基于單片機(jī)的汽車遙控警報系統(tǒng)設(shè)計

基于單片機(jī)的汽車遙控報警系統(tǒng)設(shè)計摘要汽車已經(jīng)成為很多人不可或缺的交通工具。如今，汽車盜竊案層出不窮，竊賊的手段層出不窮。為了應(yīng)對不斷升級的汽車盜竊手段，人們開發(fā)了各種方法和結(jié)構(gòu)的防盜裝置，但汽車盜竊仍然非常嚴(yán)重?；谶@一現(xiàn)象，本次設(shè)計了遙控汽車防盜系統(tǒng)。本文主要介紹以單片機(jī)8051為核心設(shè)計的遙控汽車防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括無線控制電路、有源紅外傳感器、單片機(jī)、溫度傳感器和報警電路。該系統(tǒng)通過無線控制監(jiān)控系統(tǒng)啟動，利用紅外傳感器進(jìn)行檢測，然后將信號輸入單片機(jī)。單片機(jī)根據(jù)檢測電路輸出的信號判斷是否啟動報警器，同時利用溫度傳感器檢測發(fā)動機(jī)溫度，從而判斷汽車是否啟動，實現(xiàn)系統(tǒng).報警功能。關(guān)鍵詞：8051單片機(jī)；紅外傳感器；18B20；無線傳輸和接收目錄摘要我摘要二_目錄III第1章引言11.1學(xué)科背景11.2光電防盜報警系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀11.3研究論文的目的和內(nèi)容21.4報警系統(tǒng)原理框圖2第2章單片機(jī)原理介紹32.1單片機(jī)發(fā)展概況32.2MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)32.3單片機(jī)電路6__第3章傳感器檢測系統(tǒng)原理介紹83.1防盜報警器8防盜報警器的種類83.3溫濕度傳感器93.4光電傳感器技術(shù)123.5脈沖光電傳感器133.6超聲波傳感器技術(shù)13第4章系統(tǒng)硬件設(shè)計154.1電源電路的實現(xiàn)164.2傳感器檢測及信號控制電路164.3遙控發(fā)射器電路設(shè)計第17部分4.4報警電路功能的實現(xiàn)184.5DS1302實時時鐘電路19第5章軟件設(shè)計215.1主程序21_5.2中斷返回服務(wù)程序22結(jié)論23至24參考文獻(xiàn)25附錄A26附錄B28附錄C30第一章簡介1.1學(xué)科背景隨著信息技術(shù)的普及和發(fā)展，特別是進(jìn)入新千年后，紅外技術(shù)發(fā)展迅速，紅外側(cè)技術(shù)已經(jīng)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)的紅外入侵報警器也稱為紅外防盜報警器。作為一項新技術(shù)，它越來越受到社會各界的重視和廣泛應(yīng)用。紅外入侵報警早期檢測方法可分為被動、主動和多技術(shù)復(fù)合入侵報警。被動紅外傳感技術(shù)是利用紅外光敏器件將運(yùn)動生物發(fā)出的紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，并對其進(jìn)行放大和處理。它可以可靠地檢測附近的移動生物（人）和墜落物體。同時還具有監(jiān)控區(qū)域大、隱蔽性好、抗干擾能力強(qiáng)、誤報率低等特點。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。目前支持紅外傳感器的光學(xué)系統(tǒng)主要有反射型、透射型和折射型三種。其中反射式光學(xué)系統(tǒng)靈敏度最高，檢測距離可達(dá)25~60米；透射式靈敏度最低，檢測距離2~10米；反光系統(tǒng)的紅外傳感器要放在鏡子前面，體積大，密封困難，防塵、放水、阻隔、隱蔽等性能較差，尤其是防盜報警。傳動系統(tǒng)體積小，易于密封，穩(wěn)定性好，價格相對低廉，所以國外多采用傳動系統(tǒng)。其工作原理是：由多分量菲涅爾透鏡形成具有一定視場和距離的警戒區(qū)，監(jiān)測警戒區(qū)內(nèi)紅外輻射量的變化。當(dāng)警戒區(qū)域內(nèi)沒有盜賊出現(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)小偷出現(xiàn)在警戒區(qū)域時，紅外輻射場發(fā)生變化，而這一變化立即被巧妙設(shè)計的多場組合菲涅爾透鏡收斂，靈敏的紅外傳感器接收到這一變化后迅速將其轉(zhuǎn)化為電信號。信號經(jīng)信息處理部分放大，處理后立即輸出報警信號，然后通過傳輸致到監(jiān)視器，從而發(fā)出報警，顯示事發(fā)區(qū)域。1.2光電防盜報警系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀傳感器技術(shù)是21世紀(jì)人們爭奪高新技術(shù)發(fā)展的制高點。發(fā)達(dá)國家都將傳感器技術(shù)視為發(fā)展現(xiàn)代高科技的關(guān)鍵。1980年代以來，日本將傳感器技術(shù)列為高新技術(shù)發(fā)展的重中之重，美國等西方國家也將此技術(shù)列為國家科技和國防科技發(fā)展的重點?；趥鞲衅骷夹g(shù)的光電防盜報警系統(tǒng)也得到了高速發(fā)展。最早的不可見光束入侵者探測器有一個發(fā)射器，將編碼信號輸入紅外LED。該LED的輸出聚焦成非常窄的光束，并指向遠(yuǎn)程復(fù)制接收器中匹配的紅外光電探測器。整個系統(tǒng)是這樣工作的：當(dāng)光束到達(dá)接收器時，接收器的輸出“關(guān)閉”，但如果光束被人、動物或其他物體擋住，接收器的輸出打開并觸發(fā)外部警報或繼電器。該系統(tǒng)根據(jù)針尖的視線原理工作，任何大于針尖的物體進(jìn)入發(fā)射器和接收器鏡頭之間的瞄準(zhǔn)線都可以觸發(fā)該系統(tǒng)。所以這個簡單系統(tǒng)的弱點是它可以被飛入光束或落在鏡頭上的蒼蠅或飛蛾之類的昆蟲觸摸，因此誤報的可能性非常高，后來切換到雙光束被動紅外傳感器技術(shù)是利用紅外光敏周期，將活動生物體發(fā)出的微量紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，然后經(jīng)過放大、處理，再利用電路輸出報警信號，可以可靠地區(qū)分運(yùn)動的生物體（人)和墜落的物體。同時還具有監(jiān)控區(qū)域大、隱蔽性好、抗干擾能力強(qiáng)、誤報率低等特點。.但上述兩種光電防盜報警器誤報率較高，而多技術(shù)復(fù)合入侵報警器誤報率極低。除了雙檢技術(shù)報警產(chǎn)品外，目前市面上的三檢技術(shù)和四檢技術(shù)的復(fù)合報警器均已上市。例如，英國帕洛尼斯四項檢測技術(shù)報警器，它包括微波、紅外、IFT和微波識別與控制技術(shù)。其實質(zhì)是熱釋電紅外-微波雙檢測技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)。1.3研究論文的目的和內(nèi)容紅外技術(shù)已成為先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。因為不是可見光，所以用來做防盜報警系統(tǒng)，隱蔽性好，白天晚上都可以使用，抗干擾能力強(qiáng)。該報警裝置可廣泛應(yīng)用于博物館、單位重點部門和家庭防護(hù)。該設(shè)計是在綜合研究現(xiàn)有光電防盜報警裝置的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，具有價格低廉、安裝操作方便、誤報率低等特點。通過搜索信息，通過無線收發(fā)控制是否進(jìn)入報警模式，并通過紅外線對信號進(jìn)行解讀，然后通過電路將信號傳送到8051單片機(jī)進(jìn)行處理。系統(tǒng)原理框圖近年來，報警器行業(yè)發(fā)展非常迅速，尤其是光電防盜報警系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。光電防盜報警系統(tǒng)以監(jiān)控范圍廣、探測距離遠(yuǎn)、可靠性高、隱蔽性好而著稱。有很多，但基于單片機(jī)控制的報警器的基本結(jié)構(gòu)略有不同?；驹砜驁D如圖1-1所示：圖1-1報警系統(tǒng)框圖系統(tǒng)的核心部分是傳感器的檢測和單片機(jī)的處理。