本 科 畢 業(yè) 論 文 基于 GSM 短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng) The Family Guard against Theft and Alarm System Based on GSM Modem 目 錄 摘要 . 錯誤 !未找到引用源。 引言 . 1 第一章 緒論 . 2 1.1 防盜報警系統(tǒng)發(fā)展概況 . 2 1.2 設計背景目的 . 3 1.3 報警系統(tǒng)的應用 . 3 第二章 整體設計方案 . 4 2.1 方案選擇論證 . 4 2.2 主控芯片單片機的選擇 . 4 2.2.1 AT89S52 的主要性能 . 6 2.2.2 AT89S52 的引腳結構 . 6 2.3 通信模塊的選擇 . 7 2.3.1 GSM Modem 的主要功能 . 7 2.3.2 GSM Modem 的硬件接口 . 7 2.4 傳感器的選擇 . 7 2.4.1 紅外傳感器 . 7 2.4.2 煙霧傳感器 . 8 2.4.3 氣體泄漏傳感器 . 8 2.5 鍵盤顯示芯片選擇 . 8 2.6 存儲器的選擇 . 10 2.7 時鐘芯片的選擇 . 11 2.7.1 DS12887 功能 . 11 2.7.2 DS12887 引腳定義 . 11 第三章 系統(tǒng)硬件設計 . 12 3.1 系統(tǒng)結構原理圖 . 12 3.2 電源部分 . 12 3.2.1 單片機的電源 . 12 3.2.2 備用電源 . 13 3.3 時鐘電路 . 14 3.3.1 單片機時鐘電路 . 14 3.3.2 系統(tǒng)的時鐘電路 . 14 3.4 信號采集電路 . 16 3.4.1 紅外信號檢測 . 16 3.4.2 氣體、煙霧檢測 . 17 3.5 復位電路 . 21 3.6 鍵盤顯示電路 . 21 3.7 通信電路 . 20 3.7.1 發(fā)射、接收電路 . 20 3.7.2 GSM 模塊與單片機的連接 . 21 第四章 家庭防盜報警系統(tǒng)的軟件設計 . 22 4.1 主程序流程圖（圖 4.1） . 22 4.2 外部中斷 0 中斷服務子程序流程圖（圖 4.2） . 23 4.3 通信模塊的設置 . 23 4.3.1 設置短信中心號 . 23 4.3.2 利用 GSM MODEM 向普通手機發(fā)短信 . 24 4.4 串口控制 SMS 的工作原理 . 25 結論 . 26 致謝 . 27 參考文獻 . 28 附錄一：硬件設計總圖 . 29 附錄二：部分程序源代碼 . 30 基于 GSM 短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng) 摘要 : 該設計是采用 AT89S52 單片機實現的基于 GSM 短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng)。該系統(tǒng) 主要由單片機 AT89S52、 HRH GSM Modem 短信模塊、 HD7279 鍵盤顯示芯片、 DS12887實時時鐘芯片、 315MHZ 調幅遙控器、傳感器和其它基本外圍電路組成，借助最可靠、最成熟的 GSM 移動網絡，以最直觀的中文短消息，直接把報警地點的情況反映到所設定的手機屏幕上。 該系統(tǒng)采用 AT89S52 單片機作為主控制芯片，通過 HRH GSM Modem 來進行通信，采用紅外傳感器進行檢測，變有形的傳統(tǒng)防盜網防盜窗為無形，給火災時的逃生提供方便，并配備煙霧傳感器和燃氣泄漏傳 感器，實現防火、防燃氣泄漏的作用。同時附加電路通過HD7279 鍵盤顯示芯片 來預設防盜報警系統(tǒng)的電話號碼， DS12887 實時時鐘芯片對發(fā)生警情的時間進行記錄和保證系統(tǒng)的可靠運行， 315MHZ 調幅遙控器來實現用戶在進入防區(qū)前或離開防區(qū)后能對系統(tǒng)的布、撤防狀態(tài)進行改變。 該設計用單片機 作為控制核心，配以其它高精度進口集成器件，加上對軟件的精心設計，實現了家庭防盜報警。 硬件設計采用 PROTEL DXP 軟件，完成了系統(tǒng)的 鍵盤接口電路、 時鐘電路、電源電路、發(fā)射接收電路、傳感器采集信號等模塊的電路原理圖的設計。