1002024014马天翼基于单片机的居室安全报警系统的设计与实现(3)

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图2.10 烟雾传感器模块电路原理图

2.4 数码管部分

当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成字样。如：显示一个“2”字，那么应当是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮dp不亮。本文所采用单个发光二极管的管压降为1.8V左右，电流不超过30mA。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极组成共阳数码管。为了区分不同传感器报警，红外传感器对应数字1，温度传感对应数字2，烟雾报警对应数字4。本文所设计数码管显示电路原理、实物如图2.11、2.12所示。

图2.11 数码管显示电路原理图

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图2.12 数码管显示电路实物图

2.5 声光报警提示电路

2.5.1 灯光提示电路

LED即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光；它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光[3]。本设计利用不同颜色的LED指示不同传感器的报警，灯光提示电路如图2.13所示。

D1D2D3+5LEDRLEDYLEDGR42.2kR3R21k220 图2.13 灯光提示电路

2.5.2 声音报警电路

针对声音报警电路，本文采用蜂鸣器、限流电阻和晶体管组成的声音报警电路，蜂鸣器为发声元件，是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于报警器、汽车电子设备、定时器等电子产品中作发声器件[4]。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型，电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外

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沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 壳等组成，接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互缠绕，在其两端施加直流电压（有源蜂鸣器）或者方波（无源蜂鸣器）就可以发声，本设计采用电磁式有源蜂鸣器，其中三极管Q1起开关作用，其基极的低电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发声；而基极高电平则使三极管关闭，蜂鸣器停止发声，声音报警电路如图2.14所示。

VCCP34R41kQ18550 蜂鸣器图2.14 声音报警电路

2.6 无线遥控模块

本设计利用PT2272模块构成的无线接收电路，在居室安全系统中加入了无线遥控功能，该功能能够实现对居室安全系统的布防、解除布防、停止报警等基础功能。PT2272无线接收电路、无线遥控实物如图2.15、2.16所示。

图2.15 PT2272无线接收电路

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图2.16 无线遥控电路实物图

2.7 单片机部分设计

2.7.1 STC89C52单片机

STC89C52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。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C51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。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，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。另外 STC89C52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2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。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。单片机引脚如图2.17所示。

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沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 U11234567891011121314151617181920P10P11P12P13P14P15P16P17RESETP30/RXDP31/TXDP32/INT0P33/INT1P34/T0P35/T1P36WRP37/RDX2X1GNDSTC89C52VCCP00P01P02P03P04P05P06P07EA/VPALE/PPSENP27P26P25P24P23P22P21P204039383736353433323130292827262524232221 图2.17 单片机引脚图

STC89C52引脚介绍如下：

⑴主电源引脚（2根）。VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源；GND(Pin20)：接地线。

⑵外接晶振引脚（2根）。XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端；XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端。

⑶控制引脚（4根）。RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位；ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号；PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号；EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

⑷可编程输入/输出引脚（32根）。STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。 2.7.2 单片机的最小系统

最小系统包括单片机及其所需的必要的电源、时钟、复位等部件，能使单片机始终处于正常的运行状态。电源、时钟等电路是使单片机能运行的必备条件，可以将最小系统作为应用系统的核心部分，通过对其进行存储器扩展、A/D扩展等，使单片机完成较复杂的功能。

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