傳感器用于檢測汽車的狀況。傳感器一般采用雙重識別方式，即兩個功能互補(bǔ)的傳感器同時監(jiān)測房間情況，然后輸出兩個不同的信號。由邏輯“與”關(guān)系判斷，當(dāng)發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)存在盜竊時，檢測電路向單片機(jī)輸出信號，單片機(jī)根據(jù)輸入信號，從而觸發(fā)報警電路，實現(xiàn)準(zhǔn)確、及時的報警功能。第二章單片機(jī)原理介紹單片機(jī)發(fā)展概況微型計算機(jī)的出現(xiàn)是電子數(shù)字計算機(jī)廣泛應(yīng)用到人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪械囊粋€重大轉(zhuǎn)折點。已經(jīng)深入應(yīng)用到非微機(jī)無法應(yīng)用的領(lǐng)域，對社會產(chǎn)生了很大的影響。單片機(jī)是微機(jī)發(fā)展的一個重要分支。以其獨特的結(jié)構(gòu)和性能，越來越廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個領(lǐng)域。單片機(jī)的全稱是SingleChipMicrocomputer（單片機(jī)）。由于單片機(jī)主要用于控制系統(tǒng)，所以也稱為微控制器（MicrocontrollerUnit，MCU）或嵌入式控制器（EmbeddedController）。它具有嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)所需的體系結(jié)構(gòu)、微處理器、指令系統(tǒng)、總線模式、管理模式等。他將計算機(jī)的基本部件小型化并集成到單個芯片中，該芯片通常包含中央處理器（CPU）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM、EPROM、FlashROM）、定時器/計數(shù)器和互連結(jié)構(gòu)各種輸入/輸出(I/O)接口如圖2-1所示。CPUCPUROMRAM定時器/計數(shù)器I/O外設(shè)接口時鐘圖2-1MCU結(jié)構(gòu)MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)8051單片機(jī)包括中央處理器、程序存儲器（ROM）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、定時器/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元，以及數(shù)據(jù)等三大總線總線、地址總線和控制總線?，F(xiàn)在讓我們分別解釋它們：1、中央處理器：中央處理器（CPU）是整個單片機(jī)的核心部件。它是一個8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，可以處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼。CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，完成操作和控制輸入。輸出函數(shù)等2.數(shù)據(jù)存儲器（RAM）8051部分有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，統(tǒng)一尋址。專用寄存器只能用來存放控制指令數(shù)據(jù)，只能被用戶訪問，不能用來存放用戶數(shù)據(jù)。因此，用戶只能使用128個RAM，可以存儲讀寫數(shù)據(jù)、操作的中間結(jié)果或用戶定義的字體表。 圖2-28051部分結(jié)構(gòu)3.程序存儲器（ROM）：8051共有4096個8位掩碼ROM，用于存儲用戶程序、原始數(shù)據(jù)或表格。4.定時器/計數(shù)器（ROM）：8051有兩個16位可編程定時器/計數(shù)器來實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷來控制程序轉(zhuǎn)向。5.并行輸入和輸出(I/O)端口：8051有4組8位I/O端口（P0、P1、P2或P3）用于外部數(shù)據(jù)傳輸。6、全雙工串口：8051有一個全雙工串行通信端口，用于與其他設(shè)備進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸。串口可用作異步通信收發(fā)器或同步移位器。7.中斷系統(tǒng)：8051的中斷功能比較完善，有2個外部中斷，2個定時器/計數(shù)器中斷和1個串行中斷，可以滿足不同的控制要求，有2級優(yōu)先級選擇。8、時鐘電路：8051配備了最高頻率為12MHz的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機(jī)運(yùn)行的脈沖序列，但8051單片機(jī)需要外接振蕩電容。單片機(jī)結(jié)構(gòu)有兩種，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分離的形式，即哈佛結(jié)構(gòu)，另一種是在通用計算機(jī)中廣泛使用的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的組合形式，即是普林斯頓結(jié)構(gòu)。INTEL的MCS-51系列單片機(jī)采用哈佛結(jié)構(gòu)形式。MCS-51引腳說明：MCS-51系列單片機(jī)的8031、8051、8751均采用雙列直插結(jié)構(gòu)的40Pin封裝。右圖顯示了它們的引腳配置。40個管腳中，有兩根正電源線和地線，外接石英振蕩器器件有兩條時鐘線，4組8位共32個I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用.現(xiàn)在讓我們描述這些引腳的功能：Pin9：RESET/Vpd復(fù)位信號復(fù)用管腳，當(dāng)8051上電時，時鐘電路開始工作，RESET管腳上出現(xiàn)超過24個時鐘周期的高電平，系統(tǒng)初始復(fù)位。初始化后，程序計數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高，堆棧指針寫入07H，其他特殊寄存器清“0”。RESET由高電平下降到低電平后，系統(tǒng)從地址0000H開始執(zhí)行程序。但是，初始復(fù)位不會改變RAM（包括工作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，即8051的初始狀態(tài)。8051的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖2-5。此外，RESET/Vpd也是一個多路復(fù)用引腳。Vcc掉電時，該管腳可接備用電源，保證單片機(jī)RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。圖2-3MCS-51結(jié)構(gòu)框圖圖2-451MCU管腳示意圖圖2-5復(fù)位電路圖Pin30：ALE/當(dāng)訪問外部編程器時，ALE（地址鎖存器）的輸出用于鎖存地址的低字節(jié)。訪問程序存儲器時，ALE端會有一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號。該信號可用于識別單片機(jī)是否工作，也可作為時鐘輸出。作為進(jìn)一步的特性，ALE在訪問外部程序存儲器時會跳過一個脈沖。如果單片機(jī)是EPROM，它將用于在編程期間輸入編程脈沖。Pin29：訪問外部程序存儲器時，該引腳輸出負(fù)脈沖選通信號，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2端口，外部程序存儲器將指令數(shù)據(jù)放在P0端口，由CPU讀取并執(zhí)行。Pin31：EA/Vpp程序存儲器的外部選通線，8051和8751單片機(jī)，帶4kB程序存儲器，當(dāng)EA為高且程序地址小于4kB時，讀取部分程序存儲器指令數(shù)據(jù)，大于4kB地址然后讀取外部命令數(shù)據(jù)。如果EA為低電平，無論地址大小如何，都將讀取來自外部程序存儲器的所有指令。顯然，對于沒有程序存儲器的8031，EA端必須接地。