1（000-999s），Y3用于存放時間t2(000-999s)。另外還要設計3個軟件計數(shù)器data_flag，t1_flag，t2_flag。Data_flag用于統(tǒng)計輸入的為長，t1_flag用于統(tǒng)計輸入的時間t1為長，t2_flag用于統(tǒng)計輸入的時間t2為長。uchar DATA20;/*存放的數(shù)組*/uchar x3; /*存放時間t1數(shù)組*/uchar y3; /*存放時間t2數(shù)組*/uchar flag; /*RAM區(qū)防干擾標志*

35、/uchar data_flag=0; /*輸入計數(shù)器（最長20位）*/uchar set=0; /*功能鍵值*/uchar m=0; /全局變量uchar n=0;unit f;uchar t1_flag=0; /*輸入時間t1計數(shù)器（最長3位）*/uchar t2_flag=0; /*輸入時間t2計數(shù)器（最長3位）*/uchart_1=0; /*時間t1單元數(shù)學運算后暫存單元*/uchart_2=0l/*時間t2單元數(shù)學運算后暫存單元*/*定時器T0初始化*/void init_timer()TMOD=0x01;/定時器T0方式1TH0=-(50000/256);/裝在100ms定時初值T

36、L0=-(50000%256);IE=0x82;/開中斷INT0外中斷服務子函數(shù)開始如set鍵按下，則set鍵值加1如鍵值大于等于5，則鍵值回0系統(tǒng)進入低功耗待機狀態(tài)INT0外中斷服務子函數(shù)結(jié)束圖15 INT0外中斷服務子函數(shù)狀態(tài)流程圖 INT1外中斷服務子函數(shù)開始查詢門控開關(guān)共十次INT1外中斷服務子函數(shù)結(jié)束圖16INT1外中斷服務子函數(shù)的狀態(tài)流程5.3 啟動報警器子程序模塊/*-啟動報警器進入警戒-*/void work() uchar h;P1=0xdf; /*數(shù)碼管左上角顯示“1”*/delay(1);if(set =1) /*進入時間1循環(huán)*/while(cnt_1<=x0*1

37、00+x1*10+x2)delay(1000); /*計數(shù)器cen_1累加*/cnt_1+;if(set!=1) EX1=0;cnt_1=0;break; /*如按下set鍵，則退出此循環(huán)*/elseEX1=0;PCON=0x00; /*set不為1，則關(guān)閉外中斷1，退出待機狀態(tài)*/if(set=1)if(cnt_1>=x0*100+x1*10+x2)EX1=1;cnt_1=0; /*時間1到，打開外中斷1，計數(shù)器歸零*/*進入待機。若有1s以上開關(guān)動作，退出待機*/while(1)PCON=0x01;if(f>=5)PCON=0x00;break;EX1=0; /*進入外中斷1*

38、/If(set=1) /*進入時間2循環(huán)*/while(cnt_2<=y0*100+y1*10+y2)delay(1000);cnt_2+;/*計數(shù)器cnt_2累加*/if(set!=1)cnt_2=0;break; /*如按下set鍵，則退出此循環(huán)*/If(set=1)bh();/*時間2到，調(diào)用撥號子程序*/delay(3000);P3_7=0;/控制輸出端為低，可驅(qū)動蜂鳴器等for(h=0;h<60;h+;)/*發(fā)出60S警音*/ for(f=0;f<500;f+) f+; P3_1=!P3_1;P1=0x5f; delay(1); P3_1=0;P1=0x7f;del

39、ay(5000);P3_7=1; /控制輸出恢復高cnt_1=0;cnt_2=0; /*有關(guān)計數(shù)器、端口回到初始狀態(tài)*/P3_0=0;P3_1=0;P1_7=1;For(f=0;f<3;f+)delay(60000); /*關(guān)閉3min，讓接警人進行手機或座機進行報警*/ 5.4 脈沖撥號子程序模塊/*-撥號-*/Void bh()data_flag=0;/*計數(shù)器（20位）歸零*/P3_0=1; /*接通線路*/P1_7=0; /*數(shù)碼管小數(shù)點亮*/delay(1000);while(DATAdata_flag<10) /*小于10進行循環(huán)撥號狀態(tài)*/if(DATAdata_fl

40、ag=0) /*若為0*/TR0=1; /*啟動T0定時器*/if(n=20)data_flag+;/*進行20次中斷，產(chǎn)生10個脈沖*/n=0;TR0=0;P3_0=1;P1_7=0;delay(500);if(DATAdata_flag>0) /*若>0但<10*/TR0=1; /*啟動T0定時器*/if(n=(DATAdata_flag)*2) /*進行x2次中斷，產(chǎn)生個脈沖*/data_flag+;n=0;TR0=0;P3_0=1;P1_7=0;delay(500); TR0=05.5 關(guān)機子程序模塊關(guān)機子程序模塊用以完成撥號防盜報警器進入待機工作狀態(tài)的任務（退出警戒