軟件設計采 用 Keil C51 開發(fā)系統(tǒng) ，完成了程序模塊規(guī)劃及各個模塊的設計與編程，實現了對信號處理過程的編程和調試。 它具有電路簡單、功能齊全、性價比高等特點，是一種經濟、實用的家庭防盜報警系統(tǒng)。 關鍵詞： 單片機 ;GSM 模塊 ;傳感器 The Family Guard against Theft and Alarm System 錯誤 !未找到引用源。 Based on GSM Modem Abstract: This design is the use of AT89S52 MCU to achieve The Family guard against theft and Alarm system Based on GSM Modem.It is made up of AT89S52 MCU、 HRH GSMModem、 HD7297 keyboard display chip、 DS12887 real-time clock chip、 315MHZ remote controlsensors and other basic peripheral circuits. It will display the alarm content in Chinese directly at your mobile screen, and it recurs to the most reliable GSM mobile network. The System use AT89S52 MCU as the control core chip, through the HRH GSM Modem for communications,it adopted initiative infrared sensor to detect, and it turned the traditional alarm net and alarm windows to immateriality. Besides, the system equipped the smog sensor and leakiness sensor of gas and guarded against fire and gas leakiness. Meanwhile,additional circuit to default the telephone number of guard against theft and Alarm system by HD7297 keyboard display chip, throught DS12887 real-time clock chip to record the situation occurred in time for police and to ensure reliable operation of the system,315MHZ remote control to achieve the user to change the systems position before enter or after leave the standoff. The design use AT89S52 MCU as the control core,with the other imported high-precision integration,combined with sofeware designed to achieve The Family guard against theft and alarm.The hardware design using proteldxp to achieve the circuit schematic diagram designs of the system keyboard interfance circuit ,clock circuits,power circuits,transcerver circuits and the sensor signal acquisition module and so on. The software development