基于单片机的多功能智能化防盗报警系统的设计与实现

基于单片机的多功能智能化防盗报警系统的设计与实现内容摘要：

+/25V～+6V7V～+12V驱动器输出信号电平(负载最小值)负载+/5V～+/15V+/+/驱动器输出信号电平(空载最大值)空载+/25V+/6V+/6V驱动器负载阻抗(Ω)3K～7K10054摆率(最大值)30V/μsN/AN/A接收器输入电压范围+/15V10V～+10V7V～+12V接收器输入门限+/3V+/200mV+/200mV接收器输入电阻(Ω)3K～7K4K(最小)≥12K驱动器共模电压3V～+3V1V～+3V接收器共模电压7V～+7V7V～+12VRS23RS422与RS485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS232在1962年发布，命名为EIA232E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。 RS422由RS232发展而来，它是为弥补RS232之目前RS232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。 RS232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。 RS232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。 收、发端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚（信号地）的电平。 典型的RS232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在5～15V电平。 当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS232电平再返回TTL电平。 接收器典型的工作电平在+3～+12V与3～12V。 由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。 RS232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。 所以RS232适合本地设备之间的通信。 第3章系统的硬件实现MCS51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，与MCS48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令,指令数达111条，MCS51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MCS51单片机作为代表进行理论基础学习。 我们也以这一代表性的机型进行系统的讲解。 MCS51系列单片机主要包括8038051和8751等通用产品，其主要功能如下：8位CPU4kbytes 程序存储器(ROM)128bytes的数据存储器(RAM)32条I/O口线111条指令，大部分为单字节指令21个专用寄存器2个可编程定时/计数器5个中断源，2个优先级一个全双工串行通信口外部数据存储器寻址空间为64kB外部程序存储器寻址空间为64kB逻辑操作位寻址功能双列直插40PinDIP封装单一+5V电源供电MCS51以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代“名机”，为以后的其它单片机的发展奠定了基础。 正因为其优越的性能和完善的结构，导致后来的许多厂商多沿用或参考了其体系结构，有许多世界大的电气商丰富和发展了MCS51单片机，象PHILIPS、Dallas、ATMEL等著名的半导体公司都推出了兼容MCS51的单片机产品，就连我国的台湾WINBOND公司也发展了兼容C51(人们习惯将MCS51简称C51,如果没有特别声明，二者同指MCS51系列单片机)的单片机品种。 近年来C51获得了飞速的发展，C51的发源公司INTEL由于忙于开发PC及高端微处理器而无精力继续发展自己的单片机，而由其它厂商将其发展，最典型的是PHILIPS和ATML公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原来的基础上发展了高速I/O口，A/D转换器，PWM(脉宽调制)、WDT等增强功能，并在低电压、微功耗、扩展串行总线(I2C)和控制网络总线(CAN)等功能加以完善。 按键是一组常开的按键开关,每个按键都被赋予一个代码，称为键码。 按键的开关状态通过一定的电路转换为高、低电平状态。 按键闭合过程在相应的I/O端口形成一个负脉冲。 闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定，这一过程是处于高、低电平之间的一种不稳定状态，称为抖动。 抖动持续时间的常长短与开关的机械特性有关，一般在510ms之间。 为了避免CPU多次处理按键的一次闭合，应采用措施消除抖动。 本文在软件中采用了相应的软件程序来消除抖动。 当发现有键按下时，延时1020ms再查询是否有键按下，若没有键按下，说明上次查询结果为干扰或抖动；若仍有键按下，则说明闭合键已稳定。 本文采用的是独立式按键，直接用I/O口线构成单个按键电路，每个按键占用一条I/O口线，每个按键的工作状态不会产生互相影响。 键盘电路如下图所示： 键盘接口电路键盘是人机交互的窗口，通过键盘实现人对设备的控制和设置。 本装置的键盘共12键，其中‘0’～‘9’键用于输入扫频信号上、下限频率值；‘’号键是数值输入结束标志；‘*’号键是频率设定结束后的扫频开始标志。 这12键与8255A的PB口和PC口的高四位相连。 每个按键有两个连接端：一端通过阻值为1K的电阻与电源相连，另一端通过一个阻值为10K的电阻与地相连。 键盘未按下时与地接通，输出为低电平；按下时与电源接通，变为高电平，并输入到8255A的相应端口。 数码管显示器成本低，配置灵活，与单片机接口简单，在单片机应用系统中广泛应用。 在系统运行期间，单片机要完成一个相对其他微控制更为繁杂的计算输出过程，即如何输入的频率值转换为采样点与点之间输出的时间间隔，并准确控制这个时间间隔的实现。 为了尽量减少单片机运行任务，以便它把宝贵的资源用于实现频率输出上的原则，系统通过增加硬件复杂度换取减少软件控制的方法，在数码管显示部分，就用静态显示代替了动态显示。 1. 数码管的工作原理数码管是由8个发光二极管构成的显示器件。 在数码管中，若将二极管的阳极连在一起，称为共阳极数码管；若将二极管的阴极连在一起，称为共阴极数码管。 本文用到的5个数码管均是共阴极的。 当发光二极管导通时，它就会发光。 每个二极管就是一个笔划，若干个二极管发光时，就构成了一个显示字符。 将单片机的I/O口控制相应的芯片与数码管的ag相连，高电平的位对应的发光二极管亮，这样，由I/O口输出不同的代码，就可以控制数码管显示不同的字符。 例如：当I/O口控制芯片输出的代码是00111111时，数码管显示的字符为0。 这样形成的显示字符的代码称为显示代码或段选码。 数码管显示器有两种工作方式，即静态显示方式和动态显示方式。 在静态显示方式下，。