家庭防盜報警器系統(tǒng)設計(本科畢業(yè)論文)(共47頁)

1、目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc259269238 1 緒論(xln) PAGEREF _Toc259269238 h 1 HYPERLINK l _Toc259269239 1.1 家庭報警器的發(fā)展現(xiàn)狀及其系統(tǒng)構成(guchng)與分類 PAGEREF _Toc259269239 h 1 HYPERLINK l _Toc259269240 1.2 設計要求(yoqi)與研究內(nèi)容 PAGEREF _Toc259269240 h 5 HYPERLINK l _Toc259269241 2 總體方案設計 PAGEREF _Toc259269241 h 6 H

2、YPERLINK l _Toc259269242 2.1 系統(tǒng)的功能要求 PAGEREF _Toc259269242 h 6 HYPERLINK l _Toc259269243 2.2 總體設計方案 PAGEREF _Toc259269243 h 6 HYPERLINK l _Toc259269244 2.3 系統(tǒng)相關技術 PAGEREF _Toc259269244 h 7 HYPERLINK l _Toc259269245 3 報警器硬件設計 PAGEREF _Toc259269245 h 14 HYPERLINK l _Toc259269246 3.1 主機電路設計 PAGEREF _To

3、c259269246 h 14 HYPERLINK l _Toc259269247 3.2 熱釋電紅外傳感器 PAGEREF _Toc259269247 h 17 HYPERLINK l _Toc259269248 3.3 TC35 短信息收發(fā)模塊 PAGEREF _Toc259269248 h 17 HYPERLINK l _Toc259269249 3.4 電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232 PAGEREF _Toc259269249 h 19 HYPERLINK l _Toc259269250 3.5 蜂鳴器電路 PAGEREF _Toc259269250 h 20 HYPERLINK l _To

4、c259269251 3.6 數(shù)碼管顯示電路 PAGEREF _Toc259269251 h 20 HYPERLINK l _Toc259269252 4 系統(tǒng)軟件設計 PAGEREF _Toc259269252 h 23 HYPERLINK l _Toc259269253 4.1 程序語言設計 PAGEREF _Toc259269253 h 23 HYPERLINK l _Toc259269254 4.2 報警系統(tǒng)的程序設計 PAGEREF _Toc259269254 h 25 HYPERLINK l _Toc259269255 4.3 TC35通信程序設計 PAGEREF _Toc2592

5、69255 h 27 HYPERLINK l _Toc259269256 結 論 PAGEREF _Toc259269256 h 30 HYPERLINK l _Toc259269257 致 謝 PAGEREF _Toc259269257 h 31 HYPERLINK l _Toc259269258 參 考 文 獻 PAGEREF _Toc259269258 h 32 HYPERLINK l _Toc259269259 附 錄33第 PAGE 52 頁 共 41 頁1 緒論(xln)1.1 家庭報警器發(fā)展(fzhn)現(xiàn)狀及其系統(tǒng)(xtng)構成與分類1.1.1 家庭防盜報警器的發(fā)展從上世紀初，

6、報警系統(tǒng)就已經(jīng)在北美稍具雛形。在北美，報警呼救箱放置在街頭巷尾，在呼救時發(fā)出聲響提示，以尋求附近警察的幫助；同時，這種呼救箱直接連接到附近的警局，使得稍遠一些的警察也能夠收到呼救信息。隨后，由于通信技術的發(fā)展，提供遠程通信服務的電報公司加入到這個行業(yè)中，從而使得報警信息可以通達到更遠的地方；不過，這種電報方式畢竟難以普及，所以稍后出現(xiàn)的電話理所當然地成為報警通訊的主要手段。而此后自動撥號系統(tǒng)的出現(xiàn)以及電話普及到千家萬戶，更使得通過電話線報警的方式得到了前所未有的發(fā)展。從以上過程來看，報警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術發(fā)展為基礎的，只有具備良好的通信手段，才能夠把各地的報警信息匯聚到相應的權威部門，然后

7、由權威部門負責分配有限的警力來幫助到所有的社會個體。國外智能監(jiān)控防盜技術發(fā)展已處于一個較高水平階段，從具有代表性的北美發(fā)展過程，可以清楚的看出世界智能監(jiān)控防盜技術的發(fā)展概況。其具有以下特點，值得我們借鑒。目前，對北美的安防產(chǎn)業(yè)來說，最成功的經(jīng)營模式就是聯(lián)網(wǎng)報警服務模式，聯(lián)網(wǎng)報警將整個北美的安防產(chǎn)業(yè)從橫向到縱向進行整合串并，形成了一個集中許多高科技手段和產(chǎn)業(yè)化管理水準的一體化綜合性產(chǎn)業(yè)。比如世界排名第一，北美最大的安防跨國公司一美國棋諾亞公司，它在世紀年代開始搞簡單的防盜報警，其當時的業(yè)務范圍和技術水平跟中國現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當?shù)摹５?0年代，它對其產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展方向做了很大的調(diào)整，變?yōu)槁?lián)網(wǎng)報

8、警服務商，建立了首家網(wǎng)管中心，尤其是在年代引用了大量的網(wǎng)管技術、系統(tǒng)集成技術和電子技術，現(xiàn)己成為十分先進的聯(lián)網(wǎng)報警服務平臺，它在美國、加拿大、英國、香港、臺灣等多個國家和地區(qū)都有分公司，北美的客戶數(shù)己超過600萬，2003年防盜報警收入總產(chǎn)值達105億美元。1979年公安部在石家莊市(sh ji zhun sh)召開了“全國刑事技術(jsh)預防專業(yè)工作會議”，會議(huy)提出要大力開展安全技術防范工作，技防作為公安業(yè)務的組成部分就這樣正式提出來。其實我國的技防工作早在60年代就開始了，那時候由于形勢所迫，博物館，銀行都自發(fā)采用各式各樣的防范手段，這是我國技術防范工作的初級階段。當時主要采用

