本科毕业设计__基于msp430的智能楼宇安检系统的设计 .docVIP

1 概述 1.1 技术背境 随着科技的发展，模拟前端检测已经成功应用于我们日常生活中。像遥控器、声控灯、安检等等在我们生活中可以见到的实物，它们的原理不外乎是利用了模拟前端检测技术。国外在这一方面，一直是处于领先水平，特别是美国在电子检测技术领域的应用是相当的成熟的，各个领域内都有涉猎。而相对于国内来说，检测技术是在80、90年代开始兴起的，它的发展起步较国外要晚很多。但是，在近几年内，国内科技的发展势头迅猛，逐渐的缩短了与他们之间的差距。像现在我们的生活中利用的遥控装置、楼道中的灯控装置、医院里的病人呼叫系统、航海、消防等等都是利用了模拟前端检测技术。 无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。无线技术已经在现代化小区、交通、运输、水利、航运、治安、消防等领域得到了广泛的应用。小区、交通、运输、水利、航运、治安、消防等 图1. 系统框图 原理说明：由热释电传感器检测的人体信号，经惯性放大、双向鉴幅，输出逻辑电平，送至发射模块的数据编码输入端，经调制后发射；接收端收到该数据信号，经放大、整形、解码，送至MSP430单片机的输入端，实现其软件部分的功能。发射/接收过程，实现了数据的无线传输与处理。 2.2 信号调理框图 图2 信号调理框图 原理说明： 本单元采用集成芯片BISS0001对信号进行采集与调理。BISS0001是一个红外传感信号处理器，它具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配，进行信号预处理。内部设有延迟时间定时器和封锁时间定时器，通过双向鉴幅器对高于设定电压和低于设定电压进行翻转使它的输出在一定的范围内，同时它还有抑制干扰的作用。 2.2.1 BISS0001芯片介绍 如下所示，是BISS0001集成芯片的内部电路以及它的功能管脚说明，进一步了解了它的结构，熟知它的性能。 图3 BISS0001管脚图 Vdd——工作电源正端，范围为3~5V。 Vss——工作电源负端，接地。 1B——运算放大器偏置电流设置端。经RB接Vss端，RB取值为1MΩ左右。 11N-——第一级运算放大器的反相输入端。 11N+——第一级运算放大器的同相输入端。 1OUT——第一级运算放大器的输出端。 21N-——第二级运算放大器的反相输入端。 2OUT -——第二级运算放大器的输出端。 Vc——触发禁止端。当VcVR时禁止触发；当VcVR允许触发。VR ≈ 0.2VDD。 VRF——参考电压及复位输入端。一般接VDD，接“0”是可使定时器复位。 A——可重复触发和不可重复触发控制端。当A=“1”时，允许重复触发。 Vo——控制信号输出端。由Vs上跳变沿触发使VO从低电平跳变到高电平时为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无Vs上跳变是Vo为低电平状态。 RR1RC1——输出延迟时间Tx的调节端。Tx≈49152R1C1 。 RR2、RC2——触发封锁时间Ti的调节端。Ti≈24 R2 C2 。 图4 BISS0001内电路图 为了更可靠的实现设计的要求，保证设计的成功，对芯片的内部结构电路进行了研究，并对其1管脚的触发方式进行了仿真。 图5 不可重复触发工作方式下各点波形 图6 可重复触发工作方式下各点波形 表1 BISS0001管脚参数表 同时，再对红外光感应管采集的微弱信号后，采用了LM358运放对信号进行放大。LM358里面包括有两个高增益、独立的、内部频率补偿的双运放，适用于电压范围很宽的单电源，而且也适用于双电源工作方式，它的应用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运放的地方使用。引脚图及引脚功能 图5 LM358内部功能及管脚图 LM358特点内部频率补偿低输入失调电压和失调电流共模输入电压范围宽，包括接地差模输入电压范围宽，等于电源电压范围直流电压增益高(约100dB单位增益频带宽(约1MHz) 电源电压范围宽：单电源(3—30V)；双电源(±1.5 一±15V)低功耗电流，适合于电池供电输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V) 2.3 无线传输系统原理框图 图6 发射单元框图 图7 接收单元框图 2.3.1 原理与功能概