基于單片機(jī)的紅外監(jiān)測報警系統(tǒng)的設(shè)計—本科畢業(yè)設(shè)計論文

1、第一章 緒論第一章 緒論1.1選題背景紅外線是一種光線，是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，具有普通光的性質(zhì)，可以以光速直線傳播。紅外線由德國科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射（Infrared Radiation）。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為0.751.50pm之間；中紅外線，波長為1.506.0pm之間；遠(yuǎn)紅外線，波長為6.01000pm之間。紅外技術(shù)已經(jīng)成為先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，它在各領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。由于它不是可見光，因此用來制作防盜報警系統(tǒng)，具有良好的隱蔽性，白天和夜里都能用，而且抗干擾能力強(qiáng)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紅外線越來越廣泛的應(yīng)用于通訊、軍事、航

2、天、醫(yī)療、考古、天文、探測等科學(xué)領(lǐng)域，即使在日常生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也廣泛應(yīng)用到紅外技術(shù)。尤其是在跨入新千年以后，紅外技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，紅外探測技術(shù)已滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)和人們生活的方方面面?；诩t外探測技術(shù)的紅外入侵報警器又稱紅外防盜報警器，作為一種新的技術(shù)，它已越來越得到社會各界的重視和廣泛應(yīng)用。紅外入侵報警器按其探測手段的不同，可分為被動式、主動式和多技術(shù)復(fù)合入侵報警器。這里主要介紹被動式紅外入侵報警器，被動式紅外入侵報警器又稱熱釋電紅外入侵報警器，由光學(xué)系統(tǒng)，紅外傳感器和信息處理三部分組成。目前與紅外傳感器配套的光學(xué)系統(tǒng)有三種：即反射式、透射式和折射式。其中反射式光學(xué)系統(tǒng)的靈敏度最

3、高，其探測距離可達(dá)2560m；透射式的靈敏度最低，探測距離為210m；折射式居中，兼有反射式和透射式的優(yōu)、缺點。反射式系統(tǒng)的紅外傳感器要置于鏡前，體積大，不好密封，在防塵、防水、抗擊、隱蔽性等方面較差，尤其在防盜報警方面不宜采用。而透射式系統(tǒng)的體積小，密封容易，穩(wěn)定性好，其價格相對較低，因此目前國外多采用透射式系統(tǒng)。其工作原理為：由多元組合菲涅爾透鏡構(gòu)成一定視場和距離的警戒區(qū)，監(jiān)視警戒區(qū)內(nèi)紅外輻射量的變化。當(dāng)警戒區(qū)內(nèi)無盜賊出現(xiàn)時，紅外輻射場處于穩(wěn)定狀態(tài)，紅外傳感器無信號輸出。當(dāng)盜賊出現(xiàn)在警戒區(qū)時，紅外輻射場發(fā)生變化，這種變化立即被經(jīng)過巧妙設(shè)計的多視場組合菲涅爾透鏡會聚，敏感的紅外傳感器接收后迅

4、速將這種變化轉(zhuǎn)為電信號，這種信號經(jīng)信息處理部分放大、處理后立即輸出報警信號，然后通過傳輸送達(dá)監(jiān)控器，于是發(fā)出報警，示出事發(fā)地區(qū)。近年來，隨著農(nóng)業(yè)電氣自動化的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對電子設(shè)備的需求領(lǐng)域逐漸變寬，在噴藥、澆灌、溫濕度控制等方面的電子產(chǎn)品技術(shù)趨于成熟。對于防盜報警方面，其產(chǎn)品主要在家庭保安以及銀行、商場等有特殊保安要求的場合應(yīng)用廣泛，但用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的產(chǎn)品較少。主要原因是受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件及環(huán)境的制約，多數(shù)產(chǎn)品工作不可靠、適應(yīng)性差并且價錢昂貴，而廣大農(nóng)民所需要的是一種使用方便，性能可靠，價錢便宜又經(jīng)久耐用的報警器?；诖?，本課題圍繞應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基于單片機(jī)的紅外監(jiān)測與報警系統(tǒng)展開應(yīng)用研究

5、工作。1.2選題目的及意義設(shè)施農(nóng)業(yè)帶來了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新模式，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量，同時帶來防盜防破壞等需求。目前大部分生產(chǎn)基地采取了防護(hù)圍墻、24小時值班、定期巡邏等人工方式，導(dǎo)致大量人力和物力開銷。因此，如何采用防盜報警等監(jiān)控設(shè)備保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全成為規(guī)模生產(chǎn)必須解決的問題。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，使面向農(nóng)業(yè)的低成本、自動監(jiān)測和報警成為可能。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，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點。本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高

6、、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。本論文針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，研究設(shè)計低成本、實用性強(qiáng)的紅外監(jiān)測與報警設(shè)備。該設(shè)備基于單片機(jī)技術(shù)，采用多方位紅外監(jiān)測方式實現(xiàn)入侵方位確定，并通過多種預(yù)警方式，將不同位置的報警信息通知用戶及時處理。當(dāng)有移動物體進(jìn)入某一位置的監(jiān)測范圍時，紅外探測裝置監(jiān)測到該物體，并對標(biāo)識位置信息，通過不同編碼的聲光進(jìn)行報警。這種設(shè)計方案實現(xiàn)了實時監(jiān)控、顯示方位和報警機(jī)制。該系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，具有較高的可靠性，安裝簡單方便，性價比高，可維護(hù)性好。這種紅外監(jiān)測和報警系統(tǒng)可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)的實時監(jiān)控，是一種比較經(jīng)濟(jì)的方案，適于大力推廣，以便促進(jìn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)安全，以帶

