毕业设计（论文）-智能无人监控防盗报警系统

毕业设计（论文）-智能无人监控防盗报警系统 毕 业 设 计(论 文)说 明 书 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目: 智能无人监控防盗报警系统 系 别: 电子与信息工程系 专业班级: 通信级班 学生姓名: 指导教师: 教 研 室: 教 研 室 提交时间: 四川理工学院本科毕业(设计)论文 摘 要 本文设计的是具有图像处理功能和自动拨号功能的智能无人监控防盗报警系统的硬件部分。该系统主要运用人体传感器(热释红外和微波传感双鉴器)进行报警信号的采集，由单片机系统接收接警信号以及对信号进行处理，并由双音多频模块和语音模块通过电话线路即时拨号报警;在报警同时，通知摄像监控系统对对应报警点进行图像的采集和存储。该系统具有非常高的实用价值，适合广泛推广使用。 关键词:智能;双音多频;报警;图像采集;USB II 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 ABSTRACT The paper introduces the hardware of a new kind of alarming system that can dispose image and dial the telephone number by itself. Firstly, the alarming signal is introduced by human sensor which include infrared warning device and microwave sensor. Then the system receives the signal to start the telephone dialing and alarming at the help of dual-tone multifrequency module and speech sounds module. Lastly the image monitor part collects and stores the scene of alarming. It is very good for the practical value and suitable to be spreaded widely. KEY WORDS: intelligent;DTMF; alarm; image collects;USB III 四川理工学院本科毕业(设计)论文 目 录 摘 要 .................................................................. II ABSTRACT ............................................................... III 第一章 引 言 ............................................................. 1 1.1 课题背景 ................................................................................................. 1 1.2 国内外发展现状 ..................................................................................... 1 1.3 课题实现 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ......................................................................................... 1 1.3.1 功能实现 .......................................................................................... 1 1.3.2 技术实现 .......................................................................................... 2 第二章 智能无人监控防盗报警系统概要 ...................................... 4 2.1防盗报警系统一般构成 .......................................................................... 4 2.1.1报警探测器 ....................................................................................... 4 1.1.2传输信道 ........................................................................................... 5 1.1.3报警控制器 ....................................................................................... 5 2.2图像采集存储模块 .................................................................................. 5 2.2.1 图像采集模块 .................................................................................. 5 2.2.2 中央控制模块 .................................................................................. 6 2.2.3 存储模块 .......................................................................................... 6 第三章 智能无人监控防盗报警系统硬件详细设计 .............................. 7 3.1 AT89S52单片机控制子模块 ................................................................... 7 3.1.1 AT89S52的ISP 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ........................................................................ 8 3.1.2 AT89S52的系统时钟 ....................................................................... 9 3.1.3 AT89S52的复位电路 ....................................................................... 9 3.2 电源模块 ................................................................................................. 9 3.3 E2ROM数据存储模块AT24C02 .......................................................... 10 3.3.2 I2C总线的基本结构 ................................................................... 