基于stc89c52單片機(jī)的人體紅外報(bào)警器的與制作

1、大連理工大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué) 院：電子與自動(dòng)化學(xué)院專 業(yè)：電子信息工程 學(xué) 生：何 鑫指導(dǎo)教師：王開宇完成日期：2015年5月20號(hào)大連理工大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文題目）基于STC89C52單片機(jī)的人體紅外報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作紅外線防盜報(bào)警器是當(dāng)前使用比較普遍的報(bào)警器之一，它以其靈敏 度高、價(jià)格實(shí)惠，受到了廣大用戶的歡迎。但是使用每一種紅外線傳感 器都有其不足之處，如抗干擾能力弱、誤報(bào)漏報(bào)現(xiàn)象嚴(yán)重等，可靠性不 夠高。目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開關(guān)電子防盜報(bào) 警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見的 報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)的單片

2、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。電路設(shè)計(jì)包括紅外熱釋電傳感器，按鍵、蜂鳴 器，單片機(jī)控制電路。軟件設(shè)計(jì)部分包括系統(tǒng)主程序，紅外熱釋電傳感 器子程序，報(bào)警子程序和按鍵子程序，均采用51系列C語言編程實(shí)現(xiàn)。2AbstractInfrared anti-theft alarm is

3、 the use of more general alarm, with its high sensitivity, affordable, welcomed by the vast number of users. But the use of every kind of infrared sensorhas its disadvantages, such as weakanti-interfereneeability, the false alarm phenomenon is serious,not highreliability. Curre ntly available equipm

4、e nt main pressure triggered burglar alarm, switch electr onic an ti-theft alarm and pressure shadi ng triggered burglar alarma nd alarm, but these ki nd of quite com mon alarmapparatuses all havesome shortco min gs.In this paper, the desig n of the sin gle chip microcomputer STC89C52 is alow power,

5、 high performanee CMOS8STCcompanyproductionof microcon troller with 8K in system programmable Flash memory. STC89C52 uses the classic MCS-51 kern el, but made a lot of improveme nts make the chip with the traditional 51 microcontrollerfeaturesnot available. In a single chip, 8 bit CPUdexterous and i

6、n system programmable Flash, the STC89C52 offers solutio ns for high flexibility, super efficient for many embedded control applications. Circuit design includes the pyroelectric infrared sensor, buttons, buzzer, MCU control circuit. The part of software desig n in cludi ng themai n program, the pyr

7、oelectric in frared sen sor alarm subrouti ne, subrout ine and the subrouti ne butt on, using 51series of C program ming Ian guage.摘要IAbstract I.I.目錄山第1章緒論1.1.1設(shè)計(jì)的目的及意義 1.1.1.1設(shè)計(jì)的目的1.1.1.2設(shè)計(jì)的意義1.1.2設(shè)計(jì)的任務(wù)、重點(diǎn)研究內(nèi)容和技術(shù)方案 21.2.1設(shè)計(jì)的任務(wù).3.1.2.2設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究內(nèi)容31.2.3設(shè)計(jì)方案和章節(jié)安排3第2章單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5第3章硬件電路搭建的設(shè)計(jì)第4章軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)第5章系

8、統(tǒng)調(diào)試5.1 工具介紹5.1.1軟硬件開發(fā)工具 5.1.2調(diào)試工具5.2系統(tǒng)調(diào)試5.2.1硬件調(diào)試5.2.2軟件調(diào)試 iii5.3設(shè)計(jì)調(diào)試時(shí)遇到的問題及解決 結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)附 錄附錄A :主控板原理圖附錄B:主控板PCB板圖附錄C:實(shí)物照片附錄D:程序源代碼 IV第1章緒論1.1設(shè)計(jì)的目的及意義1.1.1設(shè)計(jì)的目的伴隨著電子、信息技術(shù)的應(yīng)用與迅速普及，人們對電子技術(shù)的要求 越來越高。當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)日新月異，時(shí)代前進(jìn)的步伐越邁越寬， 應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備，計(jì)算機(jī)處理，現(xiàn)代化通訊，數(shù)字化信息，現(xiàn)代化顯示設(shè)備 等高新技術(shù)而建立的現(xiàn)代化智能。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng) 域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒

