紅外報警器設(shè)計

1、-基于單片機控制的紅外報警器的設(shè)計摘 要本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、本錢低、安裝比擬方便，而且防盜性能比擬穩(wěn)定，抗干擾能力強、靈敏度高、平安可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時它的信號經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理前方便和PC機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理。本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個局部。硬件局部包括單片機控制電路、紅外探頭電路、驅(qū)動執(zhí)行報警電路、LED控制電路等局部組成。處理器采用51系列單片機AT89C51，整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。關(guān)鍵詞：單片機、紅外報警器、數(shù)據(jù)采集、報警電路. z-ABSTRACTThis system used Pyroelectric infr

2、ared sensor. Its manufacture is simple, and its cost is low, and fi*ing is convenient. Besides, the system has many merits, such as steadyguard against theft, and strongantijammingability, and highthesensitivity, and high reliability. The fi*ing of this alarm is covert, which is discovered easily by

3、 cracksman. After has been processed by SCM, the signal of alarm municates with PC, which is convenient foruniformmanagement. This design includes hardware part and software part. Thehardware part includes the control circuit of SCM, and the infraredprobe circuit,and the alarm circuit, and LED contr

4、ol circuit. The SCM uses AT89C51, the overall system works under the control of the systemsoftware.Key words: SCM; infrared sensor; data collection; alarm circuit. z-目 錄1 緒論11.1 課題研究背景及意義11.2 國外研究現(xiàn)狀及趨勢11.3 本文主要工作安排32 根本理論知識42.1 熱釋電紅外傳感器42.2 AT89C51單片機簡單介紹52.2.1AT89C51單片機的構(gòu)造132.2.2 AT89C51管腳說明133 方案設(shè)

5、計193.1總體設(shè)計思路193.2硬件局部具體電路模塊設(shè)計203.2.1熱釋電紅外傳感器原理123.2.2放大電路的設(shè)計123.2.3時鐘電路的設(shè)計123.2.4復(fù)位電路的設(shè)計123.2.5發(fā)光二極管報警電路的設(shè)計123.2.6聲音報警電路的設(shè)計123.3系統(tǒng)硬件電路的選擇及說明214軟件編程及仿真234.1軟件簡介124.1.1 Proteus軟件簡介及使用124.1.2 Keil軟件簡介124.2軟件程序的實現(xiàn)215總結(jié)與展望28附錄一設(shè)計編程程序29附錄二 單片機控制的紅外防盜報警器原理圖29附錄三 單片機控制的紅外防盜報警器PCB圖291 緒論1.1 課題研究背景及意義近年來，隨著改革

6、開放的深入開展，電子技術(shù)的日新月異，人民的生活水平的提高和對私有財產(chǎn)安防意識的不斷增強，家庭平安防盜系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛。因此，家庭式電子防盜系統(tǒng)為了滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要而出現(xiàn)。鑒于目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報警器、開關(guān)電子防盜報警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報警器等各種報警器都存在一些缺點。針對目前市面上常見報警器的一些缺點，提出一種熱釋電紅外傳感器，它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號，因此，這種先進的紅外線監(jiān)控報警系統(tǒng)就成為一種必要措施。隨著科學(xué)的不斷進步，各種各樣的智能控制系統(tǒng)越來越多，在眾多控制系統(tǒng)中，單片機扮演著重要角色。利用各種各樣的單片機作為控制系統(tǒng)的

7、核心，是這些智能控制的核心。本設(shè)計就是采用AT89C51單片機做的防盜報警器。當單片機承受到入侵信號后，進展判斷和運算，得到相應(yīng)的控制量去控制外圍執(zhí)行部件，實現(xiàn)報警功能。這種基于單片機控制的紅外報警器一旦發(fā)現(xiàn)入侵者可立即發(fā)出報警，好似在重要區(qū)域的周界處增加了一雙“電子眼忠誠地守衛(wèi)著要害目標。1.2 國外研究現(xiàn)狀及趨勢國外的紅外報警器大多數(shù)都是采用先進技術(shù)，其功能也非常先進。其中包括被動式熱釋電型紅外報警器，紅外監(jiān)控無線報警器，超聲波防盜報警器，紅外線防盜報警器，高靈敏紅外報警器，觸摸式防盜報警器等等。目前國際上應(yīng)用最多的是主動紅外對射總線制報警主機的方式，這種方式具有技術(shù)成熟、可靠性高、易擴展

