熱釋電人體感應(yīng)紅外報(bào)警器設(shè)計(jì)制作.

1、麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電信息分院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)熱釋電人體感應(yīng)紅外報(bào)警器設(shè)計(jì)制作 學(xué)生學(xué)號(hào)： 0309100911 學(xué)生姓名： 鄭知兵 導(dǎo)師姓名： 徐海峰 班級(jí) 電信0909 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 電子信息工程技術(shù) 提交日期 20 年 月 日 答辯日期 20 年 月 日 20 年 月 摘 要隨著人們生活水平的不斷的提高，入室搶劫時(shí)有發(fā)生，尤其是在現(xiàn)在化技術(shù)高度發(fā)展的今天，犯罪更趨于智能化，手段更隱蔽，所以采用電子技術(shù)、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的安全防范技術(shù)的器材設(shè)備，并將其構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，將發(fā)揮最大的功能做作用。由于紅外線是不見(jiàn)光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中等到了廣泛的應(yīng)用熱釋電紅外傳

2、感器，它的制作簡(jiǎn)單、成本低、安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，便于多用戶統(tǒng)一管理。本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。硬件部分包括單片機(jī)控制模塊、紅外探頭模塊、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警模塊、LED控制模塊等部分組成。處理器采用51系列單片機(jī)AT89S52，程序使用C語(yǔ)言編寫(xiě)，用Multisim仿真軟件進(jìn)行仿真。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。 關(guān)鍵字：熱釋電紅外傳感器、AT89S52、紅外線目 錄一、引言3二、設(shè)計(jì)任務(wù)分析3三、技術(shù)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)（實(shí)施）43.1本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案43.1.1系統(tǒng)概述43.2硬件電路設(shè)計(jì)43.2.1紅外感

3、應(yīng)部分53.2.1.1 電源模塊53.2.1.2 熱釋電傳感器53.2.1.3 菲涅耳透鏡63.2.1.4 BISS0001芯片簡(jiǎn)介63.2.1.5 信號(hào)采集處理模塊83.3單片機(jī)部分93.3.1 AT89S52單片機(jī)簡(jiǎn)介93.3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)93.3.3按鍵控制電路103.3.4指示燈和報(bào)警電路113.4軟件的程序?qū)崿F(xiàn)113.4.1主程序工作流程圖113.4.2中斷程序工作流程圖123.5硬件調(diào)試及調(diào)試中遇到的問(wèn)題133.6軟件調(diào)試及調(diào)試中遇到的問(wèn)題14四、總結(jié)評(píng)價(jià)14致謝15參考文獻(xiàn)15附件一：總體原理圖設(shè)計(jì)16附件二：實(shí)物圖17附件三：程序源代碼17附錄四：元件清單22一、引言隨著

4、科技的提高，電子電器飛速發(fā)展，人民生活水平有了很大提高。各種高檔家電和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也越來(lái)越多。這點(diǎn)就是因?yàn)椴环ǚ肿涌吹搅舜蟛糠秩朔辣I意識(shí)不夠強(qiáng)所造成的結(jié)果。因此越來(lái)越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題十分擔(dān)憂。報(bào)警系統(tǒng)這時(shí)為人們解決了大部分問(wèn)題。但是市場(chǎng)上的報(bào)警系統(tǒng)大部分是適用于一些大公司的重要機(jī)構(gòu)。其價(jià)格昂貴，使普通家庭難以承受。如果設(shè)計(jì)一種價(jià)格低廉，性能可靠、智能化的報(bào)警系統(tǒng)，必將在私人財(cái)產(chǎn)的防盜領(lǐng)域起到巨大作用。由于紅外線是不可見(jiàn)光，隱蔽性能良好，因此在防盜、警戒等安保裝置中被廣泛應(yīng)用。而本設(shè)計(jì)的電路包括硬件和軟件兩個(gè)部分。硬件部分包括紅外感應(yīng)部分與單片機(jī)控制部分，