system of keil C51 is used to design the software. And the procedure of the processing of signal has been completed and debugged successfully. It has the feature of circuit simple、 full-featured、 cost-effective, is an economic, practical the family guard against theft and Alarm system. Keywords： MCU;GSM modem;Senor錯誤 !未找到引用源。 引 言 目前傳統(tǒng)的機械式（防盜網、防盜窗）安防系統(tǒng)在實際使用中暴露了很多隱患，例如：為其它沒有安防盜窗的相近樓層形成被盜隱患、發(fā)生火災時不易逃生等。 隨著電子技術的飛速發(fā)展，報警系統(tǒng)已從原來的簡單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展。而各種 防盜報警系統(tǒng)之間的主要區(qū)別是在于如何讓分機與主機、分機與用戶之間進行通訊。目前市場上常見的防盜報警系統(tǒng)的通信方式有固定電話撥號、以太網、集群系統(tǒng)等等。但它們有各自的缺點： 1.固定電話撥號容易被盜賊在入室搶劫前切斷電話線或惡意占線，使其在關鍵時刻失靈。 2.以太網同樣面臨著線路被切斷的隱患，且不易普及。 3.集群系統(tǒng)功耗很大，網絡架設和維護費用很高，而且需要購買固定的頻點。 針對以上通信方式的優(yōu)、缺點，我設計了基于 GSM 短信模塊的家庭無線防盜報警系統(tǒng)。此系統(tǒng)可解決這些隱患，讓家庭防盜更及時、使用更方便。它不 再依賴有線電話執(zhí)行報警，而是借助最可靠、最成熟的 GSM 移動網絡，以最直觀的中文短消息，直接把報警地點的情況反映到您的手機屏幕上。它采紅外傳感器進行檢測，變有形的傳統(tǒng)防盜網防盜窗為無形，給火災時的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃氣泄漏傳感器，實現防火、防燃氣泄漏的作用。 第一章 緒論 1.1 防盜報警系統(tǒng)發(fā)展概況 當科技還不發(fā)達的時候，人們依靠安裝防盜門、防盜網及人工防犯來防止犯罪分子對住宅的入侵，這對于當時的人們來說，這種防盜裝置已經夠用，但是隨著科學技術的不斷發(fā)展，這些 防盜裝置已經不能滿足人們的需求，因為這種安防裝置不但有礙美觀 ,而且不符合防火要求。人們開始利用電子技術與網絡技術來設計新的防盜系統(tǒng)，常見的防盜報警系統(tǒng)的有 固定點電話聯(lián)網防盜報警系統(tǒng) 、以太網、集群系統(tǒng)、 AURINE 家庭報警系統(tǒng)、智能撥號防盜報警系統(tǒng)等，來有效防止犯罪分子的入侵。 目前我國大多數家庭都是雙職工 ,當發(fā)生警情時 ,不能及時地處理。當固定電話被普遍使用時，人們開始利用 固定點電話聯(lián)網防盜報警系統(tǒng) 來實現家庭防盜報警， 該系統(tǒng)由編程主機、探測器、門磁和遙控器組成，適用于家居安全技術防范?？蓡渭要殤羰褂茫部膳c目 前廣泛使用的安定寶（ ContactID 通訊格式）報警中心臺聯(lián)網，組成一套先進的全方位科學技術安全防范網絡，一旦發(fā)生警情，能把報警信息通過郵電通訊網絡瞬間遠程傳輸到用戶設定的固定電話上，同時向接警中心報告，中心聯(lián)網電腦可通過電子地圖、數據庫、電腦語音提示，監(jiān)聽現場情況，顯示發(fā)生警情的單位、地址、方位、發(fā)案時間、所轄派出所（巡邏大隊）警力分布，及時調動警力作出快速處理。 隨后，人們又開始利用智能撥號防盜報警系統(tǒng)來實現家庭防盜報警，智能撥號防盜報警系統(tǒng) ,配合各種無線探測器，可實現智能化防盜、防火、防燃氣漏露、緊急 求救等功能。