9、的手段是聲控報警。罪犯撬玻璃的聲音，砸展柜的聲音傳到了值班室。值班人員判斷出罪犯在行竊，及時報告了領導和 有關部門，組織保衛(wèi)人員和警力將罪犯包圍后將其擒獲。82年公安部和公安部第一研究所，根據(jù)當時的防盜報警技術的發(fā)展為故宮很多展廳安裝了主動紅外、被動紅外、微波、超聲波、聲控等防盜探測器，形成了多種探測手段的防盜報警系統(tǒng)，防盜報警技術提高到一個新水平。84年以后安防事業(yè)在中國進入了普及與提高階段，而且發(fā)展迅速。相繼各個博物館、銀行、商場、超市、居民小區(qū)都陸續(xù)建立了安全防范系統(tǒng)。進入90年代，人們注意到周界防范的重要性，要利用周邊的圍墻，鐵柵欄等屏障建立周界防范，如果沒有條件形成大周界也要建立建筑

10、物的墻體、窗戶、門外和建筑物之外。在防護區(qū)和禁區(qū)內(nèi)采用3種以上不同探測原理的探測器構筑多道防線，與此同時防遮擋功能的探測器也問世了，促進了入侵探測器技術的發(fā)展。目前，全國的安全技術基本上和國際接上了軌。在現(xiàn)代計算機技術、自動控制技術和現(xiàn)代通信技術的支持下，安防系統(tǒng)也是一個很完善的計算機控制系統(tǒng)，防盜報警系統(tǒng)，電視監(jiān)控系統(tǒng)，聲音系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)和巡更系統(tǒng)統(tǒng)一由一臺計算機進行管理，標志我國的安防事業(yè)進入一個新階段1.1.2 防盜報警系統(tǒng)的構成防盜報警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術，自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號，并提示值班人員發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能采取對策的系統(tǒng)。防盜報警系統(tǒng)

11、是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過聲光報警信號在安?？刂浦行臏蚀_顯示出事地點，使于迅速采取應急措施。防盜報警系統(tǒng)與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構成了安全防范系統(tǒng)。防盜報警系統(tǒng)通常由探測器（又稱防盜報警器）、傳輸通道和報警控制器三部分構成。如圖所示。報警探測器是由傳感器和信號處理組成的，用來探測入侵者入侵行為的，由電子和機械部件(bjin)組成的裝置，是防盜報警系統(tǒng)的關鍵，而傳感器又是報警探測器的核心元件。采用不同原理的傳感器件，可以構成不同種類、不同用途、達到不同探測目的的報警探測裝置。探測器（報警器）傳輸通道報警控制器傳感器

12、信號處理圖1-1 防盜報警(bo jng)系統(tǒng)構成圖1.1.3 防盜(fn do)報警器的分類（1）報警探測器按工作原理主要可分為紅外報警探測器、微波報警探測器、被動式紅外/微波報警探測器、玻璃破碎報警探測器、振動報警探測器、超聲波報警探測器、激光報警探測器、磁控開關報警探測器、開關報警探測器、視頻運動檢測報警器、聲音探測器等許多種類。（2）報警探測器按工作方式可分為主動式報警探測器和被動式報警探測器。（3）報警探測器按探測范圍的不同又可分為點控報警探測器、線控報警探測器、面控報警探測器和空間防范報警探測器。（4）防盜探測器是否采用電源分類可分為無源和有源兩種。（5）從防盜探測器與報警主機（后

13、端處理器）的連接方式可分有線與無線。除了以上區(qū)分以外，還有其他方式的劃分。在實際應用中，根據(jù)使用情況不同，合理選擇不同防范類型的報警探測器，才能滿足不同的安全防范要求。報警探測器作為傳感探測裝置，用來探測入侵者的入侵行為及各種異常情況。在各種各樣的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的場所很多。這些場所根據(jù)實際情況也有各種各樣的安全防范目的和要求。因此，就需要各種各樣的報警探測器，以滿足不同的安全防范要求1.1.4 防盜(fn do)報警器的發(fā)展前景與趨勢隨著社會的發(fā)展(fzhn)，農(nóng)村城鎮(zhèn)化和人員流動性增大，社會治安狀況更趨復雜，因此作為社會的基本單元“安全(nqun)防范問題就顯得尤為重要”

14、。傳統(tǒng)的機械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在實際使用中暴露出一些明顯的問題，如：（1）影響樓房美觀，市容整潔；（2）影響火災救援通道；（3）給犯罪分子提供了便利的翻越條件；（4）時間久了會有高空墜物的危險；（5）壓抑人性自由。所以作為新一代的智能安全防盜報警器系統(tǒng)就應運而生，并日益受到廣泛的重視和運用。另外，為了進一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設，建設部特別制定了智能小區(qū)的等級標準，按照其要求智能小區(qū)中必須具有安全防范、信息管理、物業(yè)管理和信息網(wǎng)絡等系統(tǒng)。因此，小區(qū)安全防范系統(tǒng)建設已逐漸納入許多小區(qū)建設的必備項目中。數(shù)字化、無線化、集成化是防盜報警系統(tǒng)的技術發(fā)展趨勢。不難發(fā)現(xiàn)防盜報警的技術發(fā)展趨勢：

15、（1）更穩(wěn)定/可靠：如探測器需可抗RFI/EMI、防雷電等，以適應惡劣氣候； （2）更多樣的功能：如探測器可調(diào)頻、防遮擋、防噴蓋、防破壞等； （3）更精美、小巧的外觀：以符合品味日益提高的室內(nèi)裝潢需求； （4）更智能化的設計：方便地設/撤防，人性化的操作界面； （5）更強大的聯(lián)網(wǎng)功能；（6）更方便的擴展性。 上述發(fā)展趨勢，都建立在數(shù)字化、無線化、集成化的三大核心技術基礎上4。1.2 設計要求與研究內(nèi)容1.2.1 設計要求現(xiàn)時社會治安問題(wnt)嚴峻，各種( zhn)入室搶竊、偷盜事件時有發(fā)生，治安問題更加突出。為了防護自己，越來越多的家庭采用智能防盜報警產(chǎn)品。防盜報警系統(tǒng)是利用探測器裝置(z

