一个简单的闭门传感系统建设规划

概述

门开关传感器之前做过几版，实际上之前称不上传感器，之前只是个手动做的带开关和非门的报警器罢了。最接近现在的一版中采用的ne555有较大的静态功耗，现在使用单片机，希望它的低功耗能带来较长时间的续航。

主要功能

发送开/关门事件、ir汇报开关错误率、ir汇报电池状况、蜂鸣器摩斯电码发送超时报警、调试按键按下通过摩斯电码或ir信息包发送2~4信息

前期分析

前言

家里有两层门，一个是外门，一个是里面一个装饰用的门，有时存在忘记关外侧门的问题（以后装修记得只装一个门就好）。由此产生了对门开关状态检测的要求，对于一个DIY爱好者，当然喜欢自己做，经过几次迭代升级，我现在写出第三版计划的预期目标书。

前版本分析

第一版

第一版只采用一节CR2032钮扣电池，门传感器采用易拉罐皮作弹片，曲别针作触点的开关（闭门时断开）。
优点：

• 断电时零功耗
• 小
  缺点：
• 没有特殊功能如：蜂鸣器
• 开关外观不美观且大

第二版

第二版经过几次迭代，一开始使用ne555为灯增加闪烁功能，更易引起注意，后来添加一个ne555驱动一个无内部震荡电路的蜂鸣器。
优点：

• 容易吸引注意
• 使用一个上拉的开关(闭门时拉低)，减小了开关复杂水平
  缺点：
• 开门即响，不够智能
• ne555即使通过复位脚停止震荡也有同样的功耗
• 为实现闭门断电使用了一个mos管，但奇怪的是有时有较大的发热、压降，导致有时2s锂电在mos管后对芯片供电电压不足4v，从而工作异常。（mos使用坏显卡拆机，ne555购自淘宝。

第三版（理论）

第三版有如下几个预期功能：

1. 休眠功耗达到uA级
2. 有向中心设备传递时间的功能
3. 成本尽量低
4. 使用PCB
   且现在经简易选型决定使用立创商城里最便宜且有货的NY8A051H，向中心设备传递数据使用红外发射管，但这个芯片采用1k*14bit的EPROM，不能多次编程且容量较小，可能不够为蜂鸣器存储音乐。但我希望专门优化红外线传输功能，只要能传递能够计算出开关门事件发生时间就够了。播放音乐可以交给中央采集设备，最好再优化下蜂鸣器，当出现没有回传事件的故障时也能有开门超时报警功能。

真正的第三版（25年10月16日总结）

使用STC8G1K08A采用SOP8封装，1M电阻被干簧管下拉唤醒（好像是下拉，得看中断原理），醒来后计时2分钟开始驱动蜂鸣器。待机功耗很低，电池从之前充不进去电的小音箱利旧，充电模块好像是TP4056。好像23年做好就放着了，很长时间没充电。

还利用了大学给崔老师写的STC8G1K08A加74HC595D做的串转并模块的一个串口修改参数的交互，做了一些debug的功能，比如修改频率、等待时间、直接开始响之类的。

焊接时用了买的贴片的三极管焊上细线驱动蜂鸣器，之前还有供电线皮融化和蜂鸣器虚搭导致不响的硬件BUG。最后成品还是很漂亮的，我自己可以翻翻23年7月4日拍的视频，并且同年6月9日修好了之前串转并的BUG（D型号有个缓存功能，某引脚不下拉不更新）

原工程在蛟龙16K的备份里了，很久没看，回头要把keil下下来维护一下。

工程分析

实际做起来才发现有许多实际问题，我想先考虑清楚一个框架再开始写会有许多帮助。以下内容虽然是普通的文字，但可能经过了综合考量和推敲，但考量的过程没有保留。请注意！

• 延时函数：延时函数使用中断优先较低的定时器解决，中断前设置延时标志位即一个volatile变量，检测到接下来的内容可能中断就执行些不怕打断的工作。

程序框图

开门（下降沿中断从睡眠唤醒，然后关中断，用软delay函数间隔采样：总采样数右移一位(十进制除2操作)和开关开次数比较进行消抖）
?
计时器计时（每次溢出给一个变量+1）关门后发送开门时间。时间超时-蜂鸣器提示-超出过长时间-蜂鸣器报警，此时关门即刻停止报警，消抖开关后确认关门，ir发送报文，最后发出简短提醒提示已关好或回到初始状态
任意时刻按下报文按键回报电量，关门后按键蜂鸣器发送数据包[数据包编号；开门时间；电量；报警状态]
：消抖失败，给网关发送开关故障报告