汽车防盗报警器的设计

摘要本文介绍了本次毕业设计的课题汽车防盗报警器的设计。整个系统的功能是通过检测来实现汽车防盗，当没有振动时，保持预警状态，有振动时就报警。本系统主要包括三个部分的电路：振动检测电路、单片机控制电路、报警电路。振动检测电路的主要功能是：检测汽车是否有振动，当没有振动时，输出保持低电平，当有振动时，检测电路产生数字脉冲信号，送到单片机控制电路。单片机控制电路是整个系统的核心部分，它接收检测电路传来的信号，并通过程序来加以处理和控制报警电路，当它接收到的是低电平时，就保持报警电路关闭状态，当它一旦接收到脉冲信号时就开启报警电路。报警电路主要实现声音和光两种报警。本文首先说明了本次设计所能够采用的方案，接着介绍了芯片的功能及其它器件的特性，例如，AT89S52、振动传感器等。然后描述了该系统的组成及其结构。接下来分析了各个电路及整个系统的工作原理及具体工作过程。最后阐述了调试方法以及电路的改进方案，以确保整个系统更加有效地工作和很好地完成本次设计。关键词：振动检测电路单片机控制电路报警电路振动传感器AbstractThispaperpresentsmytaskofthegraduationdesignindetail,whichisaautomotiveburglaralarm.Themainfunctionofthewholesystemisthatitpretendtheautomativefromstealingthroughtthevibrationtesting.Whenthereisnovibrationitkeepstheearlywarningstats.Whenthereisvibrationitgiveanalarm.Thewholesystemconsistsofthreepartofelectricalcircuit:thevibrationtestelectricalcircuit,thecontrolelectricalcircuitofthemicrocomputerandthethealarmelectricalcircuit.Themainfunctionofthevibrationtestelectricalcircuitisthattestwhetherthereisvibrationornot.Whenthereisnovibrationitoutputlowerlevel.Whenthereisvibrationitoutputadigitalpulsesignalandsendittothecontrolelectricalcircuitofthemicrocomputer.Thecontrolelectricalcircuitofthemicrocomputeristhecoreofthewholesystem.Ittakeoverthesignalsendingfromthevibrationtestelectricalcircuitandthendealitwiththeprogrammeandcontrolthealarmelectricalcircuit.Whenthesignalittakeoveristhelowerlevelitkeepsthealarmelectricalcircuitoff.Whenthesignalisthedigitalpulseoneitturnthealarmelectricalcircuiton.Thealarmelectricalcircuitconsistsofthevoicealarmelectricalcircuitandthelightone.FirstthethesisexplaintheprojectIcantake,thenitintroducethefunctionofthechipandtheotherpartsofapparatus.ForexampleAT89S52andthevibrationsensor.Afterthatitdescribethestructureofthesystemandthenitanalysethebasicprincipleofeveryelectricalcircuitandthewholeone.AtlastitexpoundthewayoftestingandthemodifiedprojectinordertoensurethatthewholesystemworkseffectiveandIcanfinishthisdesignsuccessfully.KEYWORDS：thevibrationtestelectricalcircuitthecontrolelectricalcircuitofthemicrocomputerthealarmelectricalcircuitthevibrationsensorTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章绪言 