16、hungzh)對建筑物內(nèi)外重要地點和區(qū)域進行布防，探測。當探測器探測到非法入侵，報警器工作狀態(tài)變?yōu)閳缶癄顟B(tài)，產(chǎn)生報警聲。本論文的目的就是設計出一種符合上述要求的防盜撥號報警系統(tǒng)。本文所研制的報警器的功能要求如下:應用場合：家庭防盜報警，可實現(xiàn)非法入侵報警；采用熱釋電紅外傳感器，一旦發(fā)現(xiàn)有人入室行竊，應發(fā)出聲、光報警，并能顯示出出事地點；預留相應接口，以適應家用電器聯(lián)網(wǎng)的需求；220V AC供電；成本控制在適合家用。1.2.2 研究內(nèi)容本課題需要研究的內(nèi)容主要有以下幾個方面：1.根據(jù)系統(tǒng)功能要求并且考慮產(chǎn)品的性價比，進行系統(tǒng)的整體方案設計。該方案采用模塊化設計方法，以方便系統(tǒng)的調(diào)試和用戶的使用。

17、2.系統(tǒng)硬件設計。包括芯片的選型、所選芯片的功能、芯片外圍電路的合理設計。主要內(nèi)容有單片機的選擇、主機電路的設計、傳感器的選擇、報警電路的設計。下面分3章從系統(tǒng)涉及的相關技術、系統(tǒng)的硬件設計、系統(tǒng)的軟件設計對本課題做詳細的介紹。2 總體方案設計現(xiàn)在市場(shchng)上有各種各樣的報警器，通過對它們進行分析比較，根據(jù)產(chǎn)品的功能要求和產(chǎn)品的性價比，決定采取由單片機為主要技術進行總體方案設計。2.1 系統(tǒng)的功能(gngnng)要求根據(jù)(gnj)實際要求，本畢業(yè)設計課題技術要求： （1）應用場合：家庭防盜報警；（2）采用熱釋電紅外傳感器，一旦發(fā)現(xiàn)有人入室行竊，應發(fā)出聲、光報警，并能顯示出出事地點；

18、（3）預留相應接口，以適應家用電器聯(lián)網(wǎng)的需求；（4）220V AC供電；（5）成本應控制在適合家用。2.2 總體設計方案智能住宅安防報警系統(tǒng)開發(fā)設計方案是參照國內(nèi)外相關技術的發(fā)展狀況，根據(jù)我國住宅建設的實際情況，為滿足新時期居民的居住要求，并充分考慮其經(jīng)濟性和可靠性。系統(tǒng)組成框圖如圖2.1所示，根據(jù)系統(tǒng)擬達到的總體功能，將其劃分為以下功能模塊：電源電路，熱釋電紅外傳感器電路、警鈴電路、數(shù)碼管顯示電路、TC35通信電路等。A T 8 9 S 5 2 單片機RS232串口通信T C 3 5模塊電源LED蜂鳴器SIM卡后備電源GSM網(wǎng)絡GSM網(wǎng)絡短消息服務中心用戶手機紅外傳感器圖2.1 系統(tǒng)組成框圖

19、 紅外探測器安裝在用戶家里需要防范的部位，例如門窗、廚房，臥室等，當系統(tǒng)(xtng)開機時，一旦有人入侵，與之相應的報警探測器立即向用戶端自動報警主機發(fā)出報警信號，接到警情事件后，自動報警主機立即進行確認，確認無誤后，進行處理，同時顯示入侵的地點，并做出相應的提醒。2.3 系統(tǒng)相關(xinggun)技術本系統(tǒng)主要有電源(dinyun)電路，熱釋電紅外傳感器電路、警鈴電路、數(shù)碼管顯示電路、TC35通信電路等部分組成。下面我們將簡要介紹單片機技術，傳感器技術和GSM技術等。2.3.1 單片機技術1.單片機的特點所謂單片機就是一塊芯片上集成了CPU、ROM、RAM、定時/計數(shù)器和多種I/O接口電路等

20、而具有一定規(guī)模的微型計算機。單片機與通用微型計算機相比較，它在硬件結構、指令設置上均有其獨到之處，主要特點如下：(1)單片機中的存儲器ROM和RAM是嚴格分工的。ROM為程序存儲器，只存放程序、常數(shù)及數(shù)據(jù)表格。而RAM則為數(shù)據(jù)存儲器，用作工作區(qū)及存放變量。這樣的結構主要是考慮到單片機用于控制系統(tǒng)中，有較大的程序存儲空間，把已調(diào)試好的程序固化在ROM中，而把少量的隨機數(shù)據(jù)存放在RAM中，這樣，小容量數(shù)據(jù)存儲器能以高速RAM形式集成在單片機內(nèi)，以加快單片機的執(zhí)行速度。但單片機上RAM是作為數(shù)據(jù)存儲器用，而不是當作高速數(shù)據(jù)緩沖存儲器（Cache）用。(2)采用面向控制的指令系統(tǒng)。為滿足控制的需要，單