5、整個(gè)系統(tǒng)電路可劃分為：電源接口部分、信號(hào)采集處理、單片機(jī)控制電路，而單片機(jī)控制由最小系統(tǒng)和指示燈電路、報(bào)警電路等子模塊。主要工作由熱釋紅外感應(yīng)器完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送經(jīng)過(guò)單片機(jī)功能設(shè)定到達(dá)報(bào)警模塊這一過(guò)程。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來(lái)說(shuō)，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是主要是工作的程序通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)控制輸入的信號(hào)。二、設(shè)計(jì)任務(wù)分析1.該設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤(pán)控制、報(bào)警等模塊子函數(shù)。2.本紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED控制電路及相

6、關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報(bào)警等功能。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設(shè)定模塊等部分組成。3.系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能。當(dāng)人員外出時(shí)，可把報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài)，探測(cè)器工作起來(lái),當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到動(dòng)作，設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門(mén)限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門(mén)限閥門(mén)送出TTL 電平至AT89S52單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路使警號(hào)發(fā)聲。4.紅外線具有隱蔽性，在露天防護(hù)的地方設(shè)計(jì)一束紅外線可以方便地檢測(cè)到是否有人出入。此類(lèi)裝置設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：其一是能有效判斷是否有人

7、員進(jìn)入；其二是盡可能大地增加防護(hù)范圍。當(dāng)然，系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性也是追求的重要指標(biāo)。至于報(bào)警可采用聲光信號(hào)。三、技術(shù)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)（實(shí)施）3.1本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案3.1.1系統(tǒng)概述 1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外線傳感器，它的制作簡(jiǎn)單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，便于多用戶統(tǒng)一管理和用戶操作。為了探測(cè)移動(dòng)人體，通常使用雙元件型熱釋電紅外線傳感器，在這種傳感器內(nèi)部，兩個(gè)靈敏元件反相連接，當(dāng)人體靜止時(shí)兩元件極化程度相同，互相抵消。但人體移動(dòng)時(shí)，兩元件極化程度不同，凈輸出電壓不為0，從而達(dá)到了探測(cè)移動(dòng)人體

8、的目的。該設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊化分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤(pán)控制、報(bào)警等模塊子函數(shù)。電路結(jié)構(gòu)做成可劃分為：熱釋電紅外傳感器、家庭智能報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED控制電路及相關(guān)控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報(bào)警等功能。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來(lái)說(shuō)，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱(chēng)。3.2硬件電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤(pán)控制、報(bào)警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分

9、為：熱釋電紅外傳感器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報(bào)警等功能。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來(lái)說(shuō)，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱(chēng)。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過(guò)程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。從設(shè)計(jì)的要求來(lái)分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)：紅外感應(yīng)部分、AT89S52單片機(jī)、報(bào)警系統(tǒng)三大部分。電路總原理圖如圖3-1所示：紅外線傳感器時(shí)鐘電路 AT89S52 單片機(jī)復(fù)

10、位電路LED指示燈報(bào)警電路按鍵控制 圖3-1 總體設(shè)計(jì)框圖處理器采用51系列單片機(jī)AT89S52。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門(mén)限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門(mén)限閥門(mén)送出TTL 電平至AT89S52單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識(shí)別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)放大并推動(dòng)聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動(dòng)作。3.2.1紅外感應(yīng)部分3.2.1.1 電源模塊 本系統(tǒng)電壓為4.5v左右，直接接3個(gè)1.5V的直流干電池提供電源，然后用導(dǎo)線連接電源接口模塊。還有這種設(shè)置就是為了濾波提高電源質(zhì)量，加一個(gè)LED指示燈，當(dāng)

11、電路接通時(shí)LED指示燈就亮了，可以清楚看到板子是否供電。如圖3-2所示電源原理圖。圖3-2放大電路圖3.2.1.2 熱釋電傳感器熱釋電紅外傳感器(簡(jiǎn)稱(chēng)PIR)是80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型高靈敏度探測(cè)元件。它能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)動(dòng)各種控制電路，如作電源開(kāi)關(guān)控制、防盜防火報(bào)警、自動(dòng)覽測(cè)等，人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為910-um，而探測(cè)元件的波長(zhǎng)靈敏度在0.220-um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開(kāi)設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過(guò)光的波長(zhǎng)范圍為710-um，正好適合于人體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的

