熱釋電人體感應(yīng)紅外報(bào)警器設(shè)計(jì)制作1

1、麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電信息分院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)釋電人體感應(yīng)紅外報(bào)警器設(shè)計(jì)制作學(xué)生學(xué)號(hào)： 0309100911 學(xué)生姓名： 鄭知兵 導(dǎo)師姓名： 徐海峰 班級(jí) 電信0909 專業(yè)名稱 電子信息工程技術(shù) 提交日期 20 年 月 日 辯論日期 20 年 月 日 20 年 月 麗職院機(jī)電信息分院畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要隨著人們生活水平的不斷的提高，入室搶劫時(shí)有發(fā)生，尤其是在現(xiàn)在化技術(shù)高度開展的今天，犯罪更趨于智能化，手段更隱蔽，所以采用電子技術(shù)、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為根底的平安防范技術(shù)的器材設(shè)備，并將其構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，將發(fā)揮最大的功能做作用。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、警戒等安保裝置中等到了

2、廣泛的應(yīng)用熱釋電紅外傳感器，它的制作簡(jiǎn)單、本錢低、安裝比擬方便，而且防盜性能比擬穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、平安可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，便于多用戶統(tǒng)一管理。本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)局部。硬件局部包括單片機(jī)控制模塊、紅外探頭模塊、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警模塊、LED控制模塊等局部組成。處理器采用51系列單片機(jī)AT89S52，程序使用C語(yǔ)言編寫，用Multisim仿真軟件進(jìn)行仿真。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。 關(guān)鍵字：熱釋電紅外傳感器、AT89S52、紅外線目 錄一、引言3二、設(shè)計(jì)任務(wù)分析3三、技術(shù)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)施43.1本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案4系統(tǒng)概述4功能模塊11具體電路模塊設(shè)計(jì)

3、123.1.4 系統(tǒng)硬件電路的選擇及說明163.2軟件的程序?qū)崿F(xiàn)16中斷程序工作流程圖16四、總結(jié)評(píng)價(jià)17致謝18參考文獻(xiàn)18附件一：總體原理圖設(shè)計(jì)19附件二：程序源代碼20一、引言隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步 ,人們對(duì)環(huán)境的平安性提出更高的要求 ,很多小區(qū)都安裝了智能報(bào)警系統(tǒng) ,大大提高了小區(qū)的平安程度 ,有效保證居民的人身財(cái)產(chǎn)平安.目前國(guó)內(nèi)使用的各類防盜、保安報(bào)警器根本都是以超聲波、主動(dòng)式紅外發(fā)射/接收以及微波等技術(shù)為根底.而這里所設(shè)計(jì)的被動(dòng)式紅外報(bào)警器那么采用了美國(guó)的傳感元件熱釋電紅外傳感器.這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線 ,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào),同時(shí) ,它還能鑒別出運(yùn)動(dòng)

4、的生物與其它非生物.熱釋電紅外傳感器既可用于防盜報(bào)警裝置,也可以用于自動(dòng)控制、接近開關(guān)、遙測(cè)等領(lǐng)域.本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡(jiǎn)單、本錢低、安裝比擬方便，而且防盜性能比擬穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、平安可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，便于多用戶統(tǒng)一管理。本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)局部。硬件局部包括單片機(jī)控制電路、紅外探頭電路、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路、LED控制電路等局部組成。處理器采用51系列單片機(jī)AT89S52，整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。二、設(shè)計(jì)任務(wù)分析1.該設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)局部。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)警等模塊子函數(shù)。2.本紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)由

5、熱釋電紅外傳感器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED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(bào)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)定模塊等局部組成。3.系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能。當(dāng)人員外出時(shí)，可把報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài)，探測(cè)器工作起來,當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到動(dòng)作，設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比擬電路送至門限開關(guān)，翻開門限閥門送出TTL 電平至AT89S52單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路使警號(hào)發(fā)聲。4.紅外線具有隱蔽性，在露天防護(hù)的地方設(shè)計(jì)一束紅外線可以方便地檢測(cè)