21、片機的邏輯控制能力要優(yōu)于同等級的CPU，特別是單片機具有很強的位處理能力。單片機的運行速度也較高。(3)單片機的I/O引腳通常是多功能的。由于單片機機芯上引腳有限，為了解決實際引腳和需要的信號線數(shù)的矛盾，采用了引腳功能復用的方法，引腳處于何種功能，可由指令來設置或由機器狀態(tài)來區(qū)分。(4)系列齊全，功能擴展性強。單片機具有(jyu)內(nèi)部掩膜ROM、內(nèi)部EPROM和外接ROM等形式，并可方便的擴展外部的RAM、ROM及I/O接口，與許多通用的微機接口芯片兼容，對應用系統(tǒng)的設計和生產(chǎn)帶來極大的方便。(5)單片機的功能是通用的。單片機雖然主要是作控制器用，但是功能上還是通用的，可以像一般(ybn)微處

22、理器那樣廣泛地應用在各個方面。2.單片機的應用(yngyng)單片機在控制應用領域中，有如下幾方面的優(yōu)點：(1)體積小、成本低、運用靈活、易于產(chǎn)品化，它能方便地組成各種智能化的控制設備和儀器，做到機電儀一體化；(2)面向控制，能針對性地解決從簡單到復雜的各類控制任務，因而能獲得最佳的性能價格比；(3)抗干擾能力強，適應溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠地工作，這是其他機種無法比擬的；(4)可以方便地實現(xiàn)多機和分布式控制，使整個控制系統(tǒng)得效率和可靠性大為提高。單片機的應用范圍十分廣泛，下面僅列舉一些典型的應用領域。(1)工業(yè)控制：數(shù)控機床，溫度控制，可編程順序控制，電機控制，工業(yè)機器人，智能

23、傳感器。離散與連續(xù)過程控制；(2)儀器儀表：智能儀器，醫(yī)療器械，液體和氣體色譜儀，數(shù)字示波器；(3)電訊技術：調(diào)制解調(diào)器，聲象處理，數(shù)字濾波，智能線路運行控制；(4)辦公自動化和計算機外部設備：圖形終端機，傳真機，復印機，繪圖儀，磁盤/磁帶機，智能終端機；(5)導航與控制：導彈控制，魚雷制導，智能武器裝置，航天導航系統(tǒng)；(6)汽車與節(jié)能：點火控制，變速控制，防滑車控制，排氣控制，最佳燃料控制，計費器，交通控制；(7)商用產(chǎn)品：自動售貨機，電子收款機，電子秤，銀行計統(tǒng)機；(8)家用電器：微波爐，電視機，錄像機，音響設備，游戲機5。3.AT89S52的特點AT89S52作為普通51單片機已與廣泛應

24、用于各種產(chǎn)品中，其接口簡單，方便使用，且功能強大，因此(ync)本系統(tǒng)采用AT89S52單片機作為主控制芯片。AT89S52的功能(gngnng)特性描述：AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，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(ln qio)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用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能： 8k字節(jié)Fla

25、sh，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，兩個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持兩種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。下面我們介紹一下AT89S52的引腳，AT89S52引腳排列如圖2.2所示，各引腳的功能如下：引腳結構圖2.2 AT89S52引腳排列(pili)圖VCC：供電(n din)電壓。GND：

26、接地(jid)。PO口：PO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l時，被定義為高阻輸入。PO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，PO口作為原碼輸入口，當FLASH進行校驗時，PO輸出原碼，此時PO外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向1/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)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，這是由于內(nèi)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口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位

27、雙向1/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，其管腳被內(nèi)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。這是由于內(nèi)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)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)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個帶內(nèi)部(nib)上拉電阻的雙向1/O口，可接收(jishu)輸出4個TTL門電流(dinli)。當P3口寫入“1”后，它們

28、被內(nèi)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(ILL)這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能口，如下為管腳的備選功能：P3.0 RXD(串行輸入口)P3.1 TXD(串行輸出口)P3.2 /INTO(外部中斷0)P3.3 /INT1(外部中斷1)P3.4 TO(記時器0外部輸入)P3.5 T1(記時器1外部輸入)P3.6 /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)P3.7 /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。XTAL1：反向振蕩

29、放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出6。2.3.2 熱釋電紅外傳感器技術現(xiàn)在有關家庭防盜的傳感器非常多，有人體熱釋電傳感器、門磁傳感器、振動位移傳感器、紅外線反射開關無線探頭、門把手人體接近感應傳感器、雷達波人體檢測無線探頭等等。本系統(tǒng)考慮到不僅要滿足可靠探測的需要，而且還需經(jīng)濟實用和安裝操作簡便，所以選用了人體熱釋電紅外傳感器完成防盜監(jiān)測。當盜賊企圖從門窗進入室內(nèi)時，人體熱釋電傳感器能檢測到人體移動的紅外信號。熱釋電紅外傳感器是一種新型的利用紅外輻射熱效應的原理進行工作的探測器，其原理是利用熱釋電晶體材料自發(fā)極化強度隨溫度變化所產(chǎn)生的熱釋電效應。晶體受輻射照

30、射時，由于溫度的改變使自發(fā)極化強度發(fā)生變化，結果在垂直于自發(fā)極化方向兩個外表面之間出現(xiàn)感應電壓，利用這個感應電壓的變化可以測量光輻射的能量。因為熱釋電傳感器的電信號正比于傳感器溫度隨時間的變化率，不像其他熱傳感器需要有個熱平衡的過程，所以其響應速度比其他熱傳感器快很多。而且它的光譜響應范圍寬，在室溫下工作無需致冷，使用方便，因此本課題中的紅外傳感器選用的就是熱釋電傳感器78。1.熱釋電效應(xioyng)由于熱釋電晶體自然存在時，內(nèi)部會產(chǎn)生固有的自發(fā)電極化，通常(tngchng)情況下這類晶體并體并不顯出外電場，因為對導體來說，這種自極化的自由電荷分布將與內(nèi)電矩相抵消；對絕緣體來說，極化引起的

