汽车遥控防盗报警器的设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

汽车遥控防盗报警器的设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

DS18B20同时连在一根单线总线上；因此，很简单就可以用一个微控制器去控制很多覆盖在一大片区 陕西理工学院毕业设计 10 域的 DS18B20。 这一特性在 HVAC 环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监测和控制等方面非常有用。 表 详细的引脚说明 引脚 引脚 符号 说明 5 1 GND 接地 4 2 DQ 数据输入 /输出引脚。 对于单线操作：漏极开路。 当工作在寄生电源模式时用来提供电源（建 “寄生电源”节） 3 3 VDD 电源 图 是表示 DS18B20 的方框图，表 已经给出了引脚说明。 64 位只读存储器储存器件的唯一片序列号。 高速暂存器含有两个字节的温度寄存器，这两个寄存器用来存储温度传感器输出的数据。 除此之外，高速暂存器提供一个直接的温度报警值寄存器（ TH 和 TL），和一个字节的的配置寄存器。 配置寄存器允许用户将温度的精度设定为 9， 10， 11 或 12 位。 TH,TL 和配置寄存器是非易失性的可擦除程序寄存器（ EEPROM），所以存储的数据在器件掉电时不会消失。 DS18B20 通过达 拉斯公司独有的单总线协议依靠一个单线端口通讯。 当全部器件经由一个 3 态端口或者漏极开路端口（ DQ 引脚在 DS18B20 上的情况下 )与总线连接的时候，控制线需要连接一个弱上拉电阻。 在这个总线系统中，微控制器（主器件）依靠每个器件独有的 64 位片序列号辨认总线上的器件和记录总线上的器件地址。 由于每个装置有一个独特的片序列码 ,总线可以连接的器件数目事实上是无限的。 单总线协议，包括指令的详细解释和“时序”见单总线系统节。 DS18B20 的另一个功能是可以在没有外部电源供电的情况下工作。 当总线处于高电平状态， DQ 与上拉电阻 连接通过单总线对器件供电。 同时处于高电平状态的总线信号对内部电容（ Cpp）充电，在总线处于低电平状态时，该电容提供能量给器件。 这种提供能量的形式被称为“寄生电源”。 作为替代选择， DS18B20 同样可以通过 VDD 引脚连接外部电源供电。 DS18B20 的核心功能是它的直接读数字的温度传感器。 温度传感器的精度为用户可编程的 9， 10， 11 或 12 位，分 别以 ℃， ℃， ℃和 ℃增量递增。 在上电状态下默认的精度为 12 位。 DS18B20 启动后保持低功耗等待状态；当需要执行温 度测量和 AD转换时，总线控制器必须发出 [44h]命令。 在那之后，产生的温度数据以两个字节的形式被存储到高速暂存器的温度寄存器中， DS18B20 继续保持等待状态。 当 DS18B20 由外部电源供电时，总线控制器在温度转换指令之后发起“读时序”， DS18B20 正在温度转换中返回 0,转换结束返回 1。 如果 DS18B20 由寄生电源供电，除非在进入温度转换时总线被一个强上拉拉高，否则将不会由返回值。 寄生电源的总线要求在 DS18B20 供电节详细解释。 陕西理工学院毕业设计 11 表 (a) 温度寄存器格式 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0 LS Byte 23 22 2 1 21 22 23 24 Bit 15 bit 14 bit 13 bit 12 bit 11 bit 10 bit 9 bit 8 LS Byte s s s s S 26 25 24 表 (b) 温度 /数据关系 温度 ℃ 数据输出（二进制） 数据输出（十六进制） +125 0000 0111 1101 0000 07D0h +85 0000 0101 0101 0000 0550h + 0000 0001 1001 0001 0191h + 0000 0000 1010 0010 00A2h + 0000 0000 0000 1000 0008h 0 0000 0000 0000 0000 0000h 1111 1111 1111 1000 FFF8h 1111 1111 0101 1110 FF5Eh 1111 1110 0110 1111 FE6Eh 55 1111 1100 1001 0000 FC90h 上电复位时温度寄存器默认值为＋ 85℃ ；报警操作信号： DS18B20 完成一次温度转换后，就拿温度值与和存储在 TH 和 TL中一个字节的用户自定义的报警预置值进行比较。 