6、到是否有人出入。此類裝置設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：其一是能有效判斷是否有人員進(jìn)入；其二是盡可能大地增加防護(hù)范圍。當(dāng)然，系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性也是追求的重要指標(biāo)。至于報(bào)警可采用聲光信號(hào)三、技術(shù)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)施3.1本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)概述1AT89S52簡(jiǎn)介 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(chǔ)器 1000次擦寫周期 全靜態(tài)操作：0Hz33Hz 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 32個(gè)可編程I/O口線 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 八個(gè)中斷源 全雙工UART串行通道 低功耗空閑和掉電模式 掉電后中斷可喚醒 看門狗定時(shí)器 雙數(shù)據(jù)指針 掉電標(biāo)識(shí)符1. 功能特征描述AT89S52是一種低功耗

7、、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。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、超有效的解決方案。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(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0H

8、z 靜態(tài)邏輯操作，支持2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(shí)器/計(jì)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(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)2. 引腳功能VCC ：電源GND: 接地 P0口： P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，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(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)

9、。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。2.4 P1口：P1 口是一個(gè)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(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫“1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，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(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入P1.0/T2和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入P1.1/T2EX，具體如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。引腳號(hào)第二功能P1.0T2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入，時(shí)鐘輸出P1.1T2EX定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和

10、方向控制P1.5MOSI在系統(tǒng)編程用P1.6MISO在系統(tǒng)編程用P1.7SCK在系統(tǒng)編程用2.5 P2口：P2 口是一個(gè)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(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫“1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，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(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器例如執(zhí)行MOVX DPTR時(shí)，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(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校

11、驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。2.6 P3口：P3 口是一個(gè)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(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫“1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，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，如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。引腳號(hào)第二功能P3.0RXD串行輸入P3.1TXD串行輸出P3.2 (外部中斷0)P3.3 (外部中斷1)P3.4T0定時(shí)器0外部輸入P3.5T1定時(shí)器1外部輸入P3.6 (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

12、器寫選通)P3.7 (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)2.7 RST：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。特殊存放器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。2.8 ALE/：地址鎖存控制信號(hào)ALE是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳()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(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過。如果需要，

13、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(shí)有效。否那么，ALE 將被微弱拉高。這個(gè)ALE 使能標(biāo)志位地址為8EH的SFR的第0位的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。2.9 ：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)()是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不被激活。2.10 /VPP：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，也

14、接收12伏VPP電壓。2.11 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。2.12 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。3. 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)MCS-51器件有單獨(dú)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以64K尋址。3.1 程序存儲(chǔ)器: 如果引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開始。對(duì)于89S52，如果 接VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲(chǔ)器地址為0000H1FFFH開始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000HFFFFH。3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器: AT89S52 有256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。高128 字節(jié)與特殊功能存放器重疊。也就是說高128字節(jié)與特殊功能存放器有相同的地址，而

15、物理上是分開的。當(dāng)一條指令訪問高于7FH 的地址時(shí)，尋址方式?jīng)Q定CPU 訪問高128 字節(jié)RAM 還是特殊功能存放器空間。直接尋址方式訪問特殊功能存放器SFR。例如，下面的直接尋址指令訪問0A0HP2口存儲(chǔ)單元MOV 0A0H , #data使用間接尋址方式訪問高128 字節(jié)RAM。例如，下面的間接尋址方式中，R0 內(nèi)容為0A0H，訪問的是地址0A0H的存放器，而不是P2口它的地址也是0A0H。MOV R0 , #data堆棧操作也是簡(jiǎn)介尋址方式。因此，高128字節(jié)數(shù)據(jù)RAM也可用于堆?？臻g。4. 看門狗定時(shí)器WDT是一種需要軟件控制的復(fù)位方式。WDT 由13位計(jì)數(shù)器和特殊功能存放器中的看門狗