31、表面電荷會吸引雜散電荷趨附到晶體表面從而使得二者中和掉。當晶體的溫度發(fā)生變化時，晶體的自發(fā)極化強度也隨之改變，在與極化強度方向垂直的晶體表面就會產(chǎn)生熱釋電電荷，如果晶體的溫度變化足夠快，內(nèi)部的或外界的電荷來不及補償中和熱釋電電荷，這時會顯出電場。這種晶體隨溫度變化而產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象就是熱釋電效應910。2.熱釋電紅外傳感器結構及工作(gngzu)原理熱釋電紅外傳感器系統(tǒng)主要有光學系統(tǒng)、熱釋電紅外探測頭、信號濾波和放大、信號處理電路等幾部分組成。其組成框圖如下圖所示：圖2.3 熱釋電紅外傳感器系統(tǒng)組成框圖菲涅爾透鏡熱釋電紅外傳感器放大電路比較器電源紅外熱釋電處理芯片BISS0001是由運算放大器、

32、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?，具有較高性能的傳感信號處理能力，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外圍元器件構成被動式熱釋電紅外開關，能自動快速開啟報警裝置。由于紅外熱釋電傳感器只對不斷快速變化的紅外信號才敏感，而自然界的紅外信號一般都是緩慢變化或者是不變的，因此探頭部分需要一個能對紅外輻射進行調(diào)制的裝置，本課題所使用的菲涅爾透鏡。由于菲涅爾透鏡采用了特殊的光學透鏡組合，因此能在探測器前方產(chǎn)生一個交變的場區(qū)，即產(chǎn)生了一個交替變化的“盲區(qū)”和“有效區(qū)”。這樣，外部目標的紅外輻射通過菲涅爾透鏡照射到敏感單元上的將會是交變的紅外輻射，當這個交變的紅外信

33、號照射到探測器晶體上面，晶體的溫度會發(fā)生變化，從而引起自發(fā)極化強度的變化，晶體表面的束縛電荷因此也會發(fā)生變化，這樣就產(chǎn)生了一個隨紅外輻射變化的電信號1012。紅外熱釋電傳感器的正確安裝應滿足(mnz)下列條件：（1）紅外線熱釋電傳感器應離地面(dmin)2.0-2.2米。（2）紅外線熱釋電傳感器遠離空調(diào)，冰箱，火爐等空氣溫度(wnd)變化敏感的地方。（3）紅外線熱釋電傳感器探測范圍內(nèi)不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物。(4) 紅外線熱釋電傳感器不要直對窗口，否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報，有條件的最好把窗簾拉上。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強氣流活動的地方。2.3.3 GSM模

34、塊目前，在國內(nèi)已經(jīng)開始使用的GSM模塊有Falcom的A2D系列，Wavecom的WM02系列，西門子的TC35系列模塊，這些模塊的功能、用法差別不大。其中TC35系列模塊性價比很高，并且已經(jīng)有國內(nèi)的無線電設備入網(wǎng)證。 西門子的TC35模塊是西門子推出的無線模塊，功能豐富，設計緊湊，大大縮小了用戶產(chǎn) 品的體積。TC35與GSM 2/2+兼容、雙頻(GSM900/GSMl800)、RS232數(shù)據(jù)口、符合ETSI標準GSM0707和GSM0705，且易于升級為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標準的AT命令接口，為數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應

35、用開發(fā)及設計。因此本此課題研究選用西門子的TC35模塊。它主要是由射頻天線、內(nèi)部F1ash、GSM基帶處理器、匹配電源和一個40腳的Zip插座組成。其中GSM基帶處理器是核心部件，它的作用相當于一個協(xié)議處理器，用來處理外部系統(tǒng)通過串口發(fā)送過來的AT指令。射頻電路部分主要實現(xiàn)信號的調(diào)制與解調(diào)，實現(xiàn)外部射頻信號與內(nèi)部基帶處理器之間的信號轉(zhuǎn)換，匹配電源為處理器以及射頻部分提供所需的電源，插座是提供給用戶的應用接口主要有音頻接口、數(shù)據(jù)接口、SIM卡接口、電源及其控制接口。TC35工作頻段為雙頻GSM900MHz和GSMl800MHz(phase 2/2+)：支持數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真。TC35的數(shù)據(jù)

36、輸入/輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合ITU-T RS232接口標準。它有固定的參數(shù)：8位數(shù)據(jù)位和l位停止位，無校驗位，波特率在300bps115kbps之間可選，硬件握手信號(xnho)用RTSO/CTSO，軟件流量控制用XON/XOFF，CMOS電平，支持標準的AT命令集。GSM模塊提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07規(guī)范。GSM07.07中定義的AT Command接口提供了一種移動臺(MS)與數(shù)據(jù)終端設備(DTE)之間的通用接口，GSM07.05對短消息作了詳細的規(guī)定(gudng)。在短消息模塊收到網(wǎng)絡發(fā)來的短消息時，能夠通過串口發(fā)送指示消息，數(shù)據(jù)終端設備可以向

37、短消息模塊發(fā)送各種命令13。3 報警器硬件(yn jin)設計我設計(shj)紅外防盜報警系統(tǒng)是由中央控制器、人體熱釋電紅外傳感器、TC35通信模塊、警鈴電路及數(shù)碼管顯示部分組成。控制器采用(ciyng)單片機AT89S52，檢測部分采用紅外感應芯片BISS0001，顯示部分采用數(shù)碼管顯示和警鈴電路設計。概況起來可分信號采集端，數(shù)據(jù)處理顯示，警鈴電路三部分。本文從硬件和軟件兩方面介紹了紅外防盜報警系統(tǒng)，對硬件原理圖和程序圖作了簡潔的描述。3.1 主機電路設計報警器的主機采用AT89S52單片機來實現(xiàn)。單片機是將中央處理器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、定時/計數(shù)器及