9、有單片機(jī)的蹤跡。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、 開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。通 過此次基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的籃球計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)，我們可以更清楚詳細(xì)的了 解單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本指令功能、編程步驟和技巧來講述單片機(jī)編程， 并對STC89C52R單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行講述，以及基于單片機(jī)開發(fā)應(yīng) 用的相關(guān)芯片的工作原理，和相關(guān)外圍電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試過程進(jìn)一步了 解，有助于今后的工作和學(xué)習(xí)生活。本設(shè)計(jì)是基于STC89C5洋片機(jī)的人體紅外感應(yīng)設(shè)施，當(dāng)有人進(jìn)入感 應(yīng)范圍時(shí)，專用傳感器探測到人體紅外光譜的變化，自動(dòng)接通負(fù)載，人 不離開感應(yīng)范圍，將持續(xù)接通；人離開后，延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載，安全節(jié) 能。由

10、于觸發(fā)的時(shí)候不需要人發(fā)出任何聲音，而是人走過時(shí)身體向外界 散發(fā)紅外熱量最終控設(shè)備的開啟，當(dāng)人離開后，經(jīng)過一定時(shí)間的延時(shí)， 自動(dòng)熄滅。是用感應(yīng)人體熱量來控制工作與節(jié)能模式，避免了無效電能 的損耗，達(dá)到節(jié)能效果。1.1.2設(shè)計(jì)的意義紅外線防盜報(bào)警器是當(dāng)前使用比較普遍的報(bào)警器之一，它以其靈敏 度高、價(jià)格實(shí)惠，受到了廣大用戶的歡迎。但是使用每一種紅外線傳感 器都有其不足之處，如抗干擾能力弱、誤報(bào)漏報(bào)現(xiàn)象嚴(yán)重等，可靠性不 夠高。目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開關(guān)電子防盜報(bào) 警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見的 報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn)。本課題基于單片機(jī)設(shè)計(jì)一種人體紅外檢

11、測裝置。此熱釋紅外報(bào)警器 安裝在禁區(qū)，根據(jù)檢測人體自身的熱量，檢測到有人時(shí)，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警 信息，并且能夠自動(dòng)或手動(dòng)取消報(bào)警。被動(dòng)式紅外報(bào)警器則采用了傳感元件一一熱釋電紅外傳感器。這種 熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn) 變?yōu)殡妷盒盘?hào)，同時(shí)，它還能鑒別出運(yùn)動(dòng)的生物與其它非生物。熱釋電 紅外傳感器既可用于防盜報(bào)警裝置，也可以用于自動(dòng)控制、接近開關(guān)、 遙測等領(lǐng)域。用它制作的防盜報(bào)警器與目前市場上銷售的許多防盜報(bào)警 器材相比，具有如下特點(diǎn)：不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源。靈敏度高、控制范圍大。隱蔽性好，可流動(dòng)安裝12。本課題研究的是人體紅外檢測系統(tǒng)，根據(jù)物理學(xué)知識(shí)，凡是溫度

12、大于 絕對零度的物體都會(huì)發(fā)出紅外線。不同的物體發(fā)出的紅外線頻率也不相 同，因此用熱釋電紅外傳感器可以探測出監(jiān)控環(huán)境中的某些特定范圍的 波長的紅外線，達(dá)到報(bào)警的效果。1.2設(shè)計(jì)的任務(wù)、重點(diǎn)研究內(nèi)容和技術(shù)方案1.2.1設(shè)計(jì)的任務(wù)硬件：完成以STC89C52控制器為核心的最少單片機(jī)系統(tǒng)與人體紅 外感應(yīng)模塊，外圍電路的搭建。軟件：完成軟件設(shè)計(jì)主要以 Keil uVision4開發(fā)環(huán)境為主，進(jìn)行編譯 生成Hex文件。1.2.2設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究內(nèi)容在硬件上，對STC89C52的下載方式是與STC的不一樣的，AT89C52 是通過ISP進(jìn)行下載的，用的管腳也不一樣，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)要多設(shè) 計(jì)一個(gè)下載電路以便以

13、后更換程序用；還有就是對HC-SR501人體紅外感應(yīng)模塊，感應(yīng)溫度與角度的調(diào)試。在軟件上，需要做一個(gè)延時(shí)的函數(shù)來進(jìn)行對信號(hào)的延時(shí)，從而做到 節(jié)能燈的功耗減小。1.2.3設(shè)計(jì)方案和章節(jié)安排本設(shè)計(jì)主要以MCS-51系列單片機(jī)STC89C52為控制核心，它自帶 8K的FLASH程序存儲(chǔ)器，它的核心處理單元為 8位。數(shù)據(jù)處理主要是 對紅外熱釋電傳感器，并進(jìn)行邏輯判斷，根據(jù)數(shù)據(jù)的具體情況輸出信號(hào) 指示和蜂鳴器報(bào)警。整個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為硬件電路設(shè)計(jì)和軟 件編程設(shè)計(jì)兩大部分；其中硬件電路設(shè)計(jì)包括紅外熱釋電傳感器，按鍵、蜂鳴器，單片機(jī)控制電路。軟件設(shè)計(jì)部分包括系統(tǒng)主程序，紅外熱釋電 傳感器子程序，報(bào)警

