家庭用智能防盜報警系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

摘要隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的大幅度提高，人們對住宅的需求已從追求簡單的生存空間向著追求質(zhì)量、功能、服務(wù)等多重需求過渡。同時，隨著人們的保護意識不斷增強，防盜措施的緊迫性也逐漸被提上了日程，防盜報警系統(tǒng)應(yīng)運而生。本文設(shè)計了住宅智能化中的紅外防盜報警系統(tǒng)。本系統(tǒng)以單片機89C51為核心，配以各種功能模塊，來滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械陌踩枨螅鞠到y(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，抗干擾力強、靈敏度高，而且安裝較隱蔽，不易被發(fā)覺。該系統(tǒng)主要包括紅外探測電路、LCD控制電路、聲光報警電路及單片機控制電路等。自動檢測功能由紅外探測電路實現(xiàn)，當(dāng)有盜賊穿過此裝置時，紅外傳感器立即將檢測到的信號經(jīng)過信號處理后傳送給主機電路，由主機來判斷信號并驅(qū)動電路報警。報警功能由揚聲器、蜂鳴器等發(fā)聲裝置實現(xiàn)，同時通過RS-485通信報警給小區(qū)警衛(wèi)。本設(shè)計通過紅外傳感器探測人體紅外線信號，從而達(dá)到報警的功能，滿足了人們?nèi)粘Ｉ顚Ψ辣I報警功能的需要。關(guān)鍵詞：防盜報警，紅外探測，RS-485通信，聲光報警

ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcommunicationtechniqueandgreatimprovementofpeople’slivingstandard,theneedhasbeenchangedfromonlythelivingspacetomultiformneedsofquality,function,serviceandsoon.Atthesametime,astheincreasingofprotectingawareness,securitymeasureshavegraduallybeenputontheagenda.Anti-theftalarmsystemcameintobeing.Akindofintelligentinfraredanti-theftalarmsystemisdesignedforresidentialarea.Inordertomeetthesecurityneedsofdailylife,thissystemwithvariousfunctionmodulescoreswithmicrocontroller89C51.ThissystemusedPyroelectricinfraredsensor，italsohassomeadvantagessuchaseasymaking,lowcost,convenientinstallation,stronganti-interferenceability,highsensitivity,andamorehiddeninstallationanddifficulttofound.Thissystemincludesinfrareddetectingcircuit,LCDcontrolcircuit,soundandlightalarmcircuitandMCUcontrolcircuit.Automaticdetectioncanbecompletedbyinfrareddetectingcircuit.Whentheftisdetected,thesignalproducedbyinfraredsensorwillbetransmittedtothesignalprocessingmodule,andthenthiscircuitsendsthesignalreceivedtothemaincircuitwhichwilljudgeitanddrivethealarmmodule.Alarmfunctionisrealizedbyaudibledevicessuchasspeaker,buzzer,etc.,anditcanbetransmittedtosub-districtguardhousethroughRS-485communicationsalerting.Thissystemdetectstheinfraredsignalofhumanbodybyinfraredsensor,soithasthealarmingfunction.Thissystemmeetstheneedofanti-theftandalarminpeople’sdailylive.KEYWORDS：anti-theftandalarm,infrareddetecting,RS-485communication,soundandlightalarm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：

目錄摘要 IABSTRACT II第1章緒論 11.1前言 11.2防盜報警系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展 11.3防盜報警器的發(fā)展前景與趨勢 21.4設(shè)計任務(wù)與要求 2第2章系統(tǒng)方案設(shè)計 32.1系統(tǒng)總體設(shè)計思路 32.2系統(tǒng)方案設(shè)計 32.3傳感器簡介 42.3.1熱釋電紅外傳感器簡介 42.3.2熱釋電紅外傳感器電路圖 52.3.3被動式熱釋電紅外探頭的工作原理及特性 62.451系列單片機的內(nèi)部組成 62.4.189C51單片機的內(nèi)部組成 72.4.289C51單片機引腳及功能 82.5RS485接口 10第3章硬件設(shè)計 123.1電源電路設(shè)計 123.2熱釋電紅外傳感器原理 133.2.1傳感器選型 133.3放大電路的設(shè)計 133.4紅外探測信號輸入電路 143.5鍵盤電路設(shè)計 173.6時鐘電路的設(shè)計 173.7復(fù)位電路的設(shè)計 183.8聲光報警電路的設(shè)計 183.9實時時鐘電路 193.9.1實時時鐘芯片DS1302的結(jié)構(gòu)及工作原理 193.9.2引腳功能及結(jié)構(gòu) 193.10液晶顯示模塊設(shè)計 203.10.112864模塊引腳說明 213.10.2接口時序 223.11RS-485通信的設(shè)計 233.11.1RS-485芯片選型 233.11.2MAX485簡介 233.11.3MAX485電路設(shè)計 25第4章軟件設(shè)計 284.1軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 284.2主程序工作流程圖 284.2中斷服務(wù)程序工作流程圖 304.3報警電路子程序流程圖 314.4顯示電路子程序流程圖 324.5信號采集電路子程序流程圖 32第5章結(jié)論與展望 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36附錄 37附錄1硬件原理圖 37附錄2主要源程序代碼 39第1章緒論1.1前言隨著社會的不斷進步和科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們生活水平得到很大的提高，對私有財產(chǎn)的保護意識在不斷的增強，因而對防盜措施提出了新的要求。