38、輸入輸出接口電路等計算機主要部件集成在一塊集成電路芯片上的微型算機?，F(xiàn)在世界上已經(jīng)有很多大公司能夠生產(chǎn)單片機，隨著超大規(guī)模集成電路的迅猛發(fā)展，單片機的功能也日漸強大，運算速度日益提高，相繼出現(xiàn)了32位和64位單片機，但根據(jù)實際系統(tǒng)的需要和產(chǎn)品的性價比，本文選用ATMEL公司生產(chǎn)的8位單片機AT89S52，構成系統(tǒng)的主機。主機部分的電路原理圖如圖3.1所示，它由復位電路、振蕩電路組成。圖3.1 主機部分原理圖3.1.1 時鐘電路 AT89S52內(nèi)部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。內(nèi)部方式的時鐘

39、電路如圖3.2所示，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在1.212MHz之間選擇(xunz)，電容值在530pF之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用。外部方式的時鐘電路如圖3.3所示，XTAL1接地，XTAL2接外部振蕩器。對外部振蕩信號(xnho)無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于12MHz的方波信號。片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率(pnl)兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘P1和P2，供單片機使用13。圖3.2 內(nèi)部方式時鐘電路 圖3.3 外部方式時鐘電路3.1.2 復位及復位電路 1

40、.復位操作復位是單片機的初始化操作。其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復位鍵重新啟動。除PC之外，復位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復位狀態(tài)如表3-1所示。表3-1 一些寄存器的復位狀態(tài)寄存器復位狀態(tài)寄存器復位狀態(tài)PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0-P3FFHSCON00HIP000000BSBUF不定IE0000000BPCON00000BTMOD00

41、H2.復位(f wi)信號及其產(chǎn)生RST引腳是復位信號的輸入端。復位信號是高電平有效，其有效時間應持續(xù)24個振蕩周期(即二個機器周期)以上(yshng)。若使用頗率為6MHz的晶振，則復位信號持續(xù)時間應超過4us才能完成復位操作。產(chǎn)生復位信號(xnho)的電路邏輯如圖3.4所示。 圖3.4 復位信號的電路邏輯圖整個復位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復位信號(RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復位電路在每個機器周期的S5P2時刻對施密特觸發(fā)器的輸出進行采樣，然后才得到內(nèi)部復位操作所需要的信號。復位操作有上電自動復位相按鍵手動復位兩種方式。上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的

42、，其電路如圖3.5(a)所示。這佯，只要電源Vcc的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復位初始化。 圖3.5(a)上電復位 圖3.5(b)按鍵(n jin)電平復位 圖3.5(c)按鍵脈沖復位按鍵手動復位有電平(din pn)方式和脈沖方式兩種。其中，按鍵電平復位是通過使復位端經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實現(xiàn)的，其電路如圖3.5(b)所示；而按鍵脈沖復位則是利用RC微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的，其電路如圖3.5(c)所示14。上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用(shyng)于6MHz晶振，能保證復位信號高電平持續(xù)時間大于2個機器周期。本系統(tǒng)中采用上電自動復位，其復位

43、電路如圖3.5(a)所示。3.2 熱釋電紅外傳感器本系統(tǒng)采用的熱釋電傳感器成品的引腳示意圖如圖3.6所示，引腳功能如下：數(shù)字1腳：電源負極數(shù)字2腳：信號輸出，高電平有效，46V和工作電壓有關數(shù)字3腳：電源正極 DC69VW1：靈敏度調(diào)整 W2：輸出延時調(diào)整 5120秒 圖3.6 熱釋電紅外傳感器的引腳示意圖它的技術參數(shù)如下：1、工作電壓：DC69V2、電平(din pn)輸出：和電源電壓相同3、感應(gnyng)角度：水平：90140度；垂直：1530度4、靜態(tài)(jngti)電流：小于750A5、無信號輸出：0V6、感應距離：0.515米7、外形尺寸：28mm38mm 高25毫米（最高點）8、

44、輸出電平：46V與工作電壓有關9、工作時間：可調(diào)5-120秒范圍當探測器檢測到異常的情況，由2腳輸出一個高電平，發(fā)送到單片機上，單片機做出報警處理。3.3 TC35 短信息收發(fā)模塊GSM 模塊選用德國西門子公司的TC35 模塊，通過標準AT 指令控制。GSM 無線通信模塊TC35具有語音、數(shù)據(jù)呼叫、短消息等許多功能，本系統(tǒng)主要采用GSM 模塊TC35 的短消息接收和發(fā)送功能?；贏T89S52與GSM的短消息收發(fā)系統(tǒng)的組成框圖如圖3.7所示 。計算機MCUGSM模塊Mobile圖3.7系統(tǒng)組成框圖該系統(tǒng)主要有兩個通信模塊AT89S52與GSM通信模塊TC35 ，實現(xiàn)MCU與GSM模塊之間的有線

45、數(shù)據(jù)傳輸；GSM與手機通信模塊，實現(xiàn) GSM 模塊與手機之間的無線數(shù)據(jù)傳輸。本設計采用PC機處理數(shù)據(jù)，通過單片機轉(zhuǎn)發(fā)給TC35。GSM通信模塊TC35是利用串口進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，所以就可以使用AT89S52 的串口和它直接進行數(shù)據(jù)傳輸，MAX232是完成電平轉(zhuǎn)換的功能。設計電路框圖如圖 2 所示 。TC35AT89S52MAX232PC圖3.8 系統(tǒng)(xtng)設計框圖TC35 模塊的正常運行需要相應的外圍電路與其配合。TC35共有40個引腳，通過 ZIF連接器分別與電源(dinyun)電路、啟動與關機電路、數(shù)據(jù)通信電路、語音通信電路、SIM卡電路、指示燈電路等連接。TC35 主要由GSM基帶處

