基于微控制器TM52F1376的門窗報(bào)警器設(shè)計(jì)

帶蜂鳴器的窗戶報(bào)警器非常適合用在需要防止小偷通過窗戶進(jìn)入的地方，如果窗戶被犯罪分子破壞，報(bào)警器會(huì)發(fā)出窗口警報(bào)，以阻止警示罪犯，防止犯罪行為。

除了普通的門窗外，帶蜂鳴器的窗戶報(bào)警器還可以起到大玻璃窗，玻璃柜和展臺(tái)的防御和報(bào)警作用。本文提供了一個(gè)基于海速芯低成本微控制器TM52F1376的門窗報(bào)警器解決方案。

電氣參數(shù)：

本方案采用3節(jié)AAA電池供電，額定電壓4.5V。采用海速芯低功耗微控制器TM52F1376，超低的功耗能夠保證報(bào)警器長期有效工作;另外，其設(shè)計(jì)采用振動(dòng)檢測的傳感方式，上電時(shí)間10秒，報(bào)警聲大于80dB，持續(xù)時(shí)間為20秒。

系統(tǒng)概述：

系統(tǒng)初始化完成后，LED閃爍表示系統(tǒng)運(yùn)行良好。10秒后，系統(tǒng)開始檢測振動(dòng)。如果未檢測到振動(dòng)，LED將穩(wěn)定閃爍，表示TM52F1376微控制器正常運(yùn)行。如果發(fā)生任何振動(dòng)，LED將快速閃爍，同時(shí)蜂鳴器響起并持續(xù)約20秒。20秒后，系統(tǒng)再次開始檢測振動(dòng)。

硬件設(shè)計(jì)：

本方案的硬件設(shè)計(jì)主要包含以下幾部分：振動(dòng)檢測電路、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路、LED驅(qū)動(dòng)電路。

振動(dòng)傳感器用于檢測振動(dòng)是否已經(jīng)發(fā)生。無論振動(dòng)傳感器的狀態(tài)如何，只要正常操作正在執(zhí)行，它將保持在此狀態(tài)?？赡茏兓氖荓ED脈沖的頻率。在該系統(tǒng)中，振動(dòng)傳感器用于檢測是否產(chǎn)生振動(dòng)，它可以用作門窗振動(dòng)報(bào)警器的微型傳感器頭，安全報(bào)警器和實(shí)時(shí)監(jiān)控電路。振動(dòng)傳感器中的黃銅板可以檢測到非常微小的振動(dòng)波，并通過內(nèi)部放大，濾波，整形和電平轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)瞬態(tài)脈沖信號。當(dāng)振動(dòng)停止時(shí)，輸出信號立即返回到0電平狀態(tài)。

當(dāng)檢測到振動(dòng)信號時(shí)，蜂鳴器發(fā)出高分貝警報(bào)。有兩種蜂鳴器。一個(gè)由直流驅(qū)動(dòng)，另一個(gè)由方波驅(qū)動(dòng)。本系統(tǒng)使用方波驅(qū)動(dòng)的蜂鳴器，它可以通過引腳輸出一定的頻率來發(fā)出報(bào)警聲。通常，蜂鳴器是電感元件，其電流不是瞬態(tài)變化的，因此需要續(xù)流二極管來提供連續(xù)電流。否則，它將在蜂鳴器的兩端產(chǎn)生數(shù)十伏的峰值電壓，可能會(huì)損壞三極管并干擾整個(gè)電路系統(tǒng)的運(yùn)行。本方案設(shè)計(jì)的警報(bào)聲頻率為2500kHz。

軟件流程：

(1)ON-OFF開關(guān)激活后，系統(tǒng)上電，LED以50ms的周期閃爍約10s。(2)當(dāng)LED熄滅時(shí)，表示系統(tǒng)可以開始正常運(yùn)行。然后TM52F1376在STOP模式下工作以降低功耗。TM52F1376進(jìn)入STOP模式后，看門狗定時(shí)器繼續(xù)計(jì)數(shù)。

(3)當(dāng)發(fā)生看門狗定時(shí)器中斷或振動(dòng)模塊檢測到振動(dòng)信號(外部中斷)時(shí)，系統(tǒng)退出STOP模式并進(jìn)入報(bào)警模式。(4)如果發(fā)生看門狗定時(shí)器中斷，系統(tǒng)退出STOP模式后，LED閃爍表示TM52F1376正常工作。然后系統(tǒng)進(jìn)入STOP低功耗模式并等待下一個(gè)中斷。(5)如果振動(dòng)模塊檢測到振動(dòng)信號，則在系統(tǒng)退出STOP模式后，LED以500ms的周期閃爍，蜂鳴器響(>80dB)并持續(xù)約20s。20秒后，系統(tǒng)進(jìn)入STOP低功耗模式并等待下一個(gè)中斷。

海速芯TM52F1376主要特點(diǎn)：

(1)完全兼容8051標(biāo)準(zhǔn)指令集，最高18MHz的工作頻率，高達(dá)16kB的閃存，可通過固件在系統(tǒng)內(nèi)重新編程，512字節(jié)的 RAM;

(2)1個(gè)24通道12bit A/D轉(zhuǎn)換器;

(3)3個(gè)16位定時(shí)器，2個(gè)8位定時(shí)器 ，最大30可編程I/O引腳;

(4)帶LCD/LED驅(qū)動(dòng)器;

(5)3組16位脈沖寬度調(diào)制器;

(6)2個(gè)UART接口，有I2C接口;

(7)兩個(gè)外部振蕩器連接到XI/XO引腳。

審核編輯：湯梓紅