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1、题 目 汽车车智能防盗防防撞报警系统统的设计 学生姓名 贺晶晶晶 学号 122130244118 所在学院 物物 理 与 电 信 工工 程 学 院 专业班级 通通 信 工 程 12204 班班 指导教师 薛转转花 完成地点 物理与与电信工程学学院实验室 2016年066月05日毕业设计任务书书院(系) 物理与与电信工程学学院 专业班级 通通信12044 学生姓姓名 贺贺晶晶 一、毕业设计题题目 汽车智智能防盗防撞撞控制系统的的设计 二、毕业设计工工作自_ 20155_年_12_月10 _日 起至_ 2016_ _年 6 月_ _20 _日日止三、毕业设计进进行地点: 博远楼物理理与电信工程程学
2、院通信工工程系实验室室 四、毕业设计内内容要求:设计目的与意义义:随着人们们生活水平的的不断提高,汽汽车作为重要要的代步工具具,在人们生生活中发挥重重要的作用,人人们对于汽车车的安全要求求也越来越高高。本次设计计要求学生根根据所学知识识,完成汽车车智能防盗防防撞系统的设设计,该系统统可实现当汽汽车在高速行行驶或静止停停放过程中,能能够全面的实实时的监测到到车内外一切切情况,当出出现与别的障障碍物在一定定的距离内或或当出现火警警、外人侵入入等不安全情情况时,系统统能够及时报报警,可以使使人们采取相相应的措施,保保护车主财产产的安全。要要求学生根据据设计要求完完成本次设计计任务,提高高学生分析问问
3、题、解决问问题的能力。 其具体要要求如下: 2要求求自选一种方方案完成汽车车智能防盗防防撞控制系统统的设计; 3要求求采用软、硬硬件结合的方方式完成系统统电路的设计计; 4. 完完成系统硬件件电路的搭建建和系统整体体测试,实现现汽车的智能能防盗防撞控控制系统。 毕业论文文要求: 1毕毕业设计论文文撰写要求格格式规范,设设计思路清晰晰,条理清楚楚; 2英文文文献翻译要要求语句通顺顺流畅,词义义准确,用词词恰当; 3. 毕毕业设计论文文内容完整,准准确无误,用用A4纸张打打印。 进程安排排如下: 2016年年1月10日日-3月115日: 查查资料,调研研,确定方案案,并按时在在系统中提交交开题报告
4、。 2016年年3月16日日-4月225日:对系系统硬件电路路进行模块化化设计,采用用编程语言进进行软件编程程, 完成硬件件电路的仿真真;在系统中中提交外文翻翻译;完成中中期检查报告告。 2016年年4月26日日5月20日日:进行系统统硬件电路的的搭建、调试试和测试,完完成毕业设计计验收。 2016年年5月21日日-5月331日:完成成毕业设计论论文初稿、定定稿和终稿,并并在系统中提提交。 2016年年6月1日-6月155日: 进行行毕业设计答答辩,提交毕毕业设计资料料。 指 导 教 师师 系(教 研 室室) 通通 信 工 程 系 系(教研室)主主任签名 批准准日期 2015年 12月 220
5、日 接受设计任务开开始执行日期期 2016年11月_10日日 学生签签名 汽车智能防盗防防撞报警系统统的设计作者:贺晶晶 (陕西理工学院院 物理与与电信工程学学院 通信信工程专业 2012级级4班,陕西西 汉中 77230011)指导教师:薛转转花 摘 要 随着经济的的快速发展,汽汽车成为了人人们的主要代代步工具,汽汽车安全得到到人们越来越越多的关注。为了保证车主的人身财产安全,设计了一款具有自动监测汽车危险信息并且可以无线报警的监测系统。该系统硬件采用单片机STC89C51作为控制芯片,由红外检测模块、超声波检测模块、显示模块、声光报警模块和GSM报警模块等电路组成。该系统通过传感器采集信息
6、,通过单片机处理判断是否有危险信号,当有被撞危险时,通过无线发射与接收电路实现声光报警,当有被盗危险时,由单片机发送AT指令到GSM模块,通过声光提示报警信息,最终由GSM模块发送报警信息至用户手机。程序采用C语言进行编写,由Keil软件编译下载入主控芯片。经过测试,该系统实现了智能防盗防撞的设计要求,且电路简单,体积小,价格便宜。 关键键字 单片片机 超声声波测距 无无线报警 GGSM模块 红外感应 Design of veehiclee inteelligeent anti theftt and anti colliision alarmm systtemAuthor: Jinggjing