本設(shè)計就是為了滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要而設(shè)計的基于51單片機的家庭式電子防盜系統(tǒng)。1.2防盜報警系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展從上世紀(jì)初，報警系統(tǒng)就已經(jīng)在北美稍具雛形。在北美，報警呼救箱放置在街頭巷尾，在呼救時發(fā)出聲響提示，以尋求附近警察的幫助；同時，這種呼救箱直接連接到附近的警局，使得稍遠(yuǎn)一些的警察也能夠收到呼救信息。隨后，由于通信技術(shù)的發(fā)展，提供遠(yuǎn)程通信服務(wù)的電報公司加入到這個行業(yè)中，從而使得報警信息可以通達(dá)到更遠(yuǎn)的地方；不過，這種電報方式畢竟難以普及，所以稍后出現(xiàn)的電話理所當(dāng)然地成為報警通訊的主要手段。而此后自動撥號系統(tǒng)的出現(xiàn)以及電話普及到千家萬戶，更使得通過電話線報警的方式得到了前所未有的發(fā)展。從以上過程來看，報警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)的，只有具備良好的通信手段，才能夠把各地的報警信息匯聚到相應(yīng)的權(quán)威部門，然后由權(quán)威部門負(fù)責(zé)分配有限的警力來幫助到所有的社會個體。國外智能監(jiān)控防盜技術(shù)發(fā)展已處于一個較高水平階段，從具有代表性的北美發(fā)展過程，可以清楚的看出世界智能監(jiān)控防盜技術(shù)的發(fā)展概況。其具有以下特點，值得我們借鑒。目前，對北美的安防產(chǎn)業(yè)來說，最成功的經(jīng)營模式就是聯(lián)網(wǎng)報警服務(wù)模式，聯(lián)網(wǎng)報警將整個北美的安防產(chǎn)業(yè)從橫向到縱向進行整合串并，形成了一個集中許多高科技手段和產(chǎn)業(yè)化管理水準(zhǔn)的一體化綜合性產(chǎn)業(yè)。比如世界排名第一，北美最大的安防跨國公司--美國棋諾亞公司，它在世紀(jì)年代開始搞簡單的防盜報警，其當(dāng)時的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水平跟中國現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當(dāng)?shù)?。?0年代，它對其產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展方向做了很大的調(diào)整，變?yōu)槁?lián)網(wǎng)報警服務(wù)商，建立了首家網(wǎng)管中心，尤其是在年代引用了大量的網(wǎng)管技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和電子技術(shù)，現(xiàn)己成為十分先進的聯(lián)網(wǎng)報警服務(wù)平臺，它在美國、加拿大、英國、香港、臺灣等多個國家和地區(qū)都有分公司，北美的客戶數(shù)已超過600萬，2003年防盜報警收入總產(chǎn)值達(dá)105億美元。1.3防盜報警器的發(fā)展前景與趨勢隨著社會的發(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“安全防范問題就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的機械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在實際使用中暴露出一些明顯的問題，如：影響樓房美觀，市容整潔；影響火災(zāi)救援通道；給犯罪分子提供了便利的翻越條件；時間久了會有高空墜物的危險等。所以作為新一代的智能安全防盜報警器系統(tǒng)就應(yīng)運而生，并日益受到廣泛的重視和運用。另外，為了進一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設(shè)，建設(shè)部特別制定了智能小區(qū)的等級標(biāo)準(zhǔn)，按照其要求智能小區(qū)中必須具有安全防范、信息管理、物業(yè)管理和信息網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)。因此，小區(qū)安全防范系統(tǒng)建設(shè)已逐漸納入許多小區(qū)建設(shè)的必備項目中。1.4設(shè)計任務(wù)與要求(1)該設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警等模塊子函數(shù)。(2)本紅外線防盜報警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、報警器、單片機控制電路、LCD控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報警等功能。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設(shè)定模塊等部分組成。(3)系統(tǒng)可實現(xiàn)功能。當(dāng)人員外出時，可把報警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài)，探測器工作起來,當(dāng)有人闖入時，熱釋電紅外傳感器將探測到動作，設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出TTL電平至89C51單片機，經(jīng)單片機處理運算后驅(qū)動執(zhí)行報警電路使警號發(fā)聲,并通過RS-485總線傳送給小區(qū)警衛(wèi)。

第2章系統(tǒng)方案設(shè)計2.1系統(tǒng)總體設(shè)計思路本系統(tǒng)由五路熱釋電紅外探測器采集五路（門、窗、陽臺等報警監(jiān)測點）報警信號，將報警信號送入89C51控制芯片，觸發(fā)聲光報警，并通過串口通信將報警信號傳給小區(qū)警衛(wèi)，進行警情處理從而實現(xiàn)家庭用防盜報警系統(tǒng)的功能。基本工作原理如下:利用被動式熱釋電型紅外傳感器檢測人體輻射的紅外線，當(dāng)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行濾波、放大、比較、輸出高電平作為告警信息送給CPU，CPU判斷是否報警，如果滿足報警條件，就會發(fā)出控制信號，完成聲音報警和發(fā)光報警。此外，CPU有一個全雙工的串行通信口，需通過RS-485總線通信將報警區(qū)域的地址傳送到小區(qū)監(jiān)控中心的PC機上，監(jiān)控中心可以及時的發(fā)現(xiàn)報警的具體地點，進行警情的處理。2.2系統(tǒng)方案設(shè)計本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報警器、單片機控制電路、LCD控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報警等功能。就此設(shè)計的核心模塊來說，單片機就是設(shè)計的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計等幾個階段。