可编程定时报警器的设计传输与报警部分.doc

毕业设计（论文）任务书题目：可编程定时报警器的设计（传输与报警部分） 系 名 信息工程系 专 业 通信工程 年 级 姓 名 指导教师 职 称 2010年 12 月29 日一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。）计时器是一种应用非常广泛的电路,常在各种电子仪器,电器设备中见到。该题目是在设定的时间产生一个信号，然后通过无线的方式实现信号的传输；本部分重点是将单片机产生的定时信号通过无线方式进行传输并产生报警信号。因此,学生在学完模拟电子线路, 高频电子线路后,已经打下了一定的基础,完成该设计是对学生已学知识的检验和实际动手能力的锻炼。二、参考文献1 、电路分析基础 (各版本)2 、模拟电子线路 (各版本)3、 单片机原理与应用 (各版本)4、 高频电子线路 (各版本)三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。）1、 传输部分要求 （1）、采用无线电磁波传输，距离不小于5m； （2）、调制方式及信号載频不限； （3）、报警方式采用声光两种； 2、 电路要焊接调试出来,不必做成PCB板； 3 、 焊接调试过程中做好相关数据、遇到的问题及解决办法的记录整理； 4、 完成毕业设计论文,要求符合科技写作规范以及学院相关要求；指导教师（签字）年 月 日审题小组组长（签字）年 月 日本科生毕业设计（论文）开题报告课题名称可编程定时报警器的设计（传输与报警部分）系名称信息工程系专业名称通信工程学生姓名指导教师一、课题的来源及意义如今单片机已经以非常成熟的技术走进了我们的21世纪世界，应用范围管几乎在每个领域可以见到它，比如工业、农业、日常生活等等。单片机种类系列很多，但无论是从世界范围或是从全国范围来看，使用最为广泛的应用属于MCS-51系列单片机。MCS-51 单片机是单片机中最为典型和最有代表性的一种。基于这一事实，本次设计应用MCS-51系列的8位单片机89C51为主芯片来实现定时报警器这一功能。二、国内外发展现状随着社会的发展，人们安防意识的提高，现代化的安防技术得到了广泛的应用。为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。近年来由于红外线是不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，所以众多的红外产品也逐渐应用到小区的安保之中，但大多数都应用在夜间照明，以提高监控性能。同比国外的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、红外发射接收以及微波等技术为基础。利用科技手段和有效的物业管理，改变人们安全防范的方法和手段，从单一封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化以及红外报警处理方向发展。目前国际上应用最多的是主动红外对射总线制报警主机的方式，这种方式具有技术成熟、可靠性高、易扩展、操作简便、经济性好等优点。三、研究目标1、熟练掌握并灵活应用基本操作和调试程序的各种指令；2、熟练掌握并灵活应用中断控制器的工作原理和应用编程方法；3、熟练掌握并灵活应用单片机各种工作方式及其应用编程；4、熟练掌握并灵活应用定时/计数器的工作原理、工作方式及其应用编程；5、掌握利用单片机系统设计电子产品、开发电子产品等的基本技能。四、研究内容以89C51为主接口部件为单片机最小系统扩展一个具有键盘输入和数码管显示的外部功能电路来实现定时报警器功能。具有可调定时时间功能，最高可以定时99秒,利用2个微触开关，控制调时,利用12M晶振为89C51提供整机系统时钟信号。采用无线电磁波传输，距离不小于5m；调制方式及信号載频不限；报警方式采用声光两种 。电路要焊接调试出来,不必做成PCB板；焊接调试过程中做好相关数据、遇到的问题及解决办法的记录整理。五、研究方法与手段硬件条件：红外探头、单片机、电源、语音报警、扬声器。软件条件：电子绘图软件Protel 99 SE、Multisim2001、Keil。方法：（1）通过网络及各种相关书籍查找相关信息，确定使用的元器件。（2）以单片机89C51为核心，开发一个完整的系统，包括硬件设计和软件的编程。（3）使用Protel软件，绘制原理图、PCB，并进行元器件安装、焊接及调试检测达到预期的目的。