标志位（ S）指出温度值的正负：正数 S=0,负数 S=1。 TH 和 TL寄存器是非易失性的，所以它们在掉电时仍然保存数据。 在存储器节将解释 TH 和 TL 是怎么存入高速暂存器的第 2 和第3 个字节的。 当 TH 和 TL 为 8 位寄存器时， 4 位温度寄存器中的 11 个位用来和 TH、 TL 进行比较。 如果测得的温度高于 TH 或低于 TL，报警条件成立， DS18B20 内部就会置位一个报警标识。 每进行一次测温就对这个标识进行一次更新；因此，如果报警条件不成立了，在下一次温度转换后报警标识将被移去。 总线控制器通过发出报警搜索命令 [ECh]检测总线上所有的 DS18B20 报警标识。 任何置位报警标识的 DS18B20 将响应这条命令，所以总线控制器能精确定位每一个满足报警条件的 DS18B20。 如果报警条件成立，而 TH 或 TL的设置已经改变，另一个温度转换将重新确认报警条件； DS18B20 供电： DS18B20 可以通过从 VDD引脚接入一个外部电源供电，或者可以工作于寄生电源模式，该模式允许 DS18B20 工作于无外部 电源需求状态。 寄生电源在进行远距离测温时是非常有用的。 寄生电源的控制回路见图 1，当总线为高电平时，寄生电源由单总线通过 VDD 引脚。 这个电路会在总线处于高电平时偷能量，部分汲取的能量存储在寄生电源储能电容（ Cpp）内，在总线处于低电平时释放能量以提供给器件能量。 当 DS18B20 处于寄生电源模式时， VDD 引脚必须接地；寄生电源模式下，单总线和 Cpp 在大部分操作中能提供充分的满足规定时序和电压的电流（见直流电特性和交流电特性节）给 DS18B20。 然而，当 DS18B20 正在执行温度转换或从高速暂存器向 EPPROM 传 送数据时，工作电流可能高达。 这个电流可能会引起连接单总线 陕西理工学院毕业设计 12 的弱上拉电阻的不可接受的压降，这需要更大的电流，而此时 Cpp 无法提供。 为了保证DS18B20 由充足的供电，当进行温度转换或拷贝数据到 EEPROM 操作时，必须给单总线提供一个强上拉。 用漏极开路把 I/O 直接拉到电源上就可以实现，见图 4。 在发出温度转换指令 [44h]或拷贝暂存器指令 [48h]之后，必须在至多 10us 之内把单总线转换到强上拉，并且在温度转换时序 (tconv)或拷贝数据时序 (ter=10 ms)必须一直保持为强上拉状态。 当强上拉状态保持 时，不允许有其它的动作。 对 DS18B20 供电的另一种传统办法是从 VDD 引脚接入一个外部电源，见图 5。 这样做的好处是单总线上不需要强上拉。 而且总线不用在温度转换期间总保持高电平；温度高于100℃时，不推荐使用寄生电源，因为 DS18B20 在这种温度下表现出的漏电流比较大，通讯可能无法进行。 在类似这种温度的情况下，强烈推荐使用 DS18B20 的 VDD 引脚。 对于总线控制器不直到总线上的 DS18B20 是用寄生电源还是用外部电源的情况， DS18B20 预备了一种信号指示电源的使用意图。 总线控制器发出一个 Skip ROM 指令 [CCh]，然后发出读电源指令 [B4h]，这条指令发出后，控制器发出读时序，寄生电源会将总线拉低，而外部电源 会将总线保持为高。 如果总线被拉低，总线控制器就会知道需要在温度转换期间对单总线提供强上拉。 复位序列：复位和存在脉冲 和 DS18B20 间的任何通讯都需要以初始化序列开始，初始化序列见图 13。 一个复位脉冲跟着一个存在脉冲表明 DS18B20 已经准备好发送和接收数据。 在初始化序列期间，总线控制器拉低总线并保持 480us 以发出（ TX）一个复位脉冲，然后释放总线，进入接收状态（ RX）。 单总线由 5K 上拉电阻拉到高电平。 当 DS18B20 探测到 I/O 引脚上的上升沿后，等待 1560us,然后发出一个由 60240us 低电平信号构成的存在脉冲。 