燒錄時，EA/Vpp腳也需要加21V的燒錄電壓。2.3單片機(jī)電路本設(shè)計采用宏晶公司高性能單片機(jī)STC89C52作為主控芯片，其引腳如圖2.3所示。圖2-6STC89C52MCU引腳圖本設(shè)計采用的芯片為52核8位單片機(jī)，兼容Intel等52核單片機(jī)，支持ISP下載，適用于常用檢測和控制電路。由STC89C52構(gòu)成的單片機(jī)系統(tǒng)原理圖如圖2.4所示。圖中ALERT引腳輸入DYP-ME003紅外人體傳感器信號。信號高時，有人入侵，信號低時，表示未檢測到人。DATA引腳是溫濕度傳感器單線和數(shù)據(jù)線兩線接口的通信。K1、K2、K3、K4是四個按鍵，分別是設(shè)置鍵、上鍵、下鍵的總線引腳。2402_SCL和2402_SDA是外部存儲芯片AT24C04的通信引腳，它是一個IIC接口芯片，通過時鐘線和查詢鍵。L2為報警LED發(fā)光管。P0.0-P0.7為LCD數(shù)據(jù)線，P2.5-P2.7為LCD控制線。系統(tǒng)采用11.0572MHz外置晶振電路。圖2-7MCU系統(tǒng)電路第三章傳感器檢測系統(tǒng)原理介紹“sensor”來自英文“Sensor”，也可以翻譯為敏感裝置或敏感元件。傳感器最初作為控制元件被引入自動化技術(shù)和電子系統(tǒng)。隨著工業(yè)自動化和社會信息化的發(fā)展，人們對傳感器的認(rèn)識已經(jīng)從過去單純的控制元件提升到自然的發(fā)展，是乘勢而上的關(guān)鍵手段。眾所周知，人類是靠耳、眼、鼻、舌、身等感官來接收外界信息的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類僅靠自己的感覺器官來吸收外界信息已經(jīng)不夠了。這項任務(wù)必須通過可以擴(kuò)展人類感官的新技術(shù)來完成。因此，各種模仿人類感官功能的傳感器及其技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這些傳感器不僅可以在人無法到達(dá)后對人有危險的地方起到“眼睛和耳朵”的作用，還可以突破人的生理界限，感知人感官無法感知的外部信息，有效延伸人類的感官豐富了人們對外部世界的理解。在人類進(jìn)入信息時代的今天，以電子計算機(jī)技術(shù)為核心的信息處理和信息傳輸技術(shù)已經(jīng)滲透到社會的各個領(lǐng)域。電子計算機(jī)被稱為人類的第二大腦，因為它可以部分替代人腦。但是，為了進(jìn)行“思考”活動和“發(fā)布命令”，電子計算機(jī)還必須為其提供各種信息。因此，收集信息的傳感器成為“計算機(jī)”必不可少的“五感”。國外自動化專家認(rèn)為，如果沒有像人類面部特征這樣的傳感器來提供正確可靠的信息，計算機(jī)將一事無成，自動化也只是紙上談兵。傳感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、科研等領(lǐng)域，在公安業(yè)務(wù)中也具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著我國全防技術(shù)的發(fā)展，特別是信息技術(shù)的計算機(jī)技術(shù)在安全防御技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，傳感器作為信息采集的主要手段，安全防御技術(shù)的地位越來越重要。例如，在國防工作中，往往需要設(shè)計各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點是前端設(shè)備（包括各種探測器、監(jiān)聽器、攝像機(jī)等）和終端設(shè)備（各種報警顯示板、監(jiān)聽器、監(jiān)視器等）等）、命令板和其他顯示和記錄設(shè)備）實際上屬于傳感器領(lǐng)域。因此，可以毫不夸張地說，沒有傳感器及其相應(yīng)的技術(shù)，就無法形成各種警務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。又如圖像和安檢技術(shù)，需要多種光敏傳感器（包括X射線、紫外線、可見光和紅外線）來完成圖像的傳輸、增強(qiáng)、存儲、處理和顯示。至于竊聽和防竊聽技術(shù)，離不開各種體積小、重量輕、靈敏度高的聲學(xué)傳感器和電磁傳感器。在刑事偵查中，各種犯罪現(xiàn)場的真實記錄，手印、腳印、眼印的提取、識別和展示，都需要借助敏感設(shè)備。3.1防盜報警裝置一個有效的電子安防系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：傳感器、放大處理電路和輸出電路。其中，由傳感器組成的探測器相當(dāng)于人眼，負(fù)責(zé)監(jiān)測保護(hù)區(qū)現(xiàn)場的任何入侵活動（如圖3-1所示）。圖3-1電子安全系統(tǒng)防盜報警探測器防盜報警系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場探測器采集的信息進(jìn)行報警。根據(jù)探測器工作方式的不同，可分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式探測器有干簧管、微動開關(guān)等，非接觸式探測器有紅外線、超聲波、微波等。一般來說，防盜探測器有以下6種類型。1.開關(guān)機(jī)械開關(guān)很少用于安全系統(tǒng)?；善_關(guān)是主要的，其觸點分為常開和常閉。一個安裝在門窗上，作為第一級保護(hù)。開關(guān)式防盜探測器的優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟(jì)、防潮、防塵。2.玻璃破碎探測器該探測器利用壓電拾音器檢測玻璃門窗破碎時的高頻聲音，通常安裝在玻璃表面的正對面。利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)，壓電陶瓷在外力的作用下發(fā)生扭曲，變形時會在其表面產(chǎn)生電荷，可制成玻璃破碎侵入探測器。能有效檢測10k、15kHZ的高頻玻璃破碎聲，對說話、走路等10kHZ以下的聲音信號有很強(qiáng)的抑制作用。玻璃破碎聲發(fā)射的頻率和強(qiáng)度與玻璃的厚度和面積有關(guān)。玻璃破碎探測器按其工作原理大致分為兩類：一類是聲控單技術(shù)玻璃破碎探測器，實際上是一種特殊用途，有頻率選擇，帶寬為10～15KHz。一種聲控報警探測器，可消除玻璃破碎時產(chǎn)生的高頻信號。另一類是雙技術(shù)玻璃破碎探測器，包括聲控振動型和次聲波玻璃破碎高頻聲型。3.人體探測器人體熱輻射產(chǎn)生的波長約為10μm的紅外線，可以通過人體探測器檢測該波長的紅外信號來確定。其中，熱釋電人體探測器具有7.15μm帶通濾光片，可屏蔽其他背景輻射的紅外光，靈敏度高，響應(yīng)速度快。為進(jìn)一步降低誤保率，可選擇帶兩個檢測元件的差分檢測器，要求被檢測物體以不低于0.1m/s的速度運(yùn)動。設(shè)備。4.光束阻擋探測器光束阻擋探測器有一對相對安裝的紅外發(fā)射器/接收器。發(fā)射器發(fā)射由特定載波頻率調(diào)制的紅外光。接收器具有相應(yīng)的頻率和相位識別電路。當(dāng)入侵者阻擋紅外光時，就會被檢測到。設(shè)備檢測。當(dāng)使用激光作為光源時，光學(xué)系統(tǒng)還可以進(jìn)行多次反射，形成防護(hù)網(wǎng)，提高安全性。5.振動檢測器振動檢測儀主要是壓電的，其壓電應(yīng)變片可以檢測門窗等物體移動產(chǎn)生的振動，進(jìn)而產(chǎn)生電信號的變化。該檢測器常用于重要物品和特殊點的入侵檢測。6.運(yùn)動探測器運(yùn)動檢測器包括微波/超聲波運(yùn)動檢測器、光檢測運(yùn)動檢測器、圖像檢測器等，前兩者利用多普勒效應(yīng)。檢測器發(fā)射微波/超聲波。當(dāng)入侵者在探測區(qū)域內(nèi)移動時，接收到的反射波會有一個頻率差，即多普勒頻率，然后被探測到。此類探測器的安裝位置應(yīng)避免振動和其他波源的干擾。;光檢測探測器使用一對差分光電晶體探測器來改變?nèi)梭w運(yùn)動引起的環(huán)境光，但應(yīng)安裝在穩(wěn)定的背景光源之外，否則容易產(chǎn)生誤報；圖像檢測器使用電荷耦合CCD相機(jī)，通過類比數(shù)字轉(zhuǎn)換器將入侵者的圖像數(shù)字化，然后比較兩幅圖像的差異進(jìn)行檢測。