资源预览内容
第1页 / 共24页
第2页 / 共24页
第3页 / 共24页
第4页 / 共24页
第5页 / 共24页
第6页 / 共24页
第7页 / 共24页
第8页 / 共24页
第9页 / 共24页
第10页 / 共24页
亲,该文档总共24页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
-0-智能门窗防盗设计智能门窗防盗设计INTELLIGENT WINDOWS SECURITY SYSTEMS DESIGN学院(部): 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 2010 年 1 月 3 日目录前言第一章 设计任务1.1 系统基本要求21.2 系统扩展要求2第二章 方案论证与比较-1-2.1 单片机的选择32.2 语音芯片的选择3第三章 系统描述3.1 概述43.2 单片机硬件简介63.3 单片机最小系统63.4 软件平台简介7第四章 电路板焊接4.1 焊接方法与注意事项84.2 本系统的焊接顺序8第五章 系统调试5.1 硬件调试145.2 流水灯测试145.3 数码管动态显示155.4 语音报数测试155.5 激光检测、蜂鸣器报警165.6 防盗报警测试16第六章 设计总结17第七章 附录7.1 源程序及代码177.2 参考资料及文献197.4 系统实物图22前言前言随着我国市场经济的发展,居民生活水平越来越高,生活越来越裕,人们对家居安全越来越重视。相关资料显示,我国已成为防盗产品的消费大国尤其在门窗防盗这方面。特别是近几年来房地产市场的火爆,越来越多的房子需要安装门窗防盗系统,这为门窗防盗系统提供了越来越多的市场需求。而市场上许多防盗产品不是智能系统,笨重,安装不方便或者有的价格太高,并且在这个追求个性化的年代-2-里,许多人想拥有自己的个性化报警系统,急需一款智能,能自己设置的报警声音的个性化防盗系统。本次我们设计的系统恰能满足这些消费者需求。本系统成本低廉,经济耐用且用户能设置自己想要的报警声音,是款实用并且有很大市场前景的产品。第一章第一章 设计任务设计任务1.1 系统基本要求1、设计双激光传感器检测电路,监测有没人或物体同时挡住两束激光。2、再设计出单片机最小系统,用来接收信号、计数处理和发出指令;3、最后设计出语音播报(带稳压的)电路,接收单片机指令,当两束激光同时被挡住时,发出设定的报警声音。4.设计的系统要耐用,不易损坏,所用元件容易采购,坏了容易检修。1.2 系统的扩展要求1、系统能外接其他传感器,以实现特定功能。2、可以根据用户需求选择工作模块,做到节能。3、能根据数据特点选择显示元件,系统各模块工作具有较好的兼容性,互不干扰又紧密联系!第二章第二章 方案论证与比较方案论证与比较2.1 单片机的选择方案一:选择 8031 单片机芯片8031 芯片内部无 ROM,需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难,况且使用 8031 还需要另外购买其他的芯片,从而造成成本较高,性价比低。方案二: 选择 STC89C52RCSTC89C52RC 芯片内部有 ROM,且片内 ROM 全部采用 Flash ROM,它能于 3 的超-3-低压工作,与 MCS-51 系列单片机完全兼容。结合实际,选择 STC89C52RC 单片机来设计。2.2 语音芯片的选择方案一:采用 APR9600 语音芯片台湾公司最新推出的 APR9600 语音录放芯片,是继美国 ISD 公司以后采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路,单片电路可录放 32-60 秒,串行控制时可分 256 段以上,并行控制时最大可分 8 段。它较 ISD 系列语音芯片易于控制且价格也较便宜。方案二:采用 WT588 语音芯片WT588 系列语音芯片是中国广州唯创科技有限公司中国台湾华邦共 同研发出来的集单片机与语音电路与一体的可编辑语音芯片。可控制的语音地址位能达到 220 个,每个地址位里能加载可组合语音为 128 段,总共 28160段语音。其特点:1.支持 2M32M 的 SPI-Flash 内存,播放时长较大;2.内嵌 DSP 高速音频处理器,处理速度快;3.内置 13Bit/DA 转换器,以及 12Bit/PWM 输出,音质好;4.可通过专业上位机操作软件,随意组合语音;5.USB 下载方式,支持在线下载/脱机下载,即便在 WT588 通电的情况下,也一样可以正常下载数据到 SPI-Flash;6.抗干扰能力强,可用于公共或者工业场合。由于本系统要求很多的语音段、高速处理和抗干扰能力强等要求,以选择WT588 作为语音播报的主控芯片。第三章第三章 系统描述系统描述3.1 概述本智能门窗防盗系统可以用于家庭或企业单位防盗使用,在门或窗上布两道激光,激光间距适当,一旦有人或者较大体积的东西从窗口或门入侵时,两道激光就会同时被挡住,此刻系统会按照设置的警报声音,自动发出警报。系统总框图:-4-图3.1本系统包括两块电路板,基础板和扩展板。其中基础板电路包括:串口 1通信电路单元(MAX232 芯片)总供电电路单元(设置一拨动开关)复 2 3位时钟电路单元(11.0590MHz)独立按键电路单元 LCd1602 液晶显示 4 5电路单元(12864 液晶显示电路单元)LED 发光二极管电路单元蜂鸣器 6 7电路单元(PNP 三极管驱动)数码电路单元。 8扩展板主要电路单元为:多路激光传感器接收单元语音播报电路单元 1 2(语音芯片:WT588D) 。本系统采用的是 AT89C51 单片机,通过 Keil C5 软件并利用 C 语言进行编程,调试编译好的程序通过 STC 单片机 ISP 下载软件写入单片机从而实现本系统的功能。