從設(shè)計的要求來分析該設(shè)計須包含如下結(jié)構(gòu)：熱釋電紅外傳感探頭電路、報警電路、單片機、復(fù)位電路及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如圖2.1總體設(shè)計框圖所示：信號信號處理電路89C51單片機傳感器1傳感器5復(fù)位電路12864液晶顯示小區(qū)警衛(wèi)聲光報警電路......RS485總線時鐘電路圖2.1總體設(shè)計框圖處理器采用51系列單片機89C51。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出TTL電平至51單片機。在單片機內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號。驅(qū)動電路將控制信號放大并推動聲光報警設(shè)備完成相應(yīng)動作。當(dāng)報警延遲10s一段時間后自動解除，也可人工手動解除報警信號，當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位，或者是在聲光報警10s鐘后有定時器實現(xiàn)自動消除報警。2.3傳感器簡介2.3.1熱釋電紅外傳感器簡介被動式紅外探測器不需要附加紅外輻射光源，本身不向外界發(fā)射任何能量，而是由探測器直接探測來自移動目標(biāo)的紅外輻射，因此才有被動式之稱。被動式紅外探測器是利用熱釋電效應(yīng)進行探測的。被動式紅外探測器又稱為熱釋電紅外探測器，其主要工作原理便是熱釋電效應(yīng)。熱釋電效應(yīng)是指如果使某些強介電質(zhì)材料(如欽酸鋇、欽錯酸鉛P(zT)等)的表面溫度發(fā)生變化，則隨著溫度的上升或下降，材料表面發(fā)生極化，即表面上就會產(chǎn)生電荷的變化，從而使物質(zhì)表面電荷失去平衡，最終電荷變化將以電壓或電流形式輸出[1]。熱釋電紅外傳感器通過接收移動人體輻射出的特定波長的紅外線，可以將其轉(zhuǎn)化為與人體運動速度，距離，方向有關(guān)的低頻電信號。當(dāng)熱釋電紅外傳感器受到紅外輻射源的照射時，其內(nèi)部敏感材料的溫度將升高，極化強度減弱，表面電荷減少，通常將釋放掉的這部分電荷稱為熱釋電電荷。由于熱釋電電荷的多少可以反映出材料溫度的變化，所以由熱釋電電荷經(jīng)電路轉(zhuǎn)變成的輸出電壓也同樣可以反映出材料溫度的變化，從而探測出紅外輻射能量的變化。紅外探測器的光學(xué)系統(tǒng)可以將來自多個方向的紅外輻射能量聚焦在探測器上，這樣紅外探測器就可以探測到某一個立體探測空間內(nèi)熱輻射的變化。當(dāng)防范區(qū)域內(nèi)沒有移動的人體時，由于所有的背景物體(如墻壁、家具等)在室溫下紅外輻射的能量比較小，而且基本上是穩(wěn)定的，所以不能觸發(fā)報警器。當(dāng)有人體突然進入探測區(qū)域時，會造成紅外輻射能量的突然變化，紅外探測器將接收到的活動人體與背景物體之間的紅外熱輻射能量的變化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號，電信號的大小，決定于敏感元件溫度變化的快慢，經(jīng)過后級比較器與狀態(tài)控制器產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號U，送往報警器，發(fā)出報警信號。紅外探測器的探測波長為8~14um，人體的紅外輻射波長正好處于這個范圍之內(nèi)，因此能較好的探測到活動的人體。被動式紅外探測器屬于空間控制型探測器，其警戒范圍在不同方向呈多個單波束狀態(tài)，組成錐體感熱區(qū)域，構(gòu)成立體警戒。由于被動式紅外技術(shù)具有監(jiān)測距離較遠(yuǎn)，靈敏度較高，節(jié)能價廉等優(yōu)點，本課題采用紅外探測器作為報警探測器，并在設(shè)計中增加了自動聲光報警的功能，使報警系統(tǒng)更加趨于完善。2.3.2熱釋電紅外傳感器電路圖熱釋電紅外線(PIR)傳感器是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件。是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路。圖2.2為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。圖2.2熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖2.3.3被動式熱釋電紅外探頭的工作原理及特性人體的體溫一般在37℃由于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10um左右的紅外輻射必須非常敏感。為了僅僅對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射面通常覆蓋有特殊的菲尼爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。被動紅外探頭的傳感器包含兩個互相串聯(lián)的熱釋電元，而且制成的兩個電極化方向正好相反，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)生的釋電效應(yīng)相互抵消，因此探測器無信號輸出。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元件接收，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)信號處理后即可報警。根據(jù)性能要求不同，菲尼爾濾光片具有不同的焦距（感應(yīng)距離），從而產(chǎn)生不同的監(jiān)控視場，視場越多，控制越嚴(yán)密。2.451系列單片機的內(nèi)部組成AT89C51單片機是美國Atmel公司生產(chǎn)低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EPROM）和128bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大。AT89C51單片機可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]。MCS-51單片機是在一塊芯片中集成了CPU，RAM，ROM、定時器/計數(shù)器和多種功能的I/O線等一臺計算機所需要的基本功能部件。MCS-51單片機內(nèi)包含下列幾個部件：MCS—51系列單片機的典型芯片是89C51，所以以89C51為例來介紹MCS—51系列單片機。