8、、操作簡便、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。同比國外的各類防盜報警器，國的報警器根本都是以超聲波、紅外發(fā)射接收以及微波等技術(shù)為根底。從單一封閉式、被動型平安防模式向多元化、綜合化、電控化以及紅外報警處理方向開展。防盜報警產(chǎn)品的開展趨勢，產(chǎn)品技術(shù)將在數(shù)字化、無線化、集成化核心前提下力求突破。而在應(yīng)用市場上，將朝更細化的方向前進針對不同市場，推出不同產(chǎn)品。以成長最快的住宅小區(qū)應(yīng)用為例，有廠商表示，專為住宅小區(qū)設(shè)計的定向幕簾式防寵物探測器，本錢低、安裝簡單、適合家庭用的無線聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，以及小區(qū)智能化安防報警集成系統(tǒng)產(chǎn)品都將是亮點。1.3 本文主要工作安排本文主要是設(shè)計本設(shè)計以單片機AT89S51為核心部件，開發(fā)一

9、個完整的紅外報警系統(tǒng)，。此系統(tǒng)具有將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)過系統(tǒng)進展自主報警的功能和特點。通過利用Proteus仿真，將所編寫的程序用Keil軟件編譯。其主要工作安排如下：1. 主要闡述本文研究背景、意義，國外研究現(xiàn)狀及趨勢；2. 系統(tǒng)分析與設(shè)計：對系統(tǒng)進展調(diào)研，詳細分析系統(tǒng)，設(shè)計出基于單片機控制的熱釋電紅外報警系統(tǒng)方案；3. 實現(xiàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：熱釋電傳感器調(diào)理電路；報警音響電路；報警顯示電路；軟件控制；4. 系統(tǒng)電路的設(shè)計與實現(xiàn)：器件選擇；地址分配和硬件連接；5系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn):單片機代碼的實現(xiàn)，計算機控制代碼的實現(xiàn)；6. 系統(tǒng)調(diào)試；7系統(tǒng)聯(lián)調(diào)；8完成畢業(yè)論文的撰寫和辯論。

10、2 根本理論知識2.1 熱釋電紅外傳感器的簡單介紹熱釋電紅外線(PIR)傳感器是80年代開展起來的一種新型高靈敏度探測元件。是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路。熱釋電紅外傳感器部由光學(xué)濾鏡、場效應(yīng)管、紅外感應(yīng)源(熱釋電元件)、偏置電阻、EMI電容等元器件組成，其部電路框圖如圖1所示。熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)制成的探測元件，在每個探測器裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫

11、度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭的場效應(yīng)管放大后向外輸出。人體輻射的紅外線中心波長為9-10um，而探測元件的波長靈敏度在0.2-20um圍幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長圍為7-10um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。一旦人侵入探測區(qū)域，人體紅外輻射通過局部鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號處理而輸出電壓信號。2.2 AT89C51單片機簡單介紹A

12、T89C51單片機的構(gòu)造AT89C51單片機是美國Atmel公司生產(chǎn)低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器EPROM和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片置通用8位中央處理器CPU和Flash 存儲單元，功能強大。AT89C51單片機可提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。圖2-1為AT89C51單片機的根本組成功能方塊圖。由圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成局部，其中包括CPU、存儲器、可編程I/O口、定時器/計

13、數(shù)器、串行口等，各局部通過部總線相連。下面介紹幾個主要局部。AT89C51管腳說明ATMEL公司的AT89C51是一種高效微控制器。采用40引腳雙列直插封裝形式。AT89C51單片機是高性能單片機，因為受引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。其邏輯引腳圖如圖2-2：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FLASH進展校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口

14、：P1口是一個部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫1時，其管腳被部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進展存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址1時，它利用部上拉優(yōu)勢，當對外部

15、八位地址數(shù)據(jù)存儲器進展讀寫時，P2口輸出其特殊功能存放器的容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入1后，它們被部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：P3口管腳 備選功能P3.0 R*D串行輸入口P3.1 T*D串行輸出口P3.2 INT0外部中斷0P3.3 INT1外部中斷1P3.4 T0記時器0外部輸入P3.5 T1記時器1外部輸入P3.6 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通P3.7 外部數(shù)據(jù)存

16、儲器讀選通P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/：當外部存儲器時，地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想制止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOV*，MOVC指令是ALE才起作用。PSEN：外部程序存儲器的選通信號端。在由外部程