7、 He (Grade112,Classs4,Majoor of Commuunicattion EEngineeeringg,Schoool off Physsics aand teelecommmuniccationn Engiineeriing off Shaaanxi UUniverrsity of Teechnollogy, Hanzhhong 77230011,Shaaanxi)Tutor: Zhuannhua Xue Absstractt Withtherapiddeconoomicdevellopmennt, thecarbecammethemainmeanssoftranssp
8、ort, carsecurrityreceivved moore annd morreattenntion.In orrder tto enssure tthe saafety of thhe ownners persoonal pproperrty, aa moniitorinng sysstem iis dessignedd, whiich caan auttomatiicallyy moniitor tthe daangeroous innformaation of thhe auttomobiile annd cann be wwireleess allarm. The hhardwa
9、are off the systeem adoopts ssinglee chipp micrrocompputer STC899C51 aas thee conttrol cchip, whichh is ccompossed off infrrared detecction modulle, ulltrasoonic ddetecttion mmodulee, dissplay modulle, soound aand liight aalarm modulle andd GSM alarmm moduule. TThe syystem throuugh thhe sennsor ggat
10、herring iinformmationn, proocessiing thhroughh the MCU tto juddge whhetherr therre is a dannger ssignall, wheen thee riskk of hhit, tthrouggh wirrelesss trannsmittting aand reeceiviing ciircuitt to aachievve thee sounnd andd lighht alaarm, wwhen tthere is riisk off thefft, thhe MCUU sendds commmands
11、s to tthe GSSM module, by aacousttoopticc prommpt allarm iinformmationn, eveentuallly byy the GSM mmodulee to ssend aalarm inforrmatioon to the uuserss mobiile phhone. The pprograam usees C llanguaage too preppare, by thhe Keiil sofftwaree compiile annd dowwnloadd to thee mainn conttrol cchip. After
12、r testting, This systeem hass reallized the ddesignn requuest oof thee inteelligeent guuard aagainsst theeft, aand thhe cirrcuit is siimple, the volumme is smalll, thee pricce is cheapp. Keyy wordds MCU Ultrrasoniic disstancee meassuremeentWirelless aalarmGSM mmoduleeInfraared iinducttion目录1 绪论111.1