8位的CPU，片內(nèi)有振蕩器和時鐘電路,工作頻率為1～12MHz（Atmel89Cxx為0～24MHz）片內(nèi)有128/256字節(jié)RAM片內(nèi)有0K/4K/8K字節(jié)程序存儲器ROM可尋址片外64K字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器RAM可尋址片外64K字節(jié)程序存儲器ROM片內(nèi)21/26個特殊功能寄存器（SFR）4個8位的并行I/O口（PIO）1個全雙工串行口（SIO/UART）2/3個16位定時器/計數(shù)器（TIMER/COUNTER）可處理5/6個中斷源，兩級中斷優(yōu)先級內(nèi)置1個布爾處理器和1個布爾累加器（Cy）MCS-51指令集含111條指令[3]2.4.189C51單片機的內(nèi)部組成圖2.3畫出了89C51單片機的內(nèi)部系統(tǒng)組成的基本框圖：外時鐘源外部事件計數(shù)2X16位定2X16位定時/計數(shù)器時鐘電路256BRAM4KBROM時鐘電路256BRAM4KBROM89C89C51單片機中斷控制串行接口并行接口64KB中斷控制串行接口并行接口64KB總線控制器內(nèi)中斷INT0INT1控制并行口串行通訊圖2.3MCS—51單片機系統(tǒng)組成基本框圖由圖2.3可以看出，MCS—51系列單片機89C51是由中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、輸入/輸出（I/O）口電路、定時器/計數(shù)器等若干部件組成，再配置一定的外圍電路，如時鐘電路、復(fù)位電路等，即可構(gòu)成一個基本的微型計算機系統(tǒng)[4]。2.4.289C51單片機引腳及功能共40條引腳，分為端口、控制、電源三類：(1)端口線：4個8位端口共32條引腳，用于傳輸數(shù)據(jù)、地址、控制、狀態(tài)等信息。P0口（P0.0~P0.7）：多功能端口，用于傳輸數(shù)據(jù)、地址。P0口在傳輸數(shù)據(jù)信息時，輸入帶緩沖、輸出帶鎖存，使用非常方便。P1口（P1.0~P1.7）：單功能端口，用于數(shù)據(jù)輸入/輸出傳輸。P2口（P2.0~P2.7）：多功能端口，用于傳輸?shù)刂沸畔⒒蜃鳛槠胀↖/O端口。P3口（P3.0~P3.7）：多功能端口，用于傳輸控制信息或作為普通I/O端口。傳輸控制信息時： P3.0：RXD，串口輸入 P3.1：TXD，串口數(shù)出 P3.2：INT0，外部中斷0輸入 P3.3：INT1，外部中斷1輸入 P3.4：T0，計數(shù)器0輸入 P3.5：T1，計數(shù)器1輸入 P3.6：WR，“寫”控制信號線 P3.7：RD，“讀”控制信號線(2)電源線：共2條，VCC、VSS(GND)。(3)控制線：共6條，傳送控制信號。ALE：地址鎖存，用于區(qū)分在多功能端口傳送的數(shù)據(jù)/地址信息，ALE=0/1：數(shù)據(jù)/地址。EA：允許訪問外程序存儲器。EA=0/1：片外/片內(nèi)存儲器有效。PSEN：片外ROM選通。RST：芯片復(fù)位線。XTAL1、XTAL2：外接石英晶體輸入線[5]。圖2.4為89C51單片機的引腳圖：圖2.489C51單片機引腳結(jié)構(gòu)2.5RS485接口RS485采用差分信號負(fù)邏輯，＋2V～＋6V表示“1”，-6V～-2V表示“0”。RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制是全雙工通訊方式，兩線制是半雙工通訊方式。在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。主要特點為：單+5V電源供電；低功耗時工作電流120～500uA，靜態(tài)電流120uA；關(guān)閉方式，由低電流關(guān)機模式，靜態(tài)電流為0.1uA；驅(qū)動器有過載保護功能；共模輸入電壓范圍-7～+12V。RS485總線電氣性能如下表2.1所示：表2.1RS-485總線具體參數(shù)性能指標(biāo)RS485總線工作模式差分傳輸（平衡傳輸）允許的收發(fā)器數(shù)目32（受芯片驅(qū)動能力限制）最大電纜長度4000英尺（1219米）最高數(shù)據(jù)速率10Mbps最小驅(qū)動輸出電壓范圍±1.5V最大驅(qū)動輸出電壓范圍±5V最大輸出短路電流250mA最大輸入電流1.0mA/12Vin驅(qū)動器輸出阻抗54歐輸入端電容≤50pF接收器輸入靈敏度±200mV接收器最小輸入阻抗12k接收器輸入電壓范圍-7V~+12V接收器輸出邏輯高>200mV接收器輸出邏輯低<200mV

第3章硬件設(shè)計3.1電源電路設(shè)計電源電路的功能介紹：此電路在整個設(shè)計中起著很重要的作用，是提供器械運轉(zhuǎn)的原動力。此電源為直流穩(wěn)壓電源包括降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓三部分，最終將電網(wǎng)中220V的交流電壓轉(zhuǎn)換為5V的直流電壓提供給后面的工作電路。在整個電路中電源部分起到重要的作用，如果電源部分不能實現(xiàn)整個電路都不能運行。（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成較低的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/P1=η，式中η是變壓器的效率。在本電源電路中取η的數(shù)值為22，故降壓后副邊電壓值為10V。（2）整流電路：利用D1～D44個二極管組成的一個橋式整流電路，將50Hz的正弦交流電轉(zhuǎn)化成脈動的直流電。整流后的電壓約為9V。（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分通過C101加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。（4）穩(wěn)壓電路：芯片7805穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載電阻的變化而變化。本穩(wěn)壓電源可作為TTL電路或單片機電路的電源[6]。三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價格低廉等優(yōu)點，因而得到廣泛應(yīng)用。三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸也三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。LM7805簡介：LM7805是常用的三段穩(wěn)壓器，一般使用的是TO-220封裝，能提供DC5V的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣，內(nèi)含過流和過載保護電路[7]。圖3.1直流穩(wěn)壓電源電路3.2熱釋電紅外傳感器原理3.2.1傳感器選型傳感器采用雙元熱釋電紅外檢測元件RE200B，如圖3.2所示。該傳感器翻用熱釋電材料極化隨溫度變化的特殊探測紅外輻射，并采用雙靈敏元互補方法抑制干擾，以提高傳感器的工作溫度。其內(nèi)部電路如下：1腳接工作電壓，其工作電壓低且范圍寬（2.2～15V）；2腳為輸出源極電壓；3腳為公共地。使用時，一般在2腳與3腳之間加47KΩ的源極電阻，但應(yīng)根據(jù)實際情況，適當(dāng)調(diào)整源極電阻[8]。圖3.2RE200B紅外檢測元件內(nèi)部電路圖3.3放大電路的設(shè)計如圖3.3所示為最基本的放大電路，Vi是輸入電壓信號，Vo是輸出放大的電壓信號。由于本模塊考慮到模塊實用性的問題，所以運放芯片采用低電壓、單電源、低功耗LMV324芯片，如圖3.3所示。LMV324功耗是比同類產(chǎn)品低120μA；在5V時，其典型工作電流為100μA。該運放芯片工作電壓為2.5～5.5V，采用軌到軌的輸出。LMV324的引腳和NS、TI和Maxim的LMV3XX系列兼容，因此可直接替換。當(dāng)LMV324工作在5V時，帶寬為1.4MHz,轉(zhuǎn)換速率為1.5V/us。