主板原理图如下:-5-图3.1扩展板原理电路图:R1、R2 是 1K 电阻,R3、R4 是 10K 电阻,R5 是 470 欧的电阻,U1 是 AMS-11173.3 稳压芯片,C1、C2 是 0.1UF 的电容,D1、D2、D3 是 LED 灯, J3、J4、J5 是二针的单排针,J1、J2 是三针的单排针,U2 是二个 8 针的镀 金座,J6 是音频座图3.23.2 单片机硬件简介1.本系统采用以 STC89C52RC 系列单片机为控制中心,以及外围供电、复位、晶振、MAX232 构成电频转换电路组成单片机最小系统电路,用 AMS1117 构成的稳压模块、WT588 构成的语音模块以及双激光组成的检测模块共同组成驱动系统电路,激光检测信号传送给单片机,单片机作出计数与判断,给语音模块发出播报相应语音指令。3.3 单片机最小系统(包括晶振电路、复位电路和单片机接口电路):XT1 是11.0592MHZ 的晶振,C8 和C9 是22PF 的贴片电容,. .S3 为按键,R16 -6-和 R10 为 10K 和 1K 的贴片电阻,C10是10UF 的无极性电容(经过验证是可以的图3.3 1.单片机接口电路(MCS-51)原理图如下:图3.4U1 是单片机芯片做(40 个脚的 IC 座 ,J1,J2 是 20 脚 的单排针,R1 是0 欧的贴片电阻,J5 是排阻 , J3和J4 是双排针(位置在标有OUTOUT POWERPOWER 的地方)2. 驱动部分的控制开关(POWER SUPPYLY SWITCH):原理图如下:-7-图3.5 3.WT588语音播报电路 以AMS1117芯片为主控,C1、C2电容,R5电阻和LED组 成的稳压供电模块;以WT588芯片为核心,J5信号输入双孔排座和J4语音信 号 输出双孔排座图3图3 图3.6 3.4 软件平台简介1.Keil C51软件 KEILC51标准的C编译器为微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。一个单片机应用系统,它的硬件电路设计完成后,接着便可以用此软件进行程序的编写及仿真调试。2.Protel99se软件 此软件是一款常用的PCB板设计软件,包括以下模块,原理图设计模块,PCB设计系统,自动布线模块,可编程逻辑器件设计,高级数模混合电路信号仿真组件。利用此软件完成了主系统板和扩展板PCB板的设计。3.STC单片机ISP下载软件 通过Keil 编译软件编译过的程序,会生成一个hex文件,通过这个软件能把把这个hex文件通过串口下载到单片机西进行调试。第四章第四章 电路板焊接电路板焊接4.1焊接方法与注意事项-8-一正确使用电烙铁 1.电烙铁使用前要上锡,具体方法是:将电烙铁烧热,待刚刚能熔化焊锡时,涂上助焊剂,再用焊锡均匀地涂在烙铁头上,使烙铁头均匀的吃上一层锡。2焊接时间不宜过长,否则容易烫坏元件,必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。3焊接完成后,要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净,以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。4电烙铁应放在烙铁架上。二元件焊接顺序先难后易,先低后高,先贴片后插装。宗旨:焊接方便,节省时间。先焊接难度大的,这主要是指管脚密集的贴片式集成芯片。如果把这些难度大的放于最后焊接,一旦焊接失败把焊盘搞坏,那就会前功尽弃。先低后高,先贴片后插装。这样焊接起来方便。如先把高的元件焊接了,有可能妨碍其他元件的焊接,尤其是高大的元件密集众多的时候。如果先焊接插装的元件,电路板就会在焊台上放不平,影响焊接心情。三手工焊接贴片元件方法经验首先在干净的焊盘上涂上一层助焊剂,再用干净的恒温电烙铁往焊盘上薄薄一层焊锡(一般电路板制作的时候都已上好锡,不过有时手工上锡还是非常必要的) ,把元件放置上去对准,上锡固定好对角,然后随意挑一边用烙铁垂直引脚出线方向较缓滑过,同时稍用力下压元件这条边;然后就同样方法焊对边;然后就另外两边。最后检查,不好的地方重新焊过。焊接时电烙铁温度要适中,一般400度左右为好。检查方法:首先目测,然后用尖细的东西检查每个引脚是否松动,最后可用万用表测量。如果两管脚之间短路可涂上些助焊剂,趁酒精尚未挥发之际拿烙铁再烫一次就搞定了(烙铁头一定得弄干净了) 。4.2本系统的焊接顺序:1焊接供电部分(power和 power) A首先焊接供电部分的power: 1、该部分原理图如下: -9-图图1 1 2、用于给整板供电。 B焊接供电部分的power: 1、该部分原理图如下: 2、主要是给光电耦合器6N137供电的。图2.2. 焊接串口电路部分1、该部分原理图如下:图3 2、用于单片机串口ISP程序下载,注意各个芯片方向。3. 焊接单片机最小系统-10-A、先焊接晶振电路 1、该部分原理图如下: 2、为系统提供时钟信号。图4B、再焊接复位电路:1、该部分原理图如下:2、按键系统复位。图5C、最后焊接单片机接口电路1、该部分原理图如下: 2、引出单片机引脚,方便扩展接线。图6-11-4. 焊接模块电源控制开关1、该部分原理图如下:图6 2、可以给每个模块单独供电。5. 焊接数码管和 LED 发光二极管部分1、原理图如下:2、数字显示和提示灯,共用 P1 口,只能同时用一个。图76. 焊接蜂鸣器部分1、原理图如下:2、蜂鸣器报警,可直接接单片机 I/O 口,通过两个单排针可自由选择端口。-12-图87. 焊接独立按键模
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号