13、课题研究究的背景11.2课题的研研究目的与意意义11.3本课题解解决的主要内内容22 系统方案设设计与选择32.1方案设计计目的32.2方案一:采用上位、下下位机(PCC-PLC)32.3方案二:采用TI公公司DSP控控制器TMSS320LFF240732.4方案三:采用STCC公司的STTC89S551单片机42.5系统方案案比较与选择择43 系统硬件件电路设计53.1 STCC89C511单片机电路路设计53.2无线发射射电路的设计计与性能分析析83.2.1 SSC22622发射模块性性能简介83.2.2 SSC22622接口电路设设计83.3无线接收收模块设计与与性能分析9 3.3.1
14、SC22272性能能简介93.3.2 SSC22722接口电路设设计93.4 数码管管显示模块93.5 声光报报警电路设计计103.6 超声波波测距模块103.6.1 超超声波原理103.6.2 超超声波模块接接口电路113.7 GSMM模块电路设设计123.7.1 TTC35无线线模块介绍123.7.2 TTC35模块块的指标参数数123.7.3 GGSM ATT指令123.7.4 GGSM接口电电路133.8 HC-SR5011传感器设计计133.9 振动传传感器电路153.10 系统统电路原理图图164 系统软件的的设计184.1 开发工工具介绍184.2 主程序序设计184.3 程序编
15、编译与下载215 系统电路的的搭建及调试试24 5.1 系统硬件电电路仿真245.1.1 PProtuees简介24 5.1.2 电路仿仿真245.2 系统硬硬件搭建与调调试245.2.1 硬硬件电路搭建建245.2.2 硬硬件电路调试试255.3 测试结结果及分析266 总结与展展望296.1 总结296.2 展望29致谢30参考文献311附录A 英文文文献原文32附录B 英文文文献译文40附录C 系统源源程序50附录D 元器件件清单62VI陕西理工学院毕业设计1 绪论 近年来来,随着社会会和经济的快快速发展和工工业的发展,人民生活水水平也显著提提高,交通越越来越发达,越来越多的的汽车进入人
16、人们的日常生生活中,随着着科学技术的的发展,汽车车盗窃越来越越高科技,偷偷车已成为不不容忽视的问问题了,防盗盗防撞对于汽汽车制造商或或社会保险具具有非常重要要的研究价值值,如何开发发一系列更严严格的法律法法规,发展的的更有效的汽汽车防盗装置置,减少了所所有者的损失失是未来研究究的一个重要要问题。随着着敞篷车的普普及,汽车门门锁没有万无无一失的铁将将军,车门锁锁防盗系统的的概念进一步步稀释,即各各种汽车防盗盗设备出现,随着汽车技技术的不断发发展,享受汽汽车给我们带带来了便利,但也产生了了一些混乱的的实际问题。一方面汽车的数量逐年增加,而街道,公路,停车场等可用于调转的空间越来越小;另一方面,新司
17、机,及一些非专职司机越来越多,由于倒车而产生的问题越来越多,倒车引起的纠纷也越来越多。倒车时,车辆与人,车辆与车辆,车辆与障碍物之间的碰撞时有发生,倒车已成为令人头疼的事情,即使是经验丰富的老司机也会抱怨倒车是一件费力费神的事情。为了减少因倒车和汽车无人时被盗而产生的损失,需要有一种专门的系统来帮助司机很好的进行倒车和防盗-汽车倒车防撞防盗系统。 目前汽汽车防盗器由由最早的机械械控制,发展展成为钥匙控控制电子密码码 遥控呼呼救短信报警的汽汽车防盗系统统,由落后简简单的机械钥钥匙防盗技术术走向电子防防盗、生物特特征式电子防防盗。电子防防盗系统要由由电子控制的的遥控器或者者钥匙、电子子控制电路、报
18、报警电路和控制单元等组组成1。尤其其是随着微电电子技术的进进步,汽车防防盗技术己向向着自动化、智智能化方向发发展。1.1 课题研研究的背景利用信息感知、动动态辨识、控控制技术与方方法提高的主主动安全性,是是先进汽车控控制与安全系系统(AVCCSS)的主主要研究内容容。毫米波雷雷达和CCDD摄像机时时时检测汽车周周围的状况,当检测距离小于预设值时,系统将发出直观报警信号提醒司机谨慎驾驶。紧急制动系统是利用先进的距离监测系统对车身周围的障碍物距离进行动态监测,当需要减速或制动时,用制动灯亮来提醒驾驶员,并及时监测驾驶员操纵驾驶踏板的踏踩状态,必要时汽车的自动制动系统会自动降低车速,在最危险时刻自动
