本科畢業(yè)設(shè)計紅外線防盜報警器的設(shè)計

教學(xué)教學(xué)學(xué)生學(xué)號071820編號020本科畢業(yè)設(shè)計題目紅外線防盜報警器設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名：日期：

學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實(shí)程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格評定成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名）年月日教學(xué)系意見：系主任：（簽名）年月日紅外線防盜報警器設(shè)計摘要近年來，隨著改革開放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展，人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來越多。這點(diǎn)就是看到了大部分人防盜意識還不夠強(qiáng).造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。因此，越來越多的居民家庭對財產(chǎn)安全問題十分擔(dān)憂。防盜就成了一項重要的課題。紅外線防盜報警器是一種智能報警系統(tǒng)，可以大大提高了居民家庭的安全程度，有效保證了居民的人身財產(chǎn)安全。由于紅外線是不見光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，通過紅外線發(fā)射和接受系統(tǒng)來感應(yīng)是否有人闖入，如果探測到有人闖入，那么系統(tǒng)的聲光報警電路會發(fā)出警鳴聲給人們以提醒。該系統(tǒng)以單片機(jī)AT89S52系列為核心，采用紅外線發(fā)射管和紅外線接收管為發(fā)射和接收裝置，由反相器芯片反相間接控制CPU工作。在CPU程序運(yùn)行以后控制輸出口電平使得蜂鳴器與發(fā)光二極管組成的聲光報警電路同時進(jìn)行聲光報警。并通過單片機(jī)系統(tǒng)向聲光報警電路發(fā)出信號，達(dá)到聲光報警的目的。本論文先后介紹了紅外線防盜報警器的意義、發(fā)展背景、發(fā)展前景、系統(tǒng)的基本電路結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)軟件的設(shè)計。關(guān)鍵詞：報警器；AT89S52單片機(jī)；紅外線發(fā)送；紅外線接受；Thedesignofinfraredanti-theftalarmsystemAbstractInrecentyears,withthedeepeningofreformandopening-up,electronicandelectricalappliancesrapiddevelopment,people'slivingstandardhasbeengreatlyimproved.Avarietyofhigh-gradehouseholdelectricalappliancesandthevaluableshaveformanyfamilies.However,somelawlesselementsarealsomoreandmore.Thisisseenmostsecurityawarenessisnotstrongenough.Causingstealphenomenonitisoftenseen.Therefore,moreandmorehouseholdsinpropertysafetyisconcernedabout.Securityhasbecomeanimportanttopic.Infraredanti-theftalarmisakindofintelligentalarmsystem,cangreatlyimprovethesafetydegreeofthehouseholds,effectivelyguaranteetheresidents'personalandpropertysafety.Becauseinfraredisnotexposedtolight,hasstrongconfidentialityandsecrecy,thereforeinsecurity,alertsecuritydevicehasbeenwidelyused,throughtheinfraredtransmittingandreceivingsystemforsensingwhethersomeoneisbreakinginto,ifthedetectedsomeonebrokein,thenthesystemwillsendoutalarmsoundandlightalarmcircuitsoundstothepeopletoremind.ThesystembasedonsinglechipAT89S52seriesasthecore,usingtheinfraredemissiontubeandtheinfraredreceivingtubefortransmittingandreceivingdevice,byaninverterinvertingindirectcontrolCPUchip.IntheCPUprogramtorunafterthecontrolofoutputlevelmakesthebuzzerandthelightemittingdiodecomprisinganacousto-opticalarmcircuitatthesametimethesoundandlightalarm.Andthroughthesinglechipmicrocomputersystemtosoundandlightalarmcircuitsendsoutsignalstoalarm,thepurposeof.Thispaperhasintroducedtheinfraredanti-theftalarmsignificance,developmentbackground,developmentprospects,systembasiccircuitstructureandthesoftwaresystemdesign..Keywords:PowerCircuit;AT89S52singlechipmicrocomputer;Infraredsend；Infraredreceive;目錄前言 …………11報警器的意義及前景…………2課題研究的意義……………2課題研究的目的……………3紅外線防盜報警器的發(fā)展前景……………32系統(tǒng)總體設(shè)計方案………………53硬件電路各部分電路設(shè)計………73.1單片機(jī)控制系統(tǒng)電路………7主控芯片的性能以及標(biāo)準(zhǔn)功能…………7主控芯片的主要結(jié)構(gòu)及引腳功能………8單片機(jī)控制部分電路…………………103.2紅外線發(fā)射部分…………11紅外線接收部分…………123.4聲光報警電路……………133.5電源電路…………………143.6系統(tǒng)總體電路……………154紅外線防盜報警器的軟件設(shè)計………………164.1系統(tǒng)的主流程……………16系統(tǒng)的匯編語言程序……………………175系統(tǒng)的調(diào)試及性能分析………20系統(tǒng)的調(diào)試………………20紅外線防盜報警器系統(tǒng)的性能分析……206報警器誤報及處理意見………216.1故障引起的誤報及處理意見……………216.2安裝引起的誤報及處理意見……………216.3環(huán)境引起的誤報及處理意見……………21總結(jié) …………22謝辭 …………23參考文獻(xiàn) …………24前言隨著社會的發(fā)展，農(nóng)村城鎮(zhèn)化和人員流動性增大，社會治安狀況更趨復(fù)雜，因此作為社會的基本單元——家庭的防范問題就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的機(jī)械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在實(shí)際使用中暴露出一些隱患，正如國務(wù)院下達(dá)的《關(guān)于住宅小區(qū)禁止安裝防盜網(wǎng)的建議》中指出,防盜網(wǎng)帶來的問題：⑴影響樓房美觀，市容整潔；⑵影響火災(zāi)救援通道；⑶給犯罪分子提供便利的翻越條件；⑷時間久了會有高空墜物的危險；⑸壓抑人性自由。那么我們該如何采取安全防范措施，保護(hù)家人、家庭以及財產(chǎn)的絕對安全呢？您也許已經(jīng)安裝了防盜門、防盜網(wǎng)，這樣真的就安全了嗎？事實(shí)上，僅有消極防范作用的這種機(jī)械式、被動式的防盜門、防盜窗正逐漸淘汰，取而代之的則是各種先進(jìn)的、智能化的電子設(shè)備。防盜報警器對住宅各要害部位進(jìn)行監(jiān)測報警服務(wù)功能，防盜報警器包含的紅外探測器能在小偷進(jìn)來之時響起警鳴聲給屋主以提醒，給盜賊以震懾。作為新一代的智能安全防盜報警系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生，并日益受到廣泛的重視和運(yùn)用。本論文通過對紅外線防盜報警器的基本原理和基本電路的概述入手，介紹了紅外線防盜報警器的發(fā)展背景和國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r，并具體論述了在電源電路、紅外線發(fā)射和接受電路、單片機(jī)系統(tǒng)控制電路等。1.報警器的意義及前景1.1課題研究的意義紅外線報警器分主動式和被動式兩種[1]。主動式紅外線報警器，是報警器主動發(fā)出紅外線，紅外線碰到障礙物，就會反彈回來，被報警器的探頭接收。如果探頭監(jiān)測到，紅外線是靜止不動的，也就是不斷發(fā)出紅線線又不斷反彈的，那么報警器就不會報警。當(dāng)有會動的物體觸犯了這根看不見的紅線的時候，探頭就會檢測到有異常，就會報警。