12、紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專(zhuān)門(mén)用作探測(cè)人體輻射的紅外線傳感器，本傳感器是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，只有本傳感器才能感應(yīng)到人體紅外線。如圖3-3所示。 圖3-3熱釋感應(yīng)傳感器3.2.1.3 菲涅耳透鏡 菲涅耳透鏡片相當(dāng)于熱釋感應(yīng)傳感器的“眼鏡”，它和人的眼睛一樣的作用，配用得當(dāng)與否直接影響到使用的功效，配用不當(dāng)產(chǎn)生錯(cuò)誤的動(dòng)作，致使用戶或者開(kāi)發(fā)者對(duì)其失去信心。它的作用是有效的將探測(cè)到空間的紅外線集中到傳感器上，菲涅耳透鏡根據(jù)性能要求不同，具有不同的焦距（感應(yīng)距離），從而產(chǎn)生不同的監(jiān)控視場(chǎng)，視場(chǎng)越多，控制越嚴(yán)密。如圖3-4所示為菲涅耳透鏡模型圖。圖3-4 菲涅耳透鏡3.2.1.4 BISS000

13、1芯片簡(jiǎn)介BISS0001是一款傳感信號(hào)處理集成電路，只要熱釋感應(yīng)器把紅外線接收到信號(hào)傳輸?shù)紹ISS0001里進(jìn)行信號(hào)處理，它本身靜態(tài)電流極小，工作電壓在3V5V之間，當(dāng)工作電壓為5V時(shí)輸出的驅(qū)動(dòng)電流為10MA。配以熱釋電紅外傳感器和少量外圍元器件即可構(gòu)成被動(dòng)式熱釋電紅外傳感器，廣泛用于安防，自控等一些領(lǐng)域，它是有16個(gè)管腳組成的一種集成塊。如圖3-5所示為BISS000集成芯片的內(nèi)部框圖，管腳功能說(shuō)明如表1所示。 圖3-5 BISS0001內(nèi)部框圖引腳名稱(chēng)I/O功能說(shuō)明1AI可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)選擇端。當(dāng)A為“1”時(shí)，允許重復(fù)觸發(fā)；反之，不可重復(fù)觸發(fā)2VOO控制信號(hào)輸出端。由VS的上跳前

14、沿觸發(fā)，使Vo輸出從低電平跳變到高電平時(shí)視為有效觸發(fā)。在輸出延遲時(shí)間Tx之外和無(wú)VS的上跳變時(shí)，Vo保持低電平狀態(tài)。3RR1-輸出延遲時(shí)間Tx的調(diào)節(jié)端4RC1-輸出延遲時(shí)間Tx的調(diào)節(jié)端5RC2-觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端6RR2-觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端7VSS-工作電源負(fù)端，一般接0V8VRFI參考電壓及復(fù)位輸入端。通常接VCC，當(dāng)接“0”時(shí)可使定時(shí)器復(fù)位9VCI觸發(fā)禁止端。當(dāng)VcVR時(shí)允許觸發(fā)(VR0.2VDD)10IB-運(yùn)算放大器偏置電流設(shè)置端，經(jīng)RB接VSS端，RB取值為1M左右。11VCC-工作電源正端，范圍為35V122OUTO第二級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端132IN-I第二級(jí)運(yùn)算放大器的

15、反相輸入端141IN+I第一級(jí)運(yùn)算放大器的同相輸入端151IN-I第一級(jí)運(yùn)算放大器的反相輸入端161OUTO第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端 表1：管腳說(shuō)明圖由圖可見(jiàn)BISS0001 由運(yùn)算放大器、電壓比較器和狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器、封鎖時(shí)間定時(shí)器即參考電壓等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈?zhuān)用集成電路。可廣泛應(yīng)用于多種傳感器和延時(shí)控制器。首先，根據(jù)實(shí)際需要，利用運(yùn)算放大器OP1組成傳感信號(hào)預(yù)處理電路，將信號(hào)放大。然后耦合給運(yùn)算放大器OP2，再進(jìn)行第二級(jí)放大，同時(shí)將直流電位抬高為VM(0.5VDD)后，將輸出信號(hào)V2送到由比較器COP1和COP2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)Vs。由于VH0.7VDD、VL0.