图 （ a） 初始化时序图 4 8 0 us 480 usDS 18 B 20 存在脉冲60 ~ 240 us等待Ds 18 b 205 ~ 60 us 陕西理工学院毕业设计 13 读 /写时序 ， DS18B20 的数据读写是通过时序处理位来确认信息交换的。 写时序 由两种写时序：写 1 时序和写 0 时序。 总线控制器通过写 1 时序写逻辑 1 到 DS18B20，写 0 时序写逻辑 0 到 DS18B20。 所有写时序必须最少持续 60us，包括两个写周期之间至少 1us 的恢复时间。 当总线控制器把数据线从逻辑高电平拉到低电平的时候，写时序开始。 总线控 制器要生产一个写时序，必须把数据线拉到低电平然后释放，在写时序开始后的 15us 释放总线。 当总线被释放的时候， 5K 的上拉电阻将拉高总线。 总控制器要生成一个写 0 时序，必须把数据线拉到低电平并持续保持（至少 60us）。 总线控制器初始化写时序后， DS18B20 在一个15us 到 60us 的窗口内对 I/O 线采样。 如果线上是高电平，就是写 1。 如果线上是低电平，就是写 0。 图 （ b）温度传感器读 /写时序 读时序 ： 总线控制器发起读时序时， DS18B20仅被用来传输数据给控制器。 因此，总线控制器在发出读暂存器指令 [BEh]或读电源模式指令 [B4H]后必须立刻开始读时序， DS18B20可以提供请求信息。 除此之外，总线控制器在发出发送温度转换指令 [44h]或召回 EEPROM指令 [B8h]之后读时序，详见 DS18B20 功能指令节。 所有读时序必须最少 60us,包括两个读周期间至少 1us的恢复时间。 当总线控制器把数据线从高电平拉到低电平时，读时序开始，数据线必须至少保持 1us,然后总线被释放。 在 控制器写 0 时序60 us TX ” 0 ” 120 us控制器写 1 时序 1 us T ∞控制器读 0 时序控制器读 1 时序15 us 45 us控制器采样15 us控制器采样 陕西理工学院毕业设计 14 总线控制器发出读时序后， DS18B20通过拉高或拉低总线上来传输 1或 0。 当传输逻辑 0结束后，总线将被释放，通过上拉电阻回到上升沿状 态。 从 DS18B20 输出的数据在读时序的下降沿出现后 15us内有效。 因此，总线控制器在读时序开始后必须停止把 I/O脚驱动为低电平 15us,以读取 I/O脚状态。 pt2262/2272 介绍 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解码电路， PT2262/2272 最多可有 12 位 (A0A11)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 (D0D5)数据端管脚 ,设定的地址码和数据码从 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，解码芯片 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，与此同时相应的数据脚也输出高电平，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数据信号，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。 PT2262/2272 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： ～ 15v ，数据最多可达 6 位，地址码最多可达 531441 种。 应用范围：车辆防盗系统、家庭防盗系统、遥控玩具、其他电器遥控。 图 无线收发模块实物图 陕西理工学院毕业设计 15 表 芯片管脚对应表 名称 管脚 说明 A0A11 1 1013 地址管脚 ,用于进行地址编码 ,可置为“ 0” ,“ 1” ,“ f” (悬空 ) D0D5 7 1013 数据输入端，有一个为“ 1”即有编码发出，内部下拉 VCC 18 电源正端（＋） VSS 9 电源负端（－） TE 14 编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效 OSC1 16 振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决。