被動式報警器少了一項功能，就是發(fā)射紅外線。物理學(xué)上告訴我們，當(dāng)物體的溫度高于0K的時候，就會發(fā)出紅外線，換句話說任何物體都能發(fā)出紅外線[2]。而其后的原理，被動式報警器和主動式是一樣的。紅外線報警器對溫度敏感，溫度越高的物體輻射出的紅外線越強(qiáng)，當(dāng)感應(yīng)到環(huán)境中存在高出背景強(qiáng)度的輻射時,就觸發(fā)報警。主動式紅外探測器是由收、發(fā)裝置兩部分組成[3]。發(fā)射裝置向裝在幾米甚至于幾百米遠(yuǎn)的接收裝置輻射一束紅外線，當(dāng)被遮斷時，接收裝置即發(fā)出報警信號，因此，它也是阻擋式報警器，或稱對射式探測器。通常，發(fā)射裝置由多諧振蕩器、波形變換電路、紅外發(fā)光管及光學(xué)透鏡等組成。振蕩器產(chǎn)生脈沖信號，經(jīng)波形變換及放大后控制紅外發(fā)光管產(chǎn)生紅外脈沖光線，通過聚焦透鏡將紅外光變?yōu)檩^細(xì)的紅外光束，射向接收端。接收裝置由光學(xué)透鏡、紅外光電管、放大整形電路、功率驅(qū)動器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成[4]。光電管將接收到的紅外光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?jīng)整形放大后推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動報警設(shè)備。主動式紅外報警器有較遠(yuǎn)的傳輸距離，因紅外線屬于非可見光源，入侵者難以發(fā)覺與躲避，防御界線非常明確。主動式紅外報警器是點(diǎn)型、線型探測裝置，除了用作單機(jī)的點(diǎn)警戒和線警戒外，為了在更大范圍有效地防范，也可以利用多機(jī)采取光墻或光網(wǎng)安裝方式組成警戒封鎖區(qū)或警戒封鎖網(wǎng)，乃至組成立體警戒區(qū)。單光路由一個發(fā)射器和一個接收器組成。雙光路由兩對發(fā)射器和接收器組成[5]。兩對收、發(fā)裝置分別相對，是為了消除交叉誤射；多光路構(gòu)成警戒面；反射單光路構(gòu)成警戒區(qū)。1.2課題研究的目的近年來，隨著改革開放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展，人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來越多。這點(diǎn)就是看到了大部分人防盜意識還不夠強(qiáng).造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。因此，越來越多的居民家庭對財產(chǎn)安全問題十分擔(dān)憂?，F(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了智能報警系統(tǒng)，因而大大提高了小區(qū)的安全程度，有效保證了居民的人身財產(chǎn)安全。由于紅外線是不見光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。紅外報警器大多數(shù)采用國外的先進(jìn)技術(shù),其功能也非常先進(jìn)。其中包括被動式熱釋電型紅外報警器。還有紅外監(jiān)控?zé)o線報警器,超聲波防盜報警器,紅外線防盜報警器,高靈敏紅外報警器,觸摸式延時防盜報警器,觸摸式防盜報警器,紅外報警器,紅外線聲先報警器。防盜報警系統(tǒng)是在探測到防范現(xiàn)場有入侵者時能及時發(fā)出報警信號的專用電子系統(tǒng)，一般由探測器（報警器）、傳輸系統(tǒng)和報警控制器組成。探測器檢測到意外情況就產(chǎn)生報警信號，通過傳輸系統(tǒng)送入報警控制器發(fā)出聲、光或其他報警信號[7]。探測器（報警器）的種類很多，按所探測的物理量的不同，可分為微波、紅外、激光、超聲波和振動等方式；按電信號傳輸方式不同，又可分為無線傳輸和有線傳輸兩種方式[8]。由于紅外線是不見光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，這時紅外線報警器的簡易、靈敏度高為人們解決了不少問題。但是市場上的報警器大部分都是用于一些大公司財政機(jī)構(gòu)，價格高昂，一般人們難以接受，如果再設(shè)計和生產(chǎn)一種價廉、性能靈敏可靠的防盜報警器，必將為大多數(shù)需求者所利用，在人們的防盜和保證財產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。本課題嘗試用價格低廉、應(yīng)用普遍的AT89S52單片機(jī)控制的電路來設(shè)計一個主動式對射式的紅外線防盜報警器，期望達(dá)到方便、實(shí)用的效果。紅外線防盜報警器的發(fā)展前景隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，貧富懸殊逐漸拉大，各地盜賊頻頻入室行竊日益猖獗，已成為社會的一大公害！

