單片機(jī)人體紅外感應(yīng)報(bào)警器設(shè)計(jì)制作.doc

編號(hào)（學(xué)號(hào)）： *大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目： 單片機(jī)人體紅外感應(yīng)報(bào)警器的設(shè)計(jì) The Design of the Human Body Infrared Sensor Alarm on SCM 學(xué)院名稱(chēng)： 電子信息工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)： 電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)_年 級(jí)： 2012級(jí)xx班 學(xué)生姓名： xxx 學(xué) 號(hào)： xxx 指導(dǎo)教師： xxx 職稱(chēng)/學(xué)歷： 副教授 / 碩士 教務(wù)處 制 目錄 摘要.1 Abstract.2 1 緒論.3 1.1 設(shè)計(jì)意義.3 1.2 設(shè)計(jì)理論原理.3 1.3 設(shè)計(jì)的可實(shí)現(xiàn)性及實(shí)用性.3 2 設(shè)計(jì)裝置及概述.4 2.1 控制裝置.4 2.2 感應(yīng)裝置.4 3 設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn).5 3.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì).5 3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu).6 3.2.1 電源模塊.6 3.2.2.感應(yīng)裝置.7 3.2.3 熱釋感應(yīng)器內(nèi)部處理電路.7 3.2.4 信號(hào)采集處理模塊.9 4 程序的實(shí)現(xiàn).11 4.1 系統(tǒng)控制和處理.11 4.1.1 單片機(jī)引腳圖.11 4.1.2 輸入指令電路.12 4.1.3 警報(bào)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).13 4.1.4 設(shè)計(jì)的工作流程.13 4.2 編輯程序的工具 .15 4.3 硬件調(diào)試及調(diào)試中遇到的問(wèn)題.15 4.4 仿真圖.16 5 總結(jié).17 參考文獻(xiàn).18 附件一：總體原理圖設(shè)計(jì)及器材.19 附件二：程序源代碼.21 附件三：實(shí)物圖.26 致謝.27 單片機(jī)人體紅外感應(yīng)報(bào)警器的設(shè)計(jì) 電子信息工程學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)2012級(jí) 指導(dǎo)教師：摘要：隨著現(xiàn)在社會(huì)高新技術(shù)的快速發(fā)展，高科技產(chǎn)品已經(jīng)滲透到人們的平常生活，可以看到人們的生活發(fā)生了巨大的改變。相比以前，人們現(xiàn)在對(duì)自身安全以及財(cái)產(chǎn)安全越來(lái)越重視，現(xiàn)在許多小區(qū)都有著監(jiān)控以及保安看管。也由于紅外感應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，為了安全從而提供多重保險(xiǎn)，于是，許多家庭都安裝了報(bào)警系統(tǒng)，這有效的保護(hù)了大家的財(cái)產(chǎn)安全。另外不安全或者機(jī)密的地方，更需要安裝報(bào)警裝置，給予警示的作用。這樣可以防范于未然。這樣可以保障社會(huì)財(cái)產(chǎn)和個(gè)人安全。本文介紹一種基于單片機(jī)STC89C52的人體紅外感應(yīng)警報(bào)裝置，包括熱釋電紅外傳感器的基本特點(diǎn)及原理。詳細(xì)描述了如何實(shí)現(xiàn)報(bào)警的功能和系統(tǒng)各部分的組成。感應(yīng)部分采用熱釋電紅外感應(yīng)裝置。關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī)；報(bào)警器；熱釋電紅外傳感器 The design of the human body infrared sensor alarm on SCM School of Electronic Information Engineering, Electronic Information Science and Technology , Professional, Class 09 Grade 2012. Inistructor: Abstract:With the rapid development of high and new technology now society, high-tech products has penetrated into peoples normal life, can see the great changes have taken place in peoples life.Now than ever before, people for their own safety and property safety pay more and more attention to, now have many community security monitoring and supervision.Also due to the application of the infrared sensor technology, for the sake of safety to provide multiple security so many families install the alarm system, the effective protection for your property. Other unsafe or confidential, and more need to install the alarm device, give the warning role. Can such precautions. This can guarantee social property and personal safety.This paper introduces a human body infrared sensor based on microcontroller STC89C52 alarm device, including the basic characteristics and principle of the pyroelectric infrared sensor. Describes in detail how to realize the alarm function and system composition of each part. Induction part USES the pyroelectric infrared sensor. Keywords：SCM；alarm；Pyroelectric infrared sensor 1 緒論1.1設(shè)計(jì)的背景及意義 結(jié)合實(shí)際問(wèn)題，在居民家中需要一套防盜報(bào)警裝置，以防止某些不速之客。