10 3.3.3双向传输的接口特性 ..................................................................... 10 3.4 键盘模块 ............................................................................................... 11 3.4.1内部寄存器 ..................................................................................... 12 3.4.2 通信接口 ........................................................................................ 12 3.5 LCD模块 ........................................................................................... 12 3.5.1中文字形点阵LCD控制驱动器ST7920 ....................................... 13 3.5.2 在系统中的应用 ............................................................................ 13 IV 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 3.6 ISD1420语音模块 ............................................................................. 13 3.7发送电路设计 ........................................................................................ 14 3.8 电话线接口模块 ................................................................................... 15 3.10.1 红外 ........................................................... 错误:未定义书签。16 3.11无线发射/接收编译码模块 .................................................................. 15 3.11.1无线发射/接收 .............................................................................. 16 3.11.2 编译码 .......................................................................................... 16 3.12 图像采集/ 存储模块 .......................................................................... 17 3.12.1图像采集部分: ........................................................................... 18 3.12.2中央控制模块 ............................................................................... 19 3.12.3存储模块 ....................................................................................... 20 第四章 智能无人监控防盗报警系统软件设计 ................................. 21 4.1 AT89S52单片机存储区结构 ................................................................. 21 4.1.1 CODE 区 ........................................................................................ 21 4.1.2 DATA 区 ......................................................................................... 21 4.1.3 特殊功能寄存器 ............................................................................ 22 4.1.4 IDATA 区 ....................................................................................... 22 4.1.5 XDATA 区 ...................................................................................... 22 4.2 软件程序 ............................................................................................... 22 4.2.1 软件程序结构 ................................................................................ 22 4.2.2 delay.c子程序 ................................................................................. 24 4.2.3 iic.c子程序 ..................................................................................... 24 4.2.4 zlg7290.c子程序............................................................................. 24 4.2.5 mt8880c.c子程序 ........................................................................... 25 4.2.6 ch375.c子程序................................................................................ 25 第五章 系统的调试 ....................................................... 27 第六章 结束语 ........................................................... 28 致 谢 ................................................................... 29 参考文献 ................................................................ 30 V 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 第一章 引 言 1.1 课题背景 随着国民经济的不断发展，人民生命财产的安全也越来越成为一个值得注意的问题。