无线回传报警器论.doc

摘 要现代防盗系统是当前研究和产业的热点，目前大部分的防盗系统都是基于震动传感系统，它造价低，维护费用低，使用范围广。如果应用于简单的防盗系统，使用震动传感器就显然经济实惠，于是利用震动传感器做防盗系统，就显得简单而实用了。确定一个冲击源在空间中的具体位置是一项具有广阔应用背景的有趣研究，将来可以将防盗系统应用在门窗，容易搬走的贵重物品，汽车等来保护财产安全。为了满足防盗系统的要求，本文设计了一个基于低功耗单片机STC89C52的防盗系统，系统分为震动检测系统（主机），和移动接收系统（从机）两个子系统。主机部分利用震动开关接收外来震动信号，经过单片机将一些杂波滤掉，内部运算处理，再把处理好的信号以数字信号的形式发给报警驱动电路，使报警喇叭发出警笛声，再把数字信号发给无线发射模块，无线模块通过射频信号发送给无从机上的无线接收模块，再通过从机上的单片机进行数字运算处理，发给驱动电路，让从机的警笛发出报警。关键词：单片机 震动传感器 喇叭 警笛63Take toModern anti-theft system is the current hot research and industry, at present most of the anti-theft system is based on vibration sensor system, it has the advantages of low cost, low maintenance cost, the use of a wide range of. If applied to a simple anti-theft system, vibration sensor becomes affordable, so use of vibration sensors anti-theft system, it is simple and practical. Determining an impact source in space in the specific location is a broad application background of future could be interesting, anti-theft system application in the windows and doors, easy to move the valuables, and to protect the property safety of automobile.In order to meet the security requirements of the system, this paper describes the design of a low power MCU based on STC89C52 anti-theft system, system is divided into the vibration detection system ( host ), and mobile receiving system (slave ) two subsystems. The host part by the vibration switch receives the external vibration signal, the SCM will some clutter filter, internal operation, and then the processed signal to a digital signal to an alarm drive circuit, so that the alarm horn siren sound, then the digital signal is sent to a wireless transmitting module, wireless module through the RF signal is sent to the no machine the wireless receiving module, and then passed from the machine on the single-chip digital processing, to the drive circuit, let the machine siren alarm.Key words: single chip microcomputer vibration sensor horn siren 第1章 绪 论1.1 什么是汽车防盗系统汽车防盗系统主要包括被动无钥门禁(PKE)、遥控门禁系统(RKE)和发动机防盗锁止系统。目前应用得比较广泛的是RKE系统：只要按下电子钥匙上的按钮，该系统就可以关闭或打开车门，它还集成了防盗锁止系统。而被动无钥门禁更为方便，只需拥有一个有效的应答器就可方便地进出车辆。