46、理器、GSM 無線模塊、電源模塊、閃存、ZIF 連接器、天線接口6部分組成，共有40個引腳，通過(tnggu)一個ZIF連接器引出。這40個引腳可以劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入輸出、SIM 卡、音頻接口和控制。第 114 腳為電源部分，其中 15 為電源電壓輸入端 Vbatt +，610 為電源地 GND，11、12 充電引腳，13對外輸出電壓(外電路使用)，14為ACCUTEMP接負溫度系數(shù)的熱敏電阻；15、30、31和32腳為控制部分；1623 為數(shù)據(jù)輸入輸出；2429 為SIM卡引腳；3340 為語音接口用來接電話手柄15。TC35 模塊及其外圍設計電路圖見圖3圖3.9 TC35 模塊及

47、其外圍設計電路3.4 電平轉(zhuǎn)換(zhunhun)芯片MAX232 MAX232產(chǎn)品是由德州儀器公司（TI）推出的一款兼容RS232標準的芯片(xn pin)。該器件包含2驅(qū)動器、2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。內(nèi)部結構基本(jbn)可分三個部分：第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個電源，提供給RS-232串口電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構成兩個數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道

48、。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DP9插頭；DP9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。第三部分是供電。15腳DNG、16腳VCC（+5v）16。單片機與計算機串口通信電路串行端口的本質(zhì)功能是作為CPU 和串行設備間的編碼轉(zhuǎn)換器。當數(shù)據(jù)從CPU 經(jīng)過串行端口發(fā)送出去時，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位。在接收數(shù)據(jù)時，串行的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。由于計算機串口輸出電平是15V，單片機是

49、5V，所以單片機與PC 機的通信需要進行電平轉(zhuǎn)換。電平轉(zhuǎn)換電路很簡單,只要在單片機和計算機串口之間接個電平轉(zhuǎn)換MAX232。串口通信電路如圖3.10所示圖3.10 串口通信(tng xn)電路3.5 蜂鳴器電路(dinl)本系統(tǒng)的蜂鳴器報警電路如圖3.11所示，蜂鳴器用一個三極管0913來驅(qū)動。單片機引腳P3.4接0913的基極輸入(shr)端。當P3.4輸出高電平1時，三極管導通，蜂鳴器兩端獲得約+5V的電壓而鳴叫；當P3.4輸出低電平0時，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。圖3.11 蜂鳴器電路3.6 數(shù)碼管顯示電路本系統(tǒng)的顯示電路采用的是數(shù)碼管顯示電路，數(shù)碼管顯示器由于其成本低，配置靈活，與單

50、片機接口簡單，廣泛應用于單片機應用系統(tǒng)中。下面介紹其工作原理及與單片機的接口電路。3.6.1 數(shù)碼管的工作原理LED數(shù)碼顯示器是由若干個發(fā)光二極管組成的，當發(fā)光二極管導通時，相應的點或線段發(fā)光，將這些二極管排成一定圖形，控制不同組合的二極管導通，就可以顯示出不同的字形。單片機應用系統(tǒng)中常用的LED顯示器為七段顯示器，再加上有一個小數(shù)點，因此也可把它稱為八段顯示器。結構形式有共陰極和共陽極兩種，它的結構圖如圖3.12所示。共陰極是把所有發(fā)光二極管的陰極連起來，通常接地，通過控制每一只發(fā)光二極管的陽極電平來使其發(fā)光或熄滅，陽極為高電平發(fā)光，為低電乎熄滅，如圖3.12（a）所示；共陽極是把所有發(fā)光二

51、極管的陽極連起來，通常為高電平(如+5v)，通過控制每一只發(fā)光二極管的陰極電平來使其發(fā)光或熄滅，陰極為低電平發(fā)光，為高電平熄滅，如圖3.12（b）。圖3.12（c）當中的com端在應用時作為位選端，8只發(fā)光二極管被分成兩組，所以有兩個com端，在使用時把它們并聯(lián)起來。在圖中的電阻并非是數(shù)碼管內(nèi)部就有的電阻，它們是需外接的限流電阻，如果不限流將造成發(fā)光二極管的燒毀。限流電阻的取值一般使流經(jīng)發(fā)光二極管的電流在10-20mA，由于(yuy)高亮度數(shù)碼管的使用，電流還可以取得小一些。 3.12(a) 共陰極(ynj) 3.12(b) 共陽極 3.12(c) 封裝圖為了在LED顯示器上顯示某個(mu )

52、字符，必須在它的8位段選線上加上相應的電平組合，即一個8位數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)就叫該字符的段選碼。通常用的段選碼的編碼規(guī)則如下表所示。dpgfedcba忽略小數(shù)點的七段LED顯示器的段選碼如表3-2所示。表中是不帶小數(shù)點的字段選碼，讀者很容易得到帶小數(shù)點的字段選碼。表3-2 七段LED顯示器的段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼03FHC0Hb7CH83H106HF9Hc39HC6H25BHA4Hd5EHA1H34FHB0HE79H86H466H99HF71H8EH56DH92HP73H8CH67DH82HU3EHC1H707HF8HY6EH91H87FH80HT3

53、1HCEH96FH90H8.FFH00HA77H88H滅00HFFH3.6.2 本系統(tǒng)的數(shù)碼管顯示(xinsh)電路LED的顯示方式分為靜態(tài)(jngti)顯示和動態(tài)顯示。在靜態(tài)顯示(xinsh)方式下，每一位顯示器的字段控制線是獨立的。當顯示某一字時，該位的各字段線和字位線的電平不變，也就是各字段的亮滅狀態(tài)不變。動態(tài)顯示是利用人眼的視覺暫留效應，分時顯示不同的數(shù)碼管，動態(tài)顯示是一位一位地輪流點亮各位數(shù)碼管，這種逐位點亮顯示器的方式稱為位掃描。靜態(tài)顯示方式下LED顯示器的電路連接方法是：每位LED的字位控制線門共陰極點或共陽極點連在一起，接地或接5V；其字段控制線（adP）分別接到一個8位口。本