特别是随着犯罪手段的提高，普通的防盗门对一些高技术的犯罪已经失去了防盗的意义，抽样调查显示，一般的家庭很少装有电子防盗报警装置，因为现有的廉价供家庭使用的电子防盗报警系统只能实现简单的报警功能，并不能在犯罪发生后给警方取证留下任何帮助;而大型的监控系统造价高，而且往往需要配备专门的监控人员，不适合家庭的应用。随着人民生活水平地提高和生活节奏地提高，开发基于移动和固定通信网路的无人监控防盗系统有着可观的经济价值和深远的社会意义。 1.2 国内外发展现状 目前国内外流行的防盗报警系统按监控方式可以分三大类: 1( 无人值守自动报警系统(无监控): 2( 有人值守自动报警实时监控系统: 3( 无人值守自动报警实时监控系统: 上述三种防盗报警系统类型中，前两种类型的设备是市面上常见的形式，而第三种类型的设备，其要求智能化程度高，在无人值守的情况下，能自动识别入侵者并采取相应的措施;同时，因为是家庭使用，所以又要满足价格低廉、体积小巧、集成化程度高等要素，目前在国内的市场上还没有发现。 防盗报警系统按信息传输方式又可以分为: 1( 有线网络传输: 2( 无线网络传输: 3( 公共网络传输: 纵观这三种传输方式，利用公用网传输信息由于其工程费用低廉，易于维护，是相当可取的一种方式，成为目前国内外防盗报警系统研究发展的潮流。 1.3 课题实现方案 1.3.1 功能实现 我们将要研究的这款新型智能无人监控防盗报警器是为了解决快速报警和尽可能重现实施盗窃的场景，有利于公安人员通过报警器上留下的信息进行侦破工作。因此我们 1 四川理工学院本科毕业(设计)论文 研制的这个系统是采用无人值守自动报警实时监控系统的方式，而报警方式我们采用多点布防通过无线信道传输报警信号，报警信号集中通过报警主机处理后通过电话线语音报警，并通过图像采集系统记录当时的图像信息存储到内存中。 新型智能无人监控防盗报警器的研制提供的功能有: 1.多探测点报警。我们可在几个(四个以内)重要部位如门、窗等地方安装多个红外线探测器。 2.实现现场资料的传送。如果探测点探测到人的出现，立即启动相关区域的摄像装置， 连续摄像1分钟左右，并将图像传入内存。 3.启动无人电话报警，通过公用电话网拨打“110”和主人预设的电话号码分别通知警方出事地点和通知主人有陌生人进入。 4.出门的主人通知报警装置开始工作;回到家的主人进行解除报警设置。我们通过一个遥控器来实现这两个功能。 解决防盗问题的关键是建立起报警网络，以"快"制"快":信息快速传递，快速处警、快速堵截、快速识别、快速控制。 我们将通过三个方面的内容来完成个人家用防盗报警器的功能: 1.主人一方面可以通过一个遥控器通知报警系统开始工作;另一方面可以通过遥控器通知报警装置解除报警系统的工作。 2.当罪犯进入预警范围时，首先将启动摄像装置，并连续摄像1分钟左右，并将数据传入一个内存，当警察到来时我们可以将这个内存中的图像导出，获取罪犯的信息;其次由探测信号自动启动语音报警，先启动“110”报警，后启动主人的电话号码(以报警有陌生人)进入。 3.在探测到侵入信号后，如果是夜间将启动该观测点相应处的灯亮，便于该处的摄像装置能够摄到清晰的画面。白天该灯是不受探测信号的控制，即灯是不亮的。 1.3.2 技术实现 1.采用先进的传感技术获得灵敏的侵入信号; 2.使用FPGA或CPLD技术进行获取图像的处理; 3.语音芯片的编程; 4.使用单片机技术完成智能系统的控制; 5. 遥控技术和电话线远程通信的关键部分是DTMF收发电路。 我们将从以下几个部分入手(如图1.3.2所示)，我们将把摄像部分和图像内存制作到一块，这样有利于隐藏。这个功能可以帮助离110较远地区的人们(如果警方到来时犯罪已经实施结束)给警方提供罪犯的实施犯罪的证据。 其中的“启动和停止报警模块”是我们的遥控器部分，检测模块根据用户的需要可 2 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 以设置在4个以内，并且能够在夜间控制相应区域灯的点亮;“摄像和图像存储”部分相应地也可以设置最多为四个。这四个“检测模块”都可以触发我们的控制电路。 控制电路完成语音报警:由检测模块来的信号触发自动拨号，先拨打110，收到110的提机信号进行语音播放出事地点(这个语音由用户购回该产品后进行设置)三遍，然后拨通主人的手记号码，进行提示报警。下图图1.3.2是功能模块框图: 启动和停止110报警 报警模块 入侵 检测模块 控制电话 移动报警 被控灯 摄 像 图像存储 图1.3.2 功能模块框图 3 四川理工学院本科毕业(设计)论文 第二章 智能无人监控防盗报警系统概要 2.1防盗报警系统一般构成 防盗报警系统通常由探测器(又称防盗报警器)、传输信道和报警控制器三部分构成。如下图2.1所示: 图2.1 2.1.1报警探测器 报警探测器是由传感器和信号处理组成的用来探测入侵者入侵行为的电子和机械部件组成的装置，是防盗报警系统的核心，而传感器又是报警探测器的核心组件。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。 (1)报警探测器按工作原理主要可分为红外线报警探测器、微波报警探测器、被动式红外线/微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。 (2)报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器。 (3)报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器。 除了以上区分以外，还有其它方式的划分。在实际应用中，根据使用情况不同，合理选择不同防范类型的报警探测器，才能满足不同的安全防范要求。 报警探测器作为传感探测装置，用来探测入侵者的入侵行为及各种异常情况。在各种各样的智能建筑和普通建筑物中，需要安全防范的场所很多。这些场所根据实际情况也有各种各样的安全防范目的和要求。因此，就需要各种各样的报警探测器，以满足不同的安全防范要求。 报警探测器要求具有防拆动、防破坏功能。当报警探测器受到破坏、人为将其传输线短路或断路，以及非法试图打开其防护罩时，均应能产生报警信号输出;另外报警探测器还应具有一定的抗干扰措施，以防止各种误报现象的发生，例如:防宠物和小动物骚扰、抗因环境条件变化而产生的误报干扰等。 报警探测器的灵敏度和可靠性是相互影响的。合理选择报警探测器的探测灵敏度和采用不同的抗外界干扰的措施，可以提高报警探测器性能。采用不同的抗干扰措施，决定了报警探测器在不同环境下的使用性能。了解各种报警探测器的性能和特点，根据不同使用环境，合理配置不同的报警探测器，是防盗报警系统的关键环节。 4 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 2.1.2传输信道 传输信道可以分为有线信道和无线信道，在此不做细述，在下一章将详细分析。我 们的设计采用的是无线信道，在实际应用中，报警点便于布防/撤防。 2.1.3报警控制器 探测器电路、主机控制部分、自动拨号电路、报警显示电路和密码控制电路等。它可以通过多种方式进行报警和预警,并借助电话等现代化通讯手段进行信息传递。该智能报警系统可实现如下功能: 防盗、防火报警;MCU 微处理器对双音多频(DTMF) 编、译码器的控制,使住宅通过电话网实现与相关部门之间的资料交换;微处理器对各传感器的信号检测和控制。双音多频编、译码器(DTMF) 与MCU 单片机通过电话网络完成住宅与外部的联络,当有住宅被盗时,防盗检测器就检测出信号,MCU 通过对接口电路的读取,并向预置号码(小区保卫科、110/ 119 报警台、个人移动电话机)发出呼叫信号,告之对方住宅被盗。本系统与电话机并联,只在报警期间占用电话线路,报警结束后系统与电话线路脱离,不影响电话机的正常使用。当探测器检测到意外情况后就发出报警电平信号到主机控制部分,主机控制部分对该电平信号进行处理,然后控制双音多频拨号芯片向电话线路拨出双音多频信号(电话号码) ,与此同时控制语音芯片拨出事先录制好的语音信号到电话线路,实现语音报警,拨号完成后,模拟挂机。 2.2图像采集存储模块 我们的图像采集存储模块包含图像采集模块、中央控制模块、和存储模块三部分构成。