16、3VDD，所以，當(dāng)VDD=5V時(shí)，可有效抑制1V的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。 COP3是一個(gè)條件比較器。當(dāng)輸入電壓VcVR時(shí)，COP3輸出為高電平，進(jìn)入延時(shí)周期。 當(dāng)A端接“0”電平時(shí)，在Tx時(shí)間內(nèi)任何V2的變化都被忽略，直至Tx時(shí)間結(jié)束，即所謂不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。當(dāng)Tx時(shí)間結(jié)束時(shí)，Vo下跳回低電平，同時(shí)啟動(dòng)封鎖時(shí)間定時(shí)器而進(jìn)入封鎖周期Ti。在Ti時(shí)間內(nèi)，任何V2的變化都不能使Vo跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平）,可有效抑制負(fù)載切換過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾。而可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期間，信號(hào)Vs不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。在Vc=“1”、A=“1”時(shí)，Vs可重復(fù)觸發(fā)Vo為有效

17、狀態(tài)，并可促使Vo在Tx周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。在Tx時(shí)間內(nèi)，只要Vs發(fā)生上跳變，則Vo將從Vs上跳變時(shí)刻起繼續(xù)延長(zhǎng)一個(gè)Tx周期；若Vs保持為“1”狀態(tài)，則Vo一直保持有效狀態(tài)；若Vs保持為“0”狀態(tài)，則在Tx周期結(jié)束后Vo恢復(fù)為無(wú)效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時(shí)間Ti時(shí)間內(nèi)，任何Vs的變化都不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。3.2.1.5 信號(hào)采集處理模塊 圖3-6信號(hào)處理模塊 本電路是將人體輻射的紅外線轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。熱釋紅外感應(yīng)2腳輸入到前置放大器OP1進(jìn)行放大，然后由C4耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級(jí)放大。再經(jīng)過(guò)電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號(hào)去啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間定時(shí)器輸出

18、信號(hào)在經(jīng)過(guò)R3進(jìn)入單片機(jī)部分進(jìn)行處理。延時(shí)周期可通過(guò)R12來(lái)調(diào)節(jié)輸出，在延時(shí)時(shí)間內(nèi)只要Vs發(fā)生上跳變，Vo就會(huì)從Vs上跳變時(shí)刻起繼續(xù)延長(zhǎng)一個(gè)周期，而電路中的電容為了能夠更好的控制了芯片內(nèi)的定時(shí)器，若Vs一直保持為高電平，這樣就可以通過(guò)P10傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)內(nèi)進(jìn)行下一步處理。而根據(jù)不同的距離要求來(lái)調(diào)節(jié)R13，最大可以調(diào)節(jié)到7米左右。圖中BISS0001中1腳用跳線連連接住一個(gè)接高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)如果有人體在其感應(yīng)范圍活動(dòng)，其輸出將一直保持高電平，直到人離開(kāi)后才將高電平變?yōu)榈碗娖?，本電路設(shè)計(jì)就是可觸發(fā)方式。3.3單片機(jī)部分3.3.1 AT89S52單片機(jī)簡(jiǎn)介 AT89S52是一種低功耗、高性能C

19、MOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏

20、輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。這一模塊以單片機(jī)為中心把程序代碼燒進(jìn)去然后外圍接上復(fù)位電路、振蕩電路、鍵盤(pán)控制、LED顯示電路、報(bào)警電路等子模塊。3.3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng) 要使單片機(jī)工作起來(lái)最基本的電路構(gòu)成為單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖3-8所示。 圖3-8信號(hào)處理模塊 單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路構(gòu)成。AT89S52 單片機(jī)的工作電壓范圍：4V-5.5V,所以通常給單片機(jī)外界5V直流電源。連接方式為單片機(jī)中的