7、來很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。論文的順利完成，對設(shè)施農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)具有重要意義，并具有一定的實用價值。1.3論文研究的主要內(nèi)容本論文針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，研究設(shè)計低成本、實用性強(qiáng)的紅外監(jiān)測與報警設(shè)備。該設(shè)備基于單片機(jī)技術(shù)，采用多方位紅外監(jiān)測方式實現(xiàn)入侵方位確定，并通過多種預(yù)警方式，將不同位置的報警信息通知用戶及時處理。當(dāng)有移動物體進(jìn)入某一位置的監(jiān)測范圍時，紅外探測裝置監(jiān)測到該物體，并標(biāo)識位置信息，通過不同編碼的聲光進(jìn)行報警，并顯示報警的通道號。該系統(tǒng)采用單片機(jī)控制，外圍電路包含多個紅外監(jiān)測電路、顯示模塊和聲光報警模塊，并由穩(wěn)壓電源電路提供動力。主要研發(fā)內(nèi)容包含采用低功耗、低成本單片機(jī)電路設(shè)計；基于熱釋

8、電紅外傳感器的監(jiān)測電路設(shè)計；位置信息顯示與聲光報警電路設(shè)計；穩(wěn)壓電源電路設(shè)計；系統(tǒng)控制軟件設(shè)計與實現(xiàn)等。1.4章節(jié)安排第一章緒論，介紹選題背景、選題目的和意義以及本課題的研究內(nèi)容。第二章硬件系統(tǒng)的設(shè)計原理及器件選擇，介紹硬件系統(tǒng)的工作原理以及紅外監(jiān)測電路模塊、單片機(jī)電路模塊、穩(wěn)壓電源電路模塊的基本原理和主要芯片的選擇。第三章硬件電路設(shè)計及PCB制板，介紹具體硬件電路的設(shè)計以及設(shè)計PCB板。第四章軟件設(shè)計，介紹軟件的工作流程以及主要子程序的簡介。第五章軟件調(diào)試及電路仿真，介紹基于Keil軟件的軟件調(diào)試，基于Keil和Proteus的電路仿真。第六章系統(tǒng)調(diào)試和性能測試，介紹系統(tǒng)整體的調(diào)試及性能測試

9、。第七章結(jié)論及展望，介紹本設(shè)計的結(jié)論以及本設(shè)計存在的不足，對將來研究的展望。- 53 -第二章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計原理及器件選擇第二章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計原理及器件選擇2.1硬件系統(tǒng)的基本原理圖2-1 硬件系統(tǒng)原理框圖該系統(tǒng)主要由穩(wěn)壓電源電路模塊、紅外監(jiān)測電路模塊和單片機(jī)電路模塊三大部分構(gòu)成。圖2-1是硬件系統(tǒng)的總體框架。其基本工作原理如下：紅外監(jiān)測電路模塊利用熱釋電紅外傳感器檢測人體輻射的紅外線，當(dāng)某一通道檢測到紅外信號變化時，將其轉(zhuǎn)化為微弱的電信號，經(jīng)過信號處理電路對電信號進(jìn)行放大、比較，輸出高電平作為告警信息送給單片機(jī)電路模塊。單片機(jī)電路模塊收到告警信息后判斷是否報警，如果滿足報警條件，單片機(jī)將

10、發(fā)出控制信號，驅(qū)動聲光報警和相應(yīng)的數(shù)碼顯示，完成相應(yīng)動作。當(dāng)報警延遲一段時間后自動解除，也可人工手動解除報警信號，然后系統(tǒng)進(jìn)入下一次循環(huán)掃描。穩(wěn)壓電源電路模塊將為紅外監(jiān)測電路模塊和單片機(jī)電路模塊提供穩(wěn)壓電源。2.2紅外監(jiān)測電路模塊工作原理及器件選擇2.2.1熱釋電紅外傳感器工作原理熱釋電紅外傳感器是指利用熱電元件的熱釋電效應(yīng)探測人體用的紅外線傳感器。所謂熱釋電效應(yīng)是指當(dāng)一些晶體（如鈮酸鋰、鉭酸鋰、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等）受熱時，在晶體兩端會產(chǎn)生數(shù)量相等而符號相反的電荷，這種由于熱變化產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象，被稱為熱釋電效應(yīng)。當(dāng)紅外線照射熱釋電元件時，其內(nèi)部極化作用發(fā)生很大的變化，其變化部分作為電荷釋放出

11、，從外部取出該電荷就變成傳感器的輸出電壓。由此可見，熱釋電第二章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計原理及器件選擇傳感器只有在溫度變化時才輸出電壓。熱釋電紅外傳感器屬于被動式紅外傳感器，所謂“被動”是指探測器本身不發(fā)出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量變化來完成探測目的。被動紅外報警器的特點是能夠響應(yīng)入侵者在所防范區(qū)域內(nèi)移動時所引起的紅外輻射變化，并能使監(jiān)控報警器產(chǎn)生報警信號，從而完成報警功能。這種傳感器無需紅外線發(fā)射源且靈敏度高、控制范圍大、隱蔽性好。人體都有恒定的體溫，一般在37，所以會發(fā)出特定波長10m左右的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的10m左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10m左

12、右的紅外線通過菲涅爾濾光片增強(qiáng)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。（1）這種探頭是以探測人體輻射為目標(biāo)的。所以熱釋電元件對波長為10m左右的紅外輻射必須非常敏感。（2）為了僅僅對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅爾濾光片，控制環(huán)境的干擾。（3）被動紅外探頭，其傳感器包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件，而且制成的兩個電極化方向正好相反，目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。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