工作过程:首先由中央控制模块发出控制信号，通知图像采集模块开始图像采集，图像采集模块收到控制信号后发送压缩处理后的图像编码给中央控制模块，中央控制模块再将这一系列数据流存储进入存储控制模块，完成图像信号的采集和存储。基本系统框图如下图2.2所示: 图2.2 2.2.1 图像采集模块 图像采集模块由光学聚焦镜头将外部光学信息聚焦到光学传感器，光学传感器在这里我们可以理解成一个A/D转换器，它将光信息转换成数字信息，送如主控芯片，主控芯片将数字图像信息进行处理压缩、编码，然后然后输出到外部设备接口。系统框图如下图2.2.1所示: 5 四川理工学院本科毕业(设计)论文 图2.2.1 2.2.2 中央控制模块 中央控制模块主要是提供图像采集模块所需要的控制信号，并作为图像采集模块和数据存储模块之间的信道，将采集到的信号存储到内存中。 2.2.3 存储模块 在这里我们可以将存储模块理解为一块内存，这里不多作解释，下面我们会详细说明。 6 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 第三章 智能无人监控防盗报警系统硬件详细设计 首先，在详细介绍系统子模块之前，我们先了解一下该系统的硬件结构如图3: 图3 首先，将需要拨打的电话号码存入E2ROM,并将语音信息录制在语音模块中，当入侵信号被传感探测模块探测到以后，将入侵信号传给中央控制模块，中央控制模块通知对应的图像采集存储模块开始摄像，与此同时，开始拨号，并在被叫方电话接通以后将预先录制好的语音信息播放给被叫方。 3.1 AT89S52单片机控制子模块 我们的中央控制模块就是一个以AT89S52单片机为中心的单片机系统，该系统在整个报警系统中，这个单片机模块起到了连接各个子模块，并协调控制各个子模块按照我们所希望的方式工作的作用，下面我们来仔细介绍一下该单片机模块。 本系统采用AT89S52 单片机，AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序内存，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S52具有如下特点:40个引脚，8k Bytes Flash片内程序内存，256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，32个外部双向输入/输出(I/O)口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗(WDT)电路，片内时钟振荡器。 7 四川理工学院本科毕业(设计)论文 此外，AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的资料，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 主要功能特性: ? 兼容MCS-51指令系统 ? 8k可反复擦写(>1000次)ISP Flash ROM ? 32个双向I/O口 ? 4.5-5.5V工作电压 ? 3个16位可编程定时/计数器 ? 时钟频率0-33MHz ? 全双工UART串行中断口线 ? 256x8bit内部RAM ? 2个外部中断源 ? 低功耗空闲和省电模式 ? 中断唤醒省电模式 ? 3级加密位 ? 看门狗(WDT)电路 ? 软件设置空闲和省电功能 ? 灵活的ISP字节和分页编程 ? 双数据寄存器指针 3.1.1 AT89S52的ISP方法 AT89S52的串行ISP引脚为P1.5,1.7三个编程口, P1.5(MOSI)参考输入埠，P1.6(MISO)为数据输入端口，P1.7为时钟输入埠。需要说明的一点是当在线编程时，,EA/Vpp即单片机的31脚应该接VCC。 8 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 3.1.2 AT89S52的系统时钟 AT89S52单片机内含有一个构成时钟振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1、 19脚)分别是此放大器的输入端和输出端，这个放大器外接作为反馈XTAL2(即18脚、 组件的晶体后便成为自激振荡器，该电路PD端可由内部软件编程来控制振荡电路的起 停，使系统进入低功耗状态。晶体呈感性，与2个 电容结构成并联谐振电路。振荡器的振荡频率主要取决于晶体;电容有微调作用，电容值的大小可以影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性。如右图3.1.2所示。 3.1.3 AT89S52的复位电路 我们的复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。如右图3.1.3a所示。 图中的复位电路增加了二极管在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位，下图3.1.3b是复位效果: 3.2 电源模块 我们在日常的电源电路设计当中常用的电源设计方法是先变压，然后整流，稳压。我们的设计也采用这种方式。先用一个外置12V变压器进行变压， 图3.1.2 这个变压器可以是直流变压器也可以是交流变压器，然后通过一个桥式整流电路，再通过一个7805 三端稳压器件，再在后面加上一个220uf的稳压电容，并上一个104滤波电容。这就是我们的电源设计方案。如下图3.2: 9 四川理工学院本科毕业(设计)论文 图3.2 3.3 E2ROM数据存储模块AT24C02 我们的系统中，要实现掉电存储电话号码，简单的用一块AT89S52单片机是不能实现的，这就需要E2ROM，它可以实现在5V电压方便的实现数据的存取，我们选用的E2ROM就是ATMEL公司的AT24C02存储芯片。 ×8位AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，它是内含256存储空间，具有工作电压宽(2.5,5.5V)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10ms)等特点。本系统将串行AT24C02作为电话号码的存储芯片，采用I2C的总线，下面会就I2C总线做详细的介绍。 右图3.3中AT24C02的1、2、3脚是三条地址线， 用于确定芯片的硬件地址。在我们的电路中它们都接 地，第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚SDA 为串行数据输入/输出，资料通过这条双向I2C总线串 行传送，在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.5 连接。第6脚SCL为串行时钟输入线，在AT89C51 试验开发板上和单片机的P3.6连接。SDA和SCL都 需要和正电源间各接一个5.1K的电阻上拉。第7脚需图3.3 要接地。 24C02中带有片内地址寄存器。每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加1，以实现对下一个存储单元的读写。所有位元元组均以单一操作方式读取。为降低总的写入时间，一次操作可写入多达8个字节的数据。 3.3.1 I2C总线的基本结构 采用I2C总线标准的单片机或IC器件，其内部不仅有I2C接口电路，而且将内部各单元电路按功能划分为若干相对独立的模块，通过软件寻址实现片选，减少了器件片选线的连接。CPU不仅能通过指令将某个功能单元电路挂靠或摘离总线，还可对该单元的工作状况进行检测，从而实现对硬件 系统的既简单又灵活的扩展与控制。 I2C总线接口电路结构如右图3.3.2所 示。 3.3.2双向传输的接口特性 10 图3.3.2 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 传统的单片机串行接口的发送和接收一般都各用一条线，如MCS51系列的TXD和RXD，而I2C总线则根据器件的功能通过软件程序使其可工作于发送或接收方式。当某个器件向总线上发送信息时，它就是发送器(也叫主器件)，而当其从总线上接收信息时，又成为接收器(也叫从器件)。主器件用于启动总线上传送资料并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件。