它具有高靈敏度、穩(wěn)定性、抗磁、抗震等特點，但在非常緩慢的移動時會錯過入侵者。.3.3溫濕度傳感器DS18B20溫度傳感器是美國DALLASSemiconductor新推出的改進(jìn)型智能溫度傳感器。與熱敏電阻等傳統(tǒng)測溫元件相比，可直接讀取被測溫度，并可根據(jù)實際需要通過簡單編程進(jìn)行編程。實現(xiàn)9~12位的數(shù)值讀取方式。DS18B20的性能特點如下：1.獨特的單線接口，僅需一個端口引腳即可通信；、單根三線可并聯(lián)多個DS18B20，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能；3、無需外接設(shè)備；4、可以數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍3.0~5.5V；5、零待機(jī)功耗；6、溫度9位或12位；7、用戶可自定義報警設(shè)置；8、報警搜索命令識別和標(biāo)記超出編程溫度限制的設(shè)備（溫度報警條件）；9、負(fù)電壓特性，當(dāng)電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；DS18B20采用3腳PR-35封裝或8腳SOIC封裝，其結(jié)構(gòu)框圖如圖3-2所示。圖3-2DS18B20結(jié)構(gòu)圖3-3部件結(jié)構(gòu)圖64位ROM結(jié)構(gòu)的前8位是產(chǎn)品型號，后面是每個設(shè)備唯一的序列號，共48位，后8位是前56位的CRC校驗碼，這也是多臺DS18B20可以用一根線通信的原因。溫度報警觸發(fā)器TH和TL可以通過軟件寫入用戶報警的上限和下限。DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性電可擦除EERAM。暫存器RAM的結(jié)構(gòu)是一個8字節(jié)的存儲器，如圖2-2所示。前2個字節(jié)包含測量的溫度信息，第3和第4個字節(jié)是TH和TL的副本，它們是易失性的，每次上電復(fù)位都會刷新。第五個字節(jié)為配置寄存器，其內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時，寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度值。該字節(jié)每一位的定義如圖2-3所示。低5位始終為1。TM為工作模式位，用于設(shè)置DS18B20處于工作模式還是測試模式。DS18B20出廠時該位設(shè)置為0，用戶需要更改。R1和R0決定了溫度轉(zhuǎn)換的精度。,設(shè)置分辨率。應(yīng)用包括：HVAC測試和檢查設(shè)備、汽車數(shù)據(jù)記錄器、消費產(chǎn)品、自動控制、氣象站、電器、濕度調(diào)節(jié)器、醫(yī)療、除濕機(jī)。接口說明：DHT11的典型應(yīng)用電路如圖2-4所示。連接電路簡單。只需占用控制器的一個I/O口即可完成上下位的連接。連接線長度小于20米時建議使用5K上拉電阻，大于20米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻。DHT11數(shù)字溫濕度傳感器采用單總線數(shù)據(jù)格式，即單個數(shù)據(jù)引腳端口完成輸入輸出的雙向傳輸。它的數(shù)據(jù)包由5Byte（40Bit）組成。一次通信的最大時間為3ms，數(shù)據(jù)分為小數(shù)部分和整數(shù)部分。一個完整的數(shù)據(jù)傳輸是40位，高位先出。連接線長度小于20米時建議使用5K上拉電阻，大于20米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻。圖3-4典型應(yīng)用圖3-4典型串行接口（單線雙向）：DATA用于微處理器和DHT11之間的通信和同步。它采用單總線數(shù)據(jù)格式，通信時間約為4ms。數(shù)據(jù)分為小數(shù)部分和整數(shù)部分。具體格式如下所述。小數(shù)部分用于以后的擴(kuò)展，現(xiàn)在讀為零。操作過程如下：一個完整的數(shù)據(jù)傳輸是40bit，高位先出。數(shù)據(jù)格式：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸正確時校驗和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)”得到的結(jié)果的后8位+8bit濕度十進(jìn)制數(shù)據(jù)”位。電源引腳：DHT11的供電電壓為3-5.5V。傳感器上電后，需要等待1s才能越過不穩(wěn)定狀態(tài)，在此期間不需要致任何命令?？梢栽陔娫匆_（VDD、GND）之間添加一個100nF的電容，用于去耦濾波。包裝信息圖3-5包信息DHT11引腳說明表3-6引腳說明別針姓名筆記1VDD電源3-5.5VDC2數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)，單總線3數(shù)控空著的腳，請留在空中4接地接地，電源負(fù)極溫濕度傳感器及其檢測電路圖3-7溫濕度傳感器及檢測電路3.4光電傳感器技術(shù)光電傳感器是使用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先將測量的變化轉(zhuǎn)換為光信號的變化，然后借助光電元件將光信號進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電信號。光電傳感器一般由光源、光路和光電元件三部分組成。光電檢測方法具有精度高、響應(yīng)速度快、非接觸等優(yōu)點，可測量的參數(shù)多。該傳感器結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此廣泛應(yīng)用于檢測和控制領(lǐng)域。按光源的發(fā)光分類：X射線光、紫外光、可見光（即照明）、紅外光等；按光的性質(zhì)：激光光源（等光源）、普通光源（發(fā)散光源）。光在光路上傳播是利用光的反射和折射原理，即斯涅爾-笛卡爾定律：n1sinθ1=n2sinθ2式中，n1和n2分別代表光通過的不同傳播介質(zhì)在傳播過程中。折射率，如水和玻璃；θ1和θ2分別表示光通過不同傳播介質(zhì)時的入射角和折射角。光電元件是光電傳感器中最重要的元件，常見的有真空光電元件和半導(dǎo)體光電元件兩種。它們都基于不同形式的光電效應(yīng)工作。根據(jù)光的波粒二象性，光被認(rèn)為是以光速運(yùn)動的粒子流，這樣的粒子稱為光子。每個光子的能量為：E=hν其中υ是光波的頻率；h是普朗克常數(shù)6.63×10^-34J/Hz?？梢钥闯?，對于不同頻率的光，光子能量是不同的。光波頻率越高，光子能量越大。用光照射物體可以看作是一系列具有能量的光子轟擊物體。這時光子的能量被傳遞給電子，一個光子的所有能量一次性被一個電子吸收，電子得到光子的能量傳遞后會改變狀態(tài)，從而使被照射的物體受光會產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)。我們稱這種物理現(xiàn)象為光電效應(yīng)。光的傳播也是光電傳感器需要考慮的一個重要因素。光電傳感器的工作原理是光的折射和反射原理，即斯涅爾定律。率n2)，在光滑界面上，部分光從第一介質(zhì)進(jìn)入第二介質(zhì)后發(fā)生折射。適用于均質(zhì)各向同性介質(zhì)。3.5脈沖光電傳感器在這種傳感器中，光電元件接收到的光信號是間歇性變化的，因此光電元件處于開關(guān)狀態(tài)，其輸出的光電流通常是只有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的脈沖形式的信號，即多用于光電計數(shù)和光電。由光源、光通道和光電器件組成的光電傳感器用于光電檢測時，還必須配備相應(yīng)的測量電路。測量電路可以將光電效應(yīng)引起的光電元件電學(xué)特性的變化轉(zhuǎn)化為所需的電壓或電流。不同的光電元件需要不同的測量電路。光電傳感器的典型應(yīng)用及測量原理光電傳感器，尤其是紅外光傳感器，在氣溶膠檢測和安防監(jiān)控系統(tǒng)中較為常見。通常光電傳感器測量的基本原理是具有不同形式光電效應(yīng)的光的傳播原理。