在古董或者收藏店鋪中，限制人們?cè)谝粋€(gè)規(guī)定的距離，保證文物的安全和觀賞者的安全?？偟膩?lái)說(shuō)，就是在某些場(chǎng)合下，需要警示人們或者提示人們。目的是為了保障社會(huì)財(cái)產(chǎn)及個(gè)人權(quán)益和安全。設(shè)計(jì)了熱釋電人體感應(yīng)紅外報(bào)警裝置。1.2設(shè)計(jì)的基本原理及結(jié)構(gòu)模塊 本紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、蜂鳴器、單片機(jī)控制電路、LED指示電路及軟件組成。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、按鍵設(shè)定、報(bào)警等。對(duì)此設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)呢，是基于單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以單片機(jī)部分是核心部分。1.3系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能和實(shí)用性 在某些場(chǎng)合下，比如，場(chǎng)合一：當(dāng)某個(gè)地方或者需要人們警惕的時(shí)候，比如此次有電，有坑或者此處施工，我們都可以手動(dòng)開(kāi)啟布放警報(bào)裝置示意人們當(dāng)心。因?yàn)楝F(xiàn)在出現(xiàn)了許多手機(jī)黨，俗稱(chēng)“低頭族”。有時(shí)他們可能會(huì)不注意或不當(dāng)心。場(chǎng)景二：當(dāng)大家出門(mén)時(shí)，可把報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài),當(dāng)有人非法闖入時(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)，紅外熱釋電模塊送出TTL 電平至STC89C52單片機(jī)，經(jīng)過(guò)處理后發(fā)出聲音，這樣便起到警示的作用。目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。 2 設(shè)計(jì)裝置及概述2.1 控制裝置 正是因?yàn)閱纹瑱C(jī)的快速發(fā)展。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、靈敏度高，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定、安全可靠、抗干擾能力強(qiáng)。基于如此多的優(yōu)點(diǎn)，而且方便安裝，使用簡(jiǎn)單。在絕大多數(shù)情況下，它可以幫助使用人員，諸如用戶(hù)或者安保人員以極大的方便。2.2 感應(yīng)裝置在感應(yīng)裝置方面，據(jù)有關(guān)研究得知其感應(yīng)原理：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。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、按鍵控制、報(bào)警等模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、蜂鳴器、單片機(jī)控制電路、LED指示燈組成。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(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。 3 設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)3.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 一般來(lái)說(shuō)，只要涉及到電子科技領(lǐng)域的，要想對(duì)某個(gè)設(shè)計(jì)做出成熟的體現(xiàn)，都會(huì)對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行軟件和硬件的兩個(gè)方面的涉及。軟件方面實(shí)現(xiàn)邏輯方面的操作，能夠提供所要求功能和性能的指令。硬件方面便通過(guò)這些指令來(lái)具體實(shí)現(xiàn)操作。按照設(shè)計(jì)的要求，該設(shè)計(jì)將會(huì)出現(xiàn)如下結(jié)構(gòu)：紅外感應(yīng)部分、STC89C52單片機(jī)、報(bào)警系統(tǒng)三大部分。紅外感應(yīng)部分主要檢測(cè)人體輻射來(lái)獲取信息從而交給單片機(jī)。單片機(jī)主要通過(guò)之前寫(xiě)好的指令來(lái)處理相關(guān)信息。報(bào)警系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出聲音從而達(dá)到提示或警示的作用 。其中處理器采用51系列單片機(jī)STC89C52。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在外部的紅外感應(yīng)裝置將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，送至單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢(xún)、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)蜂鳴器及報(bào)警指示燈報(bào)警。 電源開(kāi)關(guān)紅外感應(yīng)裝置 STC89C52單片機(jī)單片機(jī)復(fù)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)3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.2.1 電源模塊 本報(bào)警系統(tǒng)電壓為4.5v左右，為方便可以用usb線連接。也能直接接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。3.2.2感應(yīng)裝置 熱釋電傳感器（即檢測(cè)人體輻射）：紅外傳感器技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展最快的技術(shù)之一，紅外傳感器目前已廣泛應(yīng)用于航空航天、天文、氣象、軍事、工業(yè)和民用等眾多領(lǐng)域，起著不可替代的重要作用。 