畢業(yè)論文：基于P89LPC915單片機的雙路控制熱釋電紅外報警器

桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文I該系統(tǒng)是利用單片機控制的雙路熱釋電紅外報警裝置，兩路紅外探頭被動式接收信號，經(jīng)過濾波、放大后送進單片機進行A/D處理，產(chǎn)生觸發(fā)報警信號觸發(fā)報警。這里采用的是8位高速A/D轉(zhuǎn)換速度快，提高報警的靈敏度。該報警裝置采用這種雙路A/D讀取信號方式比以往比較式報警器更具靈活性和可靠性。采用的是被動式接收更具有報警的隱蔽性的優(yōu)點，閑時還可將單片機設(shè)置為低功耗狀態(tài)，更加節(jié)能?？垢蓴_低功耗;菲涅爾透鏡桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文ⅡpyroelectricinfraredalarmAbstract:Thesystemismicroprocessorcontrolamplificationsenttothemicrocontroll桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文 IAbstract I1課題背景 1.1紅外線定義 1.2紅外線的應(yīng)用 1.2.1紅外線的物理特性 1.2.2紅外傳感器 21.2.3主要應(yīng)用領(lǐng)域 22系統(tǒng)總體設(shè)計 32.1系統(tǒng)設(shè)計原理 32.2熱釋電紅外傳感器簡介 32.3PIR傳感器的結(jié)構(gòu)工作原理 32.4多視場菲涅爾光學(xué)鏡 52.4.1菲涅爾透鏡基本原理 2.4.2菲涅爾透鏡的應(yīng)用 52.5P89LPC915單片機介紹 62.5.1P89LPC91單片機結(jié)構(gòu) 62.5.2P89LPC91單片機時鐘 6 72.5.4I/0口配置 82.5.5P89LPC91單片機管腳 82.6LM358集成運放簡介 2.7LM1117-3.3穩(wěn)壓電源芯片簡介 2.87805電源穩(wěn)壓芯片簡介 3系統(tǒng)硬件設(shè)計 3.1信號采集處理模 3.2信號放大模塊 3.3單片機控制電路 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文 3.7完整實物設(shè)計圖 4軟件設(shè)計部分 4.1程序總體設(shè)計部分 4.2對觸發(fā)信號的程序處理 5調(diào)試與功能測試分析 5.1觸發(fā)電平的設(shè)置對報警器靈敏度的影響 5.2雙路控制對報警器的影響 5.3功能實現(xiàn)分析 6結(jié)論 參考文獻 附錄2系統(tǒng)主程序 附錄4系統(tǒng)總體設(shè)計電路圖 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文1引言：隨著社會的飛速發(fā)展，入室盜竊成為人們?nèi)找骊P(guān)心的問題。每年為此而丟失的財物不計其數(shù)?，F(xiàn)代防盜方式主要為防盜門防盜鎖、防盜窗，然而這類防盜設(shè)備主要是以增加盜賊入室的難度來達到防盜的目的。這種單純的機械類設(shè)備，在較長時間無人環(huán)境下，防盜效果往往不盡如人意，所以人們需要越來越多的新防盜系統(tǒng)來確保自己財物的安全。至此，紅外報警系統(tǒng)越來越受到人們的喜愛，各類紅外報警器也隨之出現(xiàn)在人們的面前，但是現(xiàn)在市場上大多防盜報警器都是主動式比較多，制作相對繁瑣，價格也較貴。該設(shè)計采用的是被動式熱釋電紅外報警，被動式報警提高了報警裝置的隱蔽性。器制作簡單，成本低廉，性能穩(wěn)定，故而受到廣用戶的喜愛，逐漸成為報警系統(tǒng)中的應(yīng)用的主流。1.1紅外線定義紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射，他將太陽光用三棱鏡分解開，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計，試圖測量各種顏色的光的加熱效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計升溫最快。因此得到結(jié)論：太陽光譜中，紅光的外側(cè)必定存在看不見的光線，這就是紅外線。也可以當(dāng)作傳輸之媒界。太陽光譜上紅外線的波長大于可見光線，波長為0.75～1000μm。