而今人們的經(jīng)濟(jì)條件不斷改善，生活標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，安全防范意識逐步增強(qiáng)，防盜報警產(chǎn)品越來越受到人們的高度關(guān)注和重視。紅外線防盜報警器的技術(shù)追求和發(fā)展趨勢可以概括為以下幾個方面：（1）隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，百姓的收入水平不斷提高，私有財產(chǎn)的迅速積聚，從而使得安全與健康成為富裕起來的人們最為關(guān)注的兩大熱點(diǎn)，家庭安全保障首當(dāng)其沖,此為防盜產(chǎn)品風(fēng)火而起的第一機(jī)會點(diǎn)；

（2）全國城市房地產(chǎn)業(yè)的持續(xù)火爆，20%以上的增長速度，每年800億的開發(fā)總量，為智能安防產(chǎn)品進(jìn)入普通百姓的新居提供了巨大空間,此為準(zhǔn)確的市場評估量所帶來的最大商機(jī)點(diǎn)；

（3）各地政府對安全問題（盜搶、火災(zāi)、突發(fā)事件等）的高度重視，以及為創(chuàng)建文明城市、花園城市、改善城市形象吸引投資等政府行為需要，出臺拆除金屬防盜網(wǎng)的政策，為智能隱形防盜網(wǎng)打入市場提供了千載難逢的契機(jī),此為時下政策附與的商機(jī);

（4）對美的追求，對高品位、舒適、爽目居住環(huán)境的向往，科技安防成為時尚和潮流；

（5）智能安防市場目前還停留在行業(yè)用戶，個人及家庭的消費(fèi)尚未全面啟動，基本是一片空白市場，潛力不可估量；2.系統(tǒng)總體設(shè)計的方案該系統(tǒng)以單片機(jī)AT89S52系列為核心，采用紅外線發(fā)射管和紅外線接收管為發(fā)射和接收裝置，由反相器芯片反相間接控制CPU工作。在CPU程序運(yùn)行以后控制輸出口電平使得蜂鳴器與發(fā)光二極管組成的聲光報警電路同時進(jìn)行聲光報警。系統(tǒng)原理框圖如圖2-1所示。電源電路紅外線發(fā)射電路單片機(jī)反相器聲光報警電路紅外接收電路電源電路紅外線發(fā)射電路單片機(jī)反相器聲光報警電路紅外接收電路圖2-1系統(tǒng)方框圖采用AT89S52單片機(jī)，直流可調(diào)開關(guān)MC34063，反相器74LS14D等芯片[9]。其中，AT89S52的為輸出口，而為輸入口。P1口連接紅外線發(fā)射電路，P1口為低電平時，紅外線發(fā)射電路導(dǎo)通，正常發(fā)射紅外線[10]。P3口輸入經(jīng)接收紅外線電路接收并由反相器反相的電平，當(dāng)電平到達(dá)單片機(jī)CPU后，若各口均為低電平，則CPU不做任何反應(yīng)，此時不報警；而當(dāng)紅外線被認(rèn)為擋住而使接收電路無法接受到時P3輸入口就會輸入高電平，此時當(dāng)在一定的時間內(nèi)檢測到位于不同位置的光束被遮擋時，由口輸出報警信號，驅(qū)動聲光報警電路進(jìn)行報警。P1口連接紅外線發(fā)射電路，P1口為低電平時，紅外線發(fā)射電路導(dǎo)通，正常發(fā)射紅外線[10]。P3口輸入經(jīng)接收紅外線電路接收并由反相器反相的電平，當(dāng)電平到達(dá)單片機(jī)CPU后，若各口均為低電平，則CPU不做任何反應(yīng)，此時不報警；而當(dāng)紅外線被認(rèn)為擋住而使接收電路無法接受到時P3輸入口就會輸入高電平，此時當(dāng)在一定的時間內(nèi)檢測到位于不同位置的光束被遮擋時，由口輸出報警信號，驅(qū)動聲光報警電路進(jìn)行報警。3.硬件電路各部分電路設(shè)計3.1單片機(jī)控制系統(tǒng)電路AT89S52單片機(jī)式一種低功耗，高性能的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(shù)制造，與工業(yè)80S51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上的Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器[11]。在單芯片上擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。單片機(jī)P1口與紅外線發(fā)射電路相連，P3口與紅外線接收電路相連，口連接聲光報警電路輸出方波脈沖信號驅(qū)動聲光報警。X1、X2腳與晶振相連，用于定時計數(shù)，以形成一秒周期的方波脈沖信號[12]。主控芯片的性能以及標(biāo)準(zhǔn)功能主要性能： 與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器 1000次擦寫周期 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz 三級加密程序存儲器 32個可編程I/O口線 三個16位定時器/計數(shù)器 八個中斷源 全雙工UART串行通道 低功耗空閑和掉電模標(biāo)準(zhǔn)功能：AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2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(jié)構(gòu)，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(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，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止[15]。