用于氣溶膠監(jiān)測系統(tǒng)的紅外光傳感器由光源、光檢測裝置和光學(xué)元件（包括兩個會聚透鏡和一個導(dǎo)光路）組成，它利用光在傳播介質(zhì)中的全反射原理.光束通過聚光裝置和光路由光源在檢測介質(zhì)部分以固定角度發(fā)射，在介質(zhì)部分傳播，傳輸?shù)墓庑盘柲芰坑蓹z測介質(zhì)部分中的光檢測裝置獲得。固定位置。同樣的工作原理也廣泛應(yīng)用于光纖通信技術(shù)[5]。當(dāng)傳播介質(zhì)表面干燥時，光源發(fā)出的光束在傳播過程中會發(fā)生全反射（可以是多次反射）。對于電信號，一旦在檢測介質(zhì)中形成氣溶膠或液膜，光就不會通過檢測介質(zhì)中的全反射傳播。根據(jù)斯涅爾-笛卡爾定律，方程（1），只有部分光仍能到達(dá)光檢測裝置，從而產(chǎn)生相應(yīng)的能量或電信號接收，然后系統(tǒng)控制單元對接收到的電信號進(jìn)行比較分析，然后做出正確的判斷。測試系統(tǒng)由彈性膜片和光電傳感器組成。光電傳感器由光束發(fā)射/回彈裝置和光接收裝置組成。當(dāng)彈性膜片沒有外力（壓力）時，不會發(fā)生變形，成為參考常數(shù)。光電傳感器的光接收裝置所感應(yīng)到的光束的位置是恒定的，例如在光接收傳感器的中間。一旦彈性膜片在壓力下發(fā)生變形，反射光束在受光傳感器上發(fā)生位移，位移距離與變形程度相對應(yīng)。將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過測量得到壓力。光電傳感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于眾多主流工業(yè)系統(tǒng)和公司產(chǎn)品中。其精度高、結(jié)構(gòu)簡單、非接觸式測量和檢測方法得到廣泛認(rèn)可。但隨著市場的推廣和調(diào)查，其不足之處也逐漸顯現(xiàn)[6]。1）成本高。為了實現(xiàn)測量檢測系統(tǒng)的高精度性能，需要高精度的光電傳感器。此外，由于某些光學(xué)元件的連續(xù)使用壽命有限，高昂的設(shè)備維護(hù)和更換成本也使系統(tǒng)成本飆升；2)傳感器的性能有限。光源的入射角有限，在反射和折射過程中容易發(fā)生散射。根據(jù)光反射定律，在滿足全反射的情況下，光檢測裝置需要固定在距離光源一定距離處。因此，在使用光電傳感器技術(shù)時，測量時需要考慮傳感器光源與光電探測器的距離，對測量區(qū)域和傳感器尺寸有特殊要求時不易實現(xiàn)；3）光電傳感器受限于被測傳輸介質(zhì)，不能穿透金屬4）光電傳感器容易受到測量環(huán)境的影響，包括灰塵、溫度、濕度等，也容易降低傳感器的使用壽命傳感器。3.6超聲波傳感器技術(shù)超聲波傳感器的工作原理類似于雷達(dá)或聲納探測裝置。它使用超聲波特性來測量距離。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波。它頻率高、波長短、方向性好。等特點[7]。特別是超聲波對液體和固體的穿透力，特別是在不透明的固體中，可以達(dá)到幾十米的深度。當(dāng)超聲波遇到雜質(zhì)或界面時，會產(chǎn)生明顯的反射形成回波，遇到運(yùn)動物體時，會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此，超聲波檢測被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國防、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。使用超聲波作為檢測方法需要超聲波發(fā)射器和聲波拾取裝置。發(fā)射器發(fā)射高頻聲波并被超聲波振動位移（振動位移）、mHz、線性差動變壓器（LVDT）、集成速度計、雙集成加速度計應(yīng)力[34、35]（應(yīng)變計/力）牛頓（N)利用逆平衡：質(zhì)量、電磁偏轉(zhuǎn)：應(yīng)變儀、線性差動變壓器(LVDT)壓阻式傳感器、壓電式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器壓力[33]（壓力）帕斯卡、N/米平面壓電傳感器、壓阻式傳感器、應(yīng)變計、線性差動變壓器（LVDT）、電感式傳感器、電容式傳感器溫度[36、37]（溫度）攝氏度或卡爾文（K或oC）熱耦合、電阻溫度計、熱敏電阻。第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計硬件系統(tǒng)整體框圖如下圖4-1所示：圖4-1硬件系統(tǒng)總體框圖4.1電源電路的實現(xiàn)本設(shè)計采用交直流雙供電方式，交流電源采用220V國產(chǎn)電源，直流電源采用車內(nèi)+12V蓄電池供電，220V交流市電通過變壓器T1降壓[7]，然后將交流電通過整流橋BRIDGE1整流，得到直流電通過電容C1濾波，從而得到電路所需的+12V直流電，再將得到的+12V直流電通過三端穩(wěn)壓器78L05輸出電路所需的+5V電壓。直流供電系統(tǒng)與濾波電容C1并聯(lián)，在電池的“+”端串聯(lián)一個二極管和一個電阻并聯(lián)的電路。交流電正常供電時，電池不會放電，整流橋轉(zhuǎn)換的直流電也可以通過電阻給電池充電，使電池時刻充滿電。，當(dāng)交流電源出現(xiàn)故障時，電池通過二極管放電仍能保證整個電路的正常工作。電路圖如圖4-2所示。圖4-2電源電路圖電路實現(xiàn)過程中使用的橋式整流器的主要作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。橋式整流是對二極管半波整流的改進(jìn)。半波整流利用二極管的單向傳導(dǎo)特性。當(dāng)輸入為標(biāo)準(zhǔn)正弦波時，輸出得到正弦波的正半部分，負(fù)半部分丟失。橋式整流器使用四個二極管，成對連接。輸入正弦波的正半部分為兩管導(dǎo)通，得到正輸出；當(dāng)輸入正弦波的負(fù)半部分時，另兩管導(dǎo)通。由于兩管反接，所以輸出還是得到正弦波的正輸出。一半。橋式整流器使用的輸入正弦波效率是半波整流器的兩倍。橋式整流是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的重要步驟。4.2傳感器檢測及信號控制電路信號由三種傳感器收集，即無線傳感器、紅外傳感器和溫度傳感器。使用無線傳感器控制報警系統(tǒng)是否開啟，使用無線傳感器檢測是否有人靠近汽車，使用溫度傳感器檢測發(fā)動機(jī)溫度，看汽車是否啟動。電路圖如下：我們將P1.0-P1.3端口作為檢測信號輸入端口，將P2.0-P2.2端口作為信號輸出端口，即是否通過P2.2觸發(fā)報警電路，以及P1.0端口作為是否啟動報警，如圖4-3所示，首先MCU會掃描P1.0端口以啟動報警（即掃描P1.0端口的值為0或1)。如果MCU不啟動報警電路（即P1.0端口輸入為1），則無論任何動作都不會觸發(fā)報警電路。當(dāng)掃描P1.7端口處于未鎖定狀態(tài)（即掃描P1.0端口的值為0），如果輸入的六路信號都是低電平，單片機(jī)會做根據(jù)固件程序的一部分。決定不觸發(fā)報警電路，如果六個輸入信號中的任何一個跳到高電平，單片機(jī)就會根據(jù)原來的固化程序來決定是否觸發(fā)報警電路。圖4-3傳感器報警電路圖4.3遙控發(fā)射器電路設(shè)計電路原理如圖4-4所示。AT89S52單片機(jī)是電路的核心部件，P1.0和P1.1是設(shè)置防盜系統(tǒng)的關(guān)鍵輸入端口，P2.7用于防盜系統(tǒng)的釋放部分。當(dāng)電源加到VCC和GND引腳時，微控制器可以連接到電氣復(fù)位。三極管Q1及其外圍元件組成改進(jìn)的電容三點振蕩器，振蕩頻率為270MHz。軟件實現(xiàn)模擬串口的輸出。它輸出的串行編碼信號送到Q1的基極，實現(xiàn)脈沖調(diào)制傳輸。其電路圖如下：圖4-4無線傳感器發(fā)射電路4.4報警電路功能的實現(xiàn)圖4-5報警電路部分當(dāng)單片機(jī)通過判斷確認(rèn)有盜竊行為時，會發(fā)出報警信號。信號放大后發(fā)出報警信號。以便采取措施。4.5DS1302實時時鐘電路一、DS1302的結(jié)構(gòu)及工作原理DS1302是美國DALLAS公司推出的一款高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路?？