圖3.3LMV324引腳及功能圖3.4紅外探測信號輸入電路紅外探測信號輸入部分由紅外線傳感器、信號放大電路、電壓比較器、數(shù)字信號輸入電路組成。當(dāng)工作中的紅外線傳感器J1探測到前方人體輻射出的紅外線信號時，由J1的S端引腳輸出微弱的電信號（1～10Hz）,經(jīng)三極管Q1等組成第一級放大電路放大（見圖3.4），再通過C2輸入到運算放大器U1A中進行高增益、低噪聲放大（見圖3.5），此時由U1A輸出的信號已足夠強。如圖3.6所示，U1B是電壓比較器，二級放大信號OUT2由運放芯片U1B中5腳輸入，R6、R7、R9、D1組成基準(zhǔn)電壓電路，輸入信號與反向輸入端基準(zhǔn)電壓比較，一旦有盜賊闖入監(jiān)控的范圍內(nèi)，熱釋紅外線傳感器監(jiān)測到信號后，發(fā)出一個微弱的交變信號，經(jīng)兩級交流放大后，與基準(zhǔn)電壓進行比較，此時，經(jīng)過放大的信號大于基準(zhǔn)電壓[9]。通過U1B的比較，其輸出電平為運放工作電壓高電平5V，三極管Q2導(dǎo)通，J2輸出為低電平；當(dāng)OUT2端輸入沒有信號時，輸出為0V，所以三極管Q2截止，J2引腳輸出為高電平。調(diào)試時，在紅外線傳感器前人走動，調(diào)整R9，直到J2引腳輸出為低電平[9]。各電路如圖3.4到圖3.7所示。圖3.4第一級放大電路圖圖3.4中，R1是源極電阻，其阻值可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整；產(chǎn)生的微弱信號由S9014進行放大。S9014是NPN型三極管，其IC靜態(tài)工作電流達(dá)100mA，放大倍數(shù)最大可達(dá)1000倍。R3給S9014提供靜態(tài)基極電壓。放大后的信號由C2耦合到下一級。圖3.5二級放大電路圖圖3.6電壓比較器電路圖圖3.7中，用三極管S9013把OUT3的信號轉(zhuǎn)換成單片機的入口電平信號。其主要原因是，當(dāng)產(chǎn)生報警信號后，OUT3輸出約為5V的工作電壓，需要用三極管將其轉(zhuǎn)換成低電平。這樣，當(dāng)有報警信號時，J2引腳輸出低電平，將給單片機一個低電平，而這樣一個低電平信號將使單片機退出低功耗狀態(tài)，同時喚醒整個電路；而沒有報警時，將輸出持續(xù)的高電平。圖3.7數(shù)字信號輸入電路3.5鍵盤電路設(shè)計實時時鐘顯示電路由三個獨立的按鍵組成，其中這三個獨立的按鍵與單片機的P1.0～P1.2口連接，S2為功能鍵，S3為加一鍵，S4為減一鍵，可通過控制按鍵實現(xiàn)所需的實時日歷時鐘功能。按鍵電路如下圖3.8所示：圖3.8鍵盤電路3.6時鐘電路的設(shè)計XTAL1和XTAL2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。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。因為一個機器周期含有6個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為2個振蕩周期，所以一個機器周期共有12個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個振蕩周期為1/12us，故而一個機器周期為1us。圖3.9為時鐘電路。圖3.9時鐘電路圖3.7復(fù)位電路的設(shè)計復(fù)位方法一般有上電自動復(fù)位和外部按鍵手動復(fù)位，單片機在時鐘電路工作以后,在RESET端持續(xù)給出2個機器周期的高電平時就可以完成復(fù)位操作。例如使用晶振頻率為12MHz時，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)不小于2us。本設(shè)計采用的是外部手動按鍵復(fù)位電路。圖3.10為復(fù)位電路。圖3.10復(fù)位電路圖3.8聲光報警電路的設(shè)計如下圖3.11所示，報警電路控制端由單片機的P2.4端來完成，高電平有效。當(dāng)P2.4輸出高電平時，NPN三極管導(dǎo)通，驅(qū)動揚聲器產(chǎn)生聲音報警信號，同時電路中的LED導(dǎo)通，發(fā)光二極管被點亮，進行發(fā)光報警[10]。圖3.11聲光報警電路圖3.9實時時鐘電路3.9.1實時時鐘芯片DS1302的結(jié)構(gòu)及工作原理DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個31×8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細(xì)電流充電的能力。3.9.2引腳功能及結(jié)構(gòu)DS1302的引腳排列,其中VCC1為后備電源，VCC為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。DS1302由VCC1或VCC兩者中的較大者供電。當(dāng)VCC大于VCC1＋0.2V時，VCC給DS1302供電。當(dāng)VCC小于VCC1時，DS1302由VCC1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在VCC>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。SCLK為時鐘輸入端[11]。圖3.12為DS1302的引腳功能圖：圖3.12實時時鐘電路3.10液晶顯示模塊設(shè)計12864漢字圖形點陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個中文漢字（16X16點陣）、128個字符（8X16點陣）及64X256點陣顯示RAM（GDRAM）。圖3.13為12864模塊的引腳結(jié)構(gòu)及其與單片機的連接[12]：圖3.1312864引腳結(jié)構(gòu)和接口3.10.112864模塊引腳說明12864點陣液晶顯示模塊（LCM）就是由128*64個液晶顯示點組成的一個128列*64行的陣列。每個顯示點對應(yīng)一位二進制數(shù)，1表示亮，0表示滅。存儲這些點陣信息的RAM稱為顯示數(shù)據(jù)存儲器。要顯示某個圖形或漢字就是將相應(yīng)的點陣信息寫入到相應(yīng)的存儲單元中。圖形或漢字的點陣信息由自己設(shè)計，問題的關(guān)鍵就是顯示點在液晶屏上的位置（行和列）與其在存儲器中的地址之間的關(guān)系。由于多數(shù)液晶顯示模塊的驅(qū)動電路是由一片行驅(qū)動器和兩片列驅(qū)動器構(gòu)成，所以12864液晶屏實際上是由左右兩塊獨立的64*64液晶屏拼接而成，每半屏有一個512*8bits顯示數(shù)據(jù)RAM。