六、进度安排1、 2011.01.07-2011.03.09 搜索课题相关资料，完成开题报告；2、 2011.03.10-2011.03.31 继续搜索资料，学习相关知识，了解单片机各种工作方式及其应用编程以及定时/计数器的工作原理、工作方式及其应用编程；3、 2011.04.01-2011.04.20 完成论文中的电路原理框图及电路图；4、 2011.04.21-2011.05.09 对无线电磁波的传输及报警信号的产生进行最后调试和检验；5、 2011.05.10-2011.06.10 撰写论文，准备答辩。七、主要参考文献1 杨文龙编.单片机原理及应用M.西安:西安电子科技大学出版社,2005.2 杨将新，李华军编.单片机程序设计及应用M.北京:电子工业出版社,2006.3 陈有卿,张晓东编.报警集成电路和报警器制作实例M.北京:北京人民邮电出版社20014 高文焕,刘润生编.电子线路基础M.北京:北京高等教育出版社,1997.5 王世昌编.电子线路辅导和题选M.上海:上海科学技术文献出版社,1999.6 王远编.模拟电子技术基础学习指导书M.北京:清华大学出版社,1998.7 邱关源主编.电路（上下册）M.第四版.北京:高等教育出版社,1999.选题是否合适： 是 否课题能否实现： 能 不能指导教师（签字） 年 月 日选题是否合适： 是 否课题能否实现： 能 不能审题小组组长（签字） 年 月 日毕业设计（论文）说明书 题目：可编程定时报警器的设计（传输与报警部分）系 名 信息工程系 专 业 通信工程 年 级 姓 名 学 号 指导教师 2011年 6 月 1 日摘 要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。本次做的计时器是以单片机（AT89C51）为核心，结合相关的元器件（共阳极LED数码显示器、BCD七段译码/驱动器74LS48等），再配以相应的软件，达到制作简易数子计时器的目的。硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、数码显示电路、键盘电路等几部分组成,软件用C语言来实现。报警器外壳为全不锈钢壳体，灯壳抗冲击能力强，180清晰可视超高亮LED发光管，配备超强蜂鸣器，具有工作稳定，使用寿命长, 功耗低，不受污染物和水的影响等特点。论文中主要针对声光报警系统中的各个组成部件进行了介绍，对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术，还有软件方面进行了重点介绍。关键词：80C51； 定时器；中断；定时；报警器ABSTRACTRecent years, the use of single chip is moving toward deeply with the filter of computer in the society and the development of the large scale integrated circuit. Single chip is especially equal to the system relation to the control because of its strong function 、small volume、low power consumption、inexpensive price、credibility work and its handy. The single chip is used usually as the centerpiece; it can be perfect bases the specific Hardware infrastructure and aim at the integrated hardware and software device of the specific complexion. The single chip is the hardcore in the timer made in this time ,the timer can reach the purpose of facility digital clock with the correlation parts of an apparatus(common cathode LED nixie display 、BCD- seven-segment decoder/ drivers74LS48 and so on) and the correspondence software。