I2C总线的控制完全由挂接在总线上的主器件送出的地址和资料决定。在总线上，既没有中心机，也没有优先机。 总线上主和从(即发送和接收)的关系不是一成不变的，而是取决于此时资料传送的方向。SDA和SCL均为双向I/O线，通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线都是高电平。连接总线的器件的输出级必须是集电极或漏极开路，以具有线“与”功能。I2C总线的资料传送速率在标准工作方式下为100kbit/s，在快速方式下，最高传送速率可达400kbit/s。 3.4 键盘模块 系统中要实现电话号码的输入，软件系统的设置， 就需要一个人机交互的平台，那么将数据输入到我们的 系统中就需要键盘，我们的键盘是利用了一块键盘驱动 控制器ZLG7290。此模块也是利用I2C总线进行数据 传输，系统连接方式如右图3.4a所示: ZLG7290键盘/LED驱动器是周立功公司针对仪器 仪表行业的需要自行研制的一款芯片。该芯片能自动完 成8位LED数码管的动态扫描和(最多)64按键检测扫 描，大大减轻单片机的用于显示/键盘的工作时间和程 序负担，可使集中资源用于信号的检测和控制。由于采 用I2C总线方式使得芯片与单片机间的通讯只用2个图3.4a I/O口便可完成，节省了单片机有限的口资源。该芯片 为工业级芯片，抗干扰能力强，在工业测控中已有大量应用。该芯片提供I2C 串行接口和键盘中断信号方便与处理器接口，可驱动8 位共阴数码管或64 只独立LED 和64 个按键，可控扫描位数可控任一数码管闪烁，提供数据译码和循环移位元段寻址等控制，8个功能键可检测任一键的连击次数， 无需外接组件即直接驱LED 可扩展驱动电流和驱动电压， 提供工业级器件多种封装形式PDIP24 、SO24。其构成功能框图如下图3.4b所示: 图3.4b 11 四川理工学院本科毕业(设计)论文 3.4.1内部寄存器 系统状态部分: 1. 系统寄存器SystemReg 地址00H 复位值11110000B。 键盘部分: 2. 键值寄存器(Key):地址01H 复位值00H 。Key 表示被压按键的键值。当Key=0 时，表示没有键被压按。 3. 连击次数计数器(RepeatCnt); 地址02H，复位值00H。 RepeatCnt=0 时，表示单击键。RepeatCnt 大于0 时，表示键的连击次数，用于区别出单击键或连击键，判断连击次数可以检测被按时间。 4. 功能键寄存器(FunctionKey):地址03H， 复位值0FFH 。FunctionKey 对应位的值=0 表示对应功能键被压按(FunctionKey.7 FunctionKey.0 对应S64 S57); 命令接口部分 5. 命令缓冲区(CmdBuf0 CmdBuf1): 地址07H,08H，复位值00H,00H 用于传输指令。 因为我们没有用到这块芯片做显示驱动，所以显示部分不作叙述。 3.4.2 通信接口 有效的按键动作(普通键的单击连击和功能键状态变化)都会令系统寄存器(SystemReg) 的KeyAvi 位置1， /INT 引脚信号有效(变为低电平)。用户的键盘处理程序可由/INT 引脚低电平中断触发，以提高程序效率;也可以不采样/INT 引脚信号节省系统的I/O 数，而轮询系统寄存器的KeyAvi 位。要注意读键值寄存器会令KeyAvi 位清0 ，并会令/INT 引脚信号无效。为确保某个有效的按键动作所有参数寄存器的同步性，建议利用I2C 通信的自动增址功能连续读RepeatCnt，FunctionKey 和Key 寄存器，但用户无需太担心寄存器的同步性问题，应为键参数寄存器变化速度较缓慢(典型250ms 最快9ms)。 3.5 LCD模块 同键盘模块一样，LCD显示模块也是为我们提供一个人机交互的平台，让我们能够更方便的进行对系统的设置，通过该模块，我们就能直观看见系统现在所处的状态。 我们的LCD显示模块采用深圳市晶汉达(JHD)电子的JHD12864F液晶显示模块，具体型号为JHD529M1，内置中文字形点阵LCD控制驱动器ST7920，具体参数如下: 显示内容:16x16 字符点阵:128x64点(带字库) 驱动方式:1/64D反射型、带EL或LED背光源 EL/100VAC，400HZ LED/4.2VDC VDD=5.0V?10%,VSS=0V,Ta=25? 该模块系统框图如下: 12 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 图3.5 该模块接口如下: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VSS VDD VO D/I R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 PSB NC RST VEE/NC A K 该模块的控制方法主要是由主控芯片ST7920决定的,所以下面我们就ST7920作简单的介绍: 3.5.1中文字形点阵LCD控制驱动器ST7920 ST7920点阵LCD控制/驱动IC是Stronix公司的产品，可以显示字母、数字元元元记号、中文字型及自订图块显示，它可以提供三种控制接口，分别是8位微处理器接口，4位微处理器接口及串行接口;所有的功能，包含显示RAM，字型产生器，以及液晶驱动电路和控制器，都包含在一个单芯片里，只要一个最小的微处理器系统，就可以操作ST7920 LCD控制/驱动IC。 ST7920 LCD驱动器由33个common及64个segment所组成，segment驱动器的扩充可以视需要由ST7921 Segment驱动器来提供扩充显示范围的任务，一个ST7920可以显示1行8个字或是2行4个字，或是配合ST7921使用2行16个字的显示。 3.5.2 在系统中的应用 因为ST7920可以提供三种控制接口，所以我们的JHD12864F液晶显示模块的硬件连接方法就有三种方法: 第一种 8位微处理器接口: D0-D7 共8位资料口和单片机相连，PSB置1，然后将RST、R/W、RS、E和单片机相连接; 第二种 4位微处理器接口:D4,D7共四位资料口和单片机相连，PSB置1，然后将RST、R/W、RS、E和单片机相连接; 第三种 串行接口:PSB置0，然后将RST、R/W、RS、E和单片机相连接;这里R/W做串行资料端口，E做串行时钟脉冲。 3.6 ISD1420语音模块 要将我们语音信息进行存储和读取，这就需要一个专门的模块，这就是我们的语音模块。在系统设置的时候，我们就将报警时该系统报警点所在的位置、户主等相关信息 13 四川理工学院本科毕业(设计)论文 通过语音的方式录制到该系统中，并在遇到入侵信号并接通被呼叫号码后，通过电话线，播放录制好的语音信息，这就是我们语音模块的作用。我们的语音模块选用的时ISD1420专用语音芯片。 ISD1110/ISD1420系列单片录放时间8至20秒，音质好。芯片采用CMOS技术，内含震荡器、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波器、平滑滤波器、扬声器驱动及EEPROM数组。最小的录放系统仅需麦克风、喇叭、两个按钮、电源及少数电阻电容。在录放操作结束后，芯片自动进入低功耗节电模式、功耗仅0.5uA。ISD1110/ISD1420系列有唯一的录音控制和边缘/电平触发两种放音控制。不分段时外围线路最简，也可按最小段长为单位任意组合分段，“最大段数”芯片提供若干操作模式，大大提高了控制的灵活性。芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术，每个采样直接存储在片内单个EEPROM单元中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调各效果，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率从5.3，6.4到8.0KHz，对音质仅有轻微影响。片内信息可保存100年(无需后备电源)，EEPROM单片可反复录音十万次。 ISD1420的放音过程很简单，单片机通过一个埠连接ISD1420的PLAYL脚，控制放音启动和选择电平放音模式，当此管脚的信号由高变为0时，将开始放音操作;PLAYL变为高电平，遇到结束标志(EOM)或内存的尾部放音将停止。 