1.2 汽车防盗系统的作用加装的一般在车体震动达到一定程度时会触发报警系统，提醒主人，也有恐吓贼人的作用，再高级的还有遥控器带显示器和震动功能的，当车体震动时，遥控器也会显示车体那个部位引起的，并会震动以提醒车主。防盗系统主要利用现有的电话网络或者无线手机GSM网络，通过无线或则有线的方式，连通主人电话，或则手机，实现远程防盗功能的电子产品。目前市面上流行的防盗系统产品主要有一个接受信号的防盗主机和一系列警情探测头组成。如红外探测器。门磁，烟雾探测器，红外栅栏等。防盗系统根据使用用途可分为汽车防盗报警器，摩托车、电动车防盗报警器，家庭防盗监控报警器，办公用防盗报警器等。一般的汽车防盗系统里有一个集成芯片，里面有一些开关门，当外加一个触发电压的时候，开关门就打开输出一个正电压到驱动电路，推断执行机构和报警电路。无线电遥控器是防盗系统的重要组成部件，是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。而且随着科技的不断发展和进步，防盗系统现在推出了最强的功能也是最多客户要求的功能是“通过按下遥控器的上锁键汽车防盗系统将自动进入防盗警戒状态，如果车门被非法打开、点火、震动或者尾箱被非法打开时，汽车防盗器的防盗报警系统将会自动发送报警短信或拨打电话到预设号码，确保汽车的安全。”第二章 汽车防盗系统的分类及其特点2.1 汽车防盗系统的作用汽车防盗系统，是指防止汽车本身或车上的物品被盗所设的系统。它由电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。最早的汽车门锁是机械式门锁，只是用于汽车行驶时防止车门自动打开而发生意外，只起行车安全作用，不起防盗作用。随着社会的进步、科学技术的发展和汽车保有量的不断增加，后来制造的轿车、货车车门都上装了带钥匙的门锁。这种门锁只控制一个车门，其他车门是靠车内门上的门锁按钮进行开启或锁止。为了更好的发挥防盗作用，有的车上还装有一个转向锁。转向锁是用来锁止汽车转向轴的。转向锁与点火锁设在一起，安装在转向盘下，它是用钥匙来控制。即点火锁切断点火电路使发动机熄火后，将点火钥匙再左旋至极限位置的挡位，锁舌就会伸出嵌入转向轴槽内，将汽车转向轴机械性的锁止。即使有人将车门非法打开并起动发动机，由于转向盘被锁止，汽车不能实现转向，故不能将汽车开走，于是起到了汽车的防盗作用。有的汽车设计和制造时就没有转向锁，而是用另外一个所谓的拐杖锁锁止转向盘，使转向盘不能转动，也可起到防盗作用。有的汽车在变速器上设有机械锁，是将变速器操纵杆锁止，使盗窃者不能挂挡而使汽车不能移动。点火开关是用来接通或断开发动机点火系的电路，根据一把钥匙开一把锁的道理，也起到了一定的防盗作用。由于汽车技术不断发展，近年来多数轿车上都安装了中央门锁，即汽车上的车门门锁和行李厢锁实现了集中控制。2.2 汽车防盗器的类型和特点汽车防盗器就是一种安装在车上，用来增加盗车难度，延长盗车时间的装置，是汽车的保护神。它通过将防盗器与汽车电路配接在一起，从而可以达到防止车辆被盗、被侵犯、保护汽车并实现防盗器各种功能的目的。随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车手段，人们研制出各种方式、不同结构的防盗器，目前防盗器按其结构可分四大类：机械式、芯片式、电子式和网络式。2.2.1 机械式防盗器机械式防盗装置是市面上最简单最廉价的一种防盗器型式，其原理也很简单，只是将转向盘和控制踏板或挡柄锁住。其优点是价格便宜，安装简便；缺点是防盗不彻底，每次拆装麻烦，不用时还要找地方放置。机械式防盗装置比较常见的有:（1）转向盘锁。所谓转向盘锁就是大家熟悉的拐杖锁，它靠坚固的金属结构锁住汽车的操纵部分，使汽车无法开动。方向盘锁将方向盘与制动踏板连接在一块，或者直接在方向盘上加上限位铁棒使方向盘无法转动。目前市场上推出一种护盘式转向盘锁，以覆盖的方式，将镍铝高强度合金钢横跨在转向盘的某二辐，在锁头上再接一根钢棒，防止歹徒使用暴力窃车。这种锁为隐藏式，有一层防锯防钻钢板保护，另外材质也比传统的拐杖锁坚固，锁芯也设计得更加精密。（2）可拆卸式转向盘。该种防盗器材在市场上较拐杖锁少见，其整套配备包括：底座、可拆式转向盘、专利锁帽盖。操作程序是：先将转向盘取下，将利锁帽盖套在转向轴上。即使小偷随便拿一个转向盘也无法安装在转向轴上。该类防盗锁的优点是不会破坏原车结构，故障率低，操作容易；缺点是车主必须找一个空间隐藏拆下的转向盘。（3）排挡锁。目前排挡锁成为多数车主的最爱，因为此防盗系统简便又坚固，采用特殊高硬度合金钢制造，防撬、防钻、防锯，且独特采用同材质镍银合金锁芯和钥匙，没有原厂配备钥匙，绝无法打开，钥匙丢失后，可使用原厂电脑卡复制钥匙。上述机械式防盗装置结构比较简单，占用空间，不隐蔽，每次使用都要用钥匙开锁，比较麻烦，而且不太安全。因此，随着电子技术在汽车上的应用，电子式防盗装置就应运而生。2.2.2 芯片式防盗器芯片式数码防盗器是现在汽车防盗器发展的重点,大多数轿车均采用这种防盗方式作为原配防盗器.