The heart of the article has two parts, the hardware design and software programmer. the hardware design includes central processing cell circuit、numeral show circuit 、man-machine interface circuit and so on. Software is come true with assemble language. Alarm in case of stainless steel shell, lamp shell strong impact, 180 clearly visiblesuper bright LED light tube, with a super buzzer,with job security, longlife,low power consumption, free from pollutantsand water effects and so on. This design is the use of single chip with sensor technologydevelopment and design of this sound and light alarm system.Thesis focused on sound andlight alarm system of the component parts were introduced, its main control circuit and peripheral circuits of the interface technology, as well as software were highlighted.Keywords: 80C51; timer; interrupt; Timing; sound and light sensors目 录第一章 绪论. 11.1 课题研究背景及意义11.2 国内外发展现状11.3 本课题研究目标及内容11.4 论文安排2第二章 定时报警器的设计及总体方案32.1 单片机概述32.2 总体框图及工作原. 5第三章 信号的传输及报警电路73.1 信号的传输73.2 报警电路设计.17第四章 结论与展望. 20参考文献. 23中文资料英文译文致谢0天津大学仁爱学院2011届本科生毕业设计（论文） 第一章 绪 论 1.1 课题研究背景及意义如今单片机已经以非常成熟的技术走进了我们的21世纪世界，应用范围管几乎在每个领域可以见到它，比如工业、农业、日常生活等等。单片机种类系列很多，但无论是从世界范围或是从全国范围来看，使用最为广泛的应用属于MCS-51系列单片机。MCS-51 单片机是单片机中最为典型和最有代表性的一种。基于这一事实，本次设计应用MCS-51系列的8位单片机89C51为主芯片来实现定时报警器这一功能。1.2 国内外发展现状随着社会的发展，人们安防意识的提高，现代化的安防技术得到了广泛的应用。为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。近年来由于红外线是不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，所以众多的红外产品也逐渐应用到小区的安保之中，但大多数都应用在夜间照明，以提高监控性能。同比国外的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、红外发射接收以及微波等技术为基础。利用科技手段和有效的物业管理，改变人们安全防范的方法和手段，从单一封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化以及红外报警处理方向发展。目前国际上应用最多的是主动红外对射总线制报警主机的方式，这种方式具有技术成熟、可靠性高、易扩展、操作简便、经济性好等优点1.3 本课题研究目标及内容研究目标:通过本课题的研究，最终实现计时器单方面功能和多方面功能的综合设计，拓展计时器设计接口，简化程序和硬件衔接，力求达到总体设计优化、整合以及多功能衔接。研究内容:1、 传输部分要求 （1）、采用无线电磁波传输，距离不小于5m； （2）、调制方式及信号載频不限； （3）、报警方式采用声光两种； 2、 电路要焊接调试出来,不必做成PCB板； 3、 焊接调试过程中做好相关数据、遇到的问题及解决办法的记录整理； 4、 完成毕业设计论文,要求符合科技写作规范以及学院相关要求；1.4 论文安排第二章主要介绍定时报警器的设计及总体方案；第三章主要介绍信号的传输与报警电路；第四章结论与展望。19第二章 定时报警器的设计及总体方案2.1 单片机概述单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，具体说就是把中央处理器CPU(Central processing unit)、随机存储器RAM(Random access memory)、只读存储器ROM(Read only memory)、中断系统、定时器/计数、IO(Input/output)接口电路等主要微型机部件集成在一个芯片上。虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已具有了计算机系统的属性。为此，称它为单片微型计算机SCMC(Single chip micro computer)，简称单片机。单片机主要应用于控制领域，用以实现各种测试和控制功能，为了强调起控制属性，也可以把单片机称为微控制器MCU(Micro controller unit)。在国际上，“微控制器”的叫法似乎更通用一些，而在我国则比较习惯与“单片机”这一名称。单片机在应用时，通常是处于控制系统的核心地位并融入其中，即以嵌入的方式进行使用，为了强调其“嵌入”的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器EMCU(Embedded micro controller unit)。在单片机的电路和结构中，有许多嵌入式应用的特点。2.1.1 单片机应用领域现在单片机的应用已经很广泛，下面我们就一些典型方面进行介绍。1、工业自动化方面自动化能使工业系统处于最佳状态，提高经济效益，改善产品质量和减轻劳动强度。因此，自动化技术广泛应用于机械，电子，电力，石油，化工，纺织，食品等轻重工业领域中，而在工业自动化技术中，无论是过程控制技术，数据采集和测控技术，还是生产线上的机器人技术，都需要有单片机的参与。在工业自动化的领域中，机电一体化将发挥愈来愈重要的作用，在这种机械，微电子和计算机技术于一体的综合技术中，单片机将发挥越来越大的作用。2、仪器仪表方面现在仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高，对此最好使用单片机来实现，而单片机的使用又将加速仪器仪表向数字化，智能化，多功能化和柔性化方向发展。此外，单片机的使用还有助于提高仪器仪表的精度和准确度，简化结构，减少体积及重量而易于携带和使用，并具有降低成本，增强抗干扰的能力，便于增加显示，报警和自诊断等功能。3、家用电器方面当前，家用电器产品的一个重要发展趋势是不断提高其智能化程度，而家电智能化的进一步提高就需要有单片机的参与，所以生产厂家标榜“电脑控制”以提高其产品的档次，例如洗衣机，电冰箱，空调机，微波炉，电视机和音像视频设备等，这里说的电脑实际上就是单片机。智能化家用电器将给我们带来更大的舒适和方便，进一步改善我们的生活质量，把我们的生活变的更加丰富多彩。4、信息和通信产品信息和通信产品的自动化和智能化程度很高，这当然离不开单片机的参与，例如计算机的外部设备和自动化办公室设备中，都有单片机在其中发挥着作用。5、军事装备方面科技强军，国防现代化离不开计算机，在现代化的飞机，军舰，坦克，大炮，导弹火箭和雷达等军用装备上，都有单片机深入其中。2.1.2 单片机的生产厂家和机型 Intel（美国英特尔） 公司：MCS-48， MCS-51系列 Microchip（美国微晶） 公司：PICI6XX， PIC54CXX系列 Zilog（美国齐洛落） 公司：ZS 系列及SUPER8 Fairchild(美国仙童) 公司：FS 系列和3870系列 Motorola（美国摩托罗拉） 公司：6801 系列和6805 系列 Rockwell(美国洛克威尔) 公司：6500/1 系列 TI（美国德克萨斯仪器） 公司：TMS700 NS（美国国家半导体） 公司：NS8070 RCA（美国无线电） 公司：CDP1800 系列 Panasonic（日本松下） 公司：MN101C 系列 NEC(日本电气) 公司：Ucom87， uPD7800 系列 Hitachi（日本日立） 公司：HD6301， HD6305，HD63L05 系列 ATMEL 公司：AT89C51 系列 PHILIPS: 87LPC 系列 Cygnal: C8051F0 系列2.1.3 80C51 芯片介绍MCS-51 的原生产厂商是Intel公司，最早推出80C51芯片的也是Intel公司，并且作为MCS-51的一部分，按原MCS-51芯片的规则命名，例80C31，80C51，87C51和89C51，这样我们就能很容易地认识80C51的系列芯片。但是后来愈来愈多的厂商生产80C51的系列芯片，例如PHILIPS，ATMEL，LG，华邦等公司。这些芯片都是以80C51为核心并且与MCS-51芯片兼容，但它们又各具特点。然而由于生产厂家多，芯片的类型也很多，使芯片的命名无法再遵循统一的规律，造成我们辨认上的困难。