紅外紅，實(shí)質(zhì)上是一種電磁輻射波，其波長(zhǎng)范圍大致在0.78m1000m頻譜范圍內(nèi)，因其是位于可見(jiàn)光中紅光以外的光線，故而得名為紅外線。任何溫度高于絕對(duì)零度的物體，都會(huì)向外部空間以紅外線的方式輻射能量。利用紅外輻射實(shí)現(xiàn)相關(guān)物理量測(cè)量的傳感技術(shù)，即紅外傳感技術(shù)。熱釋電紅外傳感器：主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測(cè)元件。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊 光學(xué)系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大70分貝以上，這樣就可以測(cè)出20米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。 菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。當(dāng)有人從透鏡前走過(guò)時(shí)，人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。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。3.2.3熱釋感應(yīng)器內(nèi)部處理電路BISS0001芯片：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3.2.3所示為BISS000集成芯片的內(nèi)部框圖，管腳功能說(shuō)明如表3.2所示。 圖3.2 BISS0001內(nèi)部框圖 表3.1 管腳功能說(shuō)明圖引腳名稱(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 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)模混合專(zhuān)用集成電路?？蓮V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、VL0.3VDD，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)。3.2.4 信號(hào)采集處理模塊 圖 3.3 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。 4 程序的實(shí)現(xiàn)4.1 系統(tǒng)控制和處理 使用STC89C52單片機(jī)的理由：?jiǎn)纹瑱C(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。而單片機(jī)STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52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。根據(jù)STC89C52的設(shè)計(jì)，它具有很多標(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，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，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。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。單片機(jī)沒(méi)有時(shí)鐘電路是不會(huì)正常工作的。時(shí)鐘電路本身不會(huì)控制，它是通過(guò)程序讓單片機(jī)一句時(shí)鐘做相應(yīng)的工作。決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。XTAL1（19引腳）和XTAL2（18引腳）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。單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后，在RESET（第9引腳）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。4.1.1 單片機(jī)引腳圖單片機(jī)最小系統(tǒng)：是指用最少的元件組成單片機(jī)能夠工作的系統(tǒng)。一般包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路（該系統(tǒng)中也可以叫晶振電路）構(gòu)成。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4.1所示。 圖 4.1 信號(hào)處理模塊4.1.2 輸入指令電路 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， 20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4.2所示。 圖4. 2 按鍵部分4.1.3 警報(bào)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)在單片機(jī)的I/O 里會(huì)輸出高低電平,在P20、P21和P22分別接上LED指示燈而P23接上蜂鳴器而蜂鳴器外接個(gè)8550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4. 3 指示燈和報(bào)警電路4.1.4 設(shè)計(jì)的工作流程 該設(shè)計(jì)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20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N蜂鳴器報(bào)警結(jié)束 圖4.4主程序工作流程圖 4.2 編輯程序的工具 需要使用Keil編輯器。 它是 C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil則為其提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。 C51工具包的整體結(jié)構(gòu)：uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE），可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)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C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件（.OBJ）。