芯片式防盗的基本原理是锁住汽车的发动机,电路和油路,在没有芯片钥匙的情况下无法启动车辆.数字化的密码重码率极低,而且要用密码钥匙接触车上的密码锁才能开锁,杜绝了被扫描的可能.目前进口的很多高档轿车,国产的大众,广州本田和派力奥等车型已装有原厂的芯片防盗系统。目前,芯片式防盗已经发展到第四代,最新面世的第四代电子防盗芯片具有特殊的诊断功能,即已获授权者在读取钥匙保密信息时,能够得到该防盗系统的历史信息,系统中经授权的备用钥匙数目,时间印记以及其他背景信息,成为收发器安全性的组成部分.第四代电子防盗系统除了比以往的电子防盗系统更有效的起到防盗效果外,还具有其他先进之处,独特的射频识别技术可以保证系统在任何情况下都能正确的识别驾驶者,在驾驶者接近或远离车辆时可以自动识别其身份,自动打开或关闭车锁。2.2.3 电子式防盗装置所谓电子防盗，简而言之就是给车锁加上电子识别，开锁配钥匙都需要输入十几位密码的汽车防盗方式，它一般具有遥控技术，是随着电子技术的发展而迅速发展起来的一种防盗方式。电子式防盗器有如下四大功能：（1）防盗报警功能。这个功能是指在车主遥控锁门后，报警器即进入警戒状态，此时如有人撬门或用钥匙开门，会立即引及防盗器鸣叫报警，吓阻窃贼行窃，这也是电子防盗器最大的卖点和争议之处，因为它发出的“哇、哇”声在震慑盗贼的同时，也存在着扰民的弊端。北京和深圳等一些城市已经对电子式防盗器中的一种俗称“哇哇叫”的防盗器亮了红牌。（2）车门未关安全提示功能。行车前车门未关妥，警示灯会连续闪烁数秒。汽车熄火遥控锁门后，若车门未关妥，车灯会不停闪烁，喇叭鸣叫，直至车门关好为止。（3）寻车功能。车主用遥控器寻车时，喇叭断续鸣叫，同时伴有车灯闪烁提示。（4）遥控中央门锁。当遥控器发射正确信号时，中央门锁自动开启或关闭。电子遥控防盗装置的遥控器、电子钥匙都有相对应的密码。遥控器发射部分采用微波/红外线系统。利用手持遥控器将密码信号发向停车位置，门锁系统接收开启，驾车者进车后再将电子钥匙放入点火锁内，电子钥匙将内置密码发至控制电路中的接收线圈，产生电感耦合令电路和油路启动，使汽车得以运行。电子防盗装置的两个最大的卖点就在于它的密码解锁和报警声，其中密码解锁根据密码的发射方式的不同分为定码式和跳码式两种。定码式防盗器的特点是密码量少。工作原理主要是利用密码扫描器或解截码器，通过它们接收到的空间无线电信号截取主机密码，从而通过复制解除防盗系统。现在，因为它密码重复的机率比较大，已经基本被淘汰。跳码式防盗器的工作原理则是通过在防盗过程中，不断变化的大量密码函使得主机能确认由车主发出的信号来工作。它的优点就是密码量多，不容易出现重复。现在市面上常见的电子数码防盗器主要是通过专用微电脑数据来锁定汽车的油路、点火电路以达到控制车辆启动的目的，只有唯一的数码车匙接触对码方可解除锁定，因此在解码截码上具备了不错的性能。过去的电子式防盗器在雷声和剧烈的震动、碰撞中往往会发出恼人的叫声，不但扰民，自己听了也觉得心惊肉跳。现在的电子式防盗器在这方面也取得了不错的长进，比如常见的电子防盗器一般就只有在窃贼试图剪断防盗线路的时候才会立即动作，清静了不少。2.2.4 GPS卫星定位汽车防盗系统网络式防盗器和很多高端技术的来历一样，GPS的“出身”也有着浓浓的军事背景，即全球卫星定位系统，在20世纪70年代，美国为了和苏联对抗，美国耗资130亿美元研制开发出来的。最初只使用于军事领域。1993年后，美国国防部正式宣布GPS向全球免费开放使用，由于它先进的技术特点在很多方面和交通行业不谋而合，因此很快就被广泛的用于交通行业。GPS的工作原理是利用接收卫星发射信号与地面监控设备和GPS信号接收机组成全球定位系统，卫星星座连续不断发送动态目标的三维位置、速度和时间信息。保证车辆在地球上的任何地点、任何时刻都至少能收到卫星发出的信号。GPS主要是靠锁定点火或启动来达到防盗的目的，同时还可通过GPS卫星定位系统，将报警处和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心。因此，只要每辆移动车辆上安装的GPS车载机能正常的工作，再配上相应的信号传输链路(如GSM移动通讯网络和电子地图)，建一个专门接收和处理各个移动目标发出的报警和位置信号的监控室，就可形成一个卫星定位的移动目标监控系统。GPS卫星定位汽车防盗系统有如下五大功能：（1）定位功能。监控中心在全国范围内可随时监控某辆车的运营状况，可以24小时不间断地检测目标车辆当前的运行位置、行使速度和前行方向等数据。（2）通讯功能。GPS适应信息时代的需求，在行车中可以为车主提供GSM网络上的全国漫游服务。车主可以随时随地与外界和服务中心保持联络。在实际使用过程中，对劫车者也具有震慑作用。另外，它的话费优惠和免提功能也更方便更舒心。（3）监控功能。如果万一不幸遇上劫匪，可以通过GPS系统配备的脚踏/手动报警、防盗报警等报警设施与监控中心的联系。（4）停驶功能。