21、40腳VCC接正極5V，而20腳VSS接電源地端。復(fù)位電路就是確定單片機(jī)的工作起始狀態(tài)，完成單片機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。單片機(jī)接通電源時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，完成單片機(jī)啟動(dòng)確定單片機(jī)起始工作狀態(tài)。當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到外界環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時(shí)候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動(dòng)從頭開(kāi)始執(zhí)行。一般有上電自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)位，單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后，在RESET端持續(xù)給出2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作。本設(shè)計(jì)采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路，需要接上上拉電阻來(lái)提高輸出高電平的值。 時(shí)鐘電路好比單片機(jī)的心臟，它控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏。時(shí)鐘電路就是振蕩電路，是向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號(hào)作為基準(zhǔn)，決定單片

22、機(jī)的執(zhí)行速度。XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出，該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個(gè)振蕩周期為1/12us。 3.3.3按鍵控制電路 本電路的設(shè)計(jì)就是為了控制電路中布防和緊急狀態(tài)下不同的工作形式，當(dāng)按下布防按鍵后， 5秒后進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，當(dāng)有人靠近時(shí)，熱釋紅外感應(yīng)到信號(hào)，傳回給單片機(jī)，單片機(jī)馬上進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)遇到特殊緊急情況時(shí)，可按下緊急報(bào)警鍵，蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。如圖3-9所示。 圖3-9 按

23、鍵部分3.3.4指示燈和報(bào)警電路 在單片機(jī)的I/O 里會(huì)輸出高低電平,在P21和P23分別接上LED指示燈而P25接上蜂鳴器而蜂鳴器外界個(gè)9012的三極管起到開(kāi)關(guān)作用，當(dāng)三極管達(dá)到飽和狀態(tài)下就驅(qū)動(dòng)了蜂鳴器工作了 。圖3-10指示燈和報(bào)警電路3.4軟件的程序?qū)崿F(xiàn)3.4.1主程序工作流程圖 按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如下圖所示：開(kāi)始布防按鍵按下倒計(jì)時(shí)結(jié)束六十秒倒計(jì)時(shí)開(kāi)始檢測(cè)到有無(wú)信號(hào)蜂鳴器報(bào)警，發(fā)光二級(jí)管閃爍緊急按鍵按下YYN蜂鳴器報(bào)警10秒結(jié)束 圖3-11主程序工作流程圖3.4.2中斷程序工作流程圖來(lái)的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過(guò)單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲

24、光報(bào)警電路開(kāi)始報(bào)警，報(bào)警持續(xù)10秒鐘后自動(dòng)停止報(bào)警,然后程序開(kāi)始循環(huán)工作，檢測(cè)是否還有下次觸發(fā)信號(hào)，等待報(bào)警從而使報(bào)警器進(jìn)入連續(xù)工作狀態(tài)。同時(shí)，利用中斷方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警持續(xù)時(shí)間未到10秒時(shí)，用手工按鍵停止的聲光報(bào)警的作用。手工按鍵停止報(bào)警中斷服務(wù)程序工作流程圖，如圖3-12所示；圖3-12中斷服務(wù)程序工作流程圖3.5硬件調(diào)試及調(diào)試中遇到的問(wèn)題第一步為目測(cè)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中大部分電路安裝在印制電路板上因此，對(duì)每一塊加工好的印制電路板要進(jìn)行仔細(xì)的檢查。檢查它的印制線是否有斷線、是否有毛剌、是否與其它線或焊盤(pán)有否脫落、過(guò)孔是否有未金屬化現(xiàn)象等。第二步為萬(wàn)用表測(cè)試，先用萬(wàn)用表復(fù)核目測(cè)中認(rèn)為可疑的連線或

25、接點(diǎn)，查看它們的通斷狀態(tài)是否與設(shè)計(jì)規(guī)定相符，再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。第三步為加電檢查。當(dāng)給印制板加電時(shí)，首先檢查所有插座或器件引腳的電源端是否有符合要求的電壓值（注意CPU插座上不應(yīng)該有大于5V的電壓，否則聯(lián)機(jī)時(shí)將損壞仿真器），接地端電壓值是否接近零，接固定電平的引腳端是否電平正確。第四步是聯(lián)機(jī)檢查。在對(duì)硬件印制電路板調(diào)試過(guò)程中，還遇到了不少問(wèn)題，第一次印制的板并把所有的元件都焊上去后，都準(zhǔn)備調(diào)試了，才發(fā)現(xiàn)正負(fù)電源的插針離得太近了，不容易接電源，而且和另一插針（也挨太近了，布置PCB板時(shí)，也沒(méi)太注意熱釋電穿感器的占地面積，調(diào)試中才發(fā)現(xiàn)這樣子根本就無(wú)法進(jìn)行下去，由于自己布板時(shí)的