下表3.1所示具體說明了12864模塊的引腳結(jié)構(gòu)：邏輯工作電壓(VDD)：4.5～5.5V電源地(GND)：0V工作溫度(Ta)：0～60℃(常溫)/-20～75℃（寬溫）[12]表3.112864模塊引腳說明引腳號引腳名稱功能說明1VCC模塊的電源地2VDD模塊的電源正端3VLLCD驅(qū)動電壓輸入端（調(diào)對比度）4RS(CS)并行的數(shù)據(jù)（H）/指令（L）選擇信號（串行的片選信號）5R/W(SID)并行的讀（H）/寫(L)選擇信號（串行的數(shù)據(jù)口）6E(CLK)并行的使能信號（串行的同步時鐘）7DB0并行數(shù)據(jù)08DB1并行數(shù)據(jù)19DB2并行數(shù)據(jù)210DB3并行數(shù)據(jù)311DB4并行數(shù)據(jù)412DB5并行數(shù)據(jù)513DB6并行數(shù)據(jù)614DB7并行數(shù)據(jù)715PSB并/串行接口選擇：H-并行；L-串行16NC空腳17/RST復(fù)位低電平有效18NC空腳19LED_A背光源正極20LED_K背光源負(fù)極3.10.2接口時序8位并行連接時序圖:(1)MPU寫資料到模塊圖3.14MPU寫資料到模塊(2)MPU從模塊讀出資料圖3.15MPU從模塊讀出資料3.11RS-485通信的設(shè)計3.11.1RS-485芯片選型由于PC機是系統(tǒng)的主控機，主機PC和單片機之間采用的是RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)進行通信，所以在電路設(shè)計時采用RS-485通信收發(fā)器芯片為MAX485，它是MAXIM公司生產(chǎn)的用于RS-485通信的低功率收發(fā)器件，半雙工通信方式，每種芯片都有一個驅(qū)動器和一個收發(fā)器組成。3.11.2MAX485簡介MAX485是一個8個引腳的芯片，它是一個標(biāo)準(zhǔn)的RS485收發(fā)器，只能進行半雙工的通訊，內(nèi)含一個輸出驅(qū)動器和一個信號接收器。MAX485具有低功耗設(shè)計，靜態(tài)電流僅為300uA。MAX485具有三態(tài)輸出特性，在使用MAX485時，總線最多可以同時連接32個MAX485芯片。圖3.16是MAX485的俯視圖和邏輯圖。圖3.16MAX485邏輯圖下面是MAX485的引腳定義：RO（引腳1）：接收信號的輸出引腳。可以把來自A和B引腳的總線信號，輸出給單片機。是COMS電平，可以直接連接到單片機。RE（引腳2）：接收信號的控制引腳。當(dāng)這個引腳低電平時，RO引腳有效，MAX485通過RO把來自總線的信號輸出到單片機；當(dāng)這個引腳高電平時，RO引腳處于高阻狀態(tài)。DE（引腳3）：輸出信號的控制引腳。當(dāng)這個引腳低電平時，輸出驅(qū)動器無效；當(dāng)這個引腳高電平時，輸出驅(qū)動器有效，來自DI引腳的輸出信號通過A和B引腳被加載到總線上。是COMS電平，可以直接連接到單片機。DI（引腳4）：輸出驅(qū)動器的輸入引腳。是COMS電平，可以直接連接到單片機。當(dāng)DE是高電平時，這個引腳的信號通過A和B腳被加載給總線。GND（引腳5）：電源地線。A（引腳6）：連接到RS485總線的A端。B（引腳7）：連接到RS485總線的B端。VCC（引腳8）：電源線引腳。圖3.17MAX485典型半雙工RS-485網(wǎng)絡(luò)3.11.3MAX485電路設(shè)計RS485總線長距離通訊時易受強信號干擾，所以應(yīng)加保護措施，可選擇的方法如下隔離保護方法：采用高頻變壓器、光耦等元件實現(xiàn)接口的電氣隔離。將瞬態(tài)高壓轉(zhuǎn)移到隔離接口中的電隔離層上，不會產(chǎn)生損害性的浪涌電流，起到保護接口的作用。電路設(shè)計中可以考慮采用高速光耦6N137芯片，也可以優(yōu)化普通光耦電路參數(shù)的設(shè)計，使之能工作在最佳狀態(tài)。（1）6N137簡介6N137光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器，其內(nèi)部有一個850nm波長AlGaAsLED和一個集成檢測器組成，其檢測器由一個光敏二極管、高增益線性運放及一個、肖特基鉗位的集電極開路的三極管組成。具有溫度、電流和電壓補償功能，高的輸入輸出隔離，LSTTL/TTL兼容，高速(典型為10MBd)，5mA的極小輸入電流。（2）6N137工作參數(shù)最大輸入電流，低電平：250uA最大輸入電流，高電平：15mA最大允許低電平電壓(輸出高)：0.8v最大允許高電平電壓：VCC最大電源電壓、輸出：5.5V扇出(TTL負(fù)載)：8個(最多)工作溫度范圍：-40°C～+85°C典型應(yīng)用：高速數(shù)字開關(guān)，馬達(dá)控制系統(tǒng)和A/D轉(zhuǎn)換等6N137光耦合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、管腳如下圖所示。圖3.186N137內(nèi)部結(jié)構(gòu)

需要注意的是，在6N137光耦合器的電源管腳旁應(yīng)有—個0.1uF的去耦電容。在選擇電容類型時，應(yīng)盡量選擇高頻特性好的電容器，如陶瓷電容或鉭電容，并且盡量靠近6N137光耦合器的電源管腳；另外，輸入使能管腳在芯片內(nèi)部已有上拉電阻，無需再外接上拉電阻。

6N137光耦合器的使用需要注意兩點：第一是6N137光耦合器的第6腳Vo輸出電路屬于集電極開路電路，必須上拉一個電阻；第二是6N137光耦合器的第2腳和第3腳之間是一個LED，必須串接一個限流電阻。（3）工作原理信號從腳2和腳3輸入，發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)片內(nèi)光通道傳到光敏二極管，反向偏置的光敏管光照后導(dǎo)通，經(jīng)電流-電壓轉(zhuǎn)換后送到與門的一個輸入端，與門的另一個輸入為使能端，當(dāng)使能端為高時與門輸出高電平，經(jīng)輸出三極管反向后光電隔離器輸出低電平。當(dāng)輸入信號電流小于觸發(fā)閾值或使能端為低時，輸出高電平，但這個邏輯高是集電極開路的，可針對接收電路加上拉電阻或電壓調(diào)整電路。腳6是集電極開路輸出端，通常加上拉電阻RL。雖然輸出低電平時可吸收電路達(dá)13mA，但仍應(yīng)當(dāng)根據(jù)后級輸入電路的需要選擇阻值。因為電阻太小會使\o"標(biāo)簽6N137下的日志"6N137耗電增大，加大對電源的沖擊，使旁路電容無法吸收，而干擾整個模塊的電源，甚至把尖峰噪聲帶到地線上，一般可選2K~5.1kΩ，若后級是TTL輸入電路，且只有1到2個負(fù)載，則用47kΩ或15kΩ也行。圖3.1為RS-485通信與單片機的電路連接：圖3.19MAX485與單片機電路的連接

第4章軟件設(shè)計4.1軟件的程序?qū)崿F(xiàn)整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的相應(yīng)子程序模塊就大體定下來了。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實質(zhì)性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執(zhí)行軟件也就是一個小的功能執(zhí)行模塊。下面分別說明各個子程序的編寫原理：聲光報警子程序：當(dāng)搜索到報警要求的信號后，調(diào)用報警子程序即可完成報警功能。其報警原理：控制三極管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間來驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲，輸出高電平信號使發(fā)光二極管發(fā)光。串行口通信子程序：單片機和微機進行通信時，首先要設(shè)置串行口的波特率為9600,1位停止位，無奇偶校驗。串口通信程序可以采用查詢和中斷方式，由于單片機發(fā)送子程序的查詢和中斷方式的資源占用是一樣的，故發(fā)送采用查詢，接收子程序采用中斷[13]。