假若爱车不幸丢失，可通过监控中心对它实行“远程控制”。监控中心在对失主所提供的信息和警情核实无误后，可以遥控该车辆，对其实行断油断电，再配合附近警方将困在车里动弹不得的窃贼绳之以法。（5）调度功能。在车辆日渐增多的大城市遇上塞车怎么办?GPS同样可以帮忙。监控服务中心可以将当前的道路堵塞和交通信息广播，发布中文调度指令，提高客货运效率。2.3 国外汽车防盗新装置为了有效打击盗窃汽车的犯罪行为，保护车主的财产安全，各国纷纷出资研发汽车防盗装置，高新科技因而得到有效的应用和推广，使盗贼望车兴叹，或束手就擒。2.3.1 数码防盗装置（1）P.A.T.S微晶辨识密码防盗系统。独特的电子密码高达500多亿种，当装有密码发射器的汽车钥匙插入之后，钥匙孔内的受讯模组将密码传至控制模组进行判读，若吻合即可启动汽车发动机。该系统不用电池电线，使用接线点火的方式即可，若控制模组未解除禁令，发动机就无法启动。（2）数码防盗钥匙。将小型化的无线电发射机与汽车钥匙合成一体，并在方向盘隐藏的地方装有一个接收阅读机。当这种汽车钥匙插入点火开关时，一个有20个数字码的无线电信号发射出来，阅读机接收后，确认无误时，点火开关便启动车辆，若是数字码对不上或无信号发出，车辆就无法点火启动。（3）密码防盗锁。BMW全车系统均配有智慧型防盗锁，该防盗锁采用雷达收发器的原理，其特点是在点火器外装有螺旋天线，钥匙孔内装有微晶片，当钥转动时，天线便成为一种转换器，供电给微晶片，以显示密码次序，若符合次序，若符合授权身份，便可启动车门。每位BMW的车主，都配有4把原厂设计编码的密码钥匙，每一把钥匙的密码是由一个固定的个人密码及个别的常换的密码所组成，此系统还可提供6套密码组合，以备万一。一旦钥匙遗失，此系统能让车主注销任意一把。2.3.2 通讯防盗系统（1）全球通信网络汽车防盗系统。以呼叫器控制汽车启动系统和车门的开关，可在汽车被盗后以电话的方式将动力系统工程解除，使车辆在10s内停止行驶，并使警铃大叫。（2）电话控制系统。该系统仅有香烟盒大小，可暗藏在汽车的任何部位。车主和警方可在地球上的任何地方，通过拨打电话，使汽车置于控制中。如逐渐减少燃料供应使汽车渐渐停止；关闭车门、车窗、使盗贼进行交涉；关闭其它电动控制设备。这样，不仅可以找回汽车，还可以确保车主的人身安全，达到将盗贼抓获的目的。（3）GPS车用卫星导航系统。利用其信号发射器，可将信号发射到卫星上，再传回控制中心，通过地理咨询系统，克服地形、电波的干扰，可有效掌握汽车的行踪。2.3.3 影像防盗（1）微型间谍相机，该相机体积极小，可以安在汽车的任何部位而不被人注意，并能在很弱的光线下工作，可拍摄多达12幅的照片，与蜂窝式无线电话网络联接，可将闯入汽车盗贼的照片直接传送到控制中心，使盗贼立即被辨认出来，以供警方采取相应的措施。（2）秘密报像机，该报像机体积很小，可隐蔽安装在汽车内。秘密报下盗贼强行进入汽车的影像，并通过全球定位系统，传送到控制中心，使控制中心随时掌握车辆所在的位置及盗贼的动向，以便抓获。2.3.4 报警网络系统该系统主机安装在汽车尾部的行李厢中，并与空中警察全球定位系统联网。当汽车被盗后，报警网络系统工程可通过全球定位系统，不断向警方显示汽车行程坐标和传送汽车内人员的谈话内容，以便迅速找到被盗汽车并抓住盗贼。（1）无光发烟器。该发烟器安装在汽车内之后，只要盗贼一进入汽车，它便会自动放出无毒烟雾，使盗贼双眼看不见周围的物体，只有束手就擒。（2）高分贝放声器。该放声器安装在汽车内之后，盗贼只要一接触汽车门，汽车就会立即发出高分贝的警报声，以便将盗贼吓走和引起行人注意。（3）自排锁。该锁是安装在排挡杆里面的锁具，采用铝合金钢铸造成，可防锯、剪、钻，号称是能承受任何外力的“超级防盗锁”，比早期的方向盘防盗锁，更具先进性。（4）方向盘锁。该锁号称“铁甲武士”，采用镍铬钼合金钢材料，经硬化处理后，可防止锯、钻等破坏，锁头为100万组号码的立体锁制成，对于防盗有极大的功效。随着科技的发展，尤其是电脑技术的投入使用，汽车防盗技术已走向自动化、智能化。第3章 系统设计3.1 防盗系统的设计内容及要求 3.1.1系统设计内容设计并制作汽车防盗系统，有主机和从机两部分组成，主机装在车上，从机要以放在身上，当主机受到振动，也就是有人想偷车时，主机会报警，从机也要报警，当车停在某处，忘记了，可以通过从机来寻找主机，也就是车。3.1.2系统设计要求（1）制作可移动的从机。（2）主机放在车上，采用车载供电。（3）功耗低，性价比高。3.2系统方案的选择及内容3.2.1控制器的选择：方案一：51系列的单片机，即最常用的AT89C51，AT89C51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4K的可编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。它有以下优点：首先，对于非专业人员来说，选择51单片机的最主要原因，是进入51单片机开发的门槛非常低，只要会操作电脑就可以学习51单片机的开发。单片机初学者只需一条ISP下载线，把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入51单片机，即可以开发51单片机系列中的各种封装的器件。51单片机因此在业界号称“一线打天下”。其次，51单片机便于升级。51程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作，这样便于产品升级。再次，51单片机费用低廉。学习51单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中)，不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等，即可进行所有51单片机的开发应用，这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上，不会产生报废品。但是他的缺点自身不带A/D转换，搭建外围电路相当麻烦，浪费资源，处理数据慢。方案二：AVR系列的单片机，它是由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称AVR。avr单片机的优点：AVR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆(32个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(即输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及相应控制逻辑)。提高了指令执行速度(1Mips/MHz)，克服了瓶颈现象，增强了功能；同时又减少了对外设管理的开销，相对简化了硬件结构，降低了成本。故AVR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。 AVR单片机内嵌高质量的Flash程序存储器，擦写方便，支持ISP和IAP，便于产品的调试、开发、生产、更新。内嵌长寿命的EEProm可长期保存关键数据，避免断电丢失。片内大容量的RAM不仅能满足一般场合的使用，同时也更有效的支持使用高级语言开发系统程序,并可像MCS-51单片机那样扩展外部 RAM。 AVR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独设定为输入/输出、可设定（初始）高阻输入、驱动能力强（可省去功率驱动器件）等特性，使的得I/O口资源灵活、功能强大、可充分利用。AVR单片机有自动上电复位电路、独立的看门狗电路、低电压检测电路BOD，多个复位源(自动上下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位)，可设置的启动后延时运行程序，增强了嵌入式系统的可靠性。采用方案一，虽然AVR单片机有很多功能都比51系列的单片机强但是因为AT89C51是我们最熟悉的器件，用起来可以很好地控制和调试，所以选择方案一。3.2.2 震动传感器的选择：方案一：品牌:侨仪 型号:SW-100 最高电压:24（V） 额定发热电流:10M（A） 工作温度:105（） 绝缘电阻:10M（） 产品认证:环保一、本开关使用金属材质制造，电气特性与水银开关近似，但没有水银开关的危险性及环保问题，而晃动时有单向导通之特性，装配使用更为方便安全二、工作特性，该产品两头是塑料，分为有厚、薄两端。厚端偏下，会产生触发导通、薄端偏下为断路。三、本开关适用于触发电路，不作电源开关。四、开关外观以热缩套管封可防尘，防潮。五、电气特性：电压：24V 电流：10mA导通时间：2ms通路电阻：10ohm开路电阻：10M 10ohm温度：105方案二：振动开关VBS030200,滚珠开关,震动开关,振动传感器体积小，不占空间本体一半沈入PCB 后仍可架于板上(VBS030600)，安装所需高度极小，侦测状态不耗电，端子与内部铜珠表面均镀金，不易氧化 ，有塑料材料均使用高耐温之工程塑料，开关讯号单纯，线路设计容易符合RoHS标准，完全替代水银开关，比IC设计经济的解决方案，台湾制造，出厂全检。 