1\o"CurrentDocument"第二章任务设计 2\o"CurrentDocument"第三章AT89S52单片机 2\o"CurrentDocument"第四章全向振动传感器 12\o"CurrentDocument"第五章电路原理及设计过程 15\o"CurrentDocument"第一节检测电路 15\o"CurrentDocument"第二节单片机控制电路 16\o"CurrentDocument"第三节报警电路 17第六章系统调试 20第一节硬件调试 20\o"CurrentDocument"第二节软件调试 20\o"CurrentDocument"结束语 22谢辞 错误！未定义书签。\o"CurrentDocument"参考文献 24汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计第一章绪言近些年来，随着社会经济的发展以及工业发展的突飞猛进，人民生活水平也有了显著提高,世界的距离也在不断缩小，随着交通日益发达，越来越多的汽车进入了人们的常生活，随着科学技术的发展，汽车偷盗技术越来越高，令人们防不胜防，已对全世界造成极大的危害，汽车防盗问题也成了一个不容忽视的问题，无论是对汽车制造商还是社会保险业都具有极其重要的研究价值，如何制定出更为严范的法规，开发出更为有效的汽车防盗装置，减少车主的损失是今后人们研究的重要课题。本次设计汽车防盗报警器时，考虑到了实际情况，决定采用振动传感器和单片微型计算机组合来实现。汽车防盗报警器主要由三部分组成：检测电路，单片机处理电路，报警电路。当有振动时，通过振动传感器接受检测电路发出信号，经过单片微型计算机处理后，输出报警信号，再由报警电路实现报警。报警电路主要由声光报警两个部分组成。本次设计采用纯数字电路的方法进行设计。这样一方面使电路布局更加合理，另一方面在调试的过程中，有助于检查电路的各个关键点的输入输出状态变化，以使得系统的整体功能更加完善。本文首先对本次设计能够采用的方案进行了列举，具体分析了实际情况后确定了本次设计采用的方案。然后，对所采用的芯片作了介绍。接着，详细论述了本次设计所采用的电路以及它们的设计过程和在系统中所完成的功能同时，对protel99se软件布线的过程中存在的问题以及对PCB图怎样进行修改以使得它的布局更加合理，更加符合电路规范也做了简要分析，这样有助于使自己更加清楚电路的制作过程，也会给以后的调试避免一些麻烦。最后，对电路在调试的过程中所出现的问题作了必要的描述，同时分析了它们产生的原因，并适当地提出了解决的办法以及改进方法，并把它们运用于实际电路中，这样使得电路的整体功能更加突出，更加有实用价值。总之,本文的论述是使本次毕业设计所做的课题付诸实际应用时能产生比较完善的功能，在实际应用中，能发挥很好的整体效果,有更高的实用价值。汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计第二章任务设计随着微电子技术的进步，汽车防盗技术己向着自动化、智能化方向发展。现在已经有许多国家的汽车制造商研制出了比较先进和实用性很强的汽车防盗报警器，例如：美国的钥匙防盗技术，德国的变密码防盗技术，澳大利亚的电子追踪防盗技术，中国的全方位遥控防盗技术等等，这些都是当今世界上比较流行的汽车防盗技术。但是考虑到实际情况，由于各方面的条件限制，我做的汽车防盗报警器不可能达到那么高的技术含量，最后决定采用的方案是：利用MCS-51单片机完成汽车防盗报警器的设计。整个方案的目的是：利用AT89S52单片机完成汽车防盗报警器的设计，包括检测电路、单片机控制电路和程序以及报警电路的设计。从而能熟练的掌握AT89S52单片机的使用方法和程序设计技术以及相关的仿真、检测技术。预期结果：完成汽车防盗报警器的设计：利用振动检测电路来检测是否有人或物接触预警中得汽车，如果有则发出声光报警，如果没有则保持预警状态。本设计主要由以下几个部分组成：检测电路，单片机处理电路，报警电路。