26、疏忽，所以第一塊板作廢了，有了第一次的經(jīng)驗(yàn)，再次布PCB板時(shí)，特意把這兩個(gè)離遠(yuǎn)點(diǎn)。本不該犯的錯(cuò)誤，這些都是由于自己的粗心大意造成的，所以說(shuō)，做任何事情都必需經(jīng)過(guò)“三思而后行”，來(lái)不得半點(diǎn)的馬虎，否則浪費(fèi)了時(shí)間和精力3.6軟件調(diào)試及調(diào)試中遇到的問(wèn)題將寫(xiě)好的程序燒錄到單片機(jī)AT89S52芯片中，下載時(shí)，才發(fā)現(xiàn)自己當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)原理圖時(shí)，沒(méi)有設(shè)計(jì)串口下載，所以只能借同學(xué)的開(kāi)發(fā)板進(jìn)行下載程序，相當(dāng)麻煩，因?yàn)椴皇堑谝淮蜗螺d就能成功的，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的程序修改下載調(diào)試，可以實(shí)現(xiàn)功能的時(shí)候，才發(fā)現(xiàn)單片機(jī)芯片的管腳差不多都被我弄斷了，本來(lái)是打算在芯片底下加一個(gè)插槽的，在后面的調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)加了保護(hù)層的芯片的管腳和電路

27、板上的插槽接觸不是很好，明明是一樣的程序，加插槽和不加插槽調(diào)試出來(lái)的效果很不相同，所以就把它給去掉了。在調(diào)試中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題： 直流工作電壓必須符合我們要求的數(shù)值（+5VDC），過(guò)高和過(guò)低都會(huì)影響模塊性能，而且要求電源必須經(jīng)過(guò)良好的穩(wěn)壓濾波。 調(diào)試時(shí)人體盡量遠(yuǎn)離感應(yīng)區(qū)域，有時(shí)雖然人體不在模塊的正前方，但是人體離模塊太近時(shí)模塊也能感應(yīng)到造成一直有輸出，還有調(diào)試時(shí)人體不要觸摸電路部分也會(huì)影響模塊工作，比較科學(xué)的辦法是將輸出端接萬(wàn)用表，把模塊用報(bào)紙蓋住，人離開(kāi)這個(gè)房間，等2分鐘后看看模塊是否還是一直有輸出。 人體感應(yīng)模塊只能工作在室內(nèi)并且工作環(huán)境應(yīng)該避免陽(yáng)光、強(qiáng)烈燈光直接照射，如果工作環(huán)境有強(qiáng)

28、大的射頻干擾，可以采用屏蔽措施。若遇有強(qiáng)烈氣流干擾，關(guān)閉門(mén)窗或阻止對(duì)流。感應(yīng)區(qū)盡量避免正對(duì)著發(fā)熱電器和物體以及容易被風(fēng)吹動(dòng)的雜物和衣物。四、總結(jié)評(píng)價(jià)本設(shè)計(jì)研究了一種基于單片機(jī)技術(shù)的無(wú)線智能防盜報(bào)警器。該防盜報(bào)警器通過(guò)以AT89C51單片機(jī)為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，它是一種新穎的被動(dòng)式紅外探測(cè)器件，能夠以非接觸方式探測(cè)出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)輸出，同時(shí)能有效的抑制人體輻射波長(zhǎng)以外的紅外光線與可見(jiàn)光的干擾。平時(shí)傳感器輸出低電平，當(dāng)有人在探測(cè)區(qū)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)輸出低電平變?yōu)楦唠娖?，此高電平輸入單片機(jī)，作為單片機(jī)的外部觸發(fā)信號(hào)處理，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部軟件編程處理后，單片機(jī)輸出控