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為(0.75-1)～(2.5-3)μm之間；中紅外線，波長為(2.5-3)～(25-40)μm之間；遠紅外線，波長為(25-40)～1000μm之1.2紅外線的應(yīng)用1)有熱效應(yīng)2)穿透能力強桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文2紅外傳感系統(tǒng)是利用紅外為介質(zhì)的測量系統(tǒng)，按照功能可以分為五類：1)輻射類，用于輻射和光譜測量；2)搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對其運動進行跟蹤；3)熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個目標(biāo)紅外線輻射的分布圖像；4)紅外測距和通信系統(tǒng)；5)混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個或者更多的組合。紅外傳感器根據(jù)探測機理可分為：光子探測器(基于光電效應(yīng))和熱探測器(基于熱效應(yīng))。紅外探測器應(yīng)用可以用于非接觸式的溫度測量，氣體成分分析，無損探傷，熱像檢測，紅外遙感以及軍事目標(biāo)的偵察、搜索、跟蹤和通信，醫(yī)療，防盜等。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文32系統(tǒng)總體設(shè)計該系統(tǒng)主要包括總體設(shè)計、硬件設(shè)計和軟件設(shè)計等部分。硬件設(shè)計部分主要有：信號采集電路設(shè)計，信號放大電路設(shè)計，濾波電路設(shè)計，系統(tǒng)控制電路設(shè)計，電源電路設(shè)計。軟件主要是對信號的A/D處理，定時控制掉電節(jié)能模式，報警觸發(fā)處理方式該系統(tǒng)主要是通過由紅外探測器檢測出移動著的人體發(fā)出的紅外線，并能檢測出移動時的紅外能量變化，將其轉(zhuǎn)化成低頻信號，經(jīng)適當(dāng)放大濾波后，進行A/D轉(zhuǎn)換，再通過單片機對信號進行判斷和作出報警控制。系統(tǒng)框圖如下圖2-1所示：透透鏡紅外傳感放大器濾波器A/D轉(zhuǎn)換單片機報警裝置2.2熱釋電紅外傳感器簡介熱釋電紅外傳感器(PIR)是80年代發(fā)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)出的紅外線而輸出電信號的裝置。它是常用入侵防盜系統(tǒng)組成部分。它能以非接觸形式檢測出人體輻射出紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)化成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大后，便可以驅(qū)動各種控制電路”。2.3PIR傳感器的結(jié)構(gòu)工作原理熱釋電紅外傳感器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，它能桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文4組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。傳感器包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測器無信號輸出。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，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)信號處理而報警。人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會發(fā)出特定波長10μM左右的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的10μM左右的紅外線而進行工作的。人體發(fā)射的10μM左右的紅外線通過菲涅爾透鏡增強后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號2。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能如下，圖2-3和2-4:圖2-2傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2-3功能引腳52.4多視場菲涅爾光學(xué)鏡2.4.1菲涅爾透鏡基本原理其工作原理十分簡單：假設(shè)一個透鏡的折射能量僅僅發(fā)生在光學(xué)表面(如：透鏡表面),拿掉盡可能多的光學(xué)材料，而保留表面的彎曲度。另外一種理解就是，透鏡連續(xù)表面部分“坍陷”到一個平面上。從剖面看，其表面由一系列鋸齒型凹槽組成，中心部分是橢圓型弧線。每個凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同，但都將光線集中一處，形成中心焦點，也就是透鏡的焦點。每個凹槽都可以看做一個獨立的小透鏡，把光線調(diào)整成平行光或聚光。這種透鏡還能夠消除部分球形像2.4.2菲涅爾透鏡的應(yīng)用由于人體輻射的紅外線能量相當(dāng)弱，因而，只采用熱釋電紅外傳感器組裝的探測器，其探測距離一般為1-2米。