主要元器件列表如下：通用单片机AT89S52 一片振动传感器器CLA-3 一个TTL非门芯片74LS04 一片石英晶体振荡器12M 一个三极管9012 一个独立式按键 一个发光二极管 一个蜂鸣器 一个电阻 若干电容 若干汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计第三章AT89S52单片机一、主要性能1、与MCS-51单片机产品兼容2、8K字节在系统可编程Flash存储器3、1000次擦写周期4、全静态操作：0Hz〜33Hz5、三级加密程序存储器6、32个可编程I/O口线7、三个16位定时器/计数器8、八个中断源9、全双工UART串行通道10、低功耗空闲和掉电模式11、掉电后中断可唤醒12、看门狗定时器13、双数据指针14、掉电标识符二、功能特性描述AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业8051产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止三、引脚结构PDIPiTZ.F1.：□W4D□VCC|T2E>.,：.F1/EZ238口PC.CiAECtP1.2C3SBJPC.1(AOI)P1.3匚437□PC.2{AD2)F1.4匚538□PC3(MOSI)P1.5E35□PC4(AD4)MSQ：.P1.6［：科□FC.S(AD5^(SCK：.F1,7EZ833□PC.6{AD6}RSTEg32□FC7{AD7^(RXD)P3.0匚1031□EAVPF(TXO：iF3.l匚113D□ALE'=ROG(INTO)P3.2匚刃220□PSEN明T力P3.3匚2B口P2.7(A15.(TC)P3.4E1427□P2.fi(A14,iTi；F3.^E1528(WR)P3.6匚*525□P2,4(A12)(TO)P3.7匚1724□P2,3(A11)XTAL2L1823□PX2(A1D)XTAL-匚191F2,1(A,g)GND匚2D21□F^LD(AB)图3-1引脚结构图VCC:电源GND:地P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此夕卜，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入欠1.0/12）和时

郑州工业应用技术学院毕业设计 汽车防盗报警器的设计器/计数器2的触发输入^1.1/12£乂），具体如下表所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。表3-1引脚号与第二功能引脚号第一功能P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5MOSI（在系统编程用）P1.6MISO（在系统编程用）P1.7SCK（在系统编程用）P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR）时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX@RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。表3-2引脚号与第二功能引脚号第二功能P3.0RXD（串行输入）P3.1TXD（串行输出）P3.2INT0（外部中断0）P3.3INT0（外部中断0）5P3.4T0（定时器0外部输入）P3.5T1（定时器1外部输入）P3.6WR（外部数据存储器写选通）P3.7WR（外部数据存储器写选通）郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计RST:复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，EA必须接GND。为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。在flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端特殊功能寄存器：特殊功能寄存器（SFR）的地址空间映象。并不是所有的地址都被定义了。片上没有定义的地址是不能用的。读这些地址，一般将得到一个随机数据；写入的数据将会无效。用户不应该给这些未定义的地址写入数据“1”。由于这些寄存器在将来可能被赋予新的功能，复位后，这些位都为“0”。定时器2寄存器：寄存器T2CON和T2MOD包含定时器2的控制位和状态位（如表3-3和表3-4所示），寄存器对RCAP2H和RCAP2L是定时器2的捕捉/自动重载寄存器。表3-3T2CON：定时器/计数器2控制寄存器T2CON地址为0c8H位可寻址复位值：00000000BTF2EXF2RLCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL276543210

郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计表3-4定时器功能符号功能TF2定时器2溢出标志位。必须软件清“0"。RCLK=1或TCLK=1时，TF2不用置位。EXF2定时器2外部标志位。EXEN2=1时，T2EX上的负跳变而出现捕捉或重载时，EXF2会被硬件置位。定时器2打开，EXF2=1时，将引导CPU执行定时器2中断程序。EXF2必须如见清“0”。在向下/向上技术模式（DCEN=1）下EXF2不能引起中断。RCLK串行口接收数据时钟标志位。若RCLK=1,串行口将使用定时器2溢出脉冲作为串行口工作模式1和3的串口接收时钟；RCLK=0,将使用定时器1计数溢出作为串口接收时钟。TCLK串行口发送数据时钟标志位。若TCLK=1,串行口将使用定时器2溢出脉冲作为串行口工作模式1和3的串口发送时钟；TCLK=0,将使用定时器1计数溢出作为串口发送时钟。EXEN2定时器2外部允许标志位。当EXEN2=1时，如果定时器2没有用作串行时钟，T2EX（P1.1）的负跳变见引起定时器2捕捉和重载。若EXEN2=0,定时器2将视T2EX端的信号无效TR2开始/停止控制定时器2。TR2=1,定时器2开始工作C/T2定时器2定时/计数选择标志位。C/T2=0,定时;C/T2=1,外部事件计数（下降沿触发）CP/RL2捕捉/重载选择标志位。当EXEN2=1时，CP/RL2=1,T2EX出现负脉冲，会引起捕捉操作；当定时器2溢出或EXEN2=1时T2EX出现负跳变，都会出现自动重载操作。CP/RL2=0将引起T2EX的负脉冲。当RCKL=1或TCKL=1时，此标志位无效，定时器2溢出时，强制做自动重载操作。中断寄存器：各中断允许位在IE寄存器中，六个中断源的两个优先级也可在IE中设置。存储器结构:MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K寻址。程序存储器：如果EA引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。对于89S52,如果EA接VCC,程序读写先从内部存储器（地址为0000H〜1FFFH）开始，接着从外部寻址，寻址地址为：2000H~FFFFH。数据存储器：AT89S52有256字节片内数据存储器。高128字节与特殊功能寄存器重叠。也就是说高128字节与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的当一条指令访问高于7FH的地址时，寻址方式决定CPU访问高128字节RAM还是特殊功能寄存器空间。直接寻址方式访问特殊功能寄存器（SFR）。汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计例如，下面的直接寻址指令访问0A0H（P2口）存储单元MOV0A0H,#data使用间接寻址方式访问高128字节RAM。例如，下面的间接寻址方式中，R0内容为0A0H，访问的是地址0A0H的寄存器，而不是P2口（它的地址也是0A0H）。MOV@R0,#data堆栈操作也是简介寻址方式。因此，高128字节数据RAM也可用于堆栈空间定时器0和定时器1:在AT89S52中，定时器0和定时器1的操作与AT89C51和AT89C52一样。为了获得更深入的关于UART的信息，可参考ATMEL网站（）。从这个主页，选择"Products”，然后选择“8051-ArchitechFlashMicrocontroller”，再选择“ProductOverview”即可。定时器2：定时器2是一个16位定时/计数器，它既可以做定时器，又可以做事件计数器。其工作方式由特殊寄存器T2CON中的C/T2位选择（如表2所示）。定时器2有三种工作模式：捕捉方式、自动重载（向下或向上计数）和波特率发生器。如表3所示，工作模式由T2CON中的相关位选择。定时器2有2个8位寄存器：TH2和TL2。在定时工作方式中，每个机器周期，TL2寄存器都会加1。由于一个机器周期由12个晶振周期构成，因此，计数频率就是晶振频率的1/12。表3-5定时器2工作模式RCLK+TCLKCP/RLTR2MODE00116位自动重拨01116位捕捉1*1波特率发生器**0（不用）在计数工作方式下，寄存器在相关外部输入角T2发生1至0的下降沿时增加1。在这11种方式下，每个机器周期的S5P2期间采样外部输入。一个机器周期采样到高平，而下一个周期采样到低电平，计数器将加1。在检测到跳变的这个周期的S3P1期间，新的计数值出现在寄存器中。因为识别1—0的跳变需要2个机器周期（24个晶振周期），所以，最大的计数频率不高于晶振频率的1/24。