【摘要】：針對防盜報(bào)警,提出了基于單片機(jī)的門磁報(bào)警電路系統(tǒng),系統(tǒng)簡單易集成,可以用于集成電路的開發(fā)。此電路系統(tǒng)主要是由門磁和報(bào)警電路兩部分組成,其中也涉及到單片機(jī)程序的控制。報(bào)警基本要求是電路系統(tǒng)反應(yīng)靈敏,本論文首先利用了Multisim進(jìn)行電路搭建與仿真,探討分析了兩種報(bào)警電路的設(shè)計(jì)即基于繼電器的報(bào)警電路和基于與非門的報(bào)警電路在模擬單片機(jī)觸發(fā)脈沖情況下的反應(yīng)能力,幾乎都能保持在ms級,從理論上表明了其電路系統(tǒng)的基本框架的正確性。同時(shí),通過基于繼電器的報(bào)警電路的實(shí)物應(yīng)用測試表明此門磁報(bào)警電路系統(tǒng)可靠靈敏。
【圖文】：

Ａ１、Ａ２（圖中未顯示）相連，定義Ａ１為ＧＰＩＯ＿Ｍｏｄｅ＿Ｏｕｔ＿ＰＰ（普通推挽輸出）、Ａ２為ＧＰＩＯ＿Ｍｏｄｅ＿ＩＰＵ（上拉輸入模式），并調(diào)用ＧＰＩＯ＿ＲｅｓｅｔＢｉｔｓ函數(shù)使Ａ２復(fù)位為低電平。正常情況下，門磁兩部分是靠在一起的，ＭＣ線與地接通。Ａ１為零電壓，當(dāng)門磁兩部分分離時(shí)即報(bào)警狀態(tài)，Ａ１回到初始的高電平，以此為條件，通過單片機(jī)編程使Ａ２為高電平，ＹＳＱ上升為高電平，使報(bào)警電路導(dǎo)通報(bào)警。門磁報(bào)警電路示意圖如圖２所示，ＭＣ的電平狀態(tài)使單片機(jī)控制了ＹＳＱ的電平狀態(tài)，從而進(jìn)一步?jīng)Q定了報(bào)警電路的工作狀態(tài)。圖１門磁報(bào)警電路圖及示意圖３報(bào)警電路系統(tǒng)搭建報(bào)警電路系統(tǒng)是門磁報(bào)警的核心部分。其設(shè)計(jì)方案決定了整個(gè)電路的靈敏性。此處利用Ｍｕｌｔｉｓｉｍ仿真軟件進(jìn)行基于繼電器的報(bào)警系統(tǒng)１和基于與非門報(bào)警電路２的搭建。３．１基于繼電器的報(bào)警系統(tǒng)１的搭建對于報(bào)警系統(tǒng)如圖２而言，輸入信號是單片機(jī)端口上的高低電平，低電平為０Ｖ，高電平為３．３Ｖ。利用ＸＦＧ１作為方波信號發(fā)生器模擬單片機(jī)的Ｉ／Ｏ口的觸發(fā)信號，產(chǎn)生幅值為３．３Ｖ的方波電平，占空比為５０％，頻率ｆ為１０Ｈｚ；三極管為３９０４封裝的硅管ＮＰＮ，ＢＥ結(jié)門坎電壓為０．５Ｖ導(dǎo)通；Ｕ１為紅光二極管，壓降為１．８２～１．８８Ｖ，電流５～８ｍＡ，在這里設(shè)置Ｕ１電壓降ＶＵ１為１．８５Ｖ，導(dǎo)通電流Ｉｏｎ為５ｍＡ。電阻Ｒ２的阻值為：Ｒ＝ＶＤＤ－ＶＵ１Ｉｏｎ（１）則按照式（１），，電阻Ｒ

第３９卷電子測量技術(shù)比較電路１與電路２的瞬態(tài)分析的波形。此次分析方法是希望發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電路系統(tǒng)在上升沿觸發(fā)的狀態(tài)下，整個(gè)電路尤其是三極管Ｑ１與蜂鳴器Ｕ２處的電平狀態(tài)是否保持一致，若有延遲，是否能夠保證報(bào)警的及時(shí)性。４．１基于與非門的報(bào)警系統(tǒng)１的分析在電路１發(fā)生報(bào)警時(shí)，發(fā)光二極管Ｕ１發(fā)紅光，繼電器Ｋ１閉合及ＸＳＣ１與ＸＳＣ２的波形顯示，如圖３所示。從圖中可以看出，線路３與線路５高低電平保持一致，即輸入高電平，蜂鳴器導(dǎo)通報(bào)警。圖３電路１報(bào)警時(shí)ＸＳＣ１與ＸＳＣ２的顯示如圖４所示，此次分析選擇在２００ｍｓ處輸入電平為上升沿的時(shí)間點(diǎn)，并觀察了在１ｍｓ的時(shí)間間隔內(nèi)，可以觀察發(fā)現(xiàn)Ｖ（１）、Ｖ（２）、Ｖ（３）和Ｖ（４）是同步的，Ｖ（５）有一些滯后，表明了整個(gè)電路在輸入高電平之際，除了繼電器處有個(gè)電平上升時(shí)間延遲外，幾乎同時(shí)一起響應(yīng)。整個(gè)報(bào)警電路系統(tǒng)的響應(yīng)延遲低于１ｍｓ。圖４７２００ｍｓ時(shí)上升沿電路１瞬態(tài)分析４．２基于與非門的報(bào)警系統(tǒng)２的分析如圖５所示為電路２的報(bào)警狀態(tài)，原理與電路１的相仿，發(fā)光二極管Ｕ１發(fā)紅光，ＸＳＣ１與ＸＳＣ２的波形顯示如圖所示。ＶＤＤ為１０Ｖ的電平與低電平經(jīng)過Ｕ２Ａ與非邏輯運(yùn)算后為５Ｖ的高電平。從圖中可以看出，線路１與線路５高低電平保持一致，即輸入高電平時(shí)，蜂鳴器導(dǎo)通報(bào)警。圖５電路２報(bào)警時(shí)ＸＳＣ３與ＸＳＣ４的顯示圖７２００ｍｓ時(shí)上升沿電路１瞬態(tài)分析如圖６的瞬態(tài)仿真圖形，此次分析選擇了
【作者單位】： 上海理工大學(xué)光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院;
【基金】：上海市青年教師培養(yǎng)資助計(jì)劃
【分類號】：TP277;TP368.1

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本文編號：2539550