為了提高其探測靈敏度和探測距離，可以在傳感器的前面加裝菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡的特殊構(gòu)造使得其對變化的紅外信號產(chǎn)生一個“高靈敏感應(yīng)區(qū)”和“盲區(qū)”交替出現(xiàn)的紅外場，使進入傳感器的紅外線呈脈沖狀態(tài)，提高了探頭的靈敏度，擴大探測距離。裝調(diào)時，需要反復(fù)調(diào)節(jié)傳感器和菲涅爾鏡片的間距，使作用距離最大。總的來說菲涅爾透鏡作用有兩個：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射(反射)在PIR上，第二個作用是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。其外觀如下圖2-4桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文62.5P89LPC915單片機介紹2.5.1P89LPC91單片機結(jié)構(gòu)P89LPC915是PHILIPS旗下LPC系列的一款單片機，適合于許多要求高集成度、低成本的場合，可以滿足多方面的性能要求。P89LPC915單片機是14管腳的帶8位A/D轉(zhuǎn)換的飛利浦公司生產(chǎn)的單片機，14個管腳中出去電源和接地兩個管腳，除乘法和除法指令外，高速80C51CPU的指令執(zhí)行時間為167~333ns。同一時鐘頻率下，其速度為標(biāo)準(zhǔn)80C51器件的6倍。只需要較低的時鐘頻率即可達到同樣的性能，醒功能(低電平中斷輸入喚醒)。典型的掉電電流為1μA(比較器關(guān)閉時的完全掉電狀態(tài))。低電平復(fù)位。使用片內(nèi)上電復(fù)位時不需要外接元件。復(fù)位計數(shù)器和復(fù)位干擾抑制電路可防止虛假和不完全的復(fù)位。另外還提供軟件復(fù)位功能?？删幊蘄/0口輸出模式：準(zhǔn)雙向口，開漏輸出，推挽和僅為輸入功能。具有4個中斷優(yōu)先級。其主要功能組成模塊如，附錄圖2.5.1所示：注：對特殊功能寄存器(SFR)的訪問必須遵循以下方式：1)用戶不要試圖訪問任何未經(jīng)定義的SFR地址。2)對任何已定義的SFR的訪問必須符合SFR的功能。3)標(biāo)注為‘-’,‘0’或‘1’的SFR位只能以如下方式讀或?qū)懀?)‘-’除非有其它說明，必須寫入0,但讀出時可返回任何值(即使向其寫入0)。這是一個保留位，可作為將來功能擴展之用。5)0’必須寫入0,并且當(dāng)讀出時返回0。6)1’必須寫入1,并且當(dāng)讀出時返回1。2.5.2P89LPC91單片機時鐘P89LPC915采用增強型80C51CPU,其運行速度是標(biāo)準(zhǔn)80C51器件的6倍。一個機器周期由2個CPU時鐘周期組成，大多數(shù)指令執(zhí)行時間為1到2個機器周期。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文7P89LPC915器件的幾個內(nèi)部時鐘定義如下：從3個時鐘源的其中一個選時鐘分頻器的輸出。每個機器周期包含2個CCLK周期，大多數(shù)指令執(zhí)行時間為1到2個機器周期(2到4個(3)RCCLK一內(nèi)部7.373MHzRC振蕩器輸出。(4)PCLK一用于不同外圍器件的時鐘，為CCLK/2。P89LPC915/916/917提供幾個可由用戶選擇的振蕩器選項。這樣就滿足了從高精度到低成本的不同需求。這些選項在對Flash進行編程時配置，包括片內(nèi)看門狗振蕩器、片內(nèi)RC振蕩器或外部時鐘源。2.5.3P89LPC91單片機A/D模塊P89LPC915/916/917包含1個8位、4路逐步逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC1)和1個DAC模塊(DAC1)。每個A/D轉(zhuǎn)換器由一個4輸入多路轉(zhuǎn)換器組成。多路轉(zhuǎn)換器的輸出通過采樣-保持電路，為兩個比較器提供一個輸入信號。控制邏輯連同逐次逼近式寄存器(SAR)來驅(qū)動一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器，為比較器提供另外一個輸入。比較器的輸出又回到SAR。其特性如下：1)1個8位4路輸入的逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。2)每個A/D轉(zhuǎn)換器包含4個結(jié)果寄存器。3)6種工作模式，利用ADINS寄存器來選擇輸入通道，通過置位寄存器的位來選擇該模式。一固定通道，單次轉(zhuǎn)換模式一固定通道，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式一自動掃描，單次轉(zhuǎn)換模式一自動掃描，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式一雙通道，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式4)3種轉(zhuǎn)換啟動模式一定時器觸發(fā)起動8一立即起動一邊沿觸發(fā)6)中斷或查詢操作7)邊界限制中斷9)時鐘分頻器10)掉電模式2.5.4I/O口配置口均可由軟件配置成4種輸出類型之一，如表2.5.4所示。