例如PHILIPS公司生产的80C51系列芯片名称为：80CXXX(ROM Less型)，83CXXX(Mask ROM 型)；Siemens公司命名为C500系列，芯片型号以“C5”打头；而华邦公司命名为W77C51系列和W78C51系列等等。新一代80C51的兼容芯片，还在芯片中增加了一些外部接口功能单元，例如数/模转换器，可编程计数器阵列，监视定时器，高速I/O口，计数器的俘获/比较逻辑等，有些还在总线结构上也做了重大改进，出现了廉价的非总线型单片机芯片。所有这些使新一代的兼容芯片已远非原来意义上的80C51了。目前这些80C51的兼容芯片已开始在我国使用，其中尤以PHILIPS公司的同名芯片80C51及其派生产品最受欢迎，而ATMEL公司的闪速存储器型单片机芯片AT89C51等更是后来居上，大有取代传统EPROM型芯片之势。2.2 总体框图及工作原理复位电路震荡电路 微 型 单 片 机输入/输出设备电源编码器发送设备接受设备解码器 图2-1 系统框图如上图所示，振荡电路产生脉冲信号通过设定单片机定时中断，使单片机每1秒产生一个中断，通过该中断可以实现显示部分每1秒倒计时减1显示，当计时器显示0是，单片机输出设备发出一个脉冲信号，编码器开始工作，将信号编码，通过发送设备的载波发出，接收设备接到信号，由解码器进行解码，当解码器解码发现对应信号的时候，发出一个高电平给声光报警器，后者开始工作，整个过程完成。 图2-2 计时器系统软件流程图单片机通电以后，数码管首先显示9999，然后软件查询是否有按键按下。如果按下的是开始暂停键，则数码管开始倒计时。如果是设置按键按下，那么软件自动设置倒计时的时间并在数码管上显示。如果再按下开始暂停键，则根据数码管显示的数据开始倒计时，一旦倒计时为0时，发光二极管闪烁进行到时提示。第三章 信号的传输及报警电路3.1 信号的传输3.1.1 信号的编码解码图3-1 编解码芯片外形图PT2262/PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造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编码信号是由地址码，数据吗，同步码组成一个完整的码字，从17脚输出到射频发射模块的数据输入端发射出去。射频接收模块接收后送到解码芯片PT2272，其地址码经过三次比较核对后，2272的VT脚才输出高电平，与此同时与2262相应的数据脚也输出高电平，如果2262连续发送编码信号，2272第17脚和相应的数据脚便连续输出高电平.2262停止发送编码信号，2272的VT端便恢复为低电平。 高频发射电路完全受控与PT2262的17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 2 外部元器件少 3 RC 振荡电阻 4 工作电压范围宽：2.6-15v 5 数据最多可达 6 位 6 地址码最多可达 531441 种 PT2262/PT2272 应用范围 l 车辆防盗系统 2 家庭防盗系统 3 遥 控 玩 具 4 其他电器遥控 图3-2 PT2262引脚图 表 3-1 PT2262引脚说明名称 管脚 说明A0-A111-8 10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效OSC116振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端；OUTD17编码输出端（正常时为低电平） 在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越慢,编码的宽度越大,发码一帧的时间越长. 表 3-2 PT2262参数参数符号参数范围单位电源电压Vcc2-15.0V输入电压Vi-0.3-Vcc+0.3V输出电压Vo-0.3-Vcc+0.3V最大功耗（Vcc=12V）Pa300mW工作温度Topr-20 - +70C储存温度Tstg-40 - +125C 图3-3 PT2272 解码电路引图 表3-4 PT2272管脚说明A0-A111-810-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),必须与 2262 一致,否则不解码D0-D57-810-13地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与 2262 一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端OSC116振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端；VT17解码有效确认 输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）PT2272 解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中L表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。