41、），以實現(xiàn)主人回家后使其不再進行警戒。void stop()/關(guān)機子程序if(flag=0x55)P1=0xfb;/若標志為55H，說明存未受到干擾，數(shù)碼管右下角顯示“1” elseP1=0x86;/否則顯示“E”delay(1);/延時1ms再判if(flag=0x55)PCON=0x01;/進入低耗節(jié)電待機狀態(tài)delay(1);/進入1ms延時6 電路的安裝調(diào)試6.1 電路的總調(diào)試通電前應檢查焊接質(zhì)量，確認無短路，焊接等故障，將撥號開關(guān)J2指向下側(cè)，即斷開3.6v鎳鎘電池與系統(tǒng)的連接。將外部直流可調(diào)穩(wěn)壓電源調(diào)整為3.6v接入系統(tǒng)Vcc與接地。如果系統(tǒng)耗電小于15mA為正常，否則應檢查是否有

42、短路、元器件不良或錯焊接現(xiàn)象存在。隨后取下外接直流穩(wěn)壓電源，恢復3.6V鎳鎘電池與系統(tǒng)的連接，進行軟、硬件統(tǒng)調(diào)測試。由于AT8C2051的I/O引腳，故數(shù)碼管只設一位，因此輸入數(shù)字時只能分階段一位一位輸入。假設需輸入t1=061,t2=025,=12345678，步驟如下：第1步：接上線（即接上電源）后，數(shù)碼管顯示“E”，意味數(shù)據(jù)錯誤，因此此時我們尚未輸入任何數(shù)據(jù)。第2步：點按一下set鍵，鍵值加1，即此時set=1。這時數(shù)碼管最下額一橫點亮，顯示“-”，意為可以輸入時間t1，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。然后數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”。按下up鍵后，數(shù)字開始從09循環(huán)遞增，調(diào)至0后松開up鍵

43、，點擊ok確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時百位數(shù)字“0”存入存。按下up鍵后，數(shù)字開始從循環(huán)遞增，調(diào)至6后松開up鍵，點擊ok確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時百位數(shù)字“6”存入存。按下up鍵后，數(shù)字開始循環(huán)遞增，調(diào)至1后松開up鍵，點擊ok確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時百位數(shù)字“1”存入存。這樣就完成了將061（代表t1=61s）存入存的過程。同時數(shù)碼管又恢復顯示“-”。第2步：點按一下set鍵，鍵值加1，即此時set=2。這時數(shù)碼管最下額二橫點亮，顯示“二”，意為可以輸入時間t2，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。然后數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”。按下up鍵后，數(shù)字開始從09循環(huán)遞增，調(diào)至0后松開up

44、鍵，點擊ok確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時百位數(shù)字“0”存入存。按下up鍵后，數(shù)字開始從循環(huán)遞增，調(diào)至2后松開up鍵，點擊ok確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時百位數(shù)字“2”存入存。按下up鍵后，數(shù)字開始循環(huán)遞增，調(diào)至5后松開up鍵，點擊ok確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時百位數(shù)字“5”存入存。這樣就完成了將025（代表t1=25s）存入存的過程。同時數(shù)碼管又恢復顯示“二”。第4步：點按一下set鍵，鍵值加1，即此時set=3。這時數(shù)碼管最下額一橫點亮，顯示“三”，意為可以輸入時間t1，點按ok鍵確認（小數(shù)點被同時點亮）。然后數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”。按下up鍵后，數(shù)字開始從09循環(huán)遞增，調(diào)至1后松開u

45、p鍵，點擊ok確認（小數(shù)點被同時點亮）。此時百位數(shù)字“1”存入存。重復2的動作，選擇自己需要的數(shù)字（2、3、4、5、6、7、8），分別將它們?nèi)看嫒氪?。應注意的是，輸入最后一個數(shù)字（8），應長按ok鍵約2s，直至數(shù)碼管又恢復顯示“三”。第5步：點按一下set鍵，鍵值加1，即此時set=3。這時數(shù)碼管的右下角一豎點亮，意為關(guān)機（關(guān)閉警戒，但系統(tǒng)仍處于低功耗的待機狀態(tài)）。這時在閉合門控開關(guān)也不會觸發(fā)報警了。第6步：點按一下set鍵，鍵值加1，但此時set又回到了0，這時數(shù)碼管的左上角一豎點亮，意為工作（打開警戒，但系統(tǒng)仍處于低功耗的待機狀態(tài)）。這時如閉合門控開關(guān)就產(chǎn)生外部中斷1，將CPU喚醒進行判

