基于微控制器TM52F1376的門窗報警器設計

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

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

電氣參數：

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警器長期有效工作;另外，其設計采用振動檢測的傳感方式，上電時間10秒，報警聲大于80dB，持續(xù)時間為20秒。

系統(tǒng)概述：

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

硬件設計：

本方案的硬件設計主要包含以下幾部分：振動檢測電路、蜂鳴器驅動電路、LED驅動電路。

振動傳感器用于檢測振動是否已經發(fā)生。無論振動傳感器的狀態(tài)如何，只要正常操作正在執(zhí)行，它將保持在此狀態(tài)。可能變化的是LED脈沖的頻率。在該系統(tǒng)中，振動傳感器用于檢測是否產生振動，它可以用作門窗振動報警器的微型傳感器頭，安全報警器和實時監(jiān)控電路。振動傳感器中的黃銅板可以檢測到非常微小的振動波，并通過內部放大，濾波，整形和電平轉換輸出一個瞬態(tài)脈沖信號。當振動停止時，輸出信號立即返回到0電平狀態(tài)。

當檢測到振動信號時，蜂鳴器發(fā)出高分貝警報。有兩種蜂鳴器。一個由直流驅動，另一個由方波驅動。本系統(tǒng)使用方波驅動的蜂鳴器，它可以通過引腳輸出一定的頻率來發(fā)出報警聲。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生數十伏的峰值電壓，可能會損壞三極管并干擾整個電路系統(tǒng)的運行。本方案設計的警報聲頻率為2500kHz。

軟件流程：

(1)ON-OFF開關激活后，系統(tǒng)上電，LED以50ms的周期閃爍約10s。(2)當LED熄滅時，表示系統(tǒng)可以開始正常運行。然后TM52F1376在STOP模式下工作以降低功耗。TM52F1376進入STOP模式后，看門狗定時器繼續(xù)計數。

(3)當發(fā)生看門狗定時器中斷或振動模塊檢測到振動信號(外部中斷)時，系統(tǒng)退出STOP模式并進入報警模式。(4)如果發(fā)生看門狗定時器中斷，系統(tǒng)退出STOP模式后，LED閃爍表示TM52F1376正常工作。然后系統(tǒng)進入STOP低功耗模式并等待下一個中斷。(5)如果振動模塊檢測到振動信號，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)進入STOP低功耗模式并等待下一個中斷。

海速芯TM52F1376主要特點：

(1)完全兼容8051標準指令集，最高18MHz的工作頻率，高達16kB的閃存，可通過固件在系統(tǒng)內重新編程，512字節(jié)的 RAM;

(2)1個24通道12bit A/D轉換器;

(3)3個16位定時器，2個8位定時器 ，最大30可編程I/O引腳;

(4)帶LCD/LED驅動器;

(5)3組16位脈沖寬度調制器;

(6)2個UART接口，有I2C接口;

(7)兩個外部振蕩器連接到XI/XO引腳。

審核編輯：湯梓紅