當有人非法進入設防區(qū)域時，系統(tǒng)將鳴響警笛報警，并自動循環(huán)撥打事先設置好的 1 6 組電話報警，可通過面板的八個防區(qū)顯示準確知道報警位置，并且能夠設置在家布防此時家中有人走動不會報警，周界有人進入會立即觸，離家布防此時所有的探測器處于警界狀態(tài)，可以聯(lián)網報警。它設有 8 個有線防區(qū) /16 個無線防區(qū)兼容，自錄語音，語音分防區(qū)撥號報警，識別各種警情鍵 盤面板操作， “ 黑匣子 ” 功能，記錄布、撤防、報警等事件，隨時查閱，現場報警，啟動內置警號，恐嚇竊賊，撥號報警，電話遙控，異地監(jiān)聽，系統(tǒng)定時巡檢，自動顯示和打印警情，數 據永久保存?zhèn)洳椤?隨著科學技術的飛速發(fā)展，家庭防盜報警系統(tǒng)逐漸向智能化方向發(fā)展，出現了各種各樣的智能化的防盜報警系統(tǒng)，在以后的發(fā)展中，將會出現越來越高級實用的家庭防盜報警裝置，也是我們這一代人所研究的方向。 1.2 設計背景目的 隨著電子技術的飛速發(fā)展，報警系統(tǒng)已從原來的簡單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展。目前傳統(tǒng)的機械式（防盜網、防盜窗）安防系統(tǒng)已不能滿足人們需求，本系統(tǒng)的設計是 對家庭防盜報警系統(tǒng)的研究，隨著信息時代的到來，手機通訊工具越來越普及。該設計正是利用這一點，展開對家庭防盜報警系統(tǒng)的研究，解決 了傳統(tǒng)的機械式（防盜網、防盜窗）安防系統(tǒng)中存在的隱患，如為其它沒有安防盜窗的相近樓層形成被盜隱患、發(fā)生火災時不易逃生等。它用 AT89S52 單片機實現基于 GSM 短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng)，以最直觀的中文短消息或電話形式，直接把報警地點的情況反映到主人的手機屏幕上，這 使 家庭防盜使用起來更及時、更方便。 1.3 報警系統(tǒng)的應用 該設計是基于 GSM 短信模塊的家庭防盜報警系統(tǒng)。根據防盜報警系統(tǒng)要求，通過傳感器檢測家庭安全隱患，把檢測結果送入單片機，通過單片機控制 GSM Modem 向預先設定好的手機號碼發(fā)送報警信號， 在設計的報警系統(tǒng)中，不僅可以通過防盜傳感器發(fā)送防盜報警信號，也添加了煙霧傳感器和 氣體泄漏傳感器來檢測煙霧和氣體信號， 實現防火、防燃氣泄漏的作用，同時配備了 HD7279 鍵盤來自己設置報警手機號碼和 315MHZ 調幅遙控器來實現用戶在進入防區(qū)前或離開防區(qū)后能對系統(tǒng)的布、撤防狀態(tài)進行改變。 第二章 整體 設計 方案 2.1 方案選擇論證 防盜報警系統(tǒng)設計防盜報警系統(tǒng)一般是由入侵探測器、防盜報警控制器和接警中心 (硬件加軟件 )組成。它的最簡形式是本地 (家庭、單位等 )報警系統(tǒng) ,它的組成部分是入侵探測器和本 地報警控制器 ,以及聲光報警器。 該系統(tǒng)設計方案有以下兩種： 方案一 ： 利用 固定點電話聯(lián)網防盜報警系統(tǒng) 來實現家庭防盜報警， 該系統(tǒng)由編程主機、探測器、門磁和遙控器組成，一旦發(fā)生警情，能把報警信息通過郵電通訊網絡瞬間遠程傳輸到用戶設定的固定電話上，同時向接警中心報告，中心聯(lián)網電腦可通過電子地圖、數據庫、電腦語音提示，監(jiān)聽現場情況，顯示發(fā)生警情的單位、地址、方位、發(fā)案時間、所轄派出所（巡邏大隊）警力分布，及時調動警力作出快速處理。 方案二： 通過傳感器檢測家庭安全隱患，把檢測結果送入單片機，通過單片機控制 GSM Modem 向預先設定好的手機號碼發(fā)送報警信號，在設計的報警系統(tǒng)中，不僅可以通過防盜傳感器發(fā)送防盜報警信號，也添加了煙霧傳感器和 氣體泄漏傳感器來檢測煙霧和氣體信號， 實現防火、防燃氣泄漏的作用，同時配備了HD7279鍵盤來自己設置報警手機號碼和 315MHZ調幅遙控器來實現用戶在進入防區(qū)前或離開防區(qū)后能對系統(tǒng)的布、撤防狀態(tài)進行改變。 通過比較，方案二能更能滿足我們實時快捷的要求，更加簡單有效，故本設計選擇方案二。 