M 表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道，当采用 4 路并行数据时（PT2272-M4)，对应的地址编应该是8位，如果采用6路的并行数据时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是6位PT2262/2272 芯片的地址编码设定和修改：在通常使用中，我们一般采用 8 位地址码和 4 位数据码，这时编码电路 PT2262 和解码PT2272 的第18 脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3 的8 次方为 6561， 所以地址编码不重复度为 6561 组， 只有发射端 PT2262 和接收端PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，如果想改变地址编码，只要将 PT2262 和 PT2272 的 18 脚设置相同即可，例如将发射机的 PT2262 的第1 脚接地第 5 脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的 PT2272 只要也第 1 脚接地第 5 脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的 D1D4 端输出约 4V 互锁高电平控制信号，同时 VT 端也输出解码有效高电平信号。用户可将这些信号加一级放大，便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。PT2262是编码电路，用在发送端；PT2272是解码电路，用在接收端。两个电路都是18脚，其中除了18（Vcc)脚和9（Vee）脚是供电脚以外，当电路的型号后缀尾数为4（代表有4个数据输出端,也有为6的，那就表示有6个数据输出端）时，第1到第8脚是地址设置脚，其中每个脚可以有3种状态（悬空,接高电平,接低电平），任意组合3的8次方可设置出6561个地址码，如果每个地址设置脚都是空的也是一个码，只要PT2262和PT2272的地址设置成一样，就能联络。电路的第10到第13脚是数据脚，每个数据脚内部有下拉电阻，平时为低电平，用在发射端的编码芯片PT2262的4个数据脚分别接到遥控器的4个按键的一端，通过按键接高电平，当某个按键按下时，对应的那个脚就为高电平，通过高频载波电路，PT2262的地址信号和这个按下的数据信号就被发送出去。在接收端的解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对，对上以后，其17脚输出高电平确认信号有效，与此同时相应的数据脚也输出高电平。 需要指出的是：数据的输出有两种，这可以从解码电路上所标的型号后缀上看出来，如果标的是L4,则表示数据输出端是4路锁存输出，数据只要成功接收，在对应的输出脚上就能一直保持对应的电平状态，直到下次再发遥控信号时根据所发的数据而变化。如果标的是M4表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，遥控器按下时有输出，松开后就消失，可以用于类似点动的控制，我们可以根据用途来选用。在具体的应用中，如果PT2262和PT2272的地址设置的相同，一般都会在PT2272相应的数据输出脚上测到与PT2262相应数据输入脚上给的信号（电平），注意是在PT2272的数据输出脚（第10到第13脚），而不是在PT2272的信号输入（14）脚上测，如果测不到相应的信号，最好查一查外接振荡电阻是否对头，一般当PT2262用的是1.2M电阻时PT2272要用200K与之相配，也有少量产品的PT2262用4.7M对应的PT2272用820K。3.1.2 信号收发模块F05P（315MHZ433MHZ）无线发射模块F05P的主要特点：1. 小体积，低功耗发射。2. 无数据发射电流零3. 