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS）。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如EPROM中。 4.3 設(shè)計(jì)及調(diào)試中遇到的問(wèn)題及注意1. 焊接時(shí)需要保證各個(gè)元件的導(dǎo)通性是否良好，然后再依據(jù)電路圖連接實(shí)物并焊接實(shí)物，在焊接元器材的過(guò)程中鎮(zhèn)定，沉著。切勿將器材錯(cuò)焊，漏焊。否則不僅浪費(fèi)了資源，也影響焊接心情導(dǎo)致設(shè)計(jì)不能很好完成。2. 檢查時(shí)進(jìn)行加電檢查。當(dāng)系統(tǒng)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，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。3. 在最初的編寫(xiě)程序的時(shí)候，總是出現(xiàn)錯(cuò)誤或編譯不通過(guò)。然后進(jìn)過(guò)溫習(xí)知識(shí)和網(wǎng)上查詢(xún)資料。雖然做出了一定的效果，單感覺(jué)走了不少?gòu)澛?。所感慨學(xué)知識(shí)一定要多溫習(xí)。4.4 仿真圖 圖4.5系統(tǒng)仿真圖 5 總結(jié)該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于單片機(jī)技術(shù)通過(guò)紅外人體感應(yīng)裝置獲取信息的電智能防盜報(bào)警器。以STC89C52單片機(jī)為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，可以限時(shí)布防也可以手動(dòng)即使布防的警報(bào)裝置。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。平時(shí)傳感器輸出低電平，當(dāng)有人出現(xiàn)在該系統(tǒng)內(nèi)時(shí)輸出低電平變?yōu)楦唠娖?，?dāng)此時(shí)高電平輸入單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)自己寫(xiě)的程序進(jìn)行下一步指令，即報(bào)警器報(bào)警，LED等閃爍。使用方法也很簡(jiǎn)單，老人小孩都可以操作。不管是家庭還是公共場(chǎng)所也都可以使用。一來(lái)防盜，二來(lái)可以在危險(xiǎn)地方警示人們小心。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，自己也學(xué)習(xí)到了很多,之前沒(méi)有遇到過(guò)知識(shí)，或者學(xué)了的又忘了的。讓我更加清楚活到老，學(xué)到老的老話了。培養(yǎng)了我的獨(dú)立思考能力，提高了自己的實(shí)際動(dòng)手能力，同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，和平時(shí)忽略的問(wèn)題，并需要重新規(guī)劃學(xué)習(xí)任務(wù)，轉(zhuǎn)變?yōu)楦茖W(xué)的學(xué)習(xí)方法。讓自己能變得更強(qiáng)。以便于適應(yīng)社會(huì)的快節(jié)奏。和更容易解決工作的遇到的實(shí)際問(wèn)題。 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，2010（10）：15-16. 2余錫存，曹?chē)?guó)華. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)(第二版)M. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006. 3閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第五版) M. 北京：高等教育出版社，2006. 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劉剛，彭榮群. Protel DXP 2004 SP2原理圖與PCB設(shè)計(jì)M. 北京： 電子工業(yè)出版社，2007.8 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，2009,10（7）：480-482. 附件一：總體原理圖設(shè)計(jì)及器材原理圖：材料器件：紅色發(fā)光二極管5mm1綠色發(fā)光二極管5mm1黃色發(fā)光二極管5mm1晶振12M1瓷片電容20P2紅色發(fā)光二極管3mm1自鎖開(kāi)關(guān)1按鍵4電阻2k5電阻10k1紅外熱電釋傳感器人體感應(yīng)1萬(wàn)能板1單片機(jī)STC89C521鋁電解電容1三極管1警報(bào)器1 附件二：程序源代碼 #include /調(diào)用單片機(jī)頭文件#define uchar unsigned char /無(wú)符號(hào)字符型 宏定義變量范圍0255#define uint unsigned int /無(wú)符號(hào)整型 宏定義 變量范圍065535#define key_io P1uchar key_can;/ 紅外熱釋電平時(shí)為0 有輸出為1sbit beep = P23; /蜂鳴器定義sbit red = P22; /紅色發(fā)光二極管定義sbit green = P21; /綠色發(fā)光二極管定義sbit yellow = P20; /黃色發(fā)光二極管定義sbit hw = P13; /紅外熱釋傳感器定義bit flag_300ms = 0;/*獨(dú)立按鍵處理函數(shù)*/ void key()static uchar key_new = 0,key_old = 0,key_value = 0;if(key_new = 0) /按鍵松開(kāi)if(key_io & 0x07) = 0x07)key_value +;else key_value = 0;if(key_value = 5) /按鍵松開(kāi)檢測(cè)key_value = 0;key_new = 1;/按鍵松開(kāi)后進(jìn)入等待按鍵狀態(tài)else if(key_io & 0x07) != 0x07) /按鍵按下key_value +;else key_value =0;if(key_value = 5)/按鍵按下消抖key_value = 0;key_new = 0; /按鍵松開(kāi)后進(jìn)入等待松開(kāi)按鍵狀態(tài)key_can = 20;if(key_new = 0) & (key_old = 1)switch(key_io & 0x07)case 0x06: k