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智能门铃设计 一、序言 当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产 生电位差，如图1所示，这种现象就称为霍尔效应。 两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为U= 其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流， B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d 图1 是薄片的厚度。由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。 霍尔接近开关是用“霍尔效应”的磁感应电子开关关,工作电压范围5-24V。霍尔传感器对磁场感应特别灵敏，所以与他配合工作的是一块小磁铁。当磁铁与它接近时。若B0.03T以上时，霍尔传感器输出高电平，若B0.02T时，霍尔传感器会输出低电平。利用霍尔开关的特性，我们可以很容易实现对电路的自动控制。 随着科技的飞速发展和人民生活水平的不断提高，手机的普及率越来越高，更新也越来越快，价格也越来越便宜。因为手机工作的无线网络覆盖范围广，在信息传递方面性能稳定、可靠，所以把手机作为信息传递的载体，与单片机结合起来构成应用系统有着强大的生命力和广阔的应用空间，特别是在远程数据传输、远程监控等领域更是受到电子设计应用工程师的关注。我们将单片机和霍尔开关再加上GSM手机模块有机结合便可以制作出能对门铃做出智能反应的系统。 二、设计报告与论证 1、设计理念及构思 普通门铃的功能是通过铃声提醒房主有客人拜访，但是简单的门铃只是有一个铃铛，如果我们将数电和单片以及的知识运用到门铃的自动控制上，我们就可以实现对门的智能控制，实现当门铃被按响后向客人显示主人信息和在无人应答后系统会自动发短信告知用户等功能。 设计框路图如下 图2 （1） 门铃开关由自主设计的霍尔开关构成，通过霍尔片感应磁信号的变化，来控制产生高电平通过单晶硅来实现对电路的控制 （2）信号处理分为两部分，一是计数系统，由74LS138芯片构成，用它来控制门铃被按响的次数。二是喇叭系统，就有一个简单的喇叭做成。 （3）信号执行由GSM手机模块结合单片机构成 电路原理图 3、电路结构解释 A、霍尔开关 本品采用自主设计的220V交流霍尔快关在protel课程设计报告中已有详述，股在此不做解释。用它仅仅为了控制喇叭的通断和产生脉冲信号。 B、计数器系统 电路工作原理如下，当门铃被按下时，系统给予一个脉冲，在使得门铃响一声后给予74LS192一个激励信号，计数器加一，当计数器计数3次时，Q3段输出高电平使得CLR电平为高计数器置零，进入下一个周期。 上图是一个测试电路图，U3计数，U4显示周期数 U3中Q1Q2Q3Q4输出为0000-0001-0010-0011-0000 对应十进制数为0-1-2-3-0 当Q3为高电平时，系统进入下一周期同时将高电平输入下一级，经过TTL-RS232转换系统后将信号输给单片机，之后单片机会给管理员发短信，告诉户主由客人到来。 C、TTL-RS232系统 电路接法： DB9的2脚为RS-232电平信号接收端，RXD；3脚为RS-232电平信号发送端，　TXD； DB9的4脚与6脚并联，7脚与8脚并联可能是用于串口取电（与二极1N4148，　稳压二极管或者三端稳压器78L05等组成串口取电+5V电路）图中的Vcc应该是+5V， TXD接单片机TXD，RXD接单片机RXD。工作原理是：C7电容产生负压 MAX232只是把TTL电平0V或5V转换到3V到15V或-3V到-15V之间。TXD为高电平时Q3截止，由于PCRXD内部呈高阻态PCTXD平时为负电平，此电平经过R7使PCRXD也为低电平，逻辑值为1。TXD为低电平时Q3导通，PCRXD为高电平，逻辑值为0；D1在PCTXD为低电平时导通，使电容充电，在PCTXD为高电平时D1截止，电容不能放电，能够维持PCRXD上的低电平。PC发数据时，PCTXD空闲时为低电平，为高电平时Q4导通RXD变低，逻辑值为0 通过转换，我们能将TTL电平（74LS192的输出值）传给单片机，实现对单片机的控制。 D、51单片机 E、GSM模块设计简介 GSM模块包含GSM MODEM和PC两部分。GSM MODEM主要负责建立无线GSM网络信道，通过GSM网络接收和发送短消息，它通过串口与PC通信。PC从串口接收GSM MODEM发来的数据，检验手机号码的权限，根据短信的内容生成受控机地址以及控制指令，并通过无线数传模块发送给单片机控制系统。GSM MODEM选用WMOi3双频集成GSM调制解调器。 通过GMS模块的作用，我们可以再门铃无人应答的情况下及时获取有关信息。我们用TC35模块实现GSM功能。 连接方法如下 PC/MCU 接口： 24相连 13相连 实现