专利 台湾专利第 204790号 美国专利第 US 6,706,979 B1号 中国专利第 ZL 03 2 44812.0号 电气特性 接点容量：10mA，5VDC 接点形式：常关接点 绝缘电阻：1,000M(最小值)，100VDC 介电强度：500VDC(最小值)，1分钟 电容量：5pF (最大值) 机械特性 温度范围 工作中：-25C-+85C 存放：-40C -+85C 端子拉力：500 gf，1分钟 操作寿命：100,000周期 湿度：95% RH，40C，96 小时 焊接性：锡炉温度2455C 试验时间50.5 秒，锡覆盖面积达95% 材料BOM 本体：锌合金，镀锡或PA6T 底座：PA + 玻璃纤维 端子：铜合金，镀镍底镀金 铜珠：铜合金，镀镍底镀金 小钢珠：不锈钢珠3.2.3无线发射模块的选择：CIR2262A无线发射模块： 1 视距可靠传输距离可达1200m； 采用GFSK的调制方式； 2 载频 433 MHz，ISM频段，无需申请频点； 3 提供8个信道，如果用户需要，可扩展至32信道； 4 接口速率：1200/2400/4800/9600/19200bps； 5 信道速率：1200/2400/4800/9600/19200bps； 6 接口方式：TTL/RS232/485由用户选择，接口格式：8N1/8E1/8o1（特殊格式需定置）； 7 收发一体，半双工通信方式； 8 数据收发转换自动完成，只要向接口收/发数据即可，转换时间短； 9 可用于点对点,点对多点等多种通信组合方式; 10 数据透明传输，可传输较长的数据帧； 11 自动过滤掉空中产生的假数据，长期使用稳定性好，故障率极低； 12 功耗：功率50mW，接收电流25mA，发射电流100mA，休眠时电流0.1mA； 13 三种省电模式： 硬件唤醒, 串口唤醒, 空中唤醒； 14 供电：DC 5v or 3.3V； 15 温度：-40+80； 16 体积：47mm26mm8 mm （不含天线座）； 17 带温度补偿； 数据发射模块的工作频率为315M，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在2585度之间变化时，频飘仅为3ppm/度。特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。声表谐振器的频率稳定度仅次于晶体，而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。 发射模块未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管Q1,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。比如用PT2262或者SM5262等编码集成电路配接时，直接将它们的数据输出端第17脚接至数据模块的输入端即可。 数据模块具有较宽的工作电压范围312V，当电压变化时发射频率基本不变,和发射模块配套的接收模块无需任何调整就能稳定地接收。当发射电压为3V时，空旷地传输距离约2050米，发射功率较小，当电压5V时约100200米，当电压9V时约300500米，当发射电压为12V时，为最佳工作电压，具有较好的发射效果，发射电流约60毫安，空旷地传输距离700800米，发射功率约500毫瓦。当电压大于l2V时功耗增大，有效发射功率不再明显提高。这套模块的特点是发射功率比较大，传输距离比较远，比较适合恶劣条件下进行通讯。天线最好选用25厘米长的导线，远距离传输时最好能够竖立起来，因为无线电信号传输时收很多因素的影响，所以一般实用距离只有标称距离的一半甚至更少，这点需要开发时注意。 数据模块采用ASK方式调制，以降低功耗，当数据信号停止时发射电流降为零，数据信号与发射模块输入端可以用电阻或者直接连接而不能用电容耦合，否则发射模块将不能正常工作。数据电平应接近数据模块的实际工作电压，以获得较高的调制效果。 发射发射模块最好能垂直安装在主板的边缘，应离开周围器件5mm以上，以免受分布参数影晌。模块的传输距离与调制信号频率及幅度，发射电压及电池容量，发射天线，接收机的灵敏度，收发环境有关。一般在开阔区最大发射距离约800米，在有障碍的情况下，距离会缩短，由于无线电信号传输过程中的折射和反射会形成一些死区及不稳定区域，不同的收发环境会有不同的收发距离。3.2.4无线接收模块的选择：PT2272-M4无线接收模块:随着无线电技术的不断成熟，各种遥控设备已大量地在人们的生活中应用，让我们体会到了许多的方便。这里我们介绍一款4路遥控开关的制作。1、电路工作原理电路原理图见图1。电路主要由供电部分、无线接收部分、数据解码部分和开关控制部分组成。直流12V电源输入接收器，一路向继电器供电，另一路经三端稳压器件稳压后，输出5V工作电压，作为无线接收部分和解码部分的电源。平时，IC3的10到13脚输出低电平，所控制的4路继电器断开，当接收模块SH9902收到遥控器发射的无线电编码信号后，就会在其输出端输出一串控制数据码，这个编码信息经专用解码集成电路IC3解码后，在数据输出端输出相应的控制数据，由于本文介绍的是4路遥控开关，但每一路的工作情况完全一样，因此，在这里我们以其中的一路为例来进行说明。以D0所接继电器为例，当发射的数据信号时：0001时，2272输出的数据也为0001，换言之就是IC3的10、11、12脚输出低电平，13脚输出高电平，这个高电平经R2向VT1提供基极电流，VT1饱和导通，继电器K1得电吸合，它所控制的电气设备工作，这样通过手上的遥控器的操作，完成了对电气设备的遥控控制，若选用的解码芯片为M型，则当遥控信号消失后，所有数据位全部输出为低电平，控制的四路继电器全部断开。