19、制动。扇形激光束扫描采用的是雷达传感器,即使车辆在弯道行使时也能监测到本车与前方汽车或障碍物的距离,当距离降到预定值时,如果驾驶员还没有采取相应措施,便发出警告信号2。 我国目前已经经建立了一个个全国性的GGSM数字蜂蜂窝移动通信信网络,它是是公共陆地移移动通信网络络的主要途径径。GSM短短消息服务SSMS(短消消息服务)和和语音和传真真传输,主要要的电信业务务的GSM数数字蜂窝移动动通信网络,通过无线传传播控制通道道是一个GSSM通信网络络具体。短消消息服务不需需要建立拨号号连接,使用用存储和转发发短消息服务务中心直接发发送到目的地地址,加上信信息发送到短短消息中心,短消息中心心,然后发送送
20、到最终目的的地,以这种种方式非常适适合使用手机机(手机)组组合方案汽车车防盗报警装装置,在这个个方案中,汽汽车防盗报警警系统电路内内置移动通信信,与指定的的手机用户通通过短信沟通通无处不在的的公共通信网网络,在任何何时候任何地地方监控条件件的车辆,和和电话都是日日常交流工具具,和短信远远程控制汽车车防盗遥控装装置,或接受受警告消息信信号接收器。配配备移动电话话来控制汽车车防盗报警系系统,你可以以得到两个“关注”的所有者,也可以接收收网络由专业业报警服务公公司的成本主主要是短信费费用和适当的的服务费用,当然,加入入一个专业警警察服务网络络,比“关注”的业主更及及时、更强大大的人类的拯拯救。1.2
21、课题的研研究目的与意意义随着社会经济运运输业的蓬勃勃发展,汽车车数量大幅上上涨。交通拥拥挤状况也日日趋严重,撞撞车事件屡有有发生,造成成了不可避免免的人员伤亡亡和经济损失失,针对这种种情况,设计计出一种响应应快,可靠性性高,更经济济的汽车碰撞撞预警系统势势在必行,超超声波测距方方法是最常见见的距离的测测距方法之一一,采用超声声波的测距是是一个非常普普遍的汽车防防碰撞报警系系统设计的方方法。基于GSM手机机的汽车防盗盗报警系统是是汽车防盗报报警技术与移移动通信技术术的集成,在符符合我国车车辆防盗报警警系统标准准的防盗报警警系统主机基基础上,将其其与具有信息息产业部进网网许可证的GGSM移动通通讯
22、模块通过过串口相接,车上的防盗盗传感器感知知到发生被盗盗时,一方面面控制发动机机防止车辆在在没有车主允允许的情况下下使用,一方方而发出警报报信息,又可可以通过GSSM移动通信信网络及时、准准确、有针对对性地向车主主的移动终端端发送短信报报警;GSMM移动通讯模模块通过用户户手机反馈的的操作信号,实实现汽车的防防盗警戒与解解除。开关车车门,还可以以实现切断点点火设备,防防止汽车被人人驾驶逃走。保保障车主的财财产安全3。1.3本课题解解决的主要内内容本课题的研究内内容是以单片片机为控制核核心,控制测测距传感器测测量距离,并并实时显示倒倒车时障碍物物与车间的距距离,有防盗盗功能控制开开关,关闭就就进
23、入防盗状状态,在有人人接近时,系系统通过无线线传输给接收收器报警,报报警电路采用用滴滴声加闪闪光报警。课题目标是汽车车在倒车环境境时能检测出出车距后方障障碍物的距离离,达到危险险距离时进行行声光报警,提提示驾驶员提提高警惕;在在防盗功能开开启时,自动动进行检测,检检测有人靠近近时车门时,打打开报警,控控制车辆,防防止车辆被盗盗。该系统使用Keeil软件完完成单片机与与GSM模块的的通信程序以以及单片机对对命令的处理理程序,以SST89C551型单片机机和西门子公公司的TC335i GSSM模块为核核心。本设计计在研究己有有汽车防盗系系统的基础上上,利用单片片机做控制单单元,以GSSM网络为媒媒
24、介向车主传传递信息。该该系统分为车车载终端和用用户终端两部部分。只要具具备通话功能能的手机都可可以作为用户户终端。车载载终端包括中中央处理器控控制模块,遥遥控模块,GGSM模块和和传感器模块块等。单片机机实时控制用用户终端,可可以根据短信信息的内容实实时处理,用用户可以利用用短信息发送送命令查询或或控制汽车状状态。2 系统方案设设计与选择2.1方案设计计目的 本次设计计解决的主要要问题是防止止汽车被不法法分子盗取和和解决汽车与与障碍物之间间相撞对车主主造成损伤。 本次设设计解决的思思路与方法是是:依据软件件工程化的思思想,设计并并编制系统所所需的软件,使使其能够完成成数据采集、数数据处理、反反
