丹凤千字科普：51单片机仿真软件有哪些（详细资料介绍）

盛建荣

（金华广播电视大学，浙江金华321022）

随着微电子技术、计算机技术和通信技术的飞速发展，由单片机和无线传输模块组成的无线数据通信系统在安防、数据采集、故障报警等诸多领域得到广泛应用。针对市场上家用网络摄像机单一报警输入接口的问题，设计了一种可以接入多种报警源且任意I/O口都能接收无线信号进行解码的报警接收控制器。

一、引言

在城市化进程不断加快的今天，城市人口数量激增，给社会治安带来极大压力。工厂、和居家失盗、等事件时有发生。为此，部门提倡采用高科技手段实现技术防范措施。针对当前市场上家用网络摄像机报警只有单一输入接口的问题，本文设计了一种能够接入多种报警源（如防火、防盗、防抢等）的报警接收控制器。该控制器能够配合网络摄像机，实时将报警现场的视频传回报警中心和业主，从而提高报警处理效率，降低成本。

二、硬件电路设计

该控制器的核心芯片采用STC11F08XE单片机，具有在线编程、低功耗、5V工作电压、内置资源丰富等特点。系统整体功耗较小，兼容性好，稳定性高。

1. 硬件结构

硬件的结构和可靠性直接影响整个系统的可靠性，因此合理安排电路能提高电子产品的性能。本控制器的系统框图如图1所示。系统以STC11F08XE单片机为控制核心，具有ASK/OOK高灵敏度超外差接收芯片SYN480R。该芯片具有低功耗、频率范围广、接收灵敏度高等特点。复位芯片MAX813L具有上电和掉电状态下的复位功能、WATCHDOG输出功能等。本系统的硬件结构具有可靠性高、易于扩展等优点。

2. 电路设计

（1）系统复位电路：在系统运行过程中，有时需要复位系统。为了避免对硬件系统造成损害，设计了手动的复位电路。该电路在需要复位时，只需闭合开关，就能在RESET端产生一段时间的高电平信号，从而实现单片机的复位。

（2）系统晶振电路：单片机必须在时钟的驱动下才能工作。STC11FXX系列单片机内部都有一个时钟振荡电路，只需外接晶振源，就能产生一定频率的时钟信号。本设计采用外接晶振的方法。

（3）系统输入电路：包括有线信号输入和无线信号输入两种。有线信号输入包括防火探头、防劫持按钮、有线防盗探测器等；无线信号输入则通过无线传输模块接收报警信号。本设计实现了任意I/O口都能接收无线信号进行解码的功能。

（4）无线报警接收电路：无线报警探头及遥控器的发送信号通过无线接收电路接收后送入单片机。本电路的特点在于单片机任意I/O口都可以接受无线信号进行解码。

（5）系统输出电路：主要包括报警输出信号和指示灯的指示信号。报警输出端口采用光电耦合管隔离，防止外接高电压输入烧坏单片机；指示灯采用双色的二极管，根据状态不同显示不同颜色。

三、软件设计

软件设计的任务是在整体设计和硬件设计的基础上，确定程序结构，分配内存RAM资源，划分功能模块，然后进行主程序和各模块程序的设计。本控制系统的软件设计主要包括主程序设计、学习子程序设计以及工作子程序设计。通过与硬件相结合，完成相应的功能。主要软件设计过程如下：

主程序采用模块化设计，首先对端口及相关寄存器进行初始化，检测是否需要清除以前保存的数据信息（如探头的编码及状态信息），然后进行初始化定时器并开启中断功能；接着判断当前EEPROM数据是否为空且不处于工作模式，如果是则设备不工作并提示用户进行学习；否则按模式开关的状态进入相应的工作模式。工作模式和工作子程序运行相同；学习模式则进行解码处理等操作。主程序流程如图X所示（这里用流程图展示主程序逻辑）。下面是关于学习子程序和通信协议子程序的介绍：文章参考学习了警戒终端通信协议规范（此部分具体协议规范细节可根据实际项目需求进行调整）。通信协议采用异步串行通信方式实现主机与终端之间的数据传输通信，根据指令帧完成各种信息交换任务 。各模块的操作代码如下伪代码表示供参考请根据项目具体需要进行实际开发（这里的伪代码旨在示意流程并无具体编程含义）。这里假定远程遥控设备与主控单元是通过无线通信的。无线电数据传输默认都是波特率设置一致的前提下进行的。学习子程序中要解析PT2262编码芯片的编码数据并与预设的编码数据进行比对匹配从而实现学习功能并控制相应的输入输出单元动作如继电器动作等学习匹配成功操作可视为验证遥控器或者警报探测器能否正确发出符合预期的警报数据过程。(下文讨论过程应当关注程序设计的细节实现例如数据包的解析方式包括数据包格式解析校验位校验等确保数据传输的准确性。)此外软件设计还需要考虑系统的实时性、可靠性以及安全性等因素确保系统的稳定运行并能够应对各种异常情况的发生保证系统的安全性不受影响并且具备足够的容错能力保证整个系统的稳定运行和可靠性能