13、測器無信號輸出。圖2-2是一個雙探測元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。使用時D端接電源正極，G端接電源負(fù)極，S端為信號輸出。圖2-2 雙探測元熱釋電紅外傳感器（4）一旦人進(jìn)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。2.2.2紅外監(jiān)測電路工作原理圖2-3 紅外監(jiān)測電路原理框圖圖2-3是紅外監(jiān)測電路的基本工作原理框圖。利用熱釋電紅外傳感器收集紅外信息，輸出電壓信號，再經(jīng)過放大器放大，輸出高電平信號。在熱釋電紅外傳感器選擇方面，選擇性價比高、價格低廉的RE200B作為紅外傳感器，以收集紅外信息。在運(yùn)算放大器

14、方面，選擇價格便宜的帶差動輸入功能的四運(yùn)算發(fā)達(dá)器LM324N。2.2.3RE200B簡介圖2-4是RE200B的管腳圖，其性能參數(shù)如下：圖2-4 RE200B管腳圖基片材料：硅基片厚度：0.5mm工作波長：714m平均透過率：>75%輸出信號：>2.5v工作電壓：2.215v工作電流：8.524A(VD=10v,Rs=47K,25)平衡度：<20%工作溫度：-20+70保存溫度：-35+80視場：139º×126º說明：該傳感器采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測紅外輻射，采用雙靈敏元互補(bǔ)方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。2

15、.2.4RE200B應(yīng)用圖2-5是RE200B的基本輸出應(yīng)用。而且上述性能參數(shù)也是在源極電阻Rs=47K條件下測定的，用戶使用傳感器時，可根據(jù)自己的需要調(diào)整Rs的大小。信號輸出電壓最小值2.5V。典型值4V；噪聲輸出電壓最大250mV，典型值90 mV；頻率響應(yīng)0.3Hz3Hz；增益±10Bb。熱釋電紅外傳感器RE200B的優(yōu)缺點如下：優(yōu)點：本身不發(fā)任何類型的輻射。器件功耗很小，隱蔽性好，價格低廉。缺點：l、容易受各種熱源、光源干擾，容易受射頻輻射的干擾。2、被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收。圖2-5 RE200B基本應(yīng)用3、環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測和

16、靈敏度明顯下降，有時造成短時失靈。熱釋電紅外傳感器只能安裝在室內(nèi)。其誤報率與安裝的位置和方式有極大的關(guān)系：1、注意靈敏元的位置及視場大小，以便得到最佳光學(xué)設(shè)計。2、使用傳感器時，管腳的彎曲或焊接部位應(yīng)離開管腳基部4mm以上。3、使用傳感器前，應(yīng)先參考說明書，尤其要防止接錯管腳。4、熱釋電紅外傳感器應(yīng)離地面2.02.2m。5、熱釋電紅外傳感器遠(yuǎn)離空調(diào)、冰箱、火爐等空氣溫度變化敏感的地方。6、熱釋電紅外傳感器探測范圍內(nèi)不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物。7、熱釋電紅外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。2.2.5LM324N簡介LM324N是由四個

17、獨立的運(yùn)算放大器組成的電路。本芯片在家用電器上和工業(yè)自動化及光、機(jī)、電一體化領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。圖2-6是LM324N的管腳排列圖，其性能特點如下：圖2-6 LM324N管腳圖·真差動輸入級·可單電源工作：3V32V·具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?#183;輸入端具有靜電保護(hù)功能·內(nèi)含相位校正電路，外圍元件少·輸入失調(diào)電壓低：±2mV·消耗電流小·每封裝含四個運(yùn)算放大器·工作穩(wěn)定圖2-7 LM324N典型應(yīng)用2.2.6LM324N應(yīng)用圖2-7是LM324N的典型應(yīng)用。其可將輸入信號進(jìn)行放大，在Vcc=5V的情況下，

18、標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓為3.67V左右。其運(yùn)算放大公式如下：2.3單片機(jī)工作原理及器件選擇2.3.1單片機(jī)電路工作原理單片微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，又稱微控制器、嵌入式微控制器等，屬于第四代電子計算機(jī)。它把中央處理器、存儲器、輸入/輸出接口電路以及定時器、計數(shù)器集成在一塊芯片上，從而具有體積小、功耗低、價格低廉、抗干擾能力強(qiáng)且可靠性高等特點，因此，適合應(yīng)用于工業(yè)過程控制、智能儀器儀表和測控系統(tǒng)的前端裝置。正是由于這一原因，國際上逐漸采用微控制器(MCU)代替單片微型計算機(jī)(SCM)這一名稱。“微控制器”更能反映單片機(jī)的本質(zhì)，但是由于單片機(jī)這個名稱已經(jīng)為國內(nèi)大多數(shù)人所接受，所以仍沿用“單片機(jī)”這一名稱。單片機(jī)

19、的主要特點有：1)具有優(yōu)異的性能價格比；2)集成度高、體積小、可靠性高；3)控制功能強(qiáng)；4)低電壓，低功耗。由于單片機(jī)具有上述顯著的特點，因此，在本課題設(shè)計的紅外監(jiān)測與報警系統(tǒng)中，采用單片機(jī)進(jìn)行控制。在本課題中，單片機(jī)的基本原理是：利用單片機(jī)對紅外監(jiān)測電路模塊進(jìn)行循環(huán)掃描，當(dāng)某一模塊發(fā)出高電平時，單片機(jī)便作出相應(yīng)的聲光報警和數(shù)碼顯示，并實現(xiàn)報警延時和手動解除的功能。圖2-8是單片機(jī)電路的工作原理框圖。圖2-8 單片機(jī)電路工作原理框圖在單片機(jī)選用方面，由于AT89系列單片機(jī)與MCS.51系列單片機(jī)兼容，所以，本系統(tǒng)中的單片機(jī)選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51芯片。圖2-9 AT89C51的引

