本设计需要89C52的微控制器、三极管驱动喇叭、独立键盘、无线收发模块、实时时间芯片、温度传感器及显示液晶模块。
系统主要模块如图1所示,大体上分为2个独立板,一个是信号发射端,另一个则是信号接收端。两者通过无线传输信号。信号发射板上有电源起到信号发射器供能作用,当信号发射允许键被按下时,信号发射器由休眠状态转入工作将信号发射出去,短时间后又转回休眠状态。这时如果信号接收板上的电源开关处于开启,则信号接收器收到信号,并反馈给单片机, 单片机接到信号后经过处理,命令喇叭发声。
当按下接收板上的接收确认开关按下时,单片机相应I/O电平还原,暂停发声。
显示屏显示当前温度和时间,按键a、b、c进行时间调节。
(一)主控芯片单片机的选择
89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品,它采用ATMEL公司CMOS工艺技术制造的高性能8位单片机,属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了CMOS的高速和高密度技术及CMOS的低功耗特征,它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统。
(二)键盘的选取方案
常用的键盘主要分为独立式键盘和矩阵键盘,此处考虑到我们所需按键少, 就选择较为简单的独立式键盘。键盘是由一组按键开关组成的,而这个开关大多数为机械弹性开关,由于机械触点在物理学上的弹性作用,当开关受力时不会立刻按下和闭合,它要经过一个弹跳时间,从而产生抖动信号,因此我采用延时函数进行软件消抖。
(三)声音电路模块
播放模块是由三极管和电阻驱动构成,三级管将信号放大,然后传输到喇叭,喇叭它几乎不存在噪声,音响效果较好。
单片机发声概述:单片机发声没有专业乐器标准,无法演奏多种音色的声音,它基本上演奏的都是单音频率。所以单片机演奏时很简单,主要分为两个概念,一个是“音调”,另一个是“节拍”。音调代表音符频率的高低,而节拍代表音符持续的时间长短。所以,要想单片机发出我们需要的音乐,只需让其发出相应频率的方波脉冲,然后再用定时器进行节拍长短的定时,就可以达到我们预期的效果。
(四)无线信号模块
SC2262指采取CMOS工艺生产的低功耗的通用编码电路。SC2272是利用CMOS工艺生产的通用遥控解码集成电路。SC2262和SC2272有12位三态地址管脚。前者作为信号发射端,后者则为接收端,二者组合作为收发模块。通过无线收发模块就可以远程控制门铃发声,知晓来访情况。
(五)显示模块
本设计设计了时钟及温度计功能,因此需要显示模块来进行当前的时间和温度显示。我采用了SMC1602液晶显示屏,其与数码管相比显示更为清楚,显示字符与内容也可以更多。该设计通过显示屏第一排显示温度第二排显示时间。
(六)温度传感器
传感器可以将被测物的信息转化为电信号,通过温度传感器,可以把周围的温度测量出来,然后通过显示屏告诉我们。本设计采用的是较为常见的DS18B20。与热点偶式相比,因为我们仅需测室温不需要测高温,DS18B20更为精确,价廉。
(七)时间芯片模块
由于单片机断电会造成定时器清零,所以要想达到可以稳定而又准确的显示时间,这里我选用了较为常用的实时时钟芯片ds12885.这个芯片最大的优势是它另接了晶振,且自带充电电源。因此和单片机相连后,即使在断电的情况下时间依然不会停止,而是通过内部自带电源供能继续运算,当再次外接电源时其时间依然准确。
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