2.2 主控芯片單片機的選擇 20 世紀 80 年代以來，單片機的發(fā)展非常迅速，就通用單片機而言，世界上一些著名 的計算機廠家已投放市場的產品就有 50 多個系列，數百個品種。目前世界上較為著名的 8 位單片機的生產廠家和主要機型如下： 美國 Intel 公司： MCS51 系列及其增強型系列 美國 Motorola 公司： 6801 系列和 6805 系列 美國 Atmel 公司： 89C51 等單片機 美國 Zilog 公司： Z8 系列及 SUPER8 美國 Fairchild 公司： F8 系列和 3870 系列 美國 Rockwell 公司： 6500/1 系列 美國 TI（德克薩司儀器儀表）公司： TMS7000 系列 NS（美國國家半導體）公司： NS8070 系列 盡管單片機 的品種很多，但是在我國使用最多的還是 Intel 公司的 MCS51 系列單片機和美國 Atmel 公司的 89C51 單片機。 MCS51 系列單片機包括三個基本型 8031、 8051、 8751。 8031內部包括一個 8位 CPU、 128個字節(jié) RAM， 21個特殊功能寄存器（ SFR）、4 個 8 位并行 I/O 口、 1 個全雙工串行口、 2 個 16 位定時器 /計數器，但片內無程序存儲器，需外擴 EPROM 芯片。比較麻煩，不予采用。 8051 是在 8031 的基礎上，片內集成有 4KB ROM，作為程序存儲器，是一個程序不超過 4K 字節(jié)的小系統(tǒng)。 ROM 內 的程序是公司制作芯片時，代為用戶燒制的，出廠的 8051 都是含有特殊用途的單片機。所以 8051 適合與應用在程序已定，且批量大的單片機產品中。也不予采用。 8751 是在 8031 基礎上，增加了 4K 字節(jié)的 EPROM，它構成了一個程序小于 4KB 的小系統(tǒng)。用戶可以將程序固化在 EPROM 中，可以反復修改程序。但其價格相對 8031 較貴。 8031 外擴一片 4KB EPROM 的就相當與 8751，它的最大優(yōu)點是價格低。隨著大規(guī)模集成電路技術的不斷發(fā)展，能裝入片內的外圍接口電路也可以是大規(guī)模的。也不予采用。 AT89S52 是一種低功 耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8KB 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數據指針，三個 16 位定時器 /計數器 ，一個 6 向量 2 級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下， CPU 停止工作，允許RAM、定時器 /計數器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM 內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。故此設計采用 AT89S52。 2.2.1 AT89S52 的主要性能 與 MCS-51 單片機產品兼容 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器 1000 次擦寫周期 全靜態(tài)操作： 0Hz 33Hz 三級加密程序存儲器 32 個可編程 I/O 口線 三個 16 位定時器 /計數器 八個中斷源 全雙工 UART 串行通道 低功耗空閑和掉電模式 掉電后中斷可喚醒 看門狗定時器 雙數據指針 掉電標識符 2.2.2 AT89S52 的引腳結構 2.3 通信模塊的選擇 隨著微電子技術與網絡技術的飛速發(fā)展，手機通訊工具已經被普遍使用，基于這一點，我設計了基于 GSM 短信模塊的家庭 防盜報警系統(tǒng)，而 由于 HRH GSM Modem 內嵌高可靠性的 GSM 引擎（ GSM Cellular Engine）和 51 單片機系統(tǒng)（ MCS51），標準串行接口和精簡的軟件接口協(xié)議將用戶從繁雜的 GSM 通信標準解析和調試中解脫出來，使用方便，而且公網的數據傳輸具有通信范圍廣（ GSM 網絡基本覆蓋全國），傳輸穩(wěn)定、可靠等特點。因此本設計選用 HRH GSM Modem 來進行通信。 