图1根据电路原理图，我们设计的PCB板图见图2：图22、调试与安装这款无线遥控开关制作比较简单，所有元器件参数我们都测试完成，读者只要按我们提供的元件参数安装便可完成。在制作中，先将阻容元件等焊上，然后焊上集成电路插座，最后焊上无线接收模块SH9902。接上12V直流电源，可以看到电源指示灯点亮，若不亮，查看发光二极管是否焊反。为了帮助制作者快速检测电路的工作情况，我们提供几个点的电压测试，具体在线路板上的位置已在图2中用箭头进行标注。第一点：测量输入电压用万用表负笔接输入电压的负极，在输入接线柱上标有“-”符号，正表笔测量图中最右边箭头处的电压，正常应为输入电压减去0.6V，若输入是12V，则测出的电压应为11.4V左右，若测出的电压为12V，同时发光二极管不亮，应仔细检查极性保护二极管D5，查看是否反焊或虚焊。第二点：测量5V电压万用表负笔接输入电源负极，正笔测量中间箭头处电压，即78L05输出电压。正常应为5.6V左右，若不正常，查看78L05是否反焊，同时在线路板上查看5V电压供电的无线接收头和解码电路是否有搭锡短路等问题。第三点：测量无线解调电压测量IC3第14脚对地电压，在没有按遥控器时，这个电压是变化的，且没有规律，当按下遥控器时，可以看到这个脚的电压变为一个较为稳定的直流电压（具体的数值，由于发送数据的不同，实际从万用表上得到的电压数据也是不同的），只要所测电压符合以上规律，就说明无线解调部分工作基本正常。第四点：测量数据解码电压测量IC3第17脚对地电压，在没有按遥控器时，这个电压为0，当按下遥控器后，若解码正确，这个脚就会输出一个高电平，表示解码成功。若所测结果不符合上述规律，应仔细查看IC3的8位地址编码是否与遥控器端2262的地址编码一致，查看IC3第15、16脚间的振荡电阻是否与发射端相匹配等。3.2.5 音乐模块的选择：音乐IC：每次焊接的时间不要太长，否则很容易损坏芯片；三极管引脚的区分：拿着你手上的9014三极管，把印有字的那一面对着自己，看到的三个脚从左到右为e（发射极），b（基极）,c（集电极）。 如果你接线无误，装上电池便会发出“报警”的铃声，如果没有声音，赶快卸下电池检查电路，一般都是接线有误，芯片坏掉的情况比较少见。电压为3伏，三极管为NPN型小功率管， 我一般喜欢制作完成后再看原理，还是一起来了解一下吧，上面所用的KD9300系列音乐芯片是一种大规模CMOS集成电路（下面简称IC），内存叮咚声或是一首名曲，由振荡器、节拍、音色发生器、只读存储器、地址计算器和控制、输出等组成。其工作电压为3V，触发一次内存循环一次，静态工作电压小，不耗电。当按下门铃开关S时，IC的触发端TR从电源正极获得正脉冲触发信号，IC受触发而工作。其输出端OUT输出的音乐信号经过三极管9014放大后，驱动扬声器发声。由于IC的触发灵敏度很高，电容C的作用是抗干扰，用于消除按钮开关引线过长时，外界杂波干扰造成的铃误触发。第4章 系统的硬件设计4.1控制器电路设计 AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4K的可编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。图3-1为AT89S51单片机的DIP封装。 图3-1 AT89S51引脚图功能特性概述： AT89S51提供以下标准功能：4K字节闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中到内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有工作部件直到下一个硬件复位。引脚功能说明：Vcc:电源电压GND:地P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。表3-1引脚第二功能端口引脚第二功能P1.5MOSI(用于ISP编程)P1.6 MOSO(用于ISP编程)P1.7SCK(用于ISP编程)P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输出口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVE DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX Ri指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其他控制信号。P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输出端口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：P3口还接手一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。