主控芯片的主要結(jié)構(gòu)及引腳功能主體單片機(jī)芯片AT89S52的引腳結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1AT89S52引腳圖各主要管腳介紹如下：VCC:電源GND:地P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時，需要外部上拉電阻。P1口：P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（）。P2口：P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR）時，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX@RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，在flash編程和校驗(yàn)時，P3口也接收一些控制信號[13]。如下表3-1所示。表3-1P3口的引腳號及其第二功能引腳號第二功能RXD（串行輸入）TXD（串行輸出）INT0(外部中斷0)INT0(外部中斷0)T0（定時器0外部輸入）T1（定時器1外部輸入）WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)RD(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)RST:復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計時完成后，RST腳輸出96個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個ALE使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN:外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏電壓。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端[14]。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。3.1.3單片機(jī)控制部分電路如圖所示為單片機(jī)組成的控制電路，其中晶振與其相連構(gòu)成時鐘電路，而復(fù)位開關(guān)與其相連構(gòu)成單片機(jī)小系統(tǒng)。。圖3-2AT89S52的引腳結(jié)構(gòu)圖3-1單片機(jī)控制電路電路圖3.2紅外線發(fā)射部分紅外線發(fā)射電路主要由D7~D12六個紅外線發(fā)射管組成。紅外發(fā)射管的負(fù)極依次接到單片機(jī)口，當(dāng)電源接通時，單片機(jī)的P1口設(shè)為輸出狀態(tài)，當(dāng)P1口輸出均為“0”時，各個二極管均成導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)出紅外光，覆蓋包括了接收電路的一定的區(qū)域。正常情況下沒有遮擋時P1口輸出為00H。紅外線發(fā)射二極管在使用時，須由電流驅(qū)動，

在進(jìn)行設(shè)計時，最重要的是在IF電流的控制，設(shè)計出的驅(qū)動電流IF不能太大，若大于IF(max)則元件有燒毀之慮，IF若太小，則其發(fā)射束就會變小。通過查閱資料可知IF(max)在20mA左右，通過計算可得限流電阻的最小值為200歐，本電路選取470歐如圖3-3所示。圖3-2紅外線發(fā)射電路圖3.3紅外線接收部分紅外線接收電路主要由D1~D6六個紅外線接收二極管組成，主要功能是用來接收D7~D12發(fā)射的紅外線，正常情況下能夠成功接收，如果有人闖入，中斷紅外線，將接受不到紅外線，此時判斷為應(yīng)當(dāng)報警，由單片機(jī)控制報警。具體電路連接如下圖，D1~D6六個紅外線接收管的負(fù)極與反相器芯片74LS14D的A1～A6腳，當(dāng)沒有遮擋時接收管正常接收到紅外線時并導(dǎo)通，+5V電源通過D1~D6的正極加到反相器74LS14D的輸入端，進(jìn)行反相為低電平，輸出管腳Y1~Y6接單片機(jī)的到腳，這時的口為低電平：而當(dāng)有人闖入使紅外線被遮擋時，接收管截止，反相器輸入端為低電平，反相后輸出高電平，這時的單片機(jī)的口為高電平。當(dāng)在一定得時間內(nèi)檢測到位于不同位置的光束被遮擋時，則由口輸出高低電平間隔為1S的脈沖報警信號[16]。此脈沖信號驅(qū)動聲光報警電路，直至斷開開關(guān)SW2。