为了确保给定的电平在改变前采样到一次，电平应该至少在一个完整的机器周期内保持不变。中断：AT89S52有6个中断源：两个外部中断（INT0和小丁1）,三个定时中断（定时器0、1、2）和一个串行中断。这些中断如图3-2所示。每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。IE还包括一个中断允许总控制位EA,它能一次禁止所有中断。如表3-7所示IE.6位是不可用的。对于AT89S52,IE.5位也是不能用的。用户软件不郑州工业应用技术学院毕业设计 汽车防盗报警器的设计应给这些位写1。它们为AT89系列新产品预留。定时器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或逻辑触发。程序进入中断服务后，这些标志位都可以由硬件清0。实际上，中断服务程序必须判定是否是TF2或EXF2激活中断，标志位也必须由软件清0。定时器0和定时器1标志位TF0和TF1在计数溢出的那个周期的S5P2被置位。它们的值一直到下一个周期被电路捕捉下来。然而，定时器2的标志位TF2在计数溢出的那个周期的S2P2被置位，在同一个周期被电路捕捉下来。表3-6中断允许控制寄存器（IE）（MSB） （LSB）EA——ET2ESET1EX1ET0EX0中断允许控制位=1,允许中断中断允许控制位=0,禁止中断表3-7中断符号及功能符号位地址功能EAIE.7中断总允许控制位。EA=0,中断总禁止；EA=1,各中断由各自的控制位设定 IE.6预留ET2IE.5定时器2中断允许控制位ESIE.4串行口中断允许控制位ET1IE.3定时器1中断允许控制位EX1IE.2外部中断1允许控制位ET0IE.1定时器0中断允许控制位EX0IE.0外部中断1允许控制位图3-2图3-2中断源汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计2L[CT晶振特性：如图3-3所示，AT89S52单片机有一个用于构成内部振荡器的反相放大器，XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。从外部时钟源驱动器件的话，XTAL2可以不接，而从XTAL1接入，如图3-42L[CTXTAL2XTAL1GND图3-3内部振荡电路连接图10

郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计NCXTAL2EXTERNAL

OSCILLATOR

SIGNALXTAL郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计NCXTAL2EXTERNAL

OSCILLATOR

SIGNALXTALIGND图3-4外部振荡电路连接图石英晶振C1,C2=30PF±10PF陶瓷谐振器C1,C2=40PF±10PF11汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计第四章全向振动传感器CLA-3全向振动传感器是传感器研发公司最近开发研制的一种新产品，投放市场后受到用户的好评，本为对CLA-3的应用做一个简介。常用的振动传感器分为以下几个类型:压电/驻极体/电磁型、弹簧型、机械接触型等等。CLA-3微型全向振动传感器是一种采用新型高灵敏度传感膜而设计的全向振动传感器，具有全向检测、灵敏度可调、高抗干扰能力、产品一致性和互换性好、体积小、可靠性高、价格低等特点。（1）、CLA-3全向微型振动传感器与其他振动传感器的比较表4-1CLA-3全向微型振动传感器与其他振动传感器的比较:型号性能压电/驻极体/电磁型弹簧型机械接触型CLA-3型灵敏度可调高高可调一致性及互换性差差差好可靠性及抗干扰易误触发、声音敏感易误触发易误触发无误触发、抗干扰强信号的后期处理复杂简单简单简单输出信号幅度小开关信号开关信号准数字信号体积大小小较小价格高低较低低（2）CLA-3主要性能参数：1、工作电压：1.25V〜30V。2、灵敏度：大于等于0.2g。3、频率范围：0.5HZ〜20HZ。4、工作温度范围：-30℃〜60℃。5、体积：直径4.5毫米，长度9毫米（不含引线，单侧引线15毫米）。6、检测方向：全向。7、信号输出：准数字信号。8、输出脉冲宽度：与振动信号幅度成正比。9、静态电阻：小于30000欧姆。10、输出：无极性。（3）典型应用：①传感器上接电路如图4-1所示。输出波形如图4-2所示，静态输出状态不定。R1

汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计是电路的偏置电阻，阻值取值范围为200K-2M欧姆，OUT是经过阻抗变换的输出端，如果负载电路输入阻抗很高，也可直接从CLA-3与偏置电阻的连接点输出。②传感器下接电路如图4-3所示。输出波形如图4-4所示，静态输出状态不定。13图4-3传感器下接电路图图4-3传感器下接电路图4-4输出波形汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计(4)使用中注意的问题：CLA-3振动传感器与其他的振动传感器一样，不管是独立的探头还是安装有探头的线路板与被检测的对象必须采用刚性连接(使用螺丝或者粘结胶固定)，以减小振动源至传感器之间的信号衰减14汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计第五章电路原理及设计过程本系统是一个汽车防盗报警器系统。当有人或物体接触车体时产生振动，本报警器就通过振动传感器接受到振动信号，由检测电路发出一个信号，经过单片机控制电路处理后发出报警信号，基于以上要求，可以得到系统的设计要求。本系统的设计要求如下：（1）检测电路要能够检测到振动信号，并输出一个单片机能够识别的数字信号。（2）单片机控制电路主要完成接收检测电路输入的数字信号，并发出报警信号的任务。当单片机控制电路没有接收到检测电路送过来的信号时，它就一直处于预备接受状态，一旦检测电路有信号输入时，它就发出报警信号，并且延时数秒后，就停止发出报警信号。如果检测电路一直有信号输入，单片机控制电路就一直发出报警信号，直到检测电路不在输入信号。（3）报警电路主要完成声光报警工作。当报警电路接收到单片机控制电路发出的报警信号时，发光二极管就发光实现光报警，蜂鸣器就鸣叫实现声报警。第一节检测电路检测电路如图5—1所示，振动传感器CLA-3采用上接电路法，通过一个非门输出数字信号。当没有振动信号时，传感器导通，1脚为高电平，经过TTL非门后反向，所以2脚是低电平。当有振动信号时传感器截止，1脚为低电平，2经过反响后是高电平，而且振动时间越长，传感器截止时间也随之增长。汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计图5-1检测电路如上所述，我们可以得到检测电路在有振动时的波形图，如图5—2所示。检测电路产生的是数字脉冲信号，脉冲宽度随振动时间的长短变化，振动时间长，脉冲宽度宽，振动时间短，脉冲宽度就窄。脉冲的幅度跟电源和下拉电阻R4的大小无关，因为输出信号是经过TTL非门的，所以输出信号的幅度是TTL门电路规定的电压5V。但是电源也不能太小，因为太小可能引起TTL非门无法检测。这里为了实际操作的方便采用5V电源。图5-2图5-2检测电路输出信号波形图第二节单片机控制电路单片机控制电路如图5-3所示，单片机采用内部振荡方式，电容C1和C2都是20pF，晶振采用12M的，复位方式是按键电平手动复位。考虑到检测电路输出的是数字脉冲信号，所以选择中断端INT0作为检测电路信号的输入端，这样只要通过程序把中断端INT0的触发方式选择为下降沿触发，单片机就可以正确的检测到检测电路输入16

汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计的信号。选择P1口作为报警信号的输出端主要因为P1口是通用I/O双向静态接口，具有输出锁存功能，这样可以比较方便的通过软件来实现报警信号的控制。报警信号输出检测电路信号输入234报警信号输出检测电路信号输入23456一——^3P10PUOP11P01P12P02P13P03P14P04P15P05P16P06P17POTEOT1P2UmiuP21P22T1P23皿P24P25EA/VPP26P27Ml£2RESETREDTKD而AL丽PSEN图5-3单片机控制电路第三节报警电路报警电路如图5-4所示，上面是光报警电路，它与单片机的P1口连接，当单片机控制相应的P1口输出1时，发光二极管截止，不报警。当单片机控制相应的P1口输出0时，发光二极管导通，报警，这样单片机就可以通过控制相应的P1口来控制光报警电路。下面是声报警电路，同样的道理，当单片机控制相应的P1口输出1时，三极管Q1的基极和发射极之间截止，整个三极管就不工作，不报警。当单片机控制相应的P1口输出0时，三极管的基极和发射极就导通，在集电极就产生一个较大的电流，从而驱动蜂鸣器工作，发出报警声。17郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计图郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计图5-4声光报警电路四整体电路和控制程序把以上各部分电路组合起来就可以得到整体电路（如图5-5所示），这里不在详细介绍各部分的功能，主要介绍控制程序的详细内容和工作过程。