29、制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開(kāi)始報(bào)警。該報(bào)警器的最大特點(diǎn)就是使用戶能夠操作簡(jiǎn)單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報(bào)率低。隨著現(xiàn)代人們安全意識(shí)的增強(qiáng)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報(bào)警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。 到目前為止我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也即將告一段落了，在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，自己也學(xué)習(xí)到了很多以前沒(méi)有沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)的知識(shí)，讓我更加清楚了理論知識(shí)和實(shí)踐能力的差別了，了解到自己的短處，培養(yǎng)了我的獨(dú)立思考能力，進(jìn)一步提高了自己在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中研究問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，和一些問(wèn)題的存在，并有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展，讓自己在未來(lái)的工作和學(xué)習(xí)之中更快的適應(yīng)和提高自己。致

30、謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了指導(dǎo)老師 老師的熱心指導(dǎo)。自始至終關(guān)心督促畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程和進(jìn)度。幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問(wèn)題。還不斷向我傳授分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢設(shè)過(guò)程中少走很多彎路。同時(shí)，他還提供給我們專(zhuān)門(mén)的各種設(shè)備及場(chǎng)所，使我在調(diào)試過(guò)程中能夠有充足的時(shí)間。在這里非常感謝海峰老師的指導(dǎo)和幫助，并致以誠(chéng)摯的謝意！同時(shí)，身邊的同學(xué)給了我許多的幫助。在此，我向身邊關(guān)心我的同學(xué)致以誠(chéng)摯的謝意！另外，系里的領(lǐng)導(dǎo)和老師也給了我們必要的指導(dǎo)，我也向系和年級(jí)的領(lǐng)導(dǎo)們表示衷心的感謝！最后感謝學(xué)院對(duì)我這幾年的培養(yǎng)。參考文獻(xiàn) 1胡萍.串口通信的紅外報(bào)警器的研制J.計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，

31、2010（10）：15-16.2唐德琴.電子溫度測(cè)量?jī)x器技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究J.電子科學(xué)技術(shù)，2009,27（1）：1-83李行善.基于串口組件的體系結(jié)構(gòu)J.電子串口與儀器學(xué)報(bào)，2010（08）：15-16.4姜道連等.用于AT89C51設(shè)計(jì)紅外報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作J.國(guó)外電子元器件，2010（12）：31-34.5馮國(guó)進(jìn)嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)從入f-J至U精通D田北京：清華大學(xué)出版社,20086蔡文齋. 專(zhuān)業(yè)級(jí)串口調(diào)試器設(shè)計(jì). 現(xiàn)代電子技術(shù), 2010.7熊如貴.串口通信感應(yīng)裝置J.電子制作，2009（6）:23-31.8 時(shí)德鋼等.基于串口通信的紅外報(bào)警器的研究J.計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，200

32、9,10（7）：480-482.附件一：總體原理圖設(shè)計(jì)附件二：實(shí)物圖附件三：程序源代碼/* 熱釋紅外報(bào)警器程序*/#include /頭文件#define uint unsigned int /宏定義#define uchar unsigned char/* 端口定義*/sbit LED1=P23; /紅燈sbit LED2=P21; /綠燈sbit K1=P33; /啟動(dòng)鍵sbit K2=P34; /緊急報(bào)警鍵sbit BEEP=P25; /蜂鳴器sbit IN=P10; /信號(hào)輸入端/*/uchar num=0; uchar num1=0;uchar flag=1,flag1=0,flag2=0; /標(biāo)示位/* 函數(shù)名稱(chēng)：延時(shí)子函數(shù) 函數(shù)功能：產(chǎn)生短暫延時(shí)*/void delayms(uint xms)uint i,j;for(i=xms;i0;i-)for(j=110;j0;j-);/* 函數(shù)名稱(chēng)：按鍵子函數(shù) 函數(shù)功能：控制開(kāi)始/緊急報(bào)警*/void key()if(K1=0)delayms(5);if(K1=0)while(!K1); /等待按鍵釋放EA=1;ET0=1; /啟動(dòng)定時(shí)器0TR0=1;flag1=0;LED2=0; /