基于at89c51單片機的防盜報警器的設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 一 次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據 /地址的第八位。在 FLASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FLASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 1 時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 1 時，它利用內部上拉優勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。 P2 口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控 11 制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL 門電流。當 P3 口寫入 1 后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： P3 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） WR（外部數據存儲器寫選通） RD （外部數據存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG ：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字節。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時 ，將跳過一個 ALE脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執行 MOVX， MOVC指令是 ALE 才起作用。 12 PSEN：外部程序存儲器的選通信號端。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 PSEN 有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現。 EA /VP：當 EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式 1 時， EA 將內部鎖定為 RESET；當 EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：反向振蕩器的輸出 ,如采用外部時鐘源驅動器件，應不接。 3 方案設計 總體設計思路 本設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為 數據采集、鍵盤控制、報警等子模塊。電路結構可劃分為：熱釋電紅外傳感器 、報警器、單片機控制電路、 LED 控制電路及相關的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數據傳送、功能設定、本地報警等功能。 就此設計的核心模塊來說，單片機就是設計的中心單元，所以此系統也是單片機應用系統的一種應用。單片機應用系統也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機、輸入 /輸出設備、以及外圍應用電路等組成的系統，軟件是各種工作程序的總稱。單片機應用系統的研制過程包括總體設計、硬件設計、軟件設計等幾個階段。 從設計的要求來分析該設計須包含如下結構： 熱釋電紅外傳感探頭電路 、報警電路、單片機、復位電路及相關的控制管理軟件組成；它們之間的構成框圖如 圖 總體設計框圖所示： 13 圖 總體設計框圖 處理器采用 51 系列單片機 AT89C51。整個系統是在系統軟件控制下工作的。設置在監測點上的紅外探頭將人體 +輻射的紅外光譜變換成電信號，經放大電路、比較電路送至門限開 關，打開門限閥門送出 TTL 電平至 AT89C51 單片機。在單片機內，經軟件查詢、識別判決等環節實時發出入侵報警狀態控制信號。驅動電路將控制信號放大并推動聲光報警設備完成相應動作。當報警延遲 10s 一段時間后自動解除，也可人工手動解除報警信號， 當警情消除后復位電路使系統復位，或者是在聲光報警 10s鐘后有定時器實現自動消除報警。 具體電路模塊設計 熱釋電紅外傳感器原理 熱釋電傳感器是利用紅外輻射與紅外測溫的原理來探測的 ,紅外測溫屬非接觸式測溫，是測溫技術中的主要手段，其特點是測溫范圍廣，響應速 度快和不明顯破壞被測對象溫度場，因而廣泛應用于工業、農業、交通等領域。 非接觸紅外測溫有以下幾點優點： （ 1）測量不干擾被測溫場，不影響溫場分布，從而具有較高的測溫準確度。 （ 2）測溫范圍寬。 （ 3）探測器的響應時間短，反應速度快，易于快速與動態測量。 （ 4）不必接觸被測物體，操作方便。 AT89 C51 復 位電路 信號檢測電路 報警執行電路 LED 發光顯示 放大 驅動 驅動 14 （ 5）可以確定微小目標的溫度。 非接觸測溫技術的意義是顯而易見的。隨著工農業、國防事業、醫學的發展，對溫度測量越來越迫切。在某些場合，溫度測量逐步上升為主要矛盾，引起了各方面的普遍重視。 通常將電磁波譜間隔在 ～ 1000μ m 的區域稱為紅外光譜區，紅外傳感器是一種新型的傳感器，能夠探測物體輻射的紅外線。 熱釋電元件的工作原理是基于熱釋電效應，即在強電介質溫度變化Δ P 的自然極化的存在，此時傳感器有電信號輸出，晶體的這種性質被稱為熱釋電極或熱釋電效應。 有些熱釋電晶體，他們的自發極化方向能用外電場來改變，這些晶體稱作熱釋電 —— 鐵電體。例如： LiTaO2(鉭酸鋰 )、 BaTi O2(鈦酸鋇 )和 TGS（硫酸三甘酞）等。為了使傳感器能夠長期穩定地工作，提高靈敏度，增強抗干擾能力，這里選用了 TGS 晶體制作的雙型探測器 紅外測 溫原理 紅外測溫是通過探測物體表面發射的能量來測量其溫度，由物理學可知，處于絕對溫度（－ ℃）以上的任何物體，都要釋放熱能，而紅外輻射溫度計測量其中與溫度有關波長范圍內的熱能，并將其轉換與溫度成比例的電信號，由此測出其溫度。 據斯蒂芬－波茲曼常數，絕對黑體其溫度 T 于與輻射能之間的關系為： 其中：σ為蒂芬－波茲曼常數，其值為 1012 w/cm2 ， k4 為黑體的溫度；E0 為黑體輻射能。 實際中大多數物體為非黑體，其熱輻射公式為： E=εE0 其中： E 為物體在一定溫度 下的輻射能力； E0 為與 E 在同一溫度下的黑體輻射能 15 力 。 ε為黑度系數，表示物體的發射能力接近黑體的情況，其值在 0～ 1 之間。 由上可知，任何物體只要溫度不是絕對零度都不斷地發射紅外輻射，物體的溫度越高，輻射的功率就越大，只要知道物體的溫度和它的比輻射率，就可算出它所發射的輻射功率。所以如果能量出物體的輻射功率，則可確定它的溫度。 熱釋紅外傳感器的結構 紅外探測器是紅外熱釋傳感器的重要組成部分。它可以分成熱釋電探測器和光子探測器兩大類：其中，熱釋電探測器是電效應工作的探測器，其響應速度雖不如光子型，