较宽的工作电压范围图3-4 FO5P外形图F05P 引脚功能 F05P + 引脚功能1 - 正电源 3-12V 1 - 正电源 3-12V2 - 地 2 - 地3 - 数据信号输入 3 - 数据信号输入 平时为低电平 平时为高电平 Y - 外接天线 Y - 外接天线 参考下图：图3-5 FO5P内部结构图表3-4 F05P性能参数表发射频率315MHz频率稳定10工作电压DC+3V-12V调制方式ASK发射电流2-10mA外形尺寸9*21*5mm发射功率10mW工作温度-40C-+60C传输速率10Kbps 应用说明：1. F05P 性能与 F05C 基本相同，更稳定，是 05 年新产品。引脚功能与 F05T 相同，可直接替换。2. F05P 采用 SMT 工艺，树脂封装，小体积，声表稳频，内部具有一级调制电路及限流电阻，适合短距离无线遥控报警及单片机无线数据传输。 F05P 具有较宽的工作电压范围及低功耗特性， ASK 方式调制。 F05P 不能任意调整发射电流，单片机的数据可直接通过串口进入 F05P 的数据输入端。 F05P 在无数据输入时单片机必须为低电 平状态（对应的接收电路 J04V 、 J04T 为第 2 脚）； F05P+ 在无数据输入时单片机必须为高电平状态（对应的接收电路 J04V 、 J04T 为第 3 脚）。 F05P 需要输入数据才能发射，数据信号停止，发射电流为零。 F05P 对 0.1-1ms 的数据脉冲发射效果较理想，过宽过窄的脉冲会引起调制效率下降，过调制或调制不足使收发距离变近。 F05P 对直流电平及模拟信号不能发射。如在数据位前加一些乱码可以抑制接收机的零电平燥声干扰。若采用通用编码器2262 ，发射效果比单片机好，因为 2262 的数据无论怎么变但脉宽是不变的，即使出现一点 突发性的外界干扰，解码器的宽容性也会解码输出高电平。而单片机则会出现数据错误。所以单片机必须要工作在可靠的收发区域 才能保证较低的误码率。3. F05P 有 4 个功能引脚，因为体积小，功耗底无天线只能满足短距离使用，而天线对距离起着很大的作用，天线能否匹配也是很关键，匹配良好的天线能增加几倍的距离，匹配不好的天线效果很差甚至会引起频率漂移。 天线的长度应取发射频率的 1/4 波长，可以用一根直径 0.5-1 毫米，长度（ 433M ） 18 厘米；（ 315M ） 24 厘米的漆包线代替。但天线必须拉直，指向无所谓。短于 1/4 波长或弯曲的天线效果会很差。4. F05P 应垂直安装在印板边部，应离开周围器件 5mm 以上，以免受分布参数影晌而停振。 FO5P 发射距离与输入信号，发射电压，电池容量，发射天线及发射环境有关。在障碍区由于折射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， F05P 最佳有效工作距离为 100M 左右。5. F05P 对应接收电路根据需求可选用 J05V J04V J04T J04P 3400 3100 等同频率接收模块配套。螺旋天线制作：315M 螺旋天线线径： 0.5mm( 连皮 0.8mm ）线长 :36 c m 在直径 5mm 的圆管上密绕完退出为空芯。长度约 1.8cm 433M 螺旋天线线径： 0.5mm( 连皮 0.8mm ）线长 :28 c m 在直径 5mm 的圆管上密绕完退出为空芯。长度约 1.4cm 应用电路： 图3-6 应用电路 图3-7 信号发射电路上图为最基本的由单片机来控制收发的一则典型应用电路，需要注意 PT22 62的14 脚 TE 端低电平维持的时间必须大于 2262 连续发送三组码的周期， 2262 发码的周期与 2262 的振荡电阻有关，周期的计算详见 PT2262 资料，各种品牌的 2262 振荡电阻配套有区别，频率的计算参见厂家提供的资料。2262 的TE 端置高后 2262 停止发码， 17 脚变为低电平， F05P 进入休眠状态。如果不需要单片机来控制可以将14 脚接地或者用按纽开关来控制，也可以从 4 个数据端用 4 个 4148 控制 2262 的 18 脚电源，需要将 14 脚接地2262 的 1- 8 脚为三态地址编码。悬空状态码型比较好，如果没有特别要求最好不要把地址码全部置高或置低，这样容易误码。10-13 脚为数据码只有二种状态置高或置低，可以任意设置， 2272 的 10-13 脚就有对应的输出。 2262与 2272 的地址编码必须一致。J04V（315MHz 433MHz）无线接收模块J04V主要特点1 小体积，0.15mA特低功耗超再生模块2 输出无噪声干扰 3 接收灵敏度高图3-8 JOV4外形图 图3-9 JO4V内部结构图引脚定义 : 1 - 外接天线 2- 数据输出端 3 - 数据反向输出端 配 F05P+ 使用 4 - 工厂测试端 悬空 5 - 地 6 - 正电源（ DC+3V ）表3-5 J04V性能参数表工作频率315MHz 433MHz灵敏度5uV工作电压DC+3V（2.6-3.6）电路结构超再生工作电流0.15-0.3mA外形尺寸10*23*5调制带宽10K工作温度-40C-+60C输出电平TTL电平 应用说明：1. J04V 工作频率为 315MHz 及 433MHz ，可以定做 300470MHz 之间与声表面波谐振器对应的频率。