20、腳圖2.3.2AT89C51簡介AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)。圖2-9是AT89C51芯片的管腳圖。其主要性能參數(shù)如下：·與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容·4k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲器·1000次擦寫周期·全靜態(tài)操作：0Hz24MHz·128×8字節(jié)內(nèi)部RAM·32個可編程I/O口線·2個16位定時/計數(shù)器·6個中斷源·三級加密程序存儲器·可編程串行UART通道·低功耗空閑和掉電模式AT89C51的極限工作參數(shù)：·

21、;工作溫度：-55+125·儲藏溫度：-65+150·任一腳對地電壓：-1.0V+7.0V·最高工作電壓：6.6V·直流輸出電流：15.0mAAT89C51采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的AT89C51單片機(jī)可為您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。2.3.3AT89C51最小系統(tǒng)圖2-11 AT89C51的復(fù)位電路圖2-10 AT89C51的時鐘電路單片機(jī)的最小系統(tǒng)是指單片機(jī)能正常工作所必須的外圍元件，主要可以分為時鐘電路和復(fù)位電路。圖2-10是AT89C51的

22、時鐘電路。單片機(jī)的時鐘電路有一個6MHz的晶振和兩個30pF的小電容組成，他們決定了單片機(jī)的工作時間精度為2s。電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦電容使用30pF±10pF。圖2-11是AT89C51的復(fù)位電路。復(fù)位電路由22F的電解電容和1K的電阻及200的電阻組成，以前教科書上常推薦用10F電解電容和10K電阻組成復(fù)位電路，這里根據(jù)實際經(jīng)驗而選用22F的電解電容和1K的電阻，其好處是在滿足單片機(jī)可靠復(fù)位的前提下降低了復(fù)位引腳的對地阻抗，可以顯著增強(qiáng)單片機(jī)復(fù)位電路的抗干擾能力。2.4穩(wěn)壓電源電路模塊工作原理

23、及器件選擇2.4.1穩(wěn)壓電源電路工作原理圖2-12是穩(wěn)壓電源電路的原理框圖。圖2-12 穩(wěn)壓電源電路原理框圖穩(wěn)壓電源電路的基本原理是：220V交流市電經(jīng)變壓器降壓，橋式整流器整流，電解電容和瓷片電容濾波，三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，電解電容和瓷片電容的再次濾波，最后得到整個系統(tǒng)所要求的+5V穩(wěn)定直流電源。在三端穩(wěn)壓器選用方面，采用L7805CV芯片。2.4.2L7805CV簡介三端穩(wěn)壓IC：L7805CV，封裝：TO-220，其器件內(nèi)部電路來實現(xiàn)過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)，器件具有良好的溫度系數(shù)，這使它的性能很穩(wěn)定。輸入電壓大于8V就可以正常工作，輸出5V，在散熱器足夠大的時候，負(fù)載電流可以達(dá)到1.5A

24、，在實際運(yùn)用中，沒有誰會使用它輸出1A以上的負(fù)載電流，這時會發(fā)熱特別厲害，需加散熱板。圖2-13 L7805CV引腳圖L7805CV在降壓電路中應(yīng)注意以下事項： 1、輸入輸出壓差不能太大，太大則轉(zhuǎn)換效率急速降低，而且容易擊穿損壞； 2、輸出電流不能太大，1.5A是其極限值。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會導(dǎo)致高溫保護(hù)或熱擊穿； 3、輸入輸出壓差也不能太小，大小效率很差。圖2-13是L7805CV的引腳圖，引腳1輸入端，引腳2接地端，引腳3輸出端。2.4.3L7805CV應(yīng)用圖2-14是L7805CV的典型應(yīng)用。其左邊兩個是輸入電源的濾波電容，一般大電容旁邊并聯(lián)一個小電容的目的是降低高

25、頻內(nèi)阻，因為大的電解電容一般采用卷繞工藝制造，所以等效電感較大，小瓷片電容可以提供一個小內(nèi)阻的高頻通道，降低電源全頻帶內(nèi)阻。右邊的兩個電容的功能類似，也是用于濾波以得到直流穩(wěn)壓電源。圖2-14 L7805CV應(yīng)用2.5本章小結(jié)本章主要闡述了該系統(tǒng)的硬件電路的主要工作原理和主要器件。首先概述了該硬件系統(tǒng)主要由穩(wěn)壓電源電路模塊、紅外監(jiān)測電路模塊和單片機(jī)電路模塊三大部分構(gòu)成，介紹了三個模塊之間的邏輯關(guān)系；其次，對三個模塊的工作原理分別進(jìn)行了介紹，基于模塊的功能特點選擇了主要的芯片，然后對主要芯片的性能特點、用法以及典型應(yīng)用進(jìn)行了簡介。該章節(jié)構(gòu)建了硬件系統(tǒng)的大體框架，下一步將進(jìn)行具體電路的連接。第三章