下图3.6b就是我们的硬件连接方式: 图3.6b 3.7发送电路设计 当MT8880作为发送器时数据总线上D0,D3四位二进制代码被锁存在发送资料寄存器中，发送的DTMF信号频率由3(579545 MHz的晶振分频产生。分频器首先从基准频率分离出8个不同频率的正弦波，行列计数器根据发送资料寄存器中的资料，以八 14 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 取二方式分离出一个高频信号和一个低频信号，经开关电容做D,A转换，在加法器中合成DTMF信号，并从TONE端输出，电路图如下图所示。 图3.7.3 3.8 电话线接口模块 该模块提供一个我的系统中的语音模块和双音多频模块同电话网的一个接口，并将音频信号经过一定的电压幅度等变换以后再耦合到电话网中，并由中央控制模块进行集中控制。 通过电话线发送报警信息是该报警主机的主机的主要报警方式。 要把信号传送到接听电话机上，首先必须知道数字程控交换机NO.7信令中与用户线信令相关的信息，具体来说，包括呼叫流程、用户状态信令、地址信令、可闻信号。用户状态信令通过用户话机的叉簧产生，是直流信令。摘机时，用户环路闭合，在用户线上有直流电流流过，挂机时用户环路断开，用户电话的阻抗。地址信令也称选择信令，是双音多频信号，即俗称的电话号码。可闻信号包括4种，一般采用450Hz的交流信号，如:拨号音是450Hz正弦波，电压峰峰值Vpp,0.7V，是连续发送的信号;回铃音是450Hz正弦波，电压峰峰值Vpp,0.7V，5秒周期信号，其中1秒送，4秒断;忙音是450Hz正弦波，电压峰峰值Vpp,0.7V，0.7秒周期信号，其中0.35秒送，0.35秒断;通知音是450Hz正弦波，电压峰峰值Vpp,0.7V，1.2秒周期信号，其中0.2秒送，0.2秒断，0.2秒送，0.6秒断;催挂音是450Hz正弦波，电压峰峰值远大于，是连续发送的信号. 3.11无线发射/接收编译码模块 从传感探测模块发出的报警信号我们是通过无线信道传输的，这就要用到我们的无线发射/接收模块;另外，我们的无线加密电子开关也是要用到这个模块。下面我们来简单介绍一下这部分电路的构成. 15 四川理工学院本科毕业(设计)论文 3.11.1无线发射/接收 发射模块:我们的发射机中频频率工作在315MHz，在稳频处 理上采用最先进声表谐振器(SAW)组件，大大提高了频稳度。发射 机电路图如右所示: 接收模块:我们的接收机采用超外差接收机，超外差接收机和 超再生接收机相比成本相对较高，温度适应性强，接收灵敏度更高， 而且工作稳定可靠，抗干扰能力强，产品的一致性好，接收机本振 辐射低，无二次辐射，性能指针好，容易通过FCC或者CE等标准 的检测，符合工业使用规范。 超外差接收机对天线的阻抗匹配要求较高，要求外接天线的阻 抗必须是50欧姆的，否则对接收灵敏度有很大的影响，所以如果 用1/4波长的普通导线时应为23厘米最佳，要尽可能减少天线根图3.11.1a 部到发射模块天线焊接处的引线长度，如果无法减小，可以用特性 阻抗50欧姆的射频同轴电缆连接。 下面示实际电路图: 图3.11.1b 3.11.2 编译码 我们的编译码采用PT2262/PT2272编译码专用芯片，PT2262/2272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译码电路，PT2262/2272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)资料端管脚,设定的地址码和资料码从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，译码芯片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，与此同时相应的资料脚也输出高电平，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资料信号，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编译码芯片还有以下特点:CMOS工艺制造，低功耗，外部元器件少，RC振荡电阻，工作电压范围宽:2.6-15v，资料最多可达6位，地址码最多可达531441 16 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 种 PT2272译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，资料只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控资料发生变化时改变。M表示非锁存输出，资料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信道，当采用4路并行数据时(PT2272-M4)，对应的地址编码应该是8位，如果采用6路的并行资料 时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是6位。 振荡电阻: PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收，随着技术的发展市场上出现一批兼容芯片，在实际使用中只要对振荡电阻稍做改动就能配套使用，根据实际使用经验，下面的参数匹配效果较好: 3.12 图像采集/ 存储模块 USB 概述 简介: USB 是英文Universal Serial Bus 的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它是一种应用在PC 领域的新型接口技术。自从1995 年PC 机带有USB 接口， 1998年USB 接口逐步走进大规模实用阶段。这几年，随着大量支持USB 的个人计算机的普及，USB 逐步成为PC 机的标准接口已经是大势所趋。在主机(host)端，最新推出的PC 机几乎100%支持USB;而在外设(device)端，使用USB 接口的设备也与日俱增，例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标等等。 USB 设备之所以会被大量应用，主要具有以下优点: 1. 可以热插拔，告别“并口和串口先关机，将电缆接上，再开机”的动作。 2. 系统总线供电，低功率设备无需外接电源，采用低功耗设备，并可提供 5V/500mA 电源。 3. 支持设备众多，支持多种设备类，例如鼠标，键盘，打印机等。 4. 扩展容易，可以连接多个设备，最多可扩127 个。 5. 高速数据传输，USB1.1 是12Mbps，USB2.0 高达480MbpS。 6. 方便的设备互连，USB OTG 支持点对点通信，例如数码相机和打印机直 接互连，无需PC。SB 设备也有其缺点，包括: 1. 供电能力，如果外设的供电电流大于500mA 时，设备必须外接电源。 2. 传输距离，USB 总线的联机长度最大为5m，即便是用HUB 来扩展，最远 也不超过30 米。 USB 规范: USB 的所有标准主要包括三部分:USB 基本规范，USB 设备类规范和USB HOST主控器规范。可以通过访问USB 实施者www.usb.org 论坛来得到USB 标准和信息。USB 基本规范也就是USB1.0,USB1.1,USB2.0 和USB OTG 规范，主要版本如下表。 USB(通用串行总线)是用于将适用USB 的外围设备连接到主机的外部总线结构,其主要是用在中速和低速的外设。USB 是通过PCI 总线和PC 的内部系统资料线连接，实现资料的传输。USB 同时又是一种通信协议，他支持主系统(host)和USB 的外围设备(device)之间的数据传输。 在USB 的网络协议中每个USB 的系统有且只有一个host，它负责 管理 档案管理制度成本管理项目成本管理财务成本管理档案管理制度及流程 整个USB 17 四川理工学院本科毕业(设计)论文 系统，包括USB Device 的连接与删除、Host 与USB Device 的通信、总路线的控制等等。