46、別、分析與撥號報警。說明：如果不進行t1,t2設定，那么程序設定的t1,t2默認時間值均為60s。數(shù)據(jù)輸入完畢后，以后不必每次輸入，只需直接點按set鍵選擇工作模式（數(shù)碼管的左上角一豎點亮，打開警戒；數(shù)碼管的右下角一豎點亮，關(guān)閉警戒）即可。除非數(shù)碼管顯示了“E”字，說明數(shù)據(jù)出錯，用戶才需重新輸入一次數(shù)據(jù)。6.2 調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題對應的碼段數(shù)碼管管腳在硬件焊接的過程中出現(xiàn)了很多的問題，在焊接二極管的時候要注意二極管的正負極性，避免二極管的擊穿；在焊接數(shù)碼管的時候，首先要測量管腳對應的斷碼，比如1腳經(jīng)過測量是E，2腳經(jīng)過測量是D等，這樣方便后面的接線，否則不知道管腳對應的斷碼，在后面的功能測試

47、中出現(xiàn)問題，在網(wǎng)上查到可以用萬用表測量，但在實驗的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表提供的電壓根本不能驅(qū)動LED點亮，在老師的幫助下最后采用3節(jié)電池串聯(lián)了個4.5V電壓的串聯(lián)直流電源，這樣用負極接到3腳之后用正極的電源線去接觸剩下其他的數(shù)碼管管腳，每次接觸后就會對應點亮一段，并做下記錄，如圖17以便后面使用。EDVccC.BAXFG12345678910圖17數(shù)碼管引腳圖其中接數(shù)碼管的過程中最需要注意的是共陰與共陽，同時需要注意上啦=拉電阻的計算不能太大，否則提供的電流不足以點亮數(shù)碼管。找公共共陰與公共共陽首先，我們找個電源（3到5伏）到一個1K（幾百歐的也行）的電阻，VCC串聯(lián)一個電阻后和GND接在任意2個

48、腳上，組合有很多，但總有一個LED會發(fā)光的就行了，然后GND不動，VCC逐個碰剩下的腳，如果多個LED,拿他就是共陰的，相反的就是共陽的。弄明白了共陰極與共陽極之后我們在以后的過程中還遇到了布線的問題，當?shù)谝缓赴遄拥臅r候，感覺總是不好，線路總是焊接錯了，焊盤有時候還會被焊接脫落的，有時候電烙鐵焊接時間過長的時候，元器件過熱之后直接燒毀元器件。在實驗的過程中我發(fā)現(xiàn)以下幾點：1.焊接最好是松香、松香油或無酸性焊接。不能使用酸性焊劑，否則會把焊接的地方腐蝕掉。2.焊接前要把焊接的地方用小刀刮干凈，使它顯出金屬光澤，涂上焊劑，在涂上一層焊錫。3.焊接時電烙鐵應有足夠的熱量，才能焊接質(zhì)量，防止虛焊和日久

49、脫焊。4.焊鐵在焊接處提留的時間不宜過長。5.烙鐵離開焊接處后，被焊接的零件不能立即移動，否則因焊錫尚未凝固而使零件容易脫落。6.對接的元件接線最好先鉸和后再上錫。7.在焊接晶管體等怕高溫器件時，最好先用鑷子夾住晶體管的引出腳，焊接時還要掌握時間。8.半導體元件的焊接最好采用較細的低溫焊錫，焊接時間要短。7 系統(tǒng)性能與社會經(jīng)濟效益分析7.1系統(tǒng)的性能撥號防盜報警器作為家庭防盜報警器材的一員，它進入人工警戒后，主控CPU不斷檢查觸發(fā)開關(guān)的狀態(tài)，當盜賊入室觸動報警觸發(fā)開關(guān)時，立即啟動撥號程序向主人報警，當然，也可以通過修改軟件使其在現(xiàn)場發(fā)出高分貝報警音。當用戶受到接收到自家撥號和報警蜂鳴音信息是，

50、便知道家里可能有人入室盜竊，從而做出相應的應急措施。實踐證明，該系統(tǒng)報警快速、準確。由于該系統(tǒng)電路簡單，而且利用的公共通信網(wǎng)，因此不存在建立獨立的報警系統(tǒng)網(wǎng)絡問題，具有成本低、體積小、能耗低且不影響正常打等突出優(yōu)點。7.2 安裝與使用說明 該裝置安裝簡單，靈活。將防盜報警器放在附近，磁性開關(guān)放在門鎖鑰匙開關(guān)上，而后將裝置接入線即可。使用時可事先設定報警，迅速報警。7.3 社會經(jīng)濟效益分析隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，防盜意識也得到不斷提高。應此需要，防盜報警產(chǎn)品如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。在名目繁多份額報警產(chǎn)品中，家庭用報警裝置已經(jīng)占據(jù)了一席之地。目前市場上的大部分報警器都是直接呼叫型的，即在警情發(fā)生時，直接運用聲光等手段報警，而真正適用于家庭防盜使用的可撥號報警器卻很少。本裝置使用的均是市場上常見且價格低廉、經(jīng)濟耐用的元器件中最貴的AT89C2051芯片也不過5元左右，整機造價不