蓪δ?、月、日、星期、時、分、秒進(jìn)行計時，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU同步通信，可采用突發(fā)模式一次傳輸多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302部分有一個31×8RAM寄存器，用于臨時存儲數(shù)據(jù)。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/備用電源雙電源引腳，還提供了備用電源涓流充電能力。2、引腳功能及結(jié)構(gòu)DS1302的引腳排列，其中Vcc1為備用電源，VCC2為主電源。即使在主電源關(guān)閉時，它也能保持時鐘連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+0.2V時，Vcc2為DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時，DS1302由Vcc1供電。X1、X2為振蕩源，接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，它通過將RST輸入驅(qū)動為高電平來啟動所有數(shù)據(jù)傳輸。RST輸入有兩個功能：首先，RST開啟控制邏輯，內(nèi)容將地址/命令序列饋入移位寄存器；其次，RST提供了一種終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。?dāng)RST為高時，啟動所有數(shù)據(jù)傳輸，內(nèi)容DS1302運(yùn)行。如果在傳輸過程中RST設(shè)置為低電平，數(shù)據(jù)傳輸將終止，雙向串行數(shù)據(jù)輸入輸出端的I/O管腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。在上電操作期間，RST必須保持低電平直到Vcc>2.0V。3.DS1302的控制字節(jié)DS1302的控制字如圖2所示?？刂谱止?jié)的最高位（第7位）必須為邏輯1。如果為0，則數(shù)據(jù)不能寫入DS1302。如果第6位為0，表示訪問日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示訪問RAM。數(shù)據(jù)；bit5～bit1表示運(yùn)算單元的地址；如果最低位（bit0）為0，則表示要進(jìn)行寫操作，如果為1，則表示讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。圖4-6DS1302控制字4、數(shù)據(jù)輸入輸出（I/O）在輸入控制指令字后的下一個SCLK時鐘的上升沿，將數(shù)據(jù)寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位開始，即第0位。同理，讀出DS1302的數(shù)據(jù)在8位控制命令字之后的下一個SCLK脈沖的下降沿，數(shù)據(jù)從低位0讀取到高位7。5.DS1302的寄存器DS1302有12個寄存器，其中7個寄存器與日歷和時鐘有關(guān)，存儲的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器和RAM相關(guān)寄存器等。時鐘突發(fā)寄存器一次可以順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元配置為一個8位字節(jié)，其命令控制字為C0H~FDH，其中奇數(shù)是讀操作，偶數(shù)是寫操作；另一種是突發(fā)模式下的RAM寄存器。在這種模式下，可以一次讀取和寫入RAM的所有31個字節(jié)，命令控制字為FEH（寫）和FFH（讀）。6、DS1302與CPU的連接其實在調(diào)試程序的時候，可以只加一個32.768kHz的晶振而不加電容。只有在選擇晶振時，不同的晶振誤差較大。此外，還可以在上述電路中加入DS18B20，同時顯示實時溫度。只要占用CPU的一個端口。LCD也可以換成LED，也可以使用微信杰科技研發(fā)生產(chǎn)的10位多功能8段液晶顯示模塊LCM101，包括看門狗（WDT）/時鐘發(fā)生器和蜂鳴器驅(qū)動電路有兩個頻率。還配備了顯示RAM，可顯示任意場沖程，并具有3-4線串行接口，可與任意單片機(jī)和IC接口。低功耗，顯示狀態(tài)下電流為2μA（典型值），省電模式下小于1μA，工作電壓2.4V~3.3V，顯示清晰。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片，包含實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與微控制器通信。實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、日期、月和年信息。每個月的天數(shù)和閏年可以自動調(diào)整。時鐘操作可以通過24或12小時格式的AM/PM指示來確定。其芯片管腳如圖4-7所示。圖4-7DS1302引腳圖DS1302和單片機(jī)可以簡單地通過同步串行方式進(jìn)行，只需要三個端口：線1-RES復(fù)位，2-I/O數(shù)據(jù)線和3-SCLK串行時鐘。時鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以1字節(jié)或最多31字節(jié)的脈沖串進(jìn)行通信。DS1302以低功耗運(yùn)行，并以不到1mW的功率保持?jǐn)?shù)據(jù)和時鐘信息。DS1302在DS1202的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，增加了以下功能，主電源和備用電源使用雙電源引腳，為可編程涓流充電電源提供Vcc1，并增加了七字節(jié)內(nèi)存。它廣泛用于便攜式儀器和電池供電的儀器。實時時鐘具有計算2100之前的秒、分、時間、日期、周、月、年的能力，以及調(diào)整閏年的能力；31*8位臨時數(shù)據(jù)存儲RAM；串行I/O端口模式最大限度地減少了引腳數(shù)量；寬工作電壓：2.0——5.5V；工作電流：2.0V時小于300nA；讀/寫時鐘或RAM數(shù)據(jù)時有兩種傳輸模式：單字節(jié)傳輸和多字節(jié)傳輸字符組模式；8-pinDIP封裝或可選8-pinSOIC封裝，根據(jù)表面貼裝；簡單的3線接口；TTL兼容，Vcc=5V；可選工業(yè)溫度范圍-40——+85；與DS1202兼容；主電源和后備電源雙功率管，后備電源引腳可通過電池或大容量電容輸入；額外的7字節(jié)臨時存儲內(nèi)存。第5章軟件設(shè)計僅僅通過硬件設(shè)計是不夠的。它必須與相應(yīng)的軟件設(shè)計相結(jié)合才能達(dá)到預(yù)期的效果。因此，軟件設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計的另一個重要方面。其質(zhì)量直接關(guān)系到畢業(yè)設(shè)計的成敗。.系統(tǒng)軟件設(shè)計采用C語言完成，需要熟練掌握C語言和使用編譯軟件的能力。下面首先通過流程圖和具體的程序列表詳細(xì)介紹系統(tǒng)的軟件設(shè)計過程。設(shè)計的目標(biāo)是首先檢測報警鎖端口P1.0的高低電平。如果P1.0端口為高電平，無論外界條件如何，都不會產(chǎn)生報警信號，如果P1.0端口為低電平，則觸發(fā)報警。系統(tǒng)處于正常警報狀態(tài)。當(dāng)檢測到機(jī)動車并確認(rèn)后，P2.2端口置1，輸出信號觸發(fā)報警電路。這種設(shè)計讓P2.2端口保持高電平一秒，并且可以通過定時器T0（工作在定時模式）1）重復(fù)100ms的定時十次來實現(xiàn)。使用工作寄存器R1作為循環(huán)計數(shù)器，初始值為10（0AH）。使用中斷編程，整個軟件由兩部分組成：主程序和中斷服務(wù)程序。5.1主程序_主要功能是初始化系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，看是否有人偷車闖入。程序流程圖如下圖5-1所示：圖5-1主程序流程圖5.2中斷返回服務(wù)程序主要功能是判斷定時1S是否完成，從而決定是否將P2.2端口設(shè)置為1。