Host端有一个Root Hub， 可提供一个或多个USB 下行埠。每个埠可以连接一个USB Hub或一个USB Device。 USB Hub 是用于USB 埠扩展的，即USB Hub 可以将一个USB 埠扩展为多个埠。上图中的每个Func(Function)就是一个USB Device，如USB键盘、USB鼠标、USB MODEM、USB硬盘等等。Compound Device 是指带一个Hub 和一个或多个不可删除的USB Device 的复合设备。一个USB系统可连接多达127 个Function。 USB 设备: USB 的设备可以接在PC 上的任意的USB 接口上。而使用Hub 还可以扩展使更多的USB设备连接到系统中，USB的Hub 有一个上行的埠(到host)，有多个的下行埠(连接其它的设备)，从而可以使整个的系统可以扩展的连接127 个外设，其中Hub 也算外设对于USB 系统来说，USB 的host 永远在PC 边，所有的其它连接到host 都称为设备，在设备与设备之间是无法实现直线通信的，只有通过host 的管理与调节才能够实现资料的互相传送。在系统中，通常会有一个根Hub，这个Hub 一般有两个下行的埠。 3.12.1图像采集部分: 我们的这个图像采集报警系统主要是针对家庭用户，所以从性价比方面和实用性方面考虑，一般的PC机用USB摄像头就可以满足需求，而且这种摄像头有很高的实用性和可移动性，非常便于系统的布防要求。但是这种方案面对的一个难题是要实现USB通信就要了解USB的通信方式和对应的USB芯片的控制信令系统。 我们选用的USB摄像头主控芯片是采用我国自主研发的由中星微公司开发的ZC0301PLH芯片。 中星微301系列摄像头处理器芯片产品中使用了自身研发的处理和压缩传输三为一体的系统芯片(System on a Chip)技术，中星微电子有限公司是中国第一个将拥有自主芯片设计产权的数码影像产品出口至国际市场的厂家。 目前市场上多数的摄像头都采用的是中星微301的解决方案，如中星微301+ MI360，中星微301+HV7131R等，其配对产品都是市场上的主流。 现在，虽然这种摄像头主要运用在PC机上，在我们的系统中我们将它作为我们的图像采集模块，130万物理像素完全满足我们的一般需要，所以我们将模拟一个PC主机向301发送控制信号。 ZC0301PLH是一块高速率的单片处理芯片，是小型的28PIN PLCC封装，不需外置DRAM，集成了一个图像处理单元，图像压缩单元以及一个数据传输单元，通过USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)进行传输。 工作参数如下: 传感器模式 VGA，CIF，SIF，QCIF，QSIF 颜色处理(白平衡，曝自动 光) DRAM 不需要 压缩 JPEG 连接方式 USBv1.0&1.1&2.0 电源电压 3.3v 工作温度 0,50摄氏度(环境温度) 18 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 封装类型 08Pin PLCC 具体构成框图如下: 引脚定义如下: 图3.12.1b 所以，由以上信息可知，我们控制301芯片的唯一方法是通过模拟一台PC主机，通过USB和301芯片进行通信，模拟发送301芯片所需要的USB控制包和接收处理301返回的USB相应信号包。 3.12.2中央控制模块 我们的中央控制模块主要是模拟PC机，提供图像采集模块所需要的控制信号，并作为图像采集模块和数据存储模块之间的信道，将采集到的信号存储到内存中。要完成这项功能我们就需要能提供USB支持的接口芯片，通过这块芯片让单片机和301芯片进行通信，将单片机模拟PC HOST。 所以我们首先要选取接口芯片。在我们的系统中，我们选用的是由南京沁恒电子有限公司生产的USB总线接口芯片CH375，支持USB-HOST主机方式和USB-DEVICE/SLAVE 设备方式。 在本地端，CH375 具有8 位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU/MPU等控制器的系统总线上。在USB 主机方式下，CH375还提供了串行通讯方式，通过串行输入、串行输出和中断输出与单片机/DSP/MCU/MPU 等相连接。 CH375芯片: ? 全速USB-HOST 主机接口，兼容USB V2.0，外围元器件只需要晶体和电容。 ? 全速USB 设备接口，完全兼容CH372 芯片，支持动态切换主机与设备方式。 ? 主机端点输入和输出缓冲区各64 字节，支持常用的12Mbps 全速USB 设备。 ? 支持USB 设备的控制传输、批量传输、中断传输。 ? 自动检测USB 设备的连接和断开，提供设备连接和断开的事件通知。 ? 内置控制传输的协议处理器，简化常用的控制传输。 ? 内置固件处理海量存储设备的专用通讯协议，支持Bulk-Only传输协议和SCSI、UFI、RBC 或等效命令集的USB 存储设备(包括USB 硬盘/USB 闪存盘/U 盘)。 ? 通过U 盘文件级子程序库实现单片机读写USB 存储设备中的文件。 ? 并行接口包含8 位数据总线，4 线控制:读选通、写选通、片选输入、中断输 19 四川理工学院本科毕业(设计)论文 出。 ? 串行接口包含串行输入、串行输出、中断输出，支持通讯波特率动态调整。 ? 支持5V 电源电压和3.3V 电源电压，CH375A 芯片还支持低功耗模式。 ? 采用SOP-28 封装 3.12.3存储模块 可以作为图像采集系统的存储模块方案有很多，比如磁带记录机，它以容量大为优势，现在还成为大部分服务器工作站的资料存储方式，但它的价格高昂，在本系统中不做考虑;另外硬盘存储也是现有存储方案中相当成熟的一种方案，它以容量大(现主流硬盘为40,160G)，传输速率高(33Mb/s、66Mb/s)，单M价格低的优点;另外就是现在最流行的U盘，它以存储速率较高(6-12Mb/s)，容量较大(主流128M-1G),单M容量较低，体积小、携带方便的优点。 究竟选用哪种存储方案需要从整体系统需求和成本方面考虑。 首先我们用我们所选用的301摄像模块采集1分钟的图像，分辨率为640×480，15fps的传输速率，文件的大小为220Mb，那么: 传输速率,220Mb/60s = 3.67 Mb/s<6Mb/s 20 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 第四章 智能无人监控防盗报警系统软件设计 本次系统的软件设计采用C语言来完成，在Keil µVision2 IDE中编译调试，编译 51，最后通过ISP方法把生成的HEX文件下载到AT89S52单片机片内的8k 器为Keil Cx Bytes Flash片内程序内存中运行。 我们先来介绍一下AT89S52单片机存储区结构。 4.1 AT89S52单片机存储区结构 在Keil µVision2 IDE中程序调试通过后，就可以编译生成HEX格式的16进制文件。然后必须把这个文件下载到89S52单片机存储区的CODE区里面，上电后单片机里的程序才可以正常运行。同时，单片机上电运行时产生的变量的生存空间也是存在于存储区里。所以单片机的存储区在C51编程中起着至关重要的作用，为了编写出高效稳定的程 存储区结构有所了解。序代码，就应该对单片机 89S52 结构提供给用户 3 个不同的存储空间，如图4.1。每个存储空间包括从 0 到最大存储范围的连续的字节地址空间。通过利用特定地址的寻址指令，解决了地址重叠的问题。 三个地址空间的功能如图所示 图4.1 89S52存储结构 4.1.1 CODE 区 第一个存储空间是代码段，用来存放可执行代码，被 16 位寻址，空间可达 64K。代码段是只读的，AT89S52片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器用来存储程序代码。 除了可执行代码，还可在代码段中存储查寻表，为达此目的，8051 提供了通过数据指针 DPTR 或程序计数器加上由累加器提供的偏移量进行寻址的指令，这样就可以把表头地址装入 DPTR 中，把表中要寻址的元素的偏移量装入累加器中，89S52 在执行指令时的过程中把这两者相加，由此可节省不少指令周期。 