4.2主程序工作流程圖按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如下圖4.1所示：結(jié)束是否還有檢測信號等待下次報警聲光報警結(jié)束聲光報警是否持續(xù)10秒啟動聲光報警電路開始報警開始檢測有無信號輸入系統(tǒng)初始化q結(jié)束是否還有檢測信號等待下次報警聲光報警結(jié)束聲光報警是否持續(xù)10秒啟動聲光報警電路開始報警開始檢測有無信號輸入系統(tǒng)初始化q圖4.1主程序工作流程圖主程序代碼設(shè)計：MAIN:MOVIE,#81H;CPU開放中斷，INT0允許中斷SETBIT0;外部中斷為邊沿觸發(fā)方式MOVSP,#30H;指針入口地址SETBP3.0CLRP3.1MOVP1,#0FFH;使P1口全部置1MOVP2,#00H;P2口清零CLRP1.2LP:JNBP1.0,LA;監(jiān)測輸入信號，是否有輸入信號LA:ACALLDELAY;延時消抖JNBP1.0,ALARM;再次監(jiān)測輸入信號，若有輸入信號轉(zhuǎn)入報警子程序AJMPLPDELAY:MOVR1,0AAHLD2:MOVR2,0BBHLD1:NOPDJNZR2,LD1DJNZR1,LD2RET4.2中斷服務(wù)程序工作流程圖本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)單片機檢測到外部熱釋電傳感器送來的脈沖信號后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動聲光報警電路開始報警，報警持續(xù)10秒鐘后自動停止報警,然后程序開始循環(huán)工作，檢測是否還有下次觸發(fā)信號，等待報警從而使報警器進入連續(xù)工作狀態(tài)。同時，利用中斷方式可以實現(xiàn)報警持續(xù)時間未到10秒時，用手工按鍵停止的聲光報警的作用。手工按鍵停止報警中斷服務(wù)程序工作流程圖[14]，如下圖4.2所示；中斷源發(fā)出中斷申請中斷源發(fā)出中斷申請關(guān)中斷、保護現(xiàn)場INT0端有輸入信號關(guān)閉報警恢復(fù)現(xiàn)場、開中斷中斷返回圖4.2中斷服務(wù)程序工作流程圖4.3報警電路子程序流程圖報警電路控制端由單片機的P2.4端來完成，高電平有效。當(dāng)P2.4輸出高電平時，NPN三極管導(dǎo)通，驅(qū)動揚聲器產(chǎn)生聲音報警信號，同時電路中的LED導(dǎo)通，發(fā)光二極管被點亮，進行發(fā)光報警。聲光報警電路子程序流程圖如下圖4.3所示：開始初始化P2.4是否為高電平電路啟動聲光報警報警結(jié)束開始初始化P2.4是否為高電平電路啟動聲光報警報警結(jié)束圖4.3報警電路子程序流程圖子程序設(shè)計：PINT0:CLREX0;外部中斷0服務(wù)程序開始，屏蔽外部中斷PUSHPSWPUSHACCJNBP3.2,LN;監(jiān)測是否有中斷輸入LN:LCALLDELAY;延時消抖JNBP3.2,LN1AJMPLN2;無中斷輸入,中斷返回LN1:SETBP3.0CLRP3.1CLRP1.2;使報警結(jié)束，指示燈亮POPACCPOPPSWSETBEX0;開放外部中斷0LCALLLP;在中斷繼續(xù)檢測是否有輸入信號LN2:RETIEND4.4顯示電路子程序流程圖本設(shè)計除了實現(xiàn)防盜報警的功能外，還具有實時日歷時鐘顯示的功能。在設(shè)計中采用了液晶12864顯示模塊[15]。下圖4.4所示為顯示電路子程序流程圖：開始A0是否為高電平初始化LCD實時時鐘顯示顯示結(jié)束開始A0是否為高電平初始化LCD實時時鐘顯示顯示結(jié)束圖4.4顯示電路子程序流程圖4.5信號采集電路子程序流程圖本設(shè)計需要采集五路報警信號（門、窗、陽臺等報經(jīng)檢測點），設(shè)計中采用了熱釋電紅外傳感器進行輸入信號的采集。圖4.5為信號采集流程圖。開始開始信號經(jīng)處理輸出高電平盜賊入侵初始化單片機INT0口進行數(shù)據(jù)采集采集完畢？信號采集結(jié)束圖4.5信號采集電路子程序流程圖

第5章結(jié)論與展望本設(shè)計研究了一種基于51單片機技術(shù)的家庭智能防盜報警器。該防盜報警器通過以89C51單片機為工作處理器核心，外接熱釋電紅外傳感器，它是一種新穎的被動式紅外探測器件，能夠以非接觸方式探測出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號輸出，同時能有效的抑制人體輻射波長以外的紅外光線與可見光的干擾。平時傳感器輸出低電平，當(dāng)有人在探測區(qū)范圍內(nèi)移動時輸出低電平變?yōu)楦唠娖剑烁唠娖捷斎雴纹瑱C，作為單片機的外部觸發(fā)信號處理，經(jīng)單片機內(nèi)部軟件編程處理后，單片機輸出控制信號，驅(qū)動聲光報警電路開始報警。該報警器的最大特點就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報率低。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，使我覺得不論從理論知識還是從實際操縱中都學(xué)到了不少知識。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，它讓我接觸更多平時沒有接觸過的科學(xué)儀器設(shè)備、元器件以及獲得相關(guān)的儀器調(diào)試經(jīng)驗，同時我也發(fā)現(xiàn)自己在這方面很多不足之處。體會到理論知識對實踐有很大的指導(dǎo)作用，學(xué)會了高效率的查閱資料、運用工具書、利用網(wǎng)絡(luò)查找資料，各種參數(shù)都需要自己去調(diào)整。偶爾還會遇到錯誤的資料現(xiàn)象，這就要求我們應(yīng)更加注重實踐環(huán)節(jié)。在畢業(yè)設(shè)計中，我們應(yīng)當(dāng)注意重點與細(xì)節(jié)的關(guān)系。

致謝四年的讀書生活在這個季節(jié)即將畫上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走的辛苦卻也收獲滿囊。本研究及學(xué)位論文是在我的導(dǎo)師龐中華老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。龐老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的敬意和崇高的敬意。我還要感謝在一起愉快的度過畢業(yè)論文小組的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。從開始進入課題到論文的順利完成，由多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝！