程序流程圖如下圖5-2所示：圖5-2中斷程序流程圖綜上所述論文首先簡要介紹了單片機(jī)的基本知識，分析了單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域以及單片機(jī)在本次設(shè)計中發(fā)揮的重要作用，以對比設(shè)計前后存在的問題。本設(shè)計和實際應(yīng)用的可操作性和可行性，在完美詮釋單片機(jī)控制應(yīng)用功能的前提下，穩(wěn)定測試了該設(shè)計完美的實際應(yīng)用能力，使人們探索防盜和對個人財物的預(yù)警更上一層樓。然后論文詳細(xì)介紹了本設(shè)計主要使用的系統(tǒng)硬件的功能和應(yīng)用領(lǐng)域，使我們在對本設(shè)計的理解的基礎(chǔ)上，對本設(shè)計的實際操作和應(yīng)用方法有一個更準(zhǔn)確的認(rèn)識。本文在前兩部分的基礎(chǔ)上，對汽車防盜報警系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計，包括系統(tǒng)需求分析、運(yùn)行環(huán)境分析、系統(tǒng)功能設(shè)計與模塊劃分、系統(tǒng)最終物理設(shè)計。針對汽車防盜報警器的實時性和流動性，設(shè)計采用了比較先進(jìn)的雙面雙面布線和原廠雙面安裝，在一定程度上減小了成品的物理尺寸。條件;使用EEPROM存儲器存儲入侵信息，以供實時查詢。同時，設(shè)計使用的熱釋電紅外傳感器靈敏度高、效果好，為設(shè)計測試通過奠定了重要而堅實的基礎(chǔ)?？偟膩碚f，本次畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)完成了任務(wù)書規(guī)定的所有要求。在學(xué)習(xí)C語言和匯編語言及相關(guān)專業(yè)軟件的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和實踐繪制原理圖、pcb圖和制作pcb電路對象等多種實用技術(shù)，成功設(shè)計了單片機(jī)防盜報警系統(tǒng)功能基本齊全。我不僅學(xué)到了很多新的知識和技術(shù)，而且我個人覺得在軟件設(shè)計和開發(fā)的過程中收獲了很多。當(dāng)然，本次設(shè)計的汽車防盜報警系統(tǒng)只是初級產(chǎn)品，還可以從以下幾個方面進(jìn)一步改進(jìn)：（1）物理外觀需要進(jìn)一步集中和簡化。目前，系統(tǒng)中已經(jīng)實現(xiàn)了一些現(xiàn)代技術(shù)比較落后的元件，但由于經(jīng)濟(jì)條件的限制，布線中還有一些不合理的地方都是以實驗為目的。如果用最新的技術(shù)來考慮這些問題?？朔@種設(shè)計有望變得更加適用和完善。(2)具體功能可以進(jìn)一步完善和擴(kuò)展。目前，系統(tǒng)中的一些功能，如熱釋電紅外傳感器，對于汽車的整體保護(hù)還有一定的局限性，如果要投入實際使用，還需要進(jìn)一步完善。此外，還有一些功能，比如汽車的全系列電子傳感裝置也可以加入到系統(tǒng)中。(3)擴(kuò)展單片機(jī)防盜報警系統(tǒng)的功能強(qiáng)度，應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域。目前的汽車防盜報警系統(tǒng)是單片機(jī)防盜報警系統(tǒng)。通過增加各種不同強(qiáng)度的傳感器，可以擴(kuò)展成不同的預(yù)警裝置，感知人體或溫度、濕度、煙霧濃度等各種變化。最后，請專家、老師和同學(xué)們?yōu)檎撐暮臀磥淼难芯抗ぷ魈峁氋F的指導(dǎo)和建議。至畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)四年的總結(jié)，所以我投入了很大的熱情和熱情。幸運(yùn)的是，在我的導(dǎo)師陶老師和同學(xué)們的幫助下，設(shè)計得以順利完成，四年的項目也順利完成。大學(xué)生活。再次感謝陶先生長期以來的悉心指導(dǎo)。陶先生學(xué)識淵博，學(xué)習(xí)嚴(yán)謹(jǐn)。追求卓越的學(xué)術(shù)工作給我留下了深刻的印象，我經(jīng)歷了很多方面。在設(shè)計過程中，陶老師提供了很多資料、修改意見和很多參觀機(jī)會，讓我對所學(xué)的知識有了更全面的了解，為以后的工作和深造打下了堅實的基礎(chǔ)，積累了很多寶貴的設(shè)計經(jīng)驗。道教使我受益終生。感謝同學(xué)們的默契配合，我也從他們身上學(xué)到了很多。四年來所有支持和幫助過我的老師和同學(xué)們也是如此。參考[1]林娜，吳發(fā)。傳感檢測技術(shù)與應(yīng)用[M]．中國計量，1999；[2]德進(jìn)，楚月。MCS-51系列單片機(jī)接口電路及應(yīng)用實例[M]．航空航天大學(xué)，1990；[3]胡漢才.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].清華大學(xué)，1996；[4]志權(quán)．智能儀表設(shè)計原理及應(yīng)用[J].國防工業(yè)，1998年6月；[5]何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M].航空航天大學(xué)，1990年1月；[6]建民.單片機(jī)在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[M]．江漢大學(xué)學(xué)報，1996年6月；[7]易綱，席元，壽達(dá)，喬立言。新型MCS-51系列單片機(jī)的應(yīng)用設(shè)計[N].科技大學(xué)，2003年6月；[8]啟光．常用測溫儀器問答[G].國防工業(yè)，1989。[9]永福．紅外輻射紅外器件及典型應(yīng)用。電子工業(yè)[M]，2004.[10]蔡美琴,為民,何晉兒,等.MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用[M].第二版。高等教育，2004年。[11]童世白，華承英．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．第三版。高等教育，2001年。[12]邱冠元．電路[M]．第四版。高等教育，1999年。[13]嚴(yán)實．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．第四版。高等教育出版社，1998年。[14]清太全，肖，郭明瓊．常用數(shù)字集成電路原理與應(yīng)用[M]．人民郵電，2006.[15]郭繼中，黃繼昌．控制ASIC及其應(yīng)用[M]．人民郵電，2006.[16]吳正江．單片機(jī)控制的紅外防盜報警器[J].實用電子產(chǎn)品。2006,12:26-28[17]李彥青.劉向東。董寧。等人。基于GPRS/GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].控制與自動化出版集團(tuán)。2004年。20（4）：39-40。[18]黃承安．張越。云懷中?；贕PRS的遠(yuǎn)程儀表控制系統(tǒng)設(shè)計[J].電氣測量和儀器儀表。2003年。8：42-45。[19]來德?；ヂ?lián)網(wǎng)與TCP/IP第I卷：原理。協(xié)議。與架構(gòu)[M].Beijing:電子工業(yè)出版社。2007年。[20]盛立峰．金新宇。張宇。等人?；赑DA和GPRS技術(shù)的電能表智能校驗管理系統(tǒng)[J].EastChina電力。2006年。1：23-25。[21]何增英．陳建瑞?；赪insock網(wǎng)絡(luò)的通信遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)技術(shù)[J].信息與通訊。2007年。5：62-64。附錄A8051包含中央處理器、程序存儲器（ROM）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、定時器/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)幾大單元以及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三種總線。舉例說明：