如圖3-4所示。圖3-3紅外線接收電路圖3.4聲光報警電路聲光報警電路與單片機(jī)口相連，當(dāng)單片機(jī)的口輸出一系列脈沖方波，開始驅(qū)動報警電路報警。聲光報警部分主要由發(fā)光二極管和蜂鳴器組成，當(dāng)報警開始時，發(fā)光二極管閃爍，蜂鳴器發(fā)出聲響，聲光并用，同時報警[17]。聲光報警部分電路圖如圖3-5所示。圖3-4聲光報警部分電路圖3.5電源電路電源開關(guān)SW1送入220V經(jīng)過保險絲后送入變壓器，保險絲起保護(hù)電路的作用[18]。變壓器L1將220V的交流電源經(jīng)磁場耦合轉(zhuǎn)換成12V的交流電源，四個全波整流二極管將12V交流源整流為直流12V電源提供給后面電路。由電容組成的濾波電路將整流后的電源進(jìn)行紋波濾除，濾除頻率較高的干擾紋波。再經(jīng)直流開關(guān)電源，轉(zhuǎn)換出5V電源為后端供電，具體工作過程：經(jīng)整流、濾波的12V電源，經(jīng)直流開關(guān)電源U1，第6腳供給電源，1、7、8腳為電源芯片的比較輸入端，RA為大功率限流電阻，電源經(jīng)芯片的2腳輸出，TL1為功率電感，電源經(jīng)TL1的2腳輸出。D2為快速開關(guān)二極管。C1/BC3組成電容濾波電路。如圖3-6所示。圖3-5電源電路部分的電路系統(tǒng)總體電路圖3-6系統(tǒng)總電路4.紅外線防盜報警器的軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟件設(shè)計，主要集中在單片機(jī)功能流程的設(shè)計上，要監(jiān)視是否有人闖入，紅外線接收是否中斷、如何控制聲光報警等。軟件設(shè)計的好壞也直接決定了系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，在編寫軟件之前，對系統(tǒng)的流程進(jìn)行設(shè)計是十分必要的，這樣可以保證在編寫軟件時思路清晰，不易出錯，修改也變得容易。程序流程圖的設(shè)計遵循自頂向下的原則，即從主體逐步細(xì)分到每一個模塊的流程[20]。4.1系統(tǒng)的主流程（1）下圖4-1為系統(tǒng)主程序流程圖主程序、脈沖信號產(chǎn)生程序、中斷服務(wù)程序存放在AT89S52單片機(jī)中，整個程序設(shè)計思想是當(dāng)檢測到有人闖入時，就由口輸出高低電平間隔為1秒的脈沖信號去驅(qū)動聲光報警電路。這可以通過使口每隔1秒取反一次實(shí)現(xiàn)。而1秒時間可以讓定時器重復(fù)定時100ms十次實(shí)現(xiàn)。用寄存器R1做循環(huán)計數(shù)器初值為10。采用中斷方式編程，整個程序由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成[21]。（2）主程序的功能:起監(jiān)視作用,主要用來判斷是否有人闖入,紅外線的接收是否中斷。主程序的流程圖如4-1所示.程序開始后，系統(tǒng)初始化結(jié)束后判斷是否有人闖入，若有則報警，若無則回到上一級繼續(xù)判斷是否有人闖入。開始開始系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化有人闖入？有人闖入？YES NO轉(zhuǎn)向報警程序轉(zhuǎn)向報警程序圖4-1主程序流程圖（3）以下是脈沖信號產(chǎn)生程序流程。主要功能：通過定時100ms等待，并連續(xù)計時10次最終得到一個周期的以1s為周期的方波信號，重復(fù)此過程，最終得到一列1s周期的方波脈沖信號，最終此列脈沖信號由單片機(jī)口輸出與報警電路連接驅(qū)動發(fā)光二極管以1s頻率閃動和蜂鳴器鳴叫報警。確定有人闖入確定有人闖入定時定時100ms等待至?xí)r間到等待至?xí)r間到等待時間到?嗎？等待時間到?嗎？YES轉(zhuǎn)向報警程序轉(zhuǎn)向報警程序圖4-3脈沖信號產(chǎn)生程序流程（4）以下是中斷服務(wù)程序主要功能：判斷定時1秒是否完成，從而決定是否對口取反。中斷子程序流程圖如圖4-3所示保護(hù)現(xiàn)場保護(hù)現(xiàn)場重設(shè)定時初值重設(shè)定時初值1s到了嗎？1s到了嗎？YES取反取反恢復(fù)現(xiàn)場恢復(fù)現(xiàn)場中斷返回中斷返回圖4-3中斷服務(wù)程序流程系統(tǒng)的主程序ORG0000HAJMPMAIN；轉(zhuǎn)向主程序ORG000BH：定時器TO中斷入口LJMPBJ；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序ORG0030HMAIN：MOVSP，#50H；設(shè)置堆棧棧底MOVR1,#0AH；設(shè)置循環(huán)計數(shù)器初值MOVP3，#00H；設(shè)置P3口為正常狀態(tài)MOVP1,#0ffH；使VD1~VD6發(fā)紅外光MOVTMOD,#01H；設(shè)T0為定時方式1MOVTH0,#3CH；設(shè)置定時100ms初值MOVTL0,#0B0HSETBEA;CPU開中斷SETBET0；定時器0允許中斷JS：MOVA，P3；監(jiān)視是否有人闖入CJNEA,#00H,LPAJMPJSLP:SETBTR0；啟動T0定時為100msSJMP$；等待定時100ms完成ORG0060HBJ：PUSHAcc；現(xiàn)場保護(hù)PUSHPSWMOVTH0,#3CH；重設(shè)定時初值MOVTL0,#0B0HDJNZR1,FH；1S未到返回MOVR1,#0AH；重設(shè)計數(shù)器初值；口取反MOVP1,#00HFH：POPPSWPOPAccRET；中斷返回END5.