17、序存儲器取指期間，每個機器周期兩次PSEN有效。但在外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/VP：當保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器0000H-FFFFH，不管是否有部程序存儲器。注意加密方式1時，將部鎖定為RESET；當端保持高電平時，此間部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源。*TAL1：反向振蕩放大器的輸入及部時鐘工作電路的輸入。*TAL2：反向振蕩器的輸出,如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，應(yīng)不接。3 方案設(shè)計3.1總體設(shè)計思路本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個局部。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警等子模塊。電路構(gòu)造可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報警

18、器、單片機控制電路、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、本地報警等功能。就此設(shè)計的核心模塊來說，單片機就是設(shè)計的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機、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。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計等幾個階段。從設(shè)計的要求來分析該設(shè)計須包含如下構(gòu)造：熱釋電紅外傳感探頭電路、報警電路、單片機、復(fù)位電路及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如圖3總體設(shè)計框圖所示： AT89C51復(fù)位電路信號檢測電路

19、報警執(zhí)行電路LED發(fā)光顯示放大驅(qū)動驅(qū)動處理器采用51系列單片機AT89S51整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路送出TTL 電平至AT89S51單片機。在單片機，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號。驅(qū)動電路將控制信號放大并推動聲光報警設(shè)備完成相應(yīng)動作。當報警延遲10s一段時間后自動解除，當警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位。3.2硬件局部：具體電路模塊設(shè)計檢測信號放大電路針對紅外輻射信號的探測，設(shè)計了一種實用化的基于單片機AT89C51檢測放大電路電路實現(xiàn)功能電路實現(xiàn)功能：當有人闖入時，熱釋電紅外傳感器將探測到動作

20、，設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，然后經(jīng)放大電路將電信號放大傳給單片機。其工作電路原理及設(shè)計電路如圖4所示, 在VCC電源端利用C1和R2來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號。當檢測到人體移動信號時，電荷信號經(jīng)過FET放大后，經(jīng)過C2，R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再?jīng)過NPN的轉(zhuǎn)化，輸出OUT為低電平。3.2.2放大電路的設(shè)計如圖5所示為最根本的放大電路，Vi是輸入電壓信號，Vo是輸出放大的電壓信號。. z-時鐘電路的設(shè)計*TAL1和*TAL2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振蕩器。石晶振蕩和瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器

21、件，*TAL2應(yīng)不接。因為一個機器周期含有6個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為2個振蕩周期，所以一個機器周期共有12個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個振蕩周期為1/12us，故而一個機器周期為1us5。如圖6所示為時鐘電路。3.2.4復(fù)位電路的設(shè)計復(fù)位方法一般有上電自動復(fù)位和外部按鍵手動復(fù)位，單片機在時鐘電路工作以后, 在RESET端持續(xù)給出2個機器周期的高電平時就可以完成復(fù)位操作6。例如使用晶振頻率為12MHz時，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)不小于2us7。本設(shè)計采用的是外部手動按鍵復(fù)位電路。如圖7示為復(fù)位電路。3.2.5發(fā)光二級管報警電路的設(shè)計由4個發(fā)光二極管接上電阻后連上單

22、片的R*D的引腳，外接VCC，當單片機的R*D引腳被置低電平后，發(fā)光二極管被點亮，起到報警作用8。圖8所示為發(fā)光二極管報警電路。3.2.6聲光報警電路的設(shè)計3.3系統(tǒng)硬件電路的選擇及說明硬件電路的設(shè)計見附圖1示，從以上的分析可知在本設(shè)計中要用到如下器件： AT89C51、熱釋電紅外傳感器、LED、按鍵、反相器74LS04、蜂鳴器等一些單片機外圍應(yīng)用電路，以及單片機的手工復(fù)位電路等。其中D1為電源工作指示燈，D2是正常工作指示燈，D3D6是起報警指示作用，當R*D腳被置低電平時，D3D6亮紅燈開場報警，同樣，T*D腳置高電平時聲音報警電路開場工作。電路設(shè)有2個按鍵，S1鍵作為倒計時的暫停鍵, S

23、2鍵作為作為電路復(fù)位鍵。4軟件編程及仿真4.1軟件簡介4.1.1Proteus軟件簡介及使用：Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件該軟件中國總代理為風標電子技術(shù)。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上