14、子程序和按鍵子程序，均采用51系列C語言編程實(shí) 現(xiàn)。本文的各章節(jié)內(nèi)容安排如下:第1章，緒論。介紹人體紅外的主要方案和設(shè)計(jì)制作背景。第2章，單片機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整。 主要介紹單片機(jī)的系 統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化方案。第3章，原理圖硬件設(shè)計(jì)。主要介紹心控制器電路、電源電路、熱 釋電傳感器，外圍節(jié)能燈電路等模塊。第4章，軟件設(shè)計(jì)方案。主要介紹該系統(tǒng)的信號(hào)處理、控制策略、 節(jié)能燈延時(shí)控制等的軟件設(shè)計(jì)。11時(shí)光匆匆，如白駒過隙。在畢業(yè)論文定稿之際，四年的大學(xué)本科生 活也即將畫上句號(hào)。遙想初入大學(xué)之時(shí)，還歷歷在目參考文獻(xiàn)1234 Freescale Semico nductor. MC9S12XS128 Dat

15、asheets789101112附錄A :主控板原理圖附錄B:主控板PCB板圖附錄C:實(shí)物照片附錄D:程序源代碼目 錄第一章 總論 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.1項(xiàng)目背景 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.2項(xiàng)目概況 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.3結(jié)論與建議 錯(cuò)誤！未定義書簽。第二章 改造的意義和必要性 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.1項(xiàng)目實(shí)施的背景 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.2項(xiàng)目實(shí)施的意義和必要性 錯(cuò)誤！未定義書簽。第三章改造方案 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.1技改前情況 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.2改造方案 錯(cuò)誤！未定義書簽。第四章 場址方案 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.1場址所在位置現(xiàn)狀 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.2場址建設(shè)條件 錯(cuò)誤！未定

16、義書簽。第五章 技術(shù)方案、設(shè)備方案與工程方案錯(cuò)誤！未定義書簽 5.1技術(shù)方案 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.2主要設(shè)備方案 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.3工程方案 錯(cuò)誤！未定義書簽。第六章 主要原材料、燃料供應(yīng). 錯(cuò)誤！未定義書簽。6.1主要原材料供應(yīng) 錯(cuò)誤！未定義書簽6.2燃料供應(yīng) 錯(cuò)誤！未定義書簽第七章 總圖運(yùn)輸與公用輔助工程.錯(cuò)誤！未定義書簽7.1總圖布置 錯(cuò)誤！未定義書簽7.2公用輔助工程 錯(cuò)誤！未定義書簽第八章節(jié)能篇 錯(cuò)誤！未定義書簽8.1項(xiàng)目節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范 錯(cuò)誤！未定義書簽8.2建設(shè)項(xiàng)目能源消耗種類和數(shù)量分析錯(cuò)誤！未定義書簽8.3項(xiàng)目所在地能源供應(yīng)狀況分析.錯(cuò)誤！未定義書簽8.4主要節(jié)能措施 錯(cuò)誤

17、！未定義書簽8.5節(jié)能效果分析 錯(cuò)誤！未定義書簽第九章 環(huán)境影響評價(jià) 錯(cuò)誤！未定義書簽9.1廠址環(huán)境條件 錯(cuò)誤！未定義書簽9.2設(shè)計(jì)依據(jù) 錯(cuò)誤！未定義書簽9.3項(xiàng)目建設(shè)對環(huán)境的影響 錯(cuò)誤！未定義書簽9.4項(xiàng)目運(yùn)營期對環(huán)境的影響 錯(cuò)誤！未定義書簽9.5環(huán)境影響評價(jià) 錯(cuò)誤！未定義書簽第十章勞動(dòng)安全衛(wèi)生與消防 錯(cuò)誤！未定義書簽10.1設(shè)計(jì)依據(jù) 錯(cuò)誤！未定義書簽10.2安全衛(wèi)生防范措施 錯(cuò)誤！未定義書簽10.3消防設(shè)施 錯(cuò)誤！未定義書簽第十一章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置.錯(cuò)誤！未定義書簽 11.1組織機(jī)構(gòu) 錯(cuò)誤！未定義書簽11.2人力資源配置 錯(cuò)誤！未定義書簽第十二章 項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度與項(xiàng)目招標(biāo).錯(cuò)誤！未定義書簽 12.1建