2.3.1 GSM Modem 的主要功能 1.收發(fā)短信； 2.借助短信實現遠程小批量數據傳輸； 3.語音通話（ GSM 電話）； 4.數傳模式實現無線實時數據通信； 圖 2.1 AT89S52 封裝引腳 AT89S52 封裝引腳如圖 2.1 所示 5.無線上網（自動應答型）。 2.3.2 GSM Modem 的硬件接口 模塊要求 12V/500mA 供電，與計算機或單片機通過串口通信，波特率9600bps，通過 SIM 卡座來安裝 SIM 卡。 2.4 傳感器的選擇 要實現防盜、防火、防燃氣泄漏，相應的傳感器是必不可少的，而無論是哪種傳感器，其最終輸出的都是開關量。 2.4.1 紅外傳感器 對于防盜傳感器，本系統(tǒng)采用主動式紅外對射傳感器，它相對于傳統(tǒng)的被動式熱釋紅外傳感器有以下優(yōu)點： 1.主動式對射紅外傳感器安裝于門窗及一切 需要設防的位置，采用多光束綜合判斷，當有一定體積的障礙物遮擋時，才被觸發(fā)，極大的降低了傳感器的誤報； 2.由于其安裝在門窗等位置，使夜間主人的正?；顒硬皇芟拗?，這給用戶提供了極大的夜間布防的可能。 2.4.2 煙霧傳感器 本設計選用離子式煙霧傳感器， 離子式煙霧傳感器是一種技術先進，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運用到各種消防報警系統(tǒng)中，性能遠優(yōu)于氣敏電阻類的火災報警器。 2.4.3 氣體泄漏傳感器 本設計選用電化學型氣體傳感器，電化學型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類型。原 電池式氣體傳感器通過檢測電 流來檢測氣體的體積分數，市售的檢測缺氧的儀器幾乎都配有這種傳感器。近年來，又開發(fā)了檢測酸性氣體和毒性氣體的原電池式傳感器?？煽仉娢浑娊馐絺鞲衅魇峭ㄟ^測量電解時流過的電流來檢測氣體的體積分數，和原電池式不同的是，需要由外界施加特定電壓， 除了能檢測CO，NO，2，2O，2SO等氣體外，還能檢測血液中的氧體積分數。電量式氣體傳感器是通過被測 氣體與電解質反應產生的電流來檢測氣體的體積分數離子電極式氣體傳感器出現得較早，通過測量離子極化電流來檢測氣體的體積分數，電化學式氣體傳感器主要的優(yōu)點是檢測氣體的 靈敏度高、選擇性好。 2.5 鍵盤顯示芯片選擇 為了實現系統(tǒng)發(fā)生警情時能夠向指定的號碼發(fā)送短信息的功能，則必須有鍵盤和 LED顯示，來對防盜報警系統(tǒng)進行電話號碼的預設，而 HD7279鍵盤顯示芯片支持 64鍵盤和 8位數碼管動態(tài)顯示，與傳統(tǒng)的鍵盤顯示芯片 8279相比，外圍芯片少，與 CPU僅有 4線串行通信，大大的節(jié)省了 CPU I/O口的資源； HD7279內部含有譯碼器，可直接接受 BCD碼或 16進制碼，并同時具有兩種譯碼方式。此外，還具有多種控制指令，如左移、右移、閃爍、消隱、段尋址等； HD7279具有片選信號，可方便 的實現多于 8位的顯示或多于 64鍵的鍵盤接口。所以本設計選用HD7279鍵盤顯示芯片來預設防盜報警系統(tǒng)和電話號碼。 HD7279是一片具有串行接口的、可同時驅動 8位共陰式數碼管 (或 64只獨立 LED)的智能顯示驅動芯片，該芯片同 時 還可連接多達 64鍵的鍵盤矩陣電路，即可完成 LED顯示鍵盤接口的全部功能 。 HD7279內部含有譯碼器，可直接接受 BCD碼或 16進制碼，并同時具有 2種譯碼方式。此外，還具有多種控制指令，如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等。 HD7279具有片選信號可方便地實現多于 8位的顯示或多于 64鍵的鍵盤接 口。 