24、唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。該軟件具有4大功能模塊一智能原理圖設(shè)計ISIS 豐富的器件庫：超過27000種元器件，可方便地創(chuàng)立新元件；智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：自動連線功能使連接導(dǎo)線簡單快捷，大大縮短繪圖時間；支持總線構(gòu)造：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計簡明清晰；可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)

25、量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。 二完善的電路仿真功能Prospice 1 ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標準SPICE3F5，實現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真；2 超過27000個仿真器件：可以通過部原型或使用廠家的SPICE文件自行設(shè)計仿真器件，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件。3 多樣的鼓勵源：包括直流、正弦、脈沖、分段線性脈沖、音頻使用wav文件、指數(shù)信號、單頻FM、數(shù)字時鐘和碼流，還支持文件形式的信號輸入。4 豐富的虛擬儀器：13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、直流電壓/電

26、流表、交流電壓/電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計/計數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器等； 5 生動的仿真顯示：用色點顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線以不同顏色表示其對地電壓大小，結(jié)合動態(tài)器件如電機、顯示器件、按鈕的使用可以使仿真更加直觀、生動；6 高級圖形仿真功能ASF：基于圖標的分析可以準確分析電路的多項指標，包括工作點、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析等，還可以進展一致性分析。三獨特的單片機協(xié)同仿真功能VSM 1支持主流的CPU類型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、Basi

27、cStamp、8086、MSP430等，CPU類型隨著版本升級還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTE*、DSP處理器； 2 支持通用外設(shè)模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進/伺服電機、RS232虛擬終端、電子溫度計等等，其PIM口物理接口模型還可以使仿真電路通過PC機串口和外部電路實現(xiàn)雙向異步串行通信； 3 實時仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真； 4 編譯及調(diào)試：支持單片機匯編語言的編輯/編譯/源碼級仿真，帶8051、AV

28、R、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境如IAR、Keil和Hitech結(jié)合，進展高級語言的源碼級仿真和調(diào)試；軟件仿真：支持當前的主流單片機，如51系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、68000系列等。 1提供軟件調(diào)試功能 2提供豐富的外圍接口器件及其仿真 RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，局部SPI器件，局部IIC器件。這樣很接近實際。在訓(xùn)練學(xué)生時，可以選擇不同的方案，這樣更利于培養(yǎng)學(xué)生。 3 提供豐富的虛擬儀器 利用虛擬儀器在仿真過程中可以測量外圍電路的特性，培養(yǎng)學(xué)生實際硬件的調(diào)試能力。電路功能仿真：在

29、PROTUES繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標代碼文件：*.HE*，可以在PROTUES的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。通過以上介紹讓我深入了解了該軟件的使用，本次課設(shè)的仿真原理圖參見附錄。 keil軟件簡介：一. 系統(tǒng)概述 Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、構(gòu)造性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能

30、體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能表達高級語言的優(yōu)勢。下面詳細介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各局部功能和使用。 二. Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體構(gòu)造 C51工具包的整體構(gòu)造，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創(chuàng)立生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L5

31、1連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的He*文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進展源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進展調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 使用獨立的Keil仿真器時，考前須知 ：* 仿真器標配11.0592MHz的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 * 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標系統(tǒng)。 * 仿真芯片的31腳/EA已接至高電平，所以仿真時只能使用片ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部ROM

32、其CPU的/EA引腳接至低電平的目標系統(tǒng)中使用。三應(yīng)用Keil進展軟件仿真開發(fā)的主要步驟編寫源程序并保存建立工程并添加源文件設(shè)置工程編譯/匯編、連接，產(chǎn)生目標文件程序調(diào)試。Keil使用“工程Project的概念，對工程而不能對單一的源程序進展編譯/匯編、連接等操作。工程的建立、設(shè)置、編譯/匯編及連接產(chǎn)生目標文件的方法非常易于掌握。首先選擇菜單File-New，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語言或C語言源程序或選擇File-Open，直接翻開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔并保存，注意保存時必須在文件名后加上擴展名.asm.a51或.c；然后選擇菜單Project-New Project，建立新工程并

33、保存保存時無需加擴展名，也可加上擴展名.uv2；工程保存后會立即彈出一個設(shè)備選擇對話框，選擇CPU后點確定返回主界面。這時工程管理窗口的文件頁Files會出現(xiàn)“Target1”，將其前面+號展開，接著選擇Source Group1，右擊鼠標彈出快捷菜單，選擇“Add File to Group Source Group1，出現(xiàn)一個對話框，要求尋找并參加源文件在參加一個源文件后，該對話框不會消失，而是等待繼續(xù)參加其它文件。參加文件后點close返回主界面，展開“Source Group1”前面+號，就會看到所參加的文件，雙擊文件名，即可翻開該源程序文件。緊接著對工程進展設(shè)置，選擇工程管理窗口的T