26、 硬件電路設(shè)計及PCB制板第三章 硬件電路設(shè)計及PCB制板3.1系統(tǒng)電路介紹本系統(tǒng)由三個模塊構(gòu)成：紅外監(jiān)測電路模塊、單片機(jī)電路模塊和穩(wěn)壓電源電路模塊，它們之間通過雙頭插座進(jìn)行連接。紅外監(jiān)測電路模塊包含紅外監(jiān)測電路14。單片機(jī)電路的雙頭插座POWER連接穩(wěn)壓電源電路的雙頭插座P1，為單片機(jī)電路提供所需電源；其雙頭插座P1連接紅外監(jiān)測電路1的雙頭插座P1，以收集紅外信息，進(jìn)行報警；同理，雙頭插座P2連接紅外監(jiān)測電路2的雙頭插座P1，雙頭插座P3連接紅外監(jiān)測電路3的雙頭插座P1，雙頭插座P4連接紅外監(jiān)測電路4的雙頭插座P1。這樣單片機(jī)電路就可以對四個紅外監(jiān)測電路進(jìn)行循環(huán)掃描，構(gòu)成報警系統(tǒng)。穩(wěn)壓電源電

27、路的雙頭插座P2連接紅外監(jiān)測電路1的雙頭插座P2，以為紅外監(jiān)測電路提供穩(wěn)定的直流電壓。同理，穩(wěn)壓電源電路的雙頭插座P3連接紅外監(jiān)測電路2的雙頭插座P2，穩(wěn)壓電源電路的雙頭插座P4連接紅外監(jiān)測電路3的雙頭插座P2，穩(wěn)壓電源電路的雙頭插座P5連接紅外監(jiān)測電路4的雙頭插座P2。雙頭插座之間用導(dǎo)線連接在一起，這樣整個硬件系統(tǒng)便構(gòu)成了。下面將分別介紹紅外監(jiān)測電路、單片機(jī)電路和穩(wěn)壓電源電路的硬件電路設(shè)計及PCB制板。3.2紅外監(jiān)測電路3.2.1原理圖設(shè)計圖3-1 紅外監(jiān)測電路原理圖主要由一個熱釋電紅外傳感器RE200B和一個運(yùn)算放大器LM324N以及若干電阻構(gòu)成紅外監(jiān)測電路。圖3-1是紅外監(jiān)測電路原理圖。

28、3.2.2PCB制板圖3-2是紅外監(jiān)測電路Top Layer效果圖；圖3-3是紅外監(jiān)測電路Bottom Layer效果圖。其中RE200B芯片和LM324N芯片均是個人封裝。圖3-2 Top Layer圖3-3 Bottom Layer圖3-4 通道1輸入子電路3.3單片機(jī)電路3.3.1四通道輸入子電路圖3-4是通道1的輸入子電路。當(dāng)Vin1為高電平時，三極管5609 便導(dǎo)通，P1.0口接地，為低電平。3.3.2中斷控制子電路圖3-5中斷控制子電路 圖3-5是中斷控制子電路。其中74LS08芯片為四與門芯片，當(dāng)P1.0P1.3端口任一端口出現(xiàn)低電平時，外部中斷INT0便為低電平，單片機(jī)執(zhí)行中斷

29、程序。3.3.3數(shù)碼顯示子電路采用共陰極的七段數(shù)碼管7SEG-MPX1-CC，只有當(dāng)位控制端為低電平時，數(shù)碼管才正常工作。為了保護(hù)數(shù)碼管，防止電流過大、造成數(shù)碼管的燒壞，為其加一個1K的排阻，減小電路電流。圖3-6是數(shù)碼顯示子電路。數(shù)據(jù)端口由P0口控制，位控制端口由P2.0口控制，當(dāng)P2.0口為低電平時，數(shù)碼管工作。圖3-6 數(shù)碼顯示子電路3.3.4光報警子電路與聲報警子電路圖3-8 聲報警子電路圖3-7 光報警子電路圖3-7是光報警子電路，LED燈由單片機(jī)P1.4口控制，VCC提供動力，當(dāng)P1.4口為低電平時，LED燈亮。圖3-8是聲報警子電路，Speaker由單片機(jī)P1.5口控制，VCC提

30、供動力，當(dāng)P1.5口為低電平時，Speaker響。3.3.5單片機(jī)電路原理圖設(shè)計該電路主要由一個單片機(jī)最小系統(tǒng)、四通道輸入電路、中斷控制電路、聲光報警電路和一個數(shù)碼管顯示電路構(gòu)成。該電路主要由一個AT89C51芯片、一個與門74LS08芯片、一個共陰極七段數(shù)碼管7SEG-MPX1-CC、一個排阻、四個三極管5609、一個LED燈、一個蜂鳴器以及若干電阻電容組成。圖3-9是單片機(jī)電路的原理圖。當(dāng)某一紅外監(jiān)測電路模塊收集到紅外信息后，產(chǎn)生高電壓信號；通道輸入電路收到高電平后，經(jīng)三極管5609導(dǎo)通使相應(yīng)的P1口變?yōu)榈碗娖剑煌瑫r經(jīng)過74LS08相與，AT89C51的外部中斷INT0變?yōu)榈碗娖剑瑘?zhí)行中斷

31、程序；AT89C51執(zhí)行中斷程序，驅(qū)動P1.4口和P1.5口實現(xiàn)相應(yīng)的聲光報警，驅(qū)動P0口實現(xiàn)數(shù)碼顯示。當(dāng)延時程序結(jié)束時，報警解除，也可以手動解除。圖3-9單片機(jī)電路原理圖3.3.6PCB制板圖3-10是單片機(jī)電路Top Layer效果圖；圖3-11是單片機(jī)電路Bottom Layer效果圖。其中三極管5609、與門74LS08、蜂鳴器、晶振、點觸式開關(guān)以及電解電容均是個人封裝。圖3-10 Top Layer圖3-11 Bottom Layer3.4穩(wěn)壓電源電路3.4.1穩(wěn)壓電源電路設(shè)計根據(jù)單片機(jī)AT89C51及其接口電路電源的要求和紅外監(jiān)測電路的電源要求，需要5V的穩(wěn)定直流電源。各部分的工作

