導語：圍欄報警系統(tǒng)設計論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1整體系統(tǒng)框架

本系統(tǒng)的整體結構框圖是各個模塊之間通過串口UART進行通信，固定在柵欄周圍，最后與計算機相連接，利用上位機軟件進行控制，既實時監(jiān)測每個模塊的狀態(tài)，是否發(fā)生報警。

2硬件設計

圍欄報警系統(tǒng)是由各個模塊共同構成的，本節(jié)將具體介紹模塊的內部結構。

2.1加速度傳感器ADXL344

ADXL344是一款完整的3軸、數字輸出加速度測量系統(tǒng)，可選擇的測量范圍有±2g、±8g、±16g。本設計主要利用ADXL344中的寄存器THRESH_ACT，該寄存器保存活動檢測的閾值，當活動事件的幅度值（X、Y、Z軸）大于閾值就會觸發(fā)活動事件Activity的置位（Activity中斷已使能）。以及寄存器THRESH_INACT、TIME_INACT，用于設置靜止時的閾值。設置寄存器INT_MAP的值分配相應的中斷到INT1或INT2引腳，由單片機中斷引腳INT0/INT1控制ADXL344產生的中斷，從而判斷是否發(fā)生報警。

2.2ADXL344通信接口電路

加速度傳感器ADXL344既能實現I2C通信也能實現SPI通信，本文單片機C8051F020與ADXL344之間通過串口SPI進行通信，實現了單片機控制及讀寫加速度傳感器。且將加速度傳感器的中斷引腳INT1/INT2分別與單片機INT0/INT1引腳相連接。

3程序設計

本程序設計主要是實現這兩方面的通信，第一、C8051F020與ADXL344之間的SPI通信；第二、模塊與模塊之間的通信即串口UART0與串口UART1之間數據的相互轉發(fā)。主要包括四大模塊：主程序模塊、ADXL344配置模塊、SPI通信模塊、中斷模塊。主程序模塊包括了初始化和狀態(tài)查詢并發(fā)送兩部分。ADXL344配置模塊主要是對加速度傳感器芯片配置。SPI通信模塊包括SPI寫模塊和讀模塊。中斷模塊包括串口UART0中斷、UART1中斷、SPI中斷、INT0中斷。程序開始初始化直到主函數While(1)循環(huán)中進行狀態(tài)查詢，若加速度傳感器ADXL344振動值大于活動閾值視為有效觸動觸發(fā)活動中斷即單片機外部INT0中斷觸發(fā)（本設計將ADXL344所有的中斷分配到單片機INT0引腳上），將報警數據處理后通過串口UART0或UART1回傳。若判斷UART0接收中斷觸發(fā)，將通過該串口完成對所有模塊中ADXL344的數據配置，該模塊配置完成后通過UART1下發(fā)配置命令到下一級模塊（下一級模塊通過UART0接收），并且UART0回傳該模塊的配置狀態(tài)和通信狀態(tài)，報警數據將通過該串口回傳給前一級模塊（前一級模塊通過UART1接收）。若判斷UART1接收中斷觸發(fā)，也將對所有模塊中的ADXL344進行數據配置，該模塊配置完成后通過UART0下發(fā)配置命令到下一級模塊（下一級模塊通過UART1接收），并且UART1回傳該模塊的配置狀態(tài)和通信狀態(tài)，報警數據將通過該串口回傳給前一級模塊（前一級模塊通過UART0接收）。其實UART0與UART1接受中斷數據處理下發(fā)和回傳是互逆的過程。

4實驗數據

通過串口助手給每個模塊下發(fā)的配置命令及回傳數據。模塊中串口0和1的傳輸速率為57600bps。模塊部分配置命令如，有效觸動命令為：下發(fā)命令(3字節(jié))：0xEE+0x00+0x00；上傳命令(4字節(jié))：0xEF+0x00+0x00+0x00。下發(fā)命令中0xEE為有效觸動命令下發(fā)格式，后兩字節(jié)為模塊編號，例如下發(fā)0xEE0000，則將對所有模塊有效觸動進行監(jiān)測，若下發(fā)0xEE0001，只對編號為1的模塊的有效觸動進行監(jiān)測。上傳命令中0xEF為有效觸動命令回傳格式，第二、三字節(jié)為模塊編號，最后一個字節(jié)為有效觸動次數，若模塊沒有被振動則回傳觸動次數為0，如EF000100；若將編號為1的模塊振動一次，回傳觸動次數為1，如EF000101。最后，通過編寫上位機應用界面，將報警位置在該界面中進行實時的顯示。

5結束語

本文設計的圍欄報警系統(tǒng)，極大地降低了生產成本，提升了可靠性，簡單而快捷地開發(fā)了圍欄報警系統(tǒng)，對于實際應用具有重要的意義。

作者:馬龍李萬蘋黎偉單位:西安石油大學