34、arget1，再選擇Project-Option for TargetTarget1或點右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項，翻開工程屬性設(shè)置對話框，共有8個選項卡，主要設(shè)置工作包括在Target選項卡中設(shè)置晶振頻率、在Debug選項卡中設(shè)置實驗仿真板等，如要寫片，還必須在Output選項卡中選中“Creat He* Fi；其它選項卡容一般可取默認值。工程設(shè)置后按F7鍵或點擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標進展編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標文件。 成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單Debug-Start/Stop Debug Session或按Ctrl+F5鍵進入程序調(diào)試狀態(tài)。4.2 軟件的程序?qū)崿F(xiàn)按上述工

35、作原理和硬件構(gòu)造分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如下列圖10所示；系統(tǒng)初始化聲光報警完畢檢測外部有無信號輸入聲光報警是否持續(xù)10秒開場啟動聲光報警電路開場報警是否還有檢測信號等待下次報警完畢YNNYYN本程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當單片機檢測到外部紅外模塊送出的脈沖信號后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機部程序處理后，驅(qū)動聲光報警電路開場報警，報警持續(xù)10秒后自動停頓報警，同時顯示報警次數(shù)以便人們查詢，然后程序開場循環(huán)工作，檢測是否還有下次觸發(fā)信號，等待報警從而使報警器進入連續(xù)工作狀態(tài)。同時利用中段方式可以實現(xiàn)報警持續(xù)時間未到10秒時，用手工按鍵停頓聲光報警的作用。中斷效勞程序工作流程圖：中斷源發(fā)出中斷

36、申請關(guān)中斷、保護現(xiàn)場INTO端有輸入信號關(guān)閉報警恢復(fù)現(xiàn)場、開中斷中斷返回本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當單片機檢測到外部熱釋電傳感器送來的脈沖信號后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機部程序處理后，驅(qū)動聲光報警電路開場報警，報警持續(xù)10秒鐘后自動停頓報警,然后程序開場循環(huán)工作，檢測是否還有下次觸發(fā)信號，等待報警從而使報警器進入連續(xù)工作狀態(tài)。同時，利用中斷方式可以實現(xiàn)報警持續(xù)時間未到10秒時，用手工按鍵停頓的聲光報警的作用。手工按鍵停頓報警中斷效勞程序工作流程圖。4.3 軟件仿真本設(shè)計通過利用Proteus仿真，將所編寫的程序用Keil軟件編譯，所仿真原理圖見附錄3。本設(shè)計所要求到達的目標是在接收到紅外

37、傳感器帶來的低電平信號，可使圖中的綠燈由暗變亮，紅燈產(chǎn)生報警，可觀察到紅燈一閃一閃的。當報警完畢后，綠燈亮起。4 總結(jié)與展望本設(shè)計研究了一種基于單片機技術(shù)的無線智能防盜報警器。該防盜報警器通過以AT89C51單片機為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，它是一種新穎的被動式紅外探測器件，能夠以非接觸方式探測出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號輸出，同時能有效的抑制人體輻射波長以外的紅外光線與可見光的干擾。平時傳感器輸出低電平，當有人在探測區(qū)圍移動時輸出低電平變?yōu)楦唠娖剑烁唠娖捷斎雴纹瑱C，作為單片機的外部觸發(fā)信號處理，經(jīng)單片機部軟件編程處理后，單片機輸出控制信號，驅(qū)動聲光報警電路開場報警。該報警器的最大特點就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報率低。隨著現(xiàn)代人們平安意識的增強以及科學(xué)技術(shù)的快速開展，相信報警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。本文主要工作概括為以下幾個方面：1. 闡述了紅外報警器的研究背景及開展趨勢，說明了報警器的重要意義和研究價值。2. 介紹了熱釋感器的及其工作的根本原理，闡述了AT89S51單片機的構(gòu)造及其引腳功能。3. 研究了單片機控制的紅外報警器的硬件電路和軟件仿真。 參考文獻【1】江志紅編.AVR單片機系統(tǒng)開發(fā)實用案例精選M.：航空航天