32、電流的大小，估計總電流在350mA左右。按此計算：P=5V×350mA=1.75W考慮到預(yù)留一定的功率裕量，故采用功率為4W，副線圈輸出電壓為9V的變壓器。變壓器副線圈為單匝線圈，故變壓器降壓后整流電路采用橋式整流電路。整流后用電容濾波，再用三端穩(wěn)壓器L7805CV穩(wěn)壓并再次濾波后，得到系統(tǒng)所需的穩(wěn)壓直流電源。圖3-12是穩(wěn)壓電源電路的原理圖。圖3-12 穩(wěn)壓電源電路原理圖3.4.2PCB制板圖3-13是穩(wěn)壓電源電路Top Layer效果圖；圖3-14是穩(wěn)壓電源電路Bottom Layer效果圖。其中2W08G、LM324N芯片為個人封裝，并且在PCB板上預(yù)留了變壓器的安裝位置。圖3

33、-13 Top Layer圖3-14 Bottom Layer3.5本章小結(jié)本章主要闡述了硬件電路的具體設(shè)計及其PCB制板。在本章節(jié)中，首先根據(jù)第二章中電路的基本工作原理和芯片的典型應(yīng)用，設(shè)計了具體的硬件電路，并對電路進(jìn)行了具體分析和設(shè)計；其次根據(jù)電路原理圖和實際情況制作了PCB板。本章完成了硬件電路的設(shè)計和PCB制板，下一步就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行軟件的設(shè)計了。第四章 軟件設(shè)計第四章 軟件設(shè)計4.1軟件設(shè)計方案4.1.1軟件功能介紹軟件實現(xiàn)的主要功能是：對四個紅外監(jiān)測模塊進(jìn)行循環(huán)掃描，當(dāng)某一模塊發(fā)出高電平后，單片機(jī)執(zhí)行中斷程序，實現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)碼顯示和聲光報警，延時一段時間后，系統(tǒng)繼續(xù)循環(huán)掃描。不同的紅外監(jiān)測

34、模塊對應(yīng)不同的報警機(jī)制。圖4-1是系統(tǒng)的報警機(jī)制。圖4-1系統(tǒng)報警機(jī)制4.1.2軟件流程圖在本程序中，主要采用INT0中斷。軟件系統(tǒng)的工作流程是：首先初始化數(shù)據(jù)，設(shè)定定時器的狀態(tài)是查詢式，允許INT0中斷；其次，等待中斷，收到中斷信號后，執(zhí)行中斷圖4-2 軟件系統(tǒng)流程圖程序；報警延時30s后或手動解除報警，中斷返回，繼續(xù)循環(huán)掃描，等待中斷。圖4-2是軟件系統(tǒng)的總流程圖。4.2程序簡介4.2.1中斷程序部分中斷程序如下：EXINT: JNB P1.0,LEXT1 JNB P1.1,LEXT2 JNB P1.2,LEXT3 JNB P1.3,LEXT4DONE: RETILEXT1: LJMP E

35、XT1LEXT2: LJMP EXT2LEXT3: LJMP EXT3LEXT4: LJMP EXT4這部分主要實現(xiàn)系統(tǒng)的循環(huán)掃描。在中斷服務(wù)程序中通過軟件查詢便可確定哪一個是正在申請的中斷源，其查詢的次序決定了這些中斷源的優(yōu)先級。本系統(tǒng)中外部中斷源的優(yōu)先級從高到低依次為EXT1、EXT2、EXT3、EXT4。圖4-3 延時子程序流程圖4.2.2延時子程序部分延時程序如下：DELAY: JB TF1,LOOP1 AJMP DELAYLOOP1: MOV TH1,#0BH MOV TL1,#0DCH CLR TF1 DJNZ R0,DELAY CLR TR1 RET6MHz晶振頻率下的機(jī)器周期為

36、2微妙，當(dāng)定時時間為125ms時，則計數(shù)初值是：X=65536-125ms/2us=3036=0BDCH所以，TH1=0BH，TL1=0DCH。該延時程序采用查詢形式的定時器T1，當(dāng)R0的值不同時，便可以實現(xiàn)不同時間的延時。圖4-3是延時子程序流程圖。4.2.3報警子程序在這里，以紅外監(jiān)測模塊2的報警程序為例。部分報警程序如下：EXT2: MOV P0,#5BH CLR P2.0EX5: MOV R3,#02HEX6: MOV R2,#7DHCLR P1.4EX7: CLR P1.5 LCALL DELAY1SETB P1.5 LCALL DELAY1 DJNZ R2,EX7SETB P1.4

37、SETB P1.5 LCALL DELAY2 DJNZ R3,EX6 MOV R0,#20HSETB TR1 LCALL DELAY DJNZ R1,EX5 MOV R1,#03HSETB P2.0 LJMP DONE圖4-4 報警子程序流程圖其中，DELAY1為延時0.01s，DELAY2為延時0.5s。圖4-4是報警子程序流程圖。4.3本章小結(jié)本章主要闡述了軟件的功能作用、工作流程及軟件的設(shè)計實現(xiàn)。在本章節(jié)中，首先，介紹了軟件實現(xiàn)的功能以及它的報警機(jī)制；其次，敘述了軟件的總體流程；最后，介紹了軟件中重點的子程序。在第三章節(jié)，實現(xiàn)了硬件電路的設(shè)計，在這一章節(jié)，又實現(xiàn)了系統(tǒng)的軟件設(shè)計。下一步將