25、馈处理结果果。具体采用用模块化设计计思想,分别别对系统的初初始化模块、延延时模块、测测距模块、红红外检测模块块、中断检测测模块、数据据处理模块和和显示模块的的程序进行了了软件设计,单单片机控制程程序采用C语语言编写。本本系统由防撞撞和防盗两个个子系统组成成,防撞系统统即为汽车倒倒车雷达预警警系统由三个个模块组成,分分别为测距模模块(超声波波发送接收模模块)、控制制模块和显示示报警模块。防防盗系统则包包括红外检测测模块、振动动监测模块、GGSM短信发发送模块、控控制模块和报报警模块。设设计并实现超超声波测距子子系统,用于于近距离障碍碍物的检测。能能够控制超声声波传感器发发射并接收超超声波信号,对
26、对采集到的数数据进行分析析,得出障碍碍物的距离,并并与系统设定定的临界距离离进行比较,在在一定的情况况下给出报警警信息。设计计并实现红外外检测子系统统,用于检测测是否有人非非法入侵,如如果有,切断断汽车点火电电路并且启动动声音报警系系统;还设计计了振动监测测子系统,当当车身出现一一定的振动触触发报警系统统进行声光报报警,同时触触发GSM模模块给车主发发送短消息进进行危险提醒醒。2.2 方案一一:采用上位位、下位机(PC-PLLC)上、下位机(PPLC)技术术是基于工业业控制领域,可可编程逻辑控控制器(PLLC)控制应应用程序开发发。如图2.1所示,系列可编程程序控制器(PLC)在在PC(PLC
27、)作为下位机机和运行可靠靠性的技术已已被广泛认可可,PLC在在系统中的作作用是通过过及时检测的的离散模块或各各种类型的传传感器收集的的系统运行参参数,将运行行参数的数据据传输到PLLC系统,根据采集单单元现场数据据采集单元使使用网络技术术将信息发送送到PLC主主机控制系统统,由PLCC主机(CPPU)到数据据处理,最后后通过总线网网络发送到工工业控制计算算机PC(PPLC)。但但通过使用可可编程序控制制器PLC控控制多传感器器的数据采集集卡,这种方方法在工业生生产中,体积积较大,安装装不方便,和和成本很高4。 图2.1 方案案一控制原理理图2.3 方案二二:采用TII公司DSP控制器器TMS3
28、220LF24407 DSP控制制器TMS3320LF22407片内内有高达322K字的FLLASH程序序存储器,5544字双口口RAM (DARAMM)和2K字字的单口RAAM (SAARAM );它采用高高性能静态CCMOS技术术,使得供电电电压降为33.3V,减减小了控制器器的功耗;TTMS3200的执行速度度使得指令周周期缩短333ns(300MHz),从从而提高了控控制器的实时时控制能力,其其可扩展的外外部存储器总总共192KK字节空间和和高达40个个可单独编程程的GPI00引脚,在这个控制制器里含有55个外部中断断源,其中的的两个中断源源用于电机驱驱动保护电路路,除此之外外,还有两
29、个个可屏蔽中断断和一个复位位电路中断源源。和以上的的方案相比,它它的缺点是硬硬件电路比较较复杂,需要要花费更多的的成本。 图2.2方案二控控制原理图2.4方案三:采用STC公司的的STC899S51单片片机STC89C551单片机是是一个性价比比较高的微控控制器,它的的优点包括以以下几个方面面:1)与同同等价位的单单片机相比,它它具有更大的的内存资源;2)很好的的抑制噪声对对有用信号的的干扰;3)具有丰富的的外围电路,包包括各种常用用的硬件资源源;4)由于于经过多年的的发展,它已已经拥有了很很广泛的应用用,有很高的的参考资料可可以使用,这这可以大大的的加快整个系系统的设计进进程。总之,它它可以
30、给我们们提供一个更更加灵活的方方式去实现我我们需要的功功能。图2.3 方案案三控制原理理图2.5 系统方方案比较与选选择方案一可编程控控制器PLCC通过数据采采集卡控制多多个传感器的的方式,这种种方式多用于于工业,生产产中。实验中中并不常用,因因为其体积大大,安装不放放便,成本高高,操作等空空难度较大,因因此并不是理理想的设计方方案。方案二DSP芯芯片功能强大大,操作使用用难度适中,并并在实验室有有可操作空间间。但其外接接硬件电路较较多,体积会会有所增加,在在系统安装上上增加难度,并并且相比之下下成本要有所所增加,其价价格是单片机机的五倍;方案三单片机其其内存较大,功功能强,抗干干扰能力强、价