四種輸出類型分別為：準(zhǔn)雙向口(標(biāo)準(zhǔn)80C51口輸出模式),推挽，開漏輸出或僅為輸入功能。每個口配置2個控制寄存器選擇每個管腳的輸出類型。P1.5(RST)只能作為輸入口，無法進行配置。P1.2(SCL/TO)和P1.3(SDA/INTO)只能配置為輸入口或開漏口。如下表2-1所示：表2-1I/0口配置PxM1.yPxM2.y口輸出模式00準(zhǔn)雙向模式01推挽10僅為輸入(高阻抗)11開漏2.5.5P89LPC91單片機管腳P89LPC915采用的是標(biāo)準(zhǔn)的TSSOP14配置，其管腳分布圖如下所示圖2-5:9428428桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文圖2-5P89LPC915TSSOP14管腳配置P89LPC915管腳常用功能描述如下表2-2所示：表2-2管腳功能描述表符號管腳號類型名稱及功能描述PORTO:P0是一個可由用戶定義輸出類型的16位I/0口，在上電復(fù)位時，P0鎖存器配2置為內(nèi)部上拉禁止的僅為輸入模式。P0口由口配置寄存器設(shè)定為輸出或輸入模式，每一所有管腳都具有施密特觸發(fā)輸入。P0口還可提供如下特殊功能2IIP0口位0。鍵盤輸入0。P0.1P0口位1。1III鍵盤輸入1。A/D通道1,輸入0。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文IIICIN2AP0口位2。鍵盤輸入2。A/D通道1,輸入1。P0口位3.III比較器1負向輸入B.鍵盤輸入3。A/D通道1,輸入2。III0P0口位4比較器1正向輸入A鍵盤輸入4。A/D通道1,輸入3。數(shù)模轉(zhuǎn)換器1輸出P0口位5。III比較器參考輸入(負)鍵盤輸入5.外部時鐘輸入。PORT1:P1是一個可由用戶定義輸出類型的36位I/0口。在上電復(fù)位時，P1鎖存器配5置為內(nèi)部上拉禁止的僅為輸入模式。P1口由6口配置寄存器設(shè)定為輸出或輸入模式1.2作7為輸出時為開漏。P1.5為僅為輸入模式。8所有管腳都具有施密特觸發(fā)輸入。9P1口還可提供如下特殊功能90P1.0P1口位0。8IP1.1P1口位0。7TO定時/計數(shù)器0外部計數(shù)輸入、溢出桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文輸出或PWM輸出。SCLI2C總線串行時鐘輸入/輸出。6SDAI2C總線串行數(shù)據(jù)輸入/輸出，53IIP1.5P1口位5(僅為輸入)RST上電時作為外部復(fù)位輸入(通過UCFG1選擇)。作為復(fù)位管腳時，輸入的低電平會使芯片復(fù)位，I/0口和外圍功能進入默認狀處理器從地址0開始執(zhí)行。另外該管腳還可4II電源：正常操作模式、空閑模式和掉電模式2.6LM358集成運放簡介LM358內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。特性如下：內(nèi)部頻率補償；直流電壓增益高(約100dB);單位電壓范圍寬：單電源(3-30)雙電源(±1.5-±15);低功耗電流。適合于電池供電；低輸入偏流；低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流；共模輸入電壓范圍寬，包括接地；差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍；輸出電壓擺幅大(0至VCC-1.5V)?。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及外部管腳連接如下圖2-6所示：桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文圖2-6LM358運算放大器2.7LM1117-3.3穩(wěn)壓電源芯片簡介LM1117-3.3是常用的電源穩(wěn)壓芯片，性能較穩(wěn)定，其管腳和一般使用電路接法如下：其中22uF電容一定為膽電容。如下圖2-7所示：中生f門圖2-7引腳分布與經(jīng)典電路2.87805電源穩(wěn)壓芯片簡介7805是78XX系列三端穩(wěn)壓IC來組成，穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。其管腳圖和常用電路接法如下圖2-8:圖2-8引腳分布和經(jīng)典電路桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文3系統(tǒng)硬件設(shè)計從設(shè)計的需求來分析，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括以下部分：熱釋電傳感器探測電路，報警電路，單片機控制電路，電源電路等。