38、進(jìn)行系統(tǒng)的綜合仿真和調(diào)試。第五章 軟件調(diào)試及電路仿真第五章 軟件調(diào)試及電路仿真5.1基于Keil的軟件調(diào)試目前流行的51系列單片機(jī)開發(fā)軟件Keil是一個基于32位Windows環(huán)境的應(yīng)用程序，支持C語言和匯編語言編程。Keil提供包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案。 應(yīng)用Keil進(jìn)行軟件仿真開發(fā)的主要步驟為：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(biāo)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(jìn)行編譯/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(biāo)文件的方法非

39、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（或選擇File-Open，直接打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(kuò)展名.a51；然后選擇菜單Project-New Project，建立新工程并保存（保存時無需加擴(kuò)展名，也可加上擴(kuò)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(biāo)彈出快捷菜單，選擇“Add File to Group Source Group1”，出現(xiàn)一個

40、對話框，要求尋找并加入源文件（在加入一個源文件后，該對話框不會消失，而是等待繼續(xù)加入其它文件）。加入文件后點close返回主界面，展開“Source Group1”前面+號，就會看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。緊接著對工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的“Target1”，再選擇“Project-Option for TargetTarget1 ”（或點右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項），打開工程屬性設(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 Hex F

41、i”；其它選項卡內(nèi)容一般可取默認(rèn)值。工程設(shè)置后按F7鍵（或點擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo)）進(jìn)行編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)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(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)，Keil提供對程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個功能強(qiáng)大的仿真CPU以模擬執(zhí)行程序。Keil能以單步執(zhí)行（按F11或選擇Debug-Step）、過程單步執(zhí)行（按F10或選擇Debug-Step Over）、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯，可采用在線匯編功能對程序進(jìn)行在線修改（Debug-Inline Assambl

42、y），不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對工程重新進(jìn)行編譯/匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟。對于一些必須滿足一定條件（如按鍵被按下等）才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點設(shè)置的方法處理。在模擬調(diào)試程序后，還須通過編程器將.hex目標(biāo)文件燒寫入單片機(jī)中才能觀察目標(biāo)樣機(jī)真實的運(yùn)行狀況。第六章 系統(tǒng)的調(diào)試及性能測試圖5-1 軟件調(diào)試示意圖經(jīng)過不斷的調(diào)試和編譯，不斷地完善程序，終于確定了軟件程序，生成了*.HEX文件。圖5-1是軟件調(diào)試示意圖。5.2電路仿真Proteus軟件不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。Proteus從原理圖布圖、代

43、碼調(diào)試到單片機(jī)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。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。該軟件的特點是：實現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：ARM

44、7(LPC21xx)、 8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多種外圍芯片。提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51、 uVision2、MPLAB等軟件。具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。5.2.1穩(wěn)壓電源電路的仿真圖5-2 穩(wěn)壓電源電路仿真圖圖5-2是穩(wěn)壓電源電路的Proteus仿真圖。其中變壓器采用通用型TRAN

45、-2P2S，其初級電感和次級電感之比設(shè)定為48400H：81H，這樣輸入220V交流電，便可以輸出9V的交流電。LED燈的存在用以表明電源電路是否在正常工作。5.2.2單片機(jī)電路的仿真在Proteus繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件*.HEX，可以在Proteus的原理圖中看到模擬的電路運(yùn)行狀態(tài)和過程。受軟件功能限制，在這里采用電源和點觸式開關(guān)來模擬紅外監(jiān)測電路模塊的功能。圖5-3是單片機(jī)AT89C51調(diào)入目標(biāo)代碼文件*.HEX的示意圖。圖5-4是單片機(jī)電路的仿真圖。圖5-3 AT89C51調(diào)入編譯程序示意圖圖5-4單片機(jī)電路仿真圖5.3本章小結(jié)本章主要闡述了系統(tǒng)軟件的調(diào)試和電路的仿

46、真。在本章節(jié)中，首先，介紹了利用Keil軟件完成了程序的調(diào)試，并且生成了其目標(biāo)代碼文件*.HEX。其次，通過Proteus軟件和Keil軟件完成了電路的仿真。本章證明了軟、硬件的可行性，完成了系統(tǒng)的整體設(shè)計和實現(xiàn)。下一步將完成系統(tǒng)的調(diào)試以及性能測試。 第六章 系統(tǒng)的調(diào)試及性能測試在完成報警系統(tǒng)的總體設(shè)計后，另一個重要工作就是系統(tǒng)的調(diào)試及性能測試，檢驗其整體性能。6.1系統(tǒng)的調(diào)試在實驗室內(nèi)，經(jīng)過不斷地調(diào)試和連接，終于完成了實物的連接。遇到的主要問題是電解電容的正負(fù)極的確定以及三極管、三端穩(wěn)壓器管腳的正確解法；熱釋電紅外傳感器離電路板的距離應(yīng)大于4mm。下面進(jìn)行系統(tǒng)的硬件調(diào)試和模擬運(yùn)行。在系統(tǒng)上電