端口引脚第二功能P3.0RXD (串行输入口)P3.1TXD （串行输出口）P3.2INT0 （外部中断0）P3.3INT1 （外部中断0）P3.4T0 定时器/计数器0P3.5T1 定时器/计数器0P3.6WR 外部数据存储器写选通P3.7RD 外部数据存储器读选通RST:复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR的DISRTO位（地址8EH）可打开或关闭该功能。DISRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址所存允许）输出脉冲用于所存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的选通信号，当AT89S51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN信号。EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需要注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会所存EA端状态。如EA端为高电平（接VCC端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程电压VPP。XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。4.2 震动检测电路设计些处接了一个10K的电阻，是因为这个传感器是一个振动开关，当它接通时，就会出现电源各地短路的现象，在此我接了一个10K电阻，当它接通时，1脚电平为高电平，当它断开时，1脚电平为0电平，正是这个高低电平的负跳变，给单片机做检测打好了铺垫。4.3无线接收电路设计PT2262/PT2272 编码解码芯片： PT2262/PT2272 是台湾普城公司生产的一种 CMOS 工艺制的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272 最多可有 12 位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供 531441 地址码,PT2262 最多可有 6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从 17 脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。 编码芯片 PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片 PT2272 接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262 不接通电源，其 17 脚为低电平，所以 315MHz 的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262 得电工作，其第 17 脚输出经调制的串行数据信号，当17 脚为高电平期间 315MHz 的高频发射电路起振并发射等幅高频信号， 当 17 脚为低平期间 315MHz 的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于 PT2262 的17 脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK 调制）相当于调制度为 100的调幅。 PT2262/PT2272 特点 l CMOS 工艺制造，低功耗 l 外部元器件少 l RC 振荡电阻 l 工作电压范围宽：2.6-15v l 数据最多可达 6 位 l 地址码最多可达 531441 种 PT2262/PT2272 应用范围 l 车辆防盗系统 l 家庭防盗系统 l 遥 控 玩 具 l 其他电器遥控 PT2262 引 脚 图： PT2262 管脚说明： 名称 管脚 说 明 A0-A11 1-8、10-13 地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空), D0-D5 7-8、10-13 数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉 Vcc 18 电源正端（） Vss 9 电源负端（） TE 14 编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效； OSC1 16 振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决定振荡频率； OSC2 15 振荡电阻振