系統(tǒng)的調(diào)試及性能分析5.1系統(tǒng)的調(diào)試(1)在protel99se環(huán)境中進(jìn)行軟件調(diào)試．再利用編程器將調(diào)試好的程序固化到AT89S52單片機(jī)中。(2）檢查線路應(yīng)焊接無誤。(3）電源電路調(diào)試。斷開負(fù)載．用萬用表測量78L05的3腳應(yīng)有+5v電壓。(4）先不裝入單片機(jī)．用短路線把U1插座的12腳接地．調(diào)整VD1和VD7的安裝位置和角度，測量U1插座的2腳電壓。當(dāng)VD1和VD7之間無遮擋時2腳電壓為0伏，有遮擋時為+5伏。用相同方法反復(fù)調(diào)整其他幾對紅外收發(fā)管的位置和角度。使U1插座的3、6、7、8、9各腳的電壓符合要求。(5)將固化好程序的AT89S52插入電路中的U1插座上．接上電源即可工作。5.2紅外線防盜報警系統(tǒng)的性能分析此紅外線報警系統(tǒng)屬于主動式紅外線對射防盜報警系統(tǒng)，主要由系統(tǒng)自發(fā)發(fā)射接收紅外線，由發(fā)射電路部分通過紅外線發(fā)射管發(fā)射紅外線，然后通過紅外線接收電路中的紅外接收管接收紅外線，正常的情況下，發(fā)射與接收活動正常進(jìn)行，一旦有人闖入，使得接收中斷，此時就通過線路連接反映給單片機(jī)系統(tǒng)電路，通過軟件設(shè)計部分來使單片機(jī)及時掌握是否有人闖入使紅外線接收受阻的信息，從而控制報警器電路的發(fā)光管與蜂鳴器部分同時進(jìn)行聲光報警。以上是該紅外線防盜報警系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)過程。該系統(tǒng)所使用的都是一些新型實(shí)用的芯片，性能優(yōu)良價格便宜，軟件設(shè)計方面也十分簡單，適用于開發(fā)實(shí)用型家庭防盜報警器，且系統(tǒng)適用于一般家庭的220V電壓，原理簡易，安裝和使用都非常方便。6.報警器誤報及處理意見6.1故障引起的誤報及處理意見產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時間內(nèi)，不能完成規(guī)定的功能，稱為故障。故障的類型有損壞性故障和漂移性故障。損壞性故障包括性能全部失效和突然失效。這類故障通常是由元器件的損壞或生產(chǎn)工藝不良(如虛焊等)造成。漂移性故障是指元器件的參數(shù)和電源電壓的漂移所造成的故障。例如：溫度過高會導(dǎo)致電阻阻值的變化，此時設(shè)備表現(xiàn)為時好時壞。事實(shí)上，環(huán)境溫度、元件制造工藝、設(shè)備制造工藝、使用時間、儲存時間及電源負(fù)載等因素都可能導(dǎo)致元器件參數(shù)的變化，產(chǎn)生漂移性故障。無論是損壞性故障還是漂移性故障都將使系統(tǒng)誤報警，要減少由此產(chǎn)生的誤報警必須提高產(chǎn)品的設(shè)計水平和工藝水平，在作系統(tǒng)設(shè)計的同時，還需作可行性設(shè)計，如冗余設(shè)計、三防設(shè)計(防潮、防鹽霧、防霉菌)等。在此基礎(chǔ)上，提高產(chǎn)品制造過程的可行性，如對元器件質(zhì)量的嚴(yán)格篩選。6.2安裝引起的誤報及處理意見報警器安裝位置、安裝角度、防護(hù)措施以及系統(tǒng)布線等方面。例如：將被動紅外入侵探測器對著空調(diào)、換氣扇安裝時，將會引起系統(tǒng)的誤報警；室外用主動紅外探測器如果不作適當(dāng)?shù)恼陉柗雷o(hù)(有遮陽罩的最好也作防護(hù))，勢必會引起系統(tǒng)的誤報警；報警線路與動力線、照明線等強(qiáng)電線路間距小于時，而未加防電磁干擾措施，系統(tǒng)亦將產(chǎn)生誤報警。要減少此類誤報，在安裝前要準(zhǔn)確設(shè)定安裝位置、安裝角度以及系統(tǒng)線路走向，避免安裝紅外探測器時面對空調(diào)、換氣扇，同時若在室外安裝應(yīng)該做好遮陽防護(hù)。6.3環(huán)境引起的誤報及處理意見由于環(huán)境引起的誤報警是指報警系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的，從原理上講是不可避免的，而事實(shí)又是不需要的，屬于誤報警。例如：老鼠在防范區(qū)出沒；寵物在居室內(nèi)走動等。隨著傳感技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模集成電路的推廣應(yīng)用，報警系統(tǒng)智能化程度將不斷提高，環(huán)境噪聲干擾引起的誤報警現(xiàn)象必將隨之降低?？偨Y(jié)本人設(shè)計的課題是紅外線防盜報警器，經(jīng)過幾個月的思考和準(zhǔn)備，通過對課題的設(shè)計，大大提高了自己各方面的能力，例如對書本基礎(chǔ)知識的掌握程度，對資料的查找方法，對自己知識面的擴(kuò)展都有相對的提高，但在這其中，也有自己茫然和不知所措的一面，當(dāng)初決定做此課題時，不知該從何下手，頭腦中也一片空白，后來經(jīng)過老師對課題的剖解，頭腦中才逐漸有了輪廓。