設(shè)計的總體框圖如下圖3-1所示：放大紅外信號探測放大紅外信號探測單片機蜂鳴器報警提單片機圖3-1硬件設(shè)計框圖3.1信號采集處理模系統(tǒng)采用熱釋電紅外傳感器(PIR)探測人體發(fā)出的紅外線信號，并將其轉(zhuǎn)為電壓信號輸出，傳感器的三個管腳分布分別為D、G、S即為電源端，地端和信號輸出端，輸出信號經(jīng)過低通濾波處理后送入下一級運算放大器。其電路如下圖3-2所示：圖3-2信號采集濾波桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文3.2信號放大模塊探頭采集的信號采用LM358進行兩級發(fā)達處理，LM358是常用的三端集成運算放放大器，內(nèi)部設(shè)有兩級放大電路，直流電壓增益高(約為100dB),單位增益頻帶寬(約為1MHz)滿足信號放大需求，電源電壓范圍寬：單電源(3-30V)常用電源供電都可以驅(qū)動，電路簡單符合設(shè)計要求。設(shè)計采用兩級放大模式信號被放大大約100倍，單級放大電路如下圖3-3所示：3.3單片機控制電路P89LPC915內(nèi)置4路8位A/D轉(zhuǎn)換模塊，系統(tǒng)需要P0.1和P0.3兩個端口A/D來處理前一級送來的電壓信號，經(jīng)過處理后產(chǎn)生報警觸發(fā)電平，觸發(fā)報警。P0.0腳用于報警指示燈LED得控制，P0.2用于報警蜂鳴器的的控制。其相應(yīng)電路如下圖3-4所示：圖3-4控制電路3.4LED燈電路設(shè)計采用拉低端口P0.0來實現(xiàn)LED燈報警提示，電路設(shè)計如下圖3-5所示：圖3-5LED指示燈電路蜂鳴器采用的是，三極管開關(guān)接法，設(shè)計所用的是常用的小功率NPN三極管9014。9014集電極最大耗散功率PCM=0.4W(Tamb=25℃),集電極最大允許電VCE(sat)=0.3V(IC=100mA;IB=5mA)。管腳分配正面從左到右分別為發(fā)射極，基極，集電極。設(shè)計電路如下圖3-6所示：桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文根據(jù)設(shè)計的要求這里設(shè)計的電源電路需要能夠提供給+5v和+3.3v電壓，為此我選擇了7805和LM1117-3.3兩個芯片分別用于產(chǎn)生+5v電壓和+3.3v電壓。其中產(chǎn)生的+5v電壓VCC為熱釋電傳感器(PIR)和運放LM358供電，而LM1117-3.3產(chǎn)生的+3.3v電壓VCC1主要是為單片機、LED報警指示燈，蜂鳴器供電。其電路設(shè)計分別如下圖3-7和圖3-8所示。3圖3-77805電路1十233.7完整實物設(shè)計圖將上述的電路綜合刷制好的路后，制作出的電路板如下圖3.7.1所示。調(diào)試過程做用到的下載器也電路系統(tǒng)連接如如下圖3-9和3-10所示桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文圖3-9實物圖桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文圖3-10下載器和實物連接圖桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文4.1程序總體設(shè)計部分根據(jù)系統(tǒng)電路設(shè)計的，單片機的管腳控制分配：P0.1和P0.3為信號輸入端口，P0.0為報警指示燈LED控制端口，P0.2為蜂鳴器控制端口。信號處理的思想是將前一級接收的信號送進單片機進行A/D處理，判斷信號是否為入侵報警信號，如果是入侵信號，則使單片機控制報警指示燈LED發(fā)亮，蜂鳴器發(fā)出報警信號。如果判定的信號不是報警信號，則使單片機進入掉電模式，這樣可以節(jié)約電路的能耗。當(dāng)有入侵信號時，再啟動單片機，使單片機控制電路正常工作。程序設(shè)計流程框圖如下圖4-1所示：相關(guān)程序見附錄2。信號接收A/D采樣讀取否判斷是否為侵入信號是喚醒單片機并報警進入掉電模式圖4-1程序總體設(shè)計流程框圖4.2對觸發(fā)信號的程序處理這里采用電壓比較法來判定是否有報警信號輸入，先測一個管腳的參考電壓，然后進行A/D轉(zhuǎn)換，將輸入信號進行A/D轉(zhuǎn)換后與該信號進行比較，看其偏差度是否超過預(yù)設(shè)值范圍，如果超出預(yù)設(shè)值則觸發(fā)報警，否則重新判別輸入信號。其程序框圖如下圖4-2所示：相關(guān)程序見附錄2和附錄3。其程序框圖如下圖4-2所示：相關(guān)程序見附錄2和附錄3。