特點： 串行接口，無需外圍元件可直接驅動 LED 各位獨立控制譯碼 /不譯碼及消隱和閃爍屬性 循環(huán)左移 /循環(huán)右移指令 具有段尋址指令，方便控制獨立 LED 64鍵鍵盤控制器，內含抖動電路 HD7279 的管腳封裝如圖 2.2 所示 HD7279引腳如表一所示 有 DIP和 SOIC兩種封裝形式供選擇 表一 HD7279引腳 引腳 名稱 說明 1， 2 VDD 正電源 3， 5 NC 無連接，必須懸空 4 VSS 接地 6 CS 片選輸入端，此引腳為低電平時，可向芯片發(fā)送指令及讀取鍵盤數據 7 CLK 同步時鐘輸入端，向芯片發(fā)送數據及讀取鍵盤數據時，此引腳電平上升沿表示數據有效 8 DATA 串行數據輸入 /輸出端，當芯片接收指令時，此引腳為輸入端；當讀取鍵盤數據時，此引腳在 讀 指令最后一個時鐘的下降沿變?yōu)閳D 2.2 HD7279 的管腳封裝 輸出端 9 KEY 按鍵有效輸出端，平時為高電平，當檢測到有效按鍵時，此引腳變?yōu)榈碗娖?10-16 SG-SA 段 g-段 a 驅動輸出 17 DP 小數點驅動輸出 18-25 DIGO-DIG7 數字 0-數字 7 驅動輸出 26 CLK0 振蕩輸出端 27 RC RC 振蕩器連接端 28 RESET 復位端 2.6 存儲器的選擇 為了實現對預設電話號碼的存儲和對報警信息的記錄，本系統(tǒng)采用了能夠保證掉電數據不丟失的鐵電存儲器，該類存儲器相對于傳統(tǒng)的 EEPROM 有許多優(yōu)點： 1.傳統(tǒng)的 EEPROM 寫入次數有限，一般為 10 萬次，而鐵電存儲器有著近乎無限次擦寫的特性； 2.傳統(tǒng)的 EEPROM 寫入速度較慢，一般需要 CPU 延時幾個NOP 的時間來等待寫入，而鐵電存儲器有著和 RAM 相同的操作速度； 3.EEPROM需要較大的能量來完成一次擦寫，而鐵電存儲器在寫入時屬于微功耗。 同時本設計選用了 FM24C16 來 作為非易失性數據存儲器，其特點如下： 1. FM24C16A 是一種串行非易失存儲器，它的結構容量為 512*8 位，接口方式為工業(yè)標準二線制造串行接口，與串行 EEPROM 的功能操作相似，與EEPROM 具有相同的引腳排列，不同之處在于， FM24C16A 具有非常出色的寫操作性能； 2.FRAM 內部采用讀恢復機制操作。所以讀寫次數與每一次讀寫都有關系。FRAM 結構是基于行與列陣列排布，每次訪問都會使一行減少一次讀寫壽命。鐵電的擦寫次數 幾乎可以說是無限次。即使每秒訪問 3000 次，連續(xù)使用十年，使用壽命仍未終止。 2.7 時鐘芯片的選擇 為了實現發(fā)生警情時，對發(fā)生警情的時間進行記錄，且為了保證系統(tǒng)的可靠運行，要求系統(tǒng)進行自檢并定時上報系統(tǒng)運行狀態(tài)，因此需要系統(tǒng)具有實時時鐘功能。 DS12887 管腳如圖 2.5 所示 DS12887 采用 CMOS 技術制成，把時鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關電路集于芯片內部。采用 DS12887 芯片設計的時鐘電路不需任何外圍電路并具有良好的微機接口。 DS12887 芯片具有微軾耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，可廣泛用于各種需要較高精度的實時時鐘場合中。故本設計選用了 DS12887 實時時鐘芯片。 2.7.1 DS12887 功能 該模塊有兩個功能：一是為系統(tǒng)提供實時的時間日歷信息；二是送出一個周期為 125ms 的方波作為 MCU AT89S52 外部中斷 INT0 的中斷源，以產生周期性中斷采集數據。該模塊主要由 DS12887 組成，具體的接口電路如圖所示。DS12887 是 DALLAS 公司生產的實時日歷時鐘芯片，其主要功能包括非易失性時日歷時鐘、報警器、可編程中斷、方波發(fā)生器和 114 字節(jié)的非易失靜態(tài) RAM。 2.7.2 DS12887 引腳定義 AD0-AD7：地址 /數據，應接 P0 口。 MOT：總線類型選擇，與 AT89S52 連接 時接地。 CS：片選端，地址選通，與 AT89S52 連接時接 ALE。 R/W：讀 /寫控制，與 AT89S52 連接時接 WD。 DS：數據選通，與 AT89S52 連接時接 RD。 RESET：復位端，接 +5V。 IRQ：中斷請求輸出。 第三章 系統(tǒng)硬件設計 3.1 系統(tǒng)結構原理圖 主電路采用 AT89S52，由于 AT89S52 內含 8KB 容量，因此在設計中不需要DS12887 管腳如圖 2.5 所示 圖 2.5 DS