資料搜集花費(fèi)了大量時間，在此過程中我了解到采集的資料不能從頭至尾的抄寫，而要取己所需，認(rèn)為有價值的材料才能引用，通過對材料和自己構(gòu)思的組織整理，漸漸有了頭緒。萬事開頭難，只要把前段的準(zhǔn)備工作做好了，后面的工作自然就可以順利很多了。梅花香自苦寒來，經(jīng)過幾個月不斷的修改及創(chuàng)新終于看到了自己的勞動成果，終于完成了紅外線防盜報警器的設(shè)計，一種勝利感油然而生。經(jīng)過這一次設(shè)計，體會頗多，感覺到平時的粗心大意，以及不完善的理論知識讓我錯過了一次就要成功的那種感覺，而是做了很多次的修改，但在制作電路的過程中感覺到了一種力量，那種力量可以讓我廢寢忘食的不斷改善調(diào)試電路，可以讓自己興奮的久久的為了電路而深思，可以讓自己在深夜寫著畢業(yè)設(shè)計說明書，回顧自己的畢業(yè)設(shè)計制作過程時，心中油然而生一陣感慨，有失落，有興奮，有喜悅，有苦惱，但我覺得它值得我這樣去做，因?yàn)樗粌H讓我有了一次對于電子技術(shù)的實(shí)踐機(jī)會，更讓我學(xué)會怎樣去面對制作過程中遇到的困難，怎么去解決困難，讓我學(xué)會了獨(dú)立思考，讓我隱隱約約記憶起以前學(xué)過的知識，原來不知道有何實(shí)用性的枯燥電路原理的知識，現(xiàn)在我在實(shí)際應(yīng)用卻覺得少了解了好多東西，心中無限后悔。但這次畢業(yè)設(shè)計給我的是很真、很純的感受，親身體會其制作的艱難路程，這不僅加深了我以前因?yàn)榉N種迷惑不知道的電路知識的認(rèn)識，而且為我將來的人生也奠定了一定的基礎(chǔ)，相信通過以后的學(xué)習(xí)鍛煉,理論結(jié)合實(shí)踐，為社會作貢獻(xiàn)。謝辭在本次論文的設(shè)計過程中，參考了各方面的相關(guān)文獻(xiàn)資料，使本人對單片機(jī)的使用和設(shè)計有了更深刻的認(rèn)識。為了完成這份論文，梁老師付出了很多心血，給予了我很大的幫助，設(shè)計過程中，她從多方面進(jìn)行指導(dǎo)，不斷對文章提出建議，要求密切地把理論用于實(shí)驗(yàn)加以論證，使設(shè)計更具有可靠性，在此，深表感謝。其次，本人要感謝自己的所有任課老師，感謝他們在大學(xué)四年里的關(guān)心和培養(yǎng)，并使本人掌握了高深的專業(yè)知識和熟練的專業(yè)技能。最后，要感謝對這次論文有所幫助的所有老師和同學(xué)，時光如逝，四年的大學(xué)生活就快結(jié)束了，最后幾個月的畢業(yè)設(shè)計也是對我所學(xué)專業(yè)知識、技術(shù)、技能各方面的一個總結(jié)。由于個人能力有限，因此畢業(yè)設(shè)計還存在一些問題，也有很多不完善的地方。但我懂得在以后的工作中要全面考慮事情，不能急于求成。此次畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)四年最難忘的一件事，也是給各位老師的一個匯報，在以后的路上，我會更加充滿信心向更深處學(xué)習(xí)。參考文獻(xiàn)[1]吳政江.單片機(jī)控制紅外線防盜報警器[J].錦州師范學(xué)院學(xué)報,2007,4(5):4～6.[2]王宜懷.單片機(jī)原理及其嵌入式應(yīng)用[J].應(yīng)用電子學(xué)雜志，2008,1(6):2～4.[3]朱力恒.電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)的若干討論[J].電子學(xué)報，2006,8(9):20～21.[4]陳玉林.基于AT89C51的智能無線安防報警器[J].電子設(shè)計應(yīng)用,2003,5(6):49～51.[5]張云.電子技術(shù)在安防中的應(yīng)用[J].電子世界,2008,3(1):8～11.[6]方然.AT89S52的幾種應(yīng)用[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報,2007,9,7(3):33～34.[7]李可攀.DIY簡易小電路電路[J].北京電子,2007,3,4(9):7～9.[8]朱定華,戴汝平等.單片微機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京：北京交通大學(xué)出版社，清華大學(xué)出版社，2003.[9]華中理工大學(xué)