4.1.2 DATA 区 第二个存储区是89S52 的前 128 字节内部 RAM 。这部分主要是作为数据段，称为 DATA 区，指令用一个或两个周期来访问数据段， 访问 DATA 区比访问 XDATA 区要快，因为它采用直接寻址方式，而访问 XDATA 须采用间接寻址，必须先初始化 DPTR。通常 21 四川理工学院本科毕业(设计)论文 我们把使用比较频繁的变量或局部变量存储在 DATA 段中，但是必须节省使用 DATA 段，因为它的空间毕竟有限。 另外一个子段叫做位寻址段(BDATA)，包括 16 个字节，共 128 位 每一位都可单独寻址。89S52 有好几条位操作指令，这使得程序控制非常方便，并且可帮助软件代替外部组合逻辑，这样就减少了系统中的模块数，位寻址段的这 16 个字节也可像数据段中其它字节一样进行字节寻址。 4.1.3 特殊功能寄存器 中断系统和外部功能控制寄存器位于从地址 80H 开始的内部 RAM 中，这些寄存器被称做特殊功能寄存器，简称SFR。其中很多寄存器都可位寻址，可通过名字进行引用，如果要对中断使能寄存器中的 EA 位进行寻址，可使用 EA 或 IE.7或 0AFH。SFRs 控制定时/计数器，串行口，中断源及中断优先级等，这些寄存器的寻址方式和 DATA区中的其它字节和位一样。 4.1.4 IDATA 区 89S52 有附加的 128 字节的内部 RAM 位于从 80H 开始的地址空间中，被称为 IDATA，因为 IDATA 区的地址和 SFRs 的地址是重叠的，通过区分所访问的存储区来解决地址重叠问题，因为 IDATA 区只能通过间接寻址来访问。 4.1.5 XDATA 区 89S52 的最后一个存储空间为 64K，和 CODE 区一样，采用 16 位地址寻址，称作外部数据区，简称 XDATA 区，这个区通常包括一些 RAM(如 SRAM)或一些需要通过总线接口的外围器件。 4.2 软件程序 4.2.1 软件程序结构 如图4.2.1a所示,本次课题的程序结构由头文件(reg52.h, intrins.h)和包含主函数的主程序文件(main.c)，以及若干按功能模块区分的子程序文件组成。 系统总体软件流程图入下: 22 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 图4.2.1b 系统流程图 下面就以上涉及到的子程序做简单的介绍: 23 四川理工学院本科毕业(设计)论文 4.2.2 delay.c子程序 包含延时函数Delay()，为其它功能模块程序提供精确延时。当晶振采用11.0592MHz ,655.36s的精确延时，延时时间多少由参数t确定: 时，可以提供10ms t>0时，延时(t*0.01)s t=0时，延时655.36s 4.2.3 iic.c子程序 用单片机的两个端口分别模拟I2C串行总线的串行数据线SDA和串行时钟线SCL，实现与采用I2C串行总线接口的器件之间的数据交换。 图3.4.3 iic.c子程序结构框图 4.2.4 zlg7290.c子程序 文件包含所有与键盘接口控制芯片ZLG7290相关的控制函数，为其他功能模块提供人机交互支持。 图3.4.4 zlg7290.c子程序结构框图 24 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 4.2.5 mt8880c.c子程序 文件包含MT8880C芯片的所有控制函数，为系统提供电话双音多频拨号功能。可以通过不同的命令控制线来选择不同的状态，主要有接收状态和发送状态。芯片里有五个寄存器，可归为三类:数据转移寄存器、收发控制寄存器和收发状态寄存器。 如图3.4.5a所示,主要函数包括: 图3.4.5a mt8880c.c子程序结构框图 4.2.6 ch375.c子程序 本次设计中采用U盘作为采集的图像数据的存储介质，用单片机控制CH375 USB接口芯片对U盘进行读写。 a) U盘数据的存取方式 U盘数据的存取一般分为两种方式:作为存储器读写和按照文件格式读写。 当U盘作为存储器进行读写时，读写方法与读写闪存差不多，优点是操作简单，速度快;缺点是由于计算机要求U 盘中的数据按照特定的文件格式进行组织，所以如果直接将U 盘当作存储器，而不符合文件格式，那么写入数据后的U盘插到计算机中，只能通过工具程序取出数据。 当U盘按照文件格式读写时，单片机需要分析U盘的已有文件系统，并按照其格式进行数据读写，操作复杂，速度也有所下降，很多操作需要数百条语句才能完成。写入数据后的U 盘插到计算机中，计算机可以直接看到相应的文件，并可以直接读写其中的数据。 为了兼容WINDOWS 下的文件系统，绝大多数USB 闪存盘常用的文件系统是FAT12 或者FAT16，部分U 盘或者USB 外置硬盘，常用的文件系统是FAT32。在本次设计中，因为采集的图像数据要求实时存储，所以存储速度是首先要考虑的因素，因此我们决定采用把U盘作为存储器读写的方法，来确保存储动态图像的帧数。 b) ch375.c子程序流程图 25 四川理工学院本科毕业(设计)论文 图4.2.6 ch375.c子程序流程图 26 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 第五章 系统的调试 我们对整个系统进行了调试，调试结果如下: 首先通过键盘模块预存电话号码到存储芯片中，然后将话音信号录制到语音芯片中，当系统遇到报警信号后，中央控制器控制系统摘机、MT8880产生双音多频信号，然后播放预先录制的语音信号，然后还可以通过无线遥控器对系统进行开关控制，存储模块也可以正常存储数据，但是，部分模块遇到一些问题，还在调试中，这些模块是: 1、图像采集模块: 由于缺少USB开发设备，对数据包的摘取分析只能通过软件Bus Hound 5.0来做，但是由于软件局限性，模拟发包时计算机死机，现在还无法继续。 2、铃音检测模块: 对催挂音等信号的检测由于交换机反馈的信号幅度较弱，信噪比低，提取出来的信号无法让LM567正常识别，电路还在改善中，加入滤波电路应该可以解决。 3、红外探测无线发射模块: 红外模块和无线发射模块单独调试正常，当将两个模块同时工作时，无线发射模块的编码端2262芯片产生的数据串输出，会干扰红外模块的传感器输入端，导致红外模块无法正常工作，具体解决方案还在试验中。 27 四川理工学院本科毕业(设计)论文 第六章 结束语 在本系统中，本人主要负责整个系统的硬件部分，荣扬负责系统的软件部分。我们的系统总的来说是成功的，其中还有一些不足地方希望老师们提出宝贵的意见～ 多功能、多用途、高性价比的智能无人监控防盗报警系统将是我们防盗报警系统的发展方向。指纹识别，图像识别等新技术的应用，在防盗报警系统中，也将会大大提高防盗报警系统的自动化、智能化;报警专家系统的引入，可以让报警系统具有判断、推理、识别、理解、学习等功能，真正实现报警系统的智能化。互联网的普及、为报警系统网络化打下了基础，多点联网，集中控制。 构建和谐社会，创建智能化社区，我们的智能防盗报警系统将有着相当广阔的社会前景和应用前景。 28 高澜波:智能无人监控防盗报警系统 致 谢 本文的编写和具体实物的制作调试都是在周波老师的指导下完成的，在这期间，她为我们提供了优异的实验条件，提供了大量的建议，在此，衷心的感谢周老师的栽培和指导～ 在本设计的开发过程中，荣扬同学在该系统的系统构成和软件部分做出了大量的工作，在我们的互相交流中，我也学习到了很多东西，在此，非常感谢～ 感谢四川省人工智能重点试验室的老师们，在实验室良好的氛围和条件中，让我学到了很多很多，并感谢电信系为我们提供过指导帮助的老师们～ 同时向一直来支持和帮助我的老师、同学和朋友们致谢～ 29 四川理工学院本科毕业(设计)论文 参考文献 [1] 何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计,北京，航空航天大学出版社，1990 [2] 贾金玲，单片机原理及应用，成都，电子科技大学出版社，2004 [3] 谢嘉奎，电子线路，北京，高等教育出版社，1999 [4] 曾黄麟，信号与线性系统，重庆，重庆大学出版社，2002 [5] 樊昌信，通信原理，北京，国防工业出版社，2001 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