測參考電壓測參輸入信號電壓A/D轉(zhuǎn)換將輸入電壓與參考電壓比較是否在預(yù)設(shè)值范圍圖4-2子程序流程圖桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文5調(diào)試與功能測試分析5.1觸發(fā)電平的設(shè)置對報警器靈敏度的影響經(jīng)過測試，觸發(fā)電平設(shè)置在0.6V-0.8之間，報警器靈敏度相當(dāng)高，探測的距離相對較遠大約可達25米，但容易產(chǎn)生誤報的可能；將觸發(fā)電平調(diào)節(jié)在0.9-1.5V之間，報警器工作較穩(wěn)定，靈敏度適合，誤報率較低，探測距離大約可在15米左右，如將觸發(fā)電平設(shè)為2.0V則報警器變得很遲鈍，不能滿足設(shè)計需求。5.2雙路控制對報警器的影響對雙路電平控制處理有以下幾種方式：一是只要有一路的信號滿足觸發(fā)條件則報警器觸發(fā)報警；二是兩路信號同時滿足觸發(fā)條件則觸發(fā)報警；三是將兩路信號疊加，判定疊加信號滿足觸發(fā)條件，則觸發(fā)報警。在同一觸發(fā)電平下，第一種情況下，報警器可適應(yīng)多種觸發(fā)電平的設(shè)置，靈敏度比較高，探測范圍較遠；第二種情況下，報警器變得比較遲鈍，只能通過改變觸發(fā)電平來提高其靈敏度，但是該情況下報警器的誤報率低，可靠性較高。第三種情況下，報警器的探測距離，靈敏度較前面兩種情況都好，但由此帶來的誤報也相對較高，環(huán)境的微小變化會帶來誤報。測試數(shù)據(jù)如下表5所示：表5測試數(shù)據(jù)觸發(fā)電平方式觸發(fā)電平探測有效距離靈敏度誤報率V1或V2滿足觸發(fā)高低V1和V2同時滿足觸發(fā)一般很低V1+V2的和滿足觸發(fā)很高一般在正常工作下報警器的探測距離大約為15米，雙路控制的靈敏度較高，誤報率低，可根據(jù)環(huán)境的需求來調(diào)節(jié)報警器的參數(shù)使其能夠在不同環(huán)境下很好的工作，改變以往單一電平觸發(fā)，單路采集產(chǎn)生報警器遲鈍，誤報高等問題。單片機內(nèi)置有掉電模式，可以很好的減少功耗?？偟膩碚f整個報警器設(shè)計，其功能已經(jīng)桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文用熱釋電紅外傳感器設(shè)計的監(jiān)控報警系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、制作簡易，成本低等優(yōu)點。設(shè)計采用被動式接收紅外信號增加了報警器的隱蔽性，比以往主動式報警系統(tǒng)更具優(yōu)勢。采用單片機控制電路大大增加的報警器安裝的靈活性，對不同安裝環(huán)境需求，我們可以通過單片機編程來改變觸發(fā)報警信號，減少誤報的可能性。以往單路的探測有效距離為8m左右，這里采用雙路信號采集，比以往單路信號采集更具優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在探測范圍明顯增加，觸發(fā)電平的可選性更加靈活，靈敏度增強，通過設(shè)置觸發(fā)電平可以更好的適應(yīng)環(huán)境，以此減少誤報率。通過這次實踐，我對單片機相關(guān)知識有了更加深刻的認識，對熱釋電紅外報警器的相關(guān)知識有了一定的認識與了解，對用到相關(guān)軟件，如Protel99和keil3等的使用更加的熟練，對軟件的調(diào)試，與系統(tǒng)測試又了更深刻的理解。整個設(shè)計過程使我的動手實踐能力得到了提高，視野得到擴展，桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文在本文完成之際，無論我的設(shè)計是否能夠真的投入使用，這里面每一個控件的繪制，每一行語句的調(diào)試，每一段文本的輸入之中都有我辛勤的汗水。半年的設(shè)計時間雖然短暫，我卻從中學(xué)到了很多的東西。我由衷地感謝關(guān)懷、教誨、幫助、支持和鼓勵我完成學(xué)業(yè)的老師、同學(xué)、朋友和親人。特別是感謝我的指導(dǎo)老師陳曉輝，他在半年來多次詢問我做畢設(shè)的情況，整個過程中為我指點迷津，幫助我開拓思路，精心點撥、熱忱鼓勵。陳曉輝老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人。在整個設(shè)計過程中陳老師給了我很的幫助，使我能夠順利完成論文，最重要的一點是他教會了我如何做好一件事情，如何做好一個學(xué)生。至此我給予我們的指導(dǎo)老師最誠摯桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計·論文參考文獻[3]陳永甫.紅外探測與控制電路.人民郵電出版社.2004.[4]楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程.高等教育出版社.2002.[5]馬忠梅，張凱.單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計.北京航空航天大學(xué)出版社.2003.[6]P89LPC915/916/917使用指南.廣州周立功單片機發(fā)展有限公司.2004.7.[7]LM1117-3數(shù)據(jù)手冊_說明書