參考文獻(xiàn)唐文彥.傳感器.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2007.15～16伊念東.單片機基礎(chǔ)實用教程.中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2005趙茂泰.智能儀器原理及應(yīng)用.電子工業(yè)出版社，1999.43～46吳政江.單片機控制紅外線防盜報警器.錦州師范學(xué)院學(xué)報,2001,27(12):55～59宋文緒.傳感器與檢測技術(shù).高等教育出版社,2004李全利.單片機原理及接口技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社,2004.75～78薛均義.張彥斌.MCS-51系列單片微型計算機及其應(yīng)用.西安交通大學(xué)出版社,2005康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）.高等教育出版社,2004徐愛鈞,彭秀華.單片機高級語言C51應(yīng)用程序設(shè)計.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.97～99鄧凱.智能化住宅安防系統(tǒng)的應(yīng)用.冶金礦山設(shè)計與建設(shè),2000.98～99趙晶.Prote199高級應(yīng)用．北京:人民郵電出版社,2000.101～103VizimullerP.RFdesignguide-systems,circuits,andequations,Boston:1995YangY.,YiJ.,WooY.,andKimB.OptimumdesignforlinearityandefficiencyofmicrowaveDohertyamplifierusinganewloadmatchingtechnique,Boston:2001,44(12),20～36MichaelR.Anti-theftdevicewithalarmscreening,Houston:InternationalSocietyforExperimentalHematology,1974.44～46宋萬杰,羅豐,吳順君.CPLD技術(shù)及其應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社,1999附錄附錄1硬件原理圖附錄2主要源程序代碼ORG0000HLJMPMAINORG0003HLJMPPINT0ORG0200H MAIN:MOVIE,#81H;CPU開放中斷，INT0允許中斷SETBIT0;外部中斷為邊沿觸發(fā)方式MOVSP,#30H;指針入口地址SETBP3.0CLRP3.1MOVP1,#0FFH;使P1口全部置1MOVP2,#00H;P2口清零CLRP1.2LP:JNBP1.0,LA;監(jiān)測輸入信號，是否有輸入信號LA:ACALLDELAY;延時消抖JNBP1.0,ALARM;再次監(jiān)測輸入信號，若有輸入信號轉(zhuǎn)入報警子程序;串口中斷處理UARTI: PUSH ACC;保存寄存器 PUSH PSW JNB RI,EXIT;接收標(biāo)志不為真，則退出 CLR ES ;關(guān)中斷 MOV A,SBUF;接收數(shù)據(jù) MOV A,#LED_DATA ADD A,R5 MOV R0,A MOV A,R2 MOV @R0,A INC R5 MOV R5,#00HU1: ;反饋接收成功標(biāo)志 CLR TI MOV SBUF,A ;返回接收成功標(biāo)志，oxffLOOP: JNB TI,LOOP CLR RI ;清除接收標(biāo)志 SETBES ;開中斷EXIT:POP PSW POP ACC ;恢復(fù)寄存器 RETI ;串口中斷處理結(jié)束AJMPLPDELAY:MOVR1,0AAHLD2:MOVR2,0BBHLD1:NOPDJNZR2,LD1DJNZR1,LD2RETALARM:SETBP1.2;開始報警使運行正常報警啟動CPLP3.0CPLP3.1;10s鐘定時:MOV51H,#14H;10s循環(huán)次數(shù)MOVTMOD,#01H;定時器T0定時方式1MOVTL0,#0B0H;置50ms定時初值MOVTH0,#3CHSETBTR0;啟動T0L2:JBCTF0,L1;查詢記數(shù)溢出SJMPL2L1:MOVTL0#0B0HMOVTH0#3CHDJNZ51H,L2;未到10s繼續(xù)循環(huán)SETBP3.0;10s到關(guān)閉報警CLRP3.1CLRP1.2;報警結(jié)束，正常運行LJMPLP;循環(huán),繼續(xù)工作外部中斷INTO服務(wù)程序：PINT0:CLREX0;外部中斷0服務(wù)程序開始，屏蔽外部中斷PUSHPSWPUSHACCJNBP3.2,LN;監(jiān)測是否有中斷輸入LN:LCALLDELAY;延時消抖JNBP3.2,LN1AJMPLN2;無中斷輸入,中斷返回LN1:SETBP3.0CLRP3.1CLRP1.2;使報警結(jié)束，指示燈亮POPACCPOPPSWSETBEX0;開放外部中斷0LCALLLP;在中斷繼續(xù)檢測是否有輸入信號LN2:RETIEND

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)下獨立進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

致謝時間飛逝，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過去，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。首先非常感謝學(xué)校開設(shè)這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經(jīng)驗，奠定了基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來最好的檢驗。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等方方面面都有很大的進步。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進方案。郭謙功老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。再次對周巍老師表示衷心的感謝。其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對我的嚴(yán)格要求，感謝他們對我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。另外，我還要感謝大學(xué)四年和我一起走過的同學(xué)朋友對我的關(guān)心與支持，與他們一起學(xué)習(xí)、生活，讓我在大學(xué)期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。最后，我要感謝我的父母對我的關(guān)系和理解，如果沒有他們在我的學(xué)習(xí)生涯中的無私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無法順利完成今天的學(xué)業(yè)。致謝四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關(guān)心和愛護。學(xué)友情深，情同兄妹。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，我才能順利完成完成學(xué)業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師劉望蜀老師、和研究生助教吳子儀老師。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝。基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單