31、价格适中。其其操作简单,体体积小,便于于携带。软硬硬件资源都比比较丰富,是是理想的设计计方案。综合以上比较,方方案一和方案案二系统数据据处理任务,控控制实时性要要求高但设计计复杂,体积积较大,成本本高等缺点,而而方案三,设设计简单,体体积小,安装装简易,成本本低等特点,所所以,本次设设计采用的是是第三种方案案作为控制系系统。3 系统硬件件电路设计本设计是利用单单片机的控制制功能,设计计防撞防盗报报警器,实现现距离检测防防撞报警、防防盗报警功能能。本章主要要介绍了通过过对任务的分分析,对总体体的方案进行行论证,并介介绍了总体的的硬件调试与与分析。主控制板硬件电电路框图如图图3.1所示示。 a 防
32、撞电路设计计框图 b GGSM防盗设设计框图 图图3.1 系系统硬件电路路设计框图3.1 STCC89C511单片机最小系系统电路设计计STC89C551单片机是是美国STCC公司最新推推出的一种新新型51内核核的单片机。片片内含有Fllash程序序存储器、SSRAM、UUART、SSPI、PWWM等模块。STC89C551最小系统统如图3.22所示。图3.2 SSTC89CC51单片机机最小系统图图(1)部分串口口的介绍I/O口作为输输入口时有两两种工作方式式,即所谓的的读端口与读读引脚。读端端口时实际上上并不从外部部读入数据,而而是把端口锁锁存器的内容容读入到内部部总线,经过过某种运算或或
33、变换后再写写回到端口锁锁存器。只有有读端口时才才真正地把外外部的数据读读入到内部总总线。上面图图中的两个三三角形表示的的就是输入缓缓冲器CPUU将根据不同同的指令分别别发出读端口口或读引脚信信号以完成不不同的操作。这这是由硬件自自动完成的,不不需要我们操操心,然后再再实行读引脚脚操作,否则则就可能读入入出错,如图图3.2所示示,如果不对对端口置1端端口锁存器原原来的状态有有可能为0QQ端为0Q为1加到场场效应管栅极极的信号为11,该场效应应管就导通对对地呈现低阻阻抗,此时即即使引脚上输输入的信号为为1,也会因因端口的低阻阻抗而使信号号变低使得外外加的1信号号读入后不一一定是1。若若先执行置11
34、操作,则可可以使场效应应管截止引脚脚信号直接加加到三态缓冲冲器中实现正正确的读入,由由于在输入操操作时还必须须附加一个准准备动作,所所以这类I/O口被称为为准双向口。SSTC89CC51的P00/P1/PP2/P3口口作为输入时时都是准双向向口。接下来来让我们再看看另一个问题题,从图中可可以看出这四四个端口还有有一个差别,除除了P1口外外P0P2PP3口都还有有其他的功能能。 RST:复位输输入。当振荡荡器复位器件件时,要保持持RST脚两两个机器周期期的高电平时时间。 ALE/PROOG:当访问问外部存储器器时,地址锁锁存允许的输输出电平用于于锁存地址的的地位字节。在在FLASHH编程期间,此
35、此引脚用于输输入编程脉冲冲。在平时,AALE端以不不变的频率周周期输出正脉脉冲信号,此此频率为振荡荡器频率的11/6。因此此它可用作对对外部输出的的脉冲或用于于定时目的。然然而要注意的的是:每当用用作外部数据据存储器时,将将跳过一个AALE脉冲。如如想禁止ALLE的输出可可在SFR88EH地址上上置0。此时时, ALEE只有在执行行MOVX,MMOVC指令令是ALE才才起作用。另另外,该引脚脚被略微拉高高。如果微处处理器在外部部执行状态AALE禁止,置置位无效。 /PSEN:外外部程序存储储器的选通信信号。在由外外部程序存储储器取址期间间,每个机器器周期两次/PSEN有有效。但在访访问外部数据
36、据存储器时,这这两次有效的的/PSENN信号将不出出现。 /EA/VPPP:当/EAA保持低电平平时,则在此此期间外部程程序存储器(00000H-FFFFHH),不管是是否有内部程程序存储器。注注意加密方式式1时,/EEA将内部锁锁定为RESSET;当/EA端保持持高电平时,此此间内部程序序存储器。在在FLASHH编程期间,此此引脚也用于于施加12VV编程电源(VVPP)。 XTAL1:反反向振荡放大大器的输入及及内部时钟工工作电路的输输入。 XTAL2:来来自反向振荡荡器的输出。(2)STC889C51单单片机最小系系统最小系统包括单单片机及其所所需的必要的的电源、时钟钟、复位等部部件,能使
37、单单片机始终处处于正常的运运行状态。单单片机能正常常运行的必备备条件是电源源、时钟,可可以将单片机机最小系统作作为系统设计计的控制部分,通通过对其进行行存储器扩展展、A/D扩扩展等,使单单片机完成较较复杂的功能能。STC89C551是片内有有ROM/EEPROM的的单片机,因因此,这种芯芯片构成的最最小系统简单单可靠。用SSTC89CC51单片机机构成最小应应用系统时,只只要将单片机机接上时钟电电路和复位电电路即可,最最小系统图如如图3.2所所示,原理框框图如图3.3所示。图3.3 单单片机最小系系统原理框图图 时钟电路STC89C551单片机的的时钟信号通通常有两种产产生方式:要产生一个个时