54、系統(tǒng)中的數(shù)碼管顯示電路采用靜態(tài)顯示，如圖3.13所示，為共陽極數(shù)碼管，ag通過分別接到單片機的P0.1P0.7腳。圖3.13 數(shù)碼管顯示電路4 系統(tǒng)軟件(x tn run jin)設計4.1 程序語言設計(shj)計算機能理解和執(zhí)行的語言稱為計算機程序設計語言，它隨計算機的誕生而誕生，隨計算機的發(fā)展而發(fā)展。程序設計語言有機器語言、匯編語言和高級語言之分，究竟(jijng)選用哪一類、哪一種語言來編寫程序，這要根據(jù)計算機的具體應用場合和各類語言的特點來決定（一）機器語言機器表示計算機，機器語言是用二進制表示的、計算機能直接識別和執(zhí)行的語言。它雖然能被計算機直接識別，但在書寫、閱讀、記憶上都很困難

55、，用它編寫程序具有工作量大、易出錯、不便查錯和不便交流等缺點。因此，人們通常不用它來進行程序設計。（二）匯編語言為了解決機器語言存在的問題，人們用英文字母代替機器碼，這些英文字母稱為助記符。匯編語言是用助記符、保留字和偽指令等組成的一種計算機語言，是 種用來替代機器語言進行程序設計的語言，是一種特別適用于編寫實時控制程序的計算機語言。采用匯編語言編程，用戶可以直接操作內(nèi)部的寄存器，能把數(shù)據(jù)的處理過程表述得非常具體和翔實，可以在空間和時間上充分發(fā)掘計算機的潛力 采用匯編語言編寫的程序叫匯編語言源程序。計算機不能直接識別和執(zhí)行匯編語言源程序，必須通過“匯編程序”將它翻譯成機器語言程序（即目標程序）

56、。匯編語言實際上是用符號來表示機器的指令，而指令和計算機的結構密切相關。因此，匯編語言有兩個方面的缺點：一是對程序員計算機結構、指令系統(tǒng)等技術知識的要求非常高，二是編寫出的程序不能通用于其他類型的計算機，即用某種型號機器的匯編語言寫的程序，只有該型號的機器才能執(zhí)行。（三）高級語言高級語言(yyn)是一種獨立于計算機的通用程序設計語言，它基本上不依賴于計算機的結構，程序員對計算機的結構不用作具體的了解，就可以編寫程序，而且編寫的程序通用性好。一個高級語言程序只要做些“移植(yzh)”工作（有時也可以不做），就可以應用在不同型號的計算機上。此外(cwi)，高級語言是一種接近入的自然語言和常用數(shù)學表

57、達式的計算機語言，語句功能強，編程效率高，易于掌握和交流。但是，計算機也不能直接識別高級語言程序，也必須經(jīng)過“翻譯”（常稱解釋或編譯）使之成為機器語言程序，機器才能執(zhí)行。用高級語言編寫程序的不足之處是，高級語言翻譯得到的機器語言程序，要比由完成同樣任務的匯編程序得到的機器語言程序長得多，由此而造成程序執(zhí)行時間長，所占存儲空間大。目前，常用的高級語言種類較多，如BASICFORTRANPASCALC語言等等，高級語言用于復雜的科學計算和數(shù)據(jù)處理有著明顯的優(yōu)勢17。匯編語言源程序匯編程序高級語言源程序編譯或解釋程序機器語言程序（目標程序）面向機器面向機器面向過程圖4.1 三種語言程序處理過程示意圖

58、單片機通常應用于家用電器、儀器儀表、工業(yè)過程自動化中，處于這些應用場合下，要求計算機執(zhí)行程序速度快、實時性強，要有靈活的接口處理技術，但存儲容量小。根據(jù)這些要求，顯然應該優(yōu)選匯編語言來進行程序設計。雖然許多單片機開發(fā)系統(tǒng)提供了高級語言，但目前被廣泛采用的仍是匯編語言。本課題就采用的是匯編語言。4.1.1 單片機匯編語言程序設計的基本步驟單片機匯編語言程序設計的基本步驟如下：(1) 設計任務的分析、確定思路或算法。(2) 程序的總體設計并畫出流程圖。(3) 編寫源程序?？稍诰幾g軟件下編程，要求簡練、層次清楚(qng chu)、字節(jié)數(shù)少和執(zhí)行時間短等。(4) 源程序的匯編(hubin)和調(diào)試。(5

59、) 編寫程序說明(shumng)文件。4.1.2 匯編語言程序設計方法(1) 匯編程序的基本結構總是簡單程序、分支程序、循環(huán)程序、查表程序、子程序、中斷程序等結構化的程序模塊有機組成的。(2) 劃分功能模塊進行設計。(3) 自上而下逐漸求精。4.1.3 Keil 簡介Keil uVision2是德國Keil公司開發(fā)的一款關于8051系列MCU的開發(fā)工具，它支持匯編、C語言及混合編程，是一種集成化的文件管理編譯環(huán)境，可用來編譯程序源碼、鏈接和重定位目標文件和庫文件、創(chuàng)建HEX文件、調(diào)試目標程序等。Keil uVision2具有強大的仿真功能，可不接硬件電路直接進行用戶程序仿真，也可利用硬件仿真器

60、(用Monitor51協(xié)議，需硬件支持)，通過連接單片機硬件電路，在仿真器中載入項目程序后進行實時仿真調(diào)試。在keil uVision2 中編制程序：(1)新建項目。啟動uVision2，選擇ProjectNew Project菜單項，打開對話框，輸入項目文件名并選擇保存路徑。項目文件保存完后，彈出Select Device for TARGETTARGET1對話框，是新建項目的CPU元器件選擇，選AT89S52。(2)在項目中添加源程序文件。在菜單中選擇FileNew，新建源程序文件。輸入源程序，然后把程序保存在項目所在的目錄中，為文件取一個名，若是C語言編寫的程序，擴展名為.C，若是匯編語