2. J04V 性能与 J04P 及 J04E 基本相同，是 J04P 及 J04E 的改进型低功耗产品，但引脚不兼容。 J04V 与 J04T性能有区别但引脚兼容可直接替换.为方便后级电路的电平接口 J04V ，J04T 增加了数据反相输出端，无数据时2脚输出为零电平，3脚为高电平,可输出 2mA 的驱动电流。若驱动低阻抗负载会引起 J04V 及 J04T工作电压的不稳定。3. J04V 工作电压范围： 2.63.5V ； 2.6V 时工作电流在 0.15mA ； 3V 时约 0.2mA ； 3.5V 时约在 0.3mA 。4. J04V 适合电池或线性电源，可采用 3.7K4.7K 电阻从 5V 取得 33.5V ，再加 220UF 电解电容滤波，电解电容的接地点必须靠近 J04V 的地，J04V 输出能力可驱动一支发光二极管。如果从 6V 以上的电压用电阻降压会引起工作电压的不稳定。也可以从 220V 用电容降压整流滤波后用 7805 取得 5V 再用 3.7K4.7K电阻降压滤波取得 3.3V 。不适合用稳压管串联分压。接收模块的电源直接影响到接收电路的稳定性，也是接收电路的主要干扰源， J04V 不适合开关电源也不适合用实验室大整流电源做试验。J04V不适合与发射用同一电源做试验。5. J04V 顶部镀银电感不要碰压，否则会引起频率偏移距离变近。6. J04V 内部具有放大整形电路，只适合数据信号的接收而不适合模拟信号。7. J04V 在 A 处点可根据需要接一支 470K1M 的电阻可使 J04V 输出更干净，但接收灵敏度会降低。8. J04V 应按装在印板边部并离开周围器件 5mm 以上，要垂直于线路板，否则会引起频率偏移。如果器件较多还必须注意地线布局合理，如果有晶振或其他信号源必须远离 J04V ，否则会引起很多无法排除的干扰致使接收电路无法正常工作。9. J04V 可外接天线提高接收灵敏度，天线长度不限。图3-10 信号接收电路电路说明由于J04V是低功耗低电压超再生接收模块，只消耗0.2mA 的电流，上图采用4.7K电阻从 5V取得3.2V再加 220UF 电解电容滤波给J04V 供电，虽然 J04V 具有较宽的工作电压范围但电压在 3-3.2V 时才具有最佳的经受灵敏度。上图电路J04V 和PT2272都是低功耗低电压器件当然也可以直接采用二节 1.5V 电池供电接收电路不适合使用纹波系数大与 50mV 的开关电源，因为接收模块对电源的纹波很敏感。电源直接影响到接收电路的稳定性，不干净的电源就是接收电路的主要干扰源。J04V 应按装在印板边部并离开周围器件5mm以上，要垂直焊在线路板上，否则会引起频率偏移。 220UF 电解电容要靠近 J04V 的地。如果采用电池供电，电源线要尽可能短。做测试收发不可以使用同一电源也不适合用试验室直流电源。收发要离开一米以上做测试。地线布局要合理，否则会引起很多无法排除的干扰致使接收电路无法正常工作。3.2 报警电路设计 声光报警电路由PT2272的17脚控制，输出报警信号(高低电平间隔1 s的脉冲信号)，驱动声光报警电路，直至按复位键RESET和开关键。声光报警电路由555定时器、扬声器和普通发光二极管组成，电路图如图13所示。其中555定时器接成了一个低频多谐振荡器，其控制电压出入端5脚与PT2272的17脚连接，受17脚输出的脉冲信号控制。由电容C4的充放电作用，当接收模块发出高电平时，555输出脉冲的振荡频率较高。该脉冲信号经隔置电容C2加到扬声器上，扬声器将发出高、低交替的2种叫声，同时脉冲信号经电阻R1加到发光二极管LED上，LED将闪烁发光，达到声光同时报警的效果。当为低电平时则不会报警。图3-11 声光报警电路（红色部分连接PT2272 17脚）3.2.1 555定时器简介555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。 555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3 图3-12 555内部结构555电路的工作原理 555电路的内部电路方框图如图8-1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5K的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。是复位端，当其为0时，55