38、钟信号就就需要给系统统板提供一个个晶振,这个个晶振可以作作为内部时钟钟使用,也可可以作为外部部时钟使用。图图3.4向我我们展示了内内部时钟的电电路。STCC公司在其单单片机内部添添加了震荡电电路,而要产产生需要的脉脉冲信号就需需要在单片机机的18和119引脚间添添加一个晶振振。为了输出出稳定的频率率,就需要加加入滤波电容容。由经验知知,这个值应应当在5-330PF,这这样达到更好好的滤波效果果。 图图3.4 SSTC89CC52内部时时钟电路 复位电路 对于一一个单片机而而言,经常会会遇到一些意意外的情况,这这就需要添加加相应的复位位电路来让整整个系统保持持正常工作。而而这个操作需需要花费你2
39、2个机器周期期。 要想对对着个系统进进行复位,你你可以通过单单片机内置的的看门狗进行行复位,也可可以使用按键键电路来进行行复位。因为为电容具有可可充放带电的的特性,常用用这自动复位位电路中,它它的反应非常常迅速,因此此,需要很短短的时间。 对于按按钮复位电路路而言,它通通常需要更多多的时间,这这是因为它存存在抖动问题题,我们需要要对其进行消消抖操作,也也就是添加几几个周期的延延时,这就增增加整个系统统的复位时间间。本次设计就是采采用按键复位位电路5。图3.5 STTC89C551复位电路路 STC89C551中断技术术中断技术主要用用于实时监测测与控制,要要求单片机能能及时地响应应中断请求源源
40、提出的服务务请求,并作作出快速响应应、及时处理理。这是由片片内的中断系系统来实现的的。当中断请请求源发出中中断请求时,如如果中断请求求被允许,单单片机暂时中中止当前正在在执行的主程程序,转到中中断服务处理理程序处理中中断服务请求求。中断服务务处理程序处处理完中断服服务请求后,再再回到原来被被中止的程序序之处(断点点),继续执执行被中断的的主程序。图3.6为整个个中断响应和和处理过程。图3.6 中断断响应和处理理程 如果单单片机没有中中断系统,单单片机的大量量时间可能会会浪费在查询询是否有服务务请求发生的的定时查询操操作上。采用用中断技术完完全消除了单单片机在查询询方式中的等等待现象,大大大地提
41、高了了单片机的工工作效率和实实时性。3.2无线发射射电路的设计计与性能分析析3.2.1 SSC22622发射模块性性能简介SC2262最最多可有122位(A0-A11)三三态地址端管管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合合可提供5331441地地址码,SCC2262最最多可有6位位(D0-DD5)数据端端管脚,设定定的地址码和和数据码从117 脚串行行输出,可用用于无线遥控控发射电路。编编码芯片SCC2262发发出的编码信信号由:地址址码、数据码码、同步码组组成一个完整整的码字,如如果发送端一一直按住按键键,编码芯片片也会连续发发射。当发射射机没有按键键按下时,SSC22622不接通电源源
42、,其17脚为为低电平,那那么相应的高高频发射电路路就不能正常常工作,反之之,高频电路路则能正常工工作,从而完完成了相应的的调频电路。3.2.2 SSC22622接口模块电路设计计由于无线信号容容易受外界环环境影响,因因此从系统的的可靠性考虑虑,控制信号号传送采用代码发送送,并在同一一区域同时使使用多个系统统也没有影响响,所以无线线信号的22262集成电电路完成编码码,电路有八八个地址信号号和4位数据据信号,不同同的地址和数数据的组合,可可以编制各种种代码成千上上万,可以在在同一区域内内满足彼此不不影响工作6。SCC2262的的电源端与发发射模块的电电源端受制于于震动开关,一一旦车体发生生震动就会开开启SC22262芯片与与发射模块的的电源,一旦旦SC22662芯片工作作则会把已经经固定的编码码信号通过发发射电路发送送出去。其与与单片机的接接口电路图如如图3.7所所示。图3.7 无无线电路与单单片机接口电电路图3.3无线接收收模块设计与与性能分析 3.3.1 SC22272性能能简介SC2272是是一款用以解解码的芯片,编编码芯片SCC2262发发出的编码信信号由:地址址码、