1CPU：

中央處理器（CPU）是整個微控制器的核心成員，是一個8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能夠處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，協(xié)調(diào)CPU的工作是負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)，完成算術(shù)和控制輸入輸出功能等操作。

2數(shù)據(jù)存儲器（RAM）

8051內(nèi)部128個8個用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個特殊寄存器單元，它們是統(tǒng)一尋址的，特殊寄存器只能用于存儲控制命令的數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，不能用于存儲用戶數(shù)據(jù)，因此，用戶可以使用RAM128，可以存儲用于讀寫的數(shù)據(jù)、操作的中間結(jié)果或用戶定義的字體表。

3程序存儲器（ROM）：

8051共有4096個8位掩碼ROM，用于存儲用戶程序、原始數(shù)據(jù)或表格。

4定時器/計數(shù)器（ROM）：

8051有兩個16位可編程定時器/計數(shù)器，以計數(shù)器或定時器中斷產(chǎn)生，用于控制程序轉(zhuǎn)向。

5個并行輸入輸出（I/O）端口：

8051共有4組8位I/O端口（P0、P1、P2或P3）用于外部數(shù)據(jù)傳輸。

6.全雙工串口：

8051內(nèi)置了一個全雙工串口通訊口，可以與其他設(shè)備進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸，該串口既可用于異步通訊收發(fā)，也可用于同步移位器。

7中斷系統(tǒng)：

8051有更好的中斷功能，有兩個外部中斷，兩個定時器/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，滿足不同的控制要求，并有兩個優(yōu)先級選擇。

8時鐘電路：

8051內(nèi)置頻率高達(dá)12MHz的時鐘電路，用于產(chǎn)生單片機(jī)整個操作的脈沖時序，但需要外接8051振蕩電容。

單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種，一種形式是一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的結(jié)構(gòu)，即哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)，另一種是利用程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器變成一種廣泛使用的通用計算機(jī)結(jié)構(gòu)，即普林斯頓（HarvardPrinceton）結(jié)構(gòu)。INTELMCS-51系列MCU采用哈佛架構(gòu)形式。

MCS-51管腳說明：

MCS-51系列單片機(jī)8031、8051和875140Pin封裝雙排直接DIP結(jié)構(gòu)右邊是管腳配置40管腳電源和地兩個外部晶振時鐘線二、四組328個I/O口，中斷口線P3-口線復(fù)用。

Pin9：RESET/VPD復(fù)位信號與其腳復(fù)用，當(dāng)8051上電時，時鐘電路開始工作，RESET腳高電平超過24個時鐘周期，系統(tǒng)初始復(fù)位。初始化后，程序計數(shù)器（PC）指向0000H，P0-P3全部輸出高電平，堆棧指針寫入07H其他特殊寄存器清“0”。RESET是從高到低，從地址0000H開始執(zhí)行程序。但是在初始復(fù)位時，RAM（工作寄存器R0-