47、之前先檢查各個芯片的電源線是否與指定的電壓輸入口相連，地線是否與總的數(shù)字地或模擬地相連，并確認(rèn)沒有出現(xiàn)電源線與地線短接的情況。然后給整個系統(tǒng)上電，如果出現(xiàn)芯片異常發(fā)熱的情況，就必須立刻切斷電源，重新檢查電路，直到完全達(dá)到要求為止。圖6-1是實物連接圖。圖6-1 實物連接圖經(jīng)測試，穩(wěn)壓電源電路的輸出電壓為5.06 V左右，紅外監(jiān)測電路的輸出電平為3.19V左右。用寫入器把程序?qū)懭階T89C51的FLASH中，將熱釋電紅外傳感器安裝到適當(dāng)?shù)奈恢?，模擬警情，看系統(tǒng)能否實現(xiàn)正確的報警。6.2性能測試測試方法為：(1)首先讓電路正常工作，把熱釋電紅外傳感器放在一定的位置，使人體從遠(yuǎn)處逐漸靠近探測頭，可測

48、出最大范圍。(2)在距離探測頭設(shè)定的距離，間隔一定時間內(nèi)出現(xiàn)被測物，可測出傳感器的最小反應(yīng)時間。(3)把探測頭置于一定的高度時，被測物由垂直最小的距離往兩邊逐漸擴(kuò)大距離，測出傳感器最大測量角度。(4)把不同的物體放在熱釋紅外傳感器的探測范圍，可知什么物體可干擾傳感器的測量。其中功能測試為：(1)本系統(tǒng)可測量最大范圍為3.7m，響應(yīng)時間為3s，最大角度為58º。(2)當(dāng)檢測到被測物體時，系統(tǒng)可以產(chǎn)生聲光報警，并顯示監(jiān)測位置；可使用手動解除報警信號。6.3本章小結(jié)在完成系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計之后，面臨著下一個重要而復(fù)雜的問題是進(jìn)行系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計和調(diào)試，在此過程中碰到許多意想不到的問題。本章

49、從硬件調(diào)試和系統(tǒng)模擬運(yùn)行進(jìn)行了報警系統(tǒng)的調(diào)試，并測試了其性能，經(jīng)分析表明該系統(tǒng)滿足基本的功能要求，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。第七章 結(jié)論與展望第七章 結(jié)論與展望7.1全文總結(jié)本文針對農(nóng)業(yè)的防盜和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全問題，詳細(xì)分析了問題存在的根本原因，提出了問題的解決方案。根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全的要求和現(xiàn)實的經(jīng)濟(jì)水平，決定了采用基于單片機(jī)的紅外監(jiān)測與報警系統(tǒng)的設(shè)計方案。該系統(tǒng)基于單片機(jī)技術(shù)，采用多方位紅外監(jiān)測方式實現(xiàn)入侵方位確定，并通過多種預(yù)警方式，將不同位置的報警信息通知用戶及時處理。當(dāng)有移動物體進(jìn)入某一位置的監(jiān)測范圍時，紅外探測裝置監(jiān)測到該物體，并標(biāo)識位置信息，通過不同編碼的聲光進(jìn)行報警，并顯示報警的位置。本系統(tǒng)采

50、用了單片機(jī)控制，外圍電路包含多個紅外監(jiān)測電路、顯示電路和聲光報警電路，并由穩(wěn)壓電源電路提供動力。主要研發(fā)內(nèi)容包含了采用低功耗、低成本單片機(jī)電路設(shè)計；基于熱釋電紅外傳感器的監(jiān)測電路設(shè)計；位置信息顯示與聲光報警電路設(shè)計；穩(wěn)壓電源電路設(shè)計；系統(tǒng)控制軟件設(shè)計與實現(xiàn)等。最后將設(shè)計方案用Protel DXP 2004制成了PCB板，通過KEil軟件和Proteus軟件實現(xiàn)了系統(tǒng)的仿真。再用寫入器將程序?qū)懭階T89C51的FLASH中，完成了整個系統(tǒng)的研制工作。本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，安全可靠，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全的防盜方面是個不錯的選擇。7.2存在

51、的問題及展望該設(shè)計方案采用導(dǎo)線連接的方案，雖然簡化了系統(tǒng)的電路設(shè)計，但是存在布線困難、費(fèi)用高的問題，同時軟件功能過于簡單，只能同步檢測某一位置。本課題主要根據(jù)用戶的需求和產(chǎn)品的性價比進(jìn)行報警器的研制工作，所研制的產(chǎn)品能滿足基本的報警要求。但是還存在一些需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善的地方。例如，布線困難，軟件簡單，誤報率高。在以后的研究中還需進(jìn)行以下幾方面的研究工作，進(jìn)一步完善報警器的功能。首先，增加自動撥號報警功能，利用接口通信技術(shù)與計算機(jī)進(jìn)行相連接，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的統(tǒng)一管理；其次，為了提高靈敏度，減少誤報率，可以采用攝像頭作為探測頭，將采集到的信號進(jìn)行圖像處理及判斷后再決定是否報警；第三，設(shè)計無線發(fā)

52、射和同步報警無線接收電路，實現(xiàn)無線傳輸功能，減小布線工作和費(fèi)用；最后，改善軟件系統(tǒng)，使其可以實現(xiàn)多方位同步報警。附錄A參考文獻(xiàn)1 郭文川. 單片機(jī)原理與接口技術(shù). 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2007. 2 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）. 北京: 高等教育出版社, 1998. 3 胡漢才. 單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2002. 4 李廣弟. 單片機(jī)基礎(chǔ). 北京: 航空航天大學(xué)出版社, 2002. 5 童詩白. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 人民教育出版社, 1998. 6 趙繼文. 傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計. 北京: 科學(xué)出版社, 2002. 7 李秀娟. 四通道紅外監(jiān)控

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