51單片機(jī)設(shè)計(jì)方案TOP10（八）

基于51單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)門(mén)鈴報(bào)警器的設(shè)計(jì)

　　門(mén)鈴在中國(guó)古代較少聽(tīng)說(shuō)，有錢(qián)的大戶(hù)人家是在大門(mén)上裝有裝飾性的門(mén)環(huán)，叫門(mén)的人可用門(mén)環(huán)拍擊環(huán)下的門(mén)釘發(fā)出較大的響聲，有現(xiàn)代"門(mén)鈴"的作用。

　　當(dāng)今，無(wú)線(xiàn)門(mén)鈴與無(wú)線(xiàn)門(mén)鈴報(bào)警器比比皆是，但同時(shí)按照門(mén)鈴與報(bào)警器還是給家庭帶來(lái)了些許麻煩。而無(wú)線(xiàn)門(mén)鈴報(bào)警器就是將門(mén)鈴與報(bào)警器集于一身。它的體積小，性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)得到了人們的好評(píng)。而現(xiàn)在市場(chǎng)上許多產(chǎn)品的遙控器與接收器件的數(shù)據(jù)傳輸都是采用非編碼式，因而互相的影響較大，一旦一個(gè)院子兩戶(hù)人家同時(shí)安裝時(shí)，就很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤響應(yīng)。而基于單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)門(mén)鈴報(bào)警器，將發(fā)射器發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，只有收到與接收機(jī)相配套的遙控器發(fā)射出的信號(hào)時(shí)，接收機(jī)才會(huì)做出反應(yīng)。從而在降低成本的同時(shí)達(dá)到了方便實(shí)用的目的。

　　一、硬件設(shè)計(jì)

　　電路原理圖如下圖所示，主要由無(wú)線(xiàn)接收、數(shù)據(jù)解碼、數(shù)據(jù)處理、報(bào)警電路、音樂(lè)電路、功放電路和電源電路組成。整機(jī)接收頻率315M,數(shù)據(jù)解碼采用市面上用得較多的PT2272專(zhuān)用解碼芯片，可靠性及穩(wěn)定性較好;數(shù)據(jù)處理的任務(wù)由單片機(jī)完成，用于區(qū)分報(bào)警信號(hào)、門(mén)鈴信號(hào)，同時(shí)接受各種操作指令，完成相應(yīng)的操作，當(dāng)接收到報(bào)警信號(hào)后驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，發(fā)出響亮的警車(chē)報(bào)警聲，當(dāng)收到的是門(mén)鈴信號(hào)時(shí)，就發(fā)出音樂(lè)聲。

　　AT89C2051是一帶有2K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)的低電壓，高性能8位CMOS微處理器。它采用ATMEL的高密非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過(guò)在單塊芯片上組合通用的CPLI和閃速存儲(chǔ)器，ATMEL的AT89C2051是一強(qiáng)勁的微型處理器，它對(duì)許多嵌入式控制應(yīng)用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。AT89C2051提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：2K字節(jié)閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)RAM,15根I/O口，兩個(gè)16位定時(shí)器，一個(gè)五向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行口，一個(gè)精密模擬比較器以及兩種可選 的軟件節(jié)電工作方式。空閑方停止CPU工作但允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行工作口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一個(gè)硬件復(fù)位。

　　二、軟件設(shè)計(jì)

　　該報(bào)警器的的設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要集中在軟件的設(shè)計(jì)上，在對(duì)電路的設(shè)計(jì)上，我們對(duì)于音頻發(fā)生電路采用了專(zhuān)用音樂(lè)集成電路，一定程度上簡(jiǎn)化的程序開(kāi)發(fā)的難度，這種電路設(shè)計(jì)方式，當(dāng)要發(fā)出一種聲音時(shí)，只需控制這部分電路供電即可，音樂(lè)電路得電后，產(chǎn)生音頻信號(hào)，送入功放電路放大后便可發(fā)出聲音，為了給有興趣的網(wǎng)友提供改進(jìn)的機(jī)會(huì)，我們留了P3.4口作為音頻信號(hào)的發(fā)生器端口，可根據(jù)網(wǎng)友自己的實(shí)際需要進(jìn)行相應(yīng)功能的開(kāi)發(fā)，在本程序中，我們對(duì)布防和撤防的響應(yīng)聲設(shè)計(jì)成軟件控制，網(wǎng)友可以熟悉了本機(jī)程序后，將門(mén)鈴的音樂(lè)聲也用軟件來(lái)完成，以提高讀者的單片機(jī)軟件編制水平。

　　三、硬件電路的調(diào)試

　　1、電源電路的調(diào)試

　　在本設(shè)計(jì)中，主要用兩種值的電壓，即輸入的12V和供單片機(jī)及相關(guān)電路工作的5V電壓。將輸入電壓接入后，測(cè)量7805輸出端電壓，正常時(shí)應(yīng)為5V左右，由于7805三端穩(wěn)壓集成電路內(nèi)部具有過(guò)流保護(hù)功能，因此若電路制作中有短路等故障時(shí)，輸出電壓變?yōu)?,而且三端穩(wěn)壓器件的散熱片發(fā)熱嚴(yán)重，此時(shí)應(yīng)馬上斷電，否則容易損壞穩(wěn)壓器件。當(dāng)測(cè)得輸入電壓為12V和三端穩(wěn)壓輸出端為5V左右時(shí)，說(shuō)明供電電路工作正常。