主程序如下：ORG0000HJMPSTARTORG0003HJMPEXT0ORG0030HSTART:MOVIE,#10000001B；开INT0中断MOVIP,#00000001B；设置中断的优先级MOVTCON,#00000001B；设置INTO的中断触发方式为下降沿触发MOVA,#11111111B；关报警MOVP1,AJMPSTART；保持预警状态EXT0:MOVIE,#00000000B；关中断，主要是用来屏蔽其他中断MOVR4,6；设置闪烁和鸣叫的报警次数F1：MOVA,#11111100B；开报警MOVP1,ACALLDELAY；调用延时子程序MOVA,#11111111B；关报警MOVP1,ACALLDELAY；调用延时子程序18

汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计DJNZR4,F1；反复报警RETI；返回主程序DELAY:MOVR5,#10；延时1秒D1:MOVR6,#200；延时0.1秒D2:MOVR7,#248；延时0.5毫秒DJNZR7,$DJNZR6,D2DJNZR5,D1RETEND_u12345£7o„on-_u12345£7o„on--u-u-uGFFFFPPPP3938H3633343332D123456711111LL1ppppppppINTIP20[NTDP21P22T1P23TOP24P25EA/VPP26P27MlX2RESETKKDTXTRDwnALEfPPSEN2]222324图5-5整体电路程序的主要工作流程是：当检测电路没有输出数字脉冲信号时，单片机就一直循环在主程序，一旦INTO端有脉冲信号时，程序就跳到中断子程序EXT0执行。在中断子程序中先关闭了中断，这样可以屏蔽掉其他中断的干扰，使程序运行更加稳定，接着设置了报警循环次数，然后报警，延时1秒后关报警，再延时1秒后又开，直到循环结束。这样执行程序后的现象是二极管不停的闪烁，蜂鸣器不时的鸣叫，这样主要是为了增强报警的视觉和听觉的冲击效果。19汽车防盗报警器的设计郑州工业应用技术学院毕业设计汽车防盗报警器的设计第六章系统调试

第一节硬件调试电路的安装与调试过程是检验、修正设计方案的实践过程，也是应用理论知识来解决实践中各类问题的关键环节，是电路设计者必须掌握的基本技能。把电子元器件连接起来，实现特定功能的关键一步是调试。调试方法有两种：分块调试法和整体调试法。具体的调试步骤如下：（1）通电前检查。任何组装好的电子电路，在通电调试之前，必须认真检查电路连线是否有误。检查的方法是对照电路图，按一定的顺序逐级对应检查。特别是注意电源是否接错，电源与地是否有短接，集成电路和晶体管的引脚是否接错，轻轻拨一拨元器件，观察焊点是否牢固等。（2）通电检查。先调试好所需电源电压数值，然后再给电路接通电源。电源一经接通，先要观察是否有异常现象，如冒烟、异常气味、放电的声光、元器件发烫等。如果有，应立即关断电源，待故障排除后，方可重新接通电源。然后，测量每个集成块的电源引脚电压是否正常，以确信集成电路是否已通电工作。（3）分块调试。分块调试时应明确本部分的调试要求，按调试要求测试性能指示和观察波形。调试顺序按信号的流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后的整机联调创造条件。（4）整机联调。整机联调时应观察各单元电路连接后各级之间的信号关系，主要观察动态结果，检查电路的性能和参数，分析测量的数据和波形是否符合设计要求。如有不符，则应仔细检查问题所在，一般是对某些元件参数加以调整和改变，若仍达不到要求，则应对某部分电路进行修改，甚至要对整个电路加以修改，或推倒重来。第二节软件调试为了得到满足要求的用户程序，一般都需要有一个对程序的调试过程，甚至需要经过多次反复的调试才能完成。这项工作单靠单片机本身是无法完成的。因为程序在单片机内连续高速地运行，难以观测程序的运行情况。再有，程序存储器不是ROM就是EPROM类型的，无法对程序进行修改和调试。因此，必须提供这样一种装置，它能够输入用户程序、运行用户程序，并在允许中提供诊断、修改等调试手段，这样才可以得到满足要求的用户程序。在用户系统尚未调试好之前可以“借用”开发系统的存储器存储程序。但当系统已经调试结束、确认程序正确无误后，就应该把用户系统的程序写入到EPROM中去。EPROM写入器就是完成这个任务的专业设备，它是单片机开发系统的重要组成部分。由于作EPROM写入时的控制信号与TTL不兼容，因此写