16、定時(shí)器復(fù)位存儲(chǔ)器WDTRST構(gòu)成。WDT 在默認(rèn)情況下無法工作；為了激活WDT，戶用必須往WDTRST 存放器地址：0A6H中依次寫入01EH 和0E1H。當(dāng)WDT激活后，晶振工作，WDT在每個(gè)機(jī)器周期都會(huì)增加。WDT計(jì)時(shí)周期依賴于外部時(shí)鐘頻率。除了復(fù)位硬件復(fù)位或WDT溢出復(fù)位，沒有方法停止WDT工作。當(dāng)WDT溢出，它將驅(qū)動(dòng)RSR引腳一個(gè)高個(gè)電平輸出。4.1 WDT的使用為了激活WDT，用戶必須向WDTRST存放器地址為0A6H的SFR依次寫入0E1H和0E1H。當(dāng)WDT激活后，用戶必須向WDTRST寫入01EH和0E1H喂狗來防止WDT溢出。當(dāng)計(jì)數(shù)到達(dá)8191(1FFFH)時(shí)，13 位計(jì)數(shù)器

17、將會(huì)溢出，這將會(huì)復(fù)位器件。晶振正常工作、WDT激活后，每一個(gè)機(jī)器周期WDT 都會(huì)增加。為了復(fù)位WDT，用戶必須向WDTRST 寫入01EH 和0E1HWDTRST 是只讀存放器。WDT 計(jì)數(shù)器不能讀或?qū)?。?dāng)WDT 計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，將給RST 引腳產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖輸出，這個(gè)復(fù)位脈沖持續(xù)96個(gè)晶振周期TOSC，其中TOSC=1/FOSC。為了很好地使用WDT，應(yīng)該在一定時(shí)間內(nèi)周期性寫入那局部代碼，以防止WDT復(fù)位。4.2 掉電和空閑方式下的WDT在掉電模式下，晶振停止工作，這意味這WDT也停止了工作。在這種方式下，用戶不必喂狗。有兩種方式可以離開掉電模式：硬件復(fù)位或通過一個(gè)激活的外部中斷。通過硬件復(fù)

18、位退出掉電模式后，用戶就應(yīng)該給WDT 喂狗，就如同通常AT89S52 復(fù)位一樣。通過中斷退出掉電模式的情形有很大的不同。中斷應(yīng)持續(xù)拉低很長(zhǎng)一段時(shí)間，使得晶振穩(wěn)定。當(dāng)中斷拉高后，執(zhí)行中斷效勞程序。為了防止WDT在中斷保持低電平的時(shí)候復(fù)位器件，WDT 直到中斷拉低后才開始工作。這就意味著WDT 應(yīng)該在中斷效勞程序中復(fù)位。為了確保在離開掉電模式最初的幾個(gè)狀態(tài)WDT不被溢出，最好在進(jìn)入掉電模式前就復(fù)WDT。在進(jìn)入待機(jī)模式前，特殊存放器AUXR的WDIDLE位用來決定WDT是否繼續(xù)計(jì)數(shù)。默認(rèn)狀態(tài)下，在待機(jī)模式下，WDIDLE0，WDT繼續(xù)計(jì)數(shù)。為了防止WDT在待機(jī)模式下復(fù)位AT89S52，用戶應(yīng)該建立一

19、個(gè)定時(shí)器，定時(shí)離開待機(jī)模式，喂狗，再重新進(jìn)入待機(jī)模式。文檔來自于網(wǎng)絡(luò)搜索5. UART在AT89S52 中，UART 的操作與AT89C51 和AT89C52 一樣。為了獲得更深入的關(guān)于UART 的信息，可參考ATMEL 網(wǎng)站 / atmel 。從這個(gè)主頁(yè)，選擇“Products，然后選擇“8051-Architech Flash Microcontroller，再選擇“ProductOverview即可。6. 定時(shí)器0 和定時(shí)器1在AT89S52 中，定時(shí)器0 和定時(shí)器1 的操作與AT89C51 和AT89C52 一樣。為了獲得更深入的關(guān)于UART 的信息，可參考ATMEL 網(wǎng)站 :/ at

20、mel 。從這個(gè)主頁(yè)，選擇“Products，然后選擇“8051-Architech Flash Microcontroller，再選擇“Product Overview即可。7. 定時(shí)器2定時(shí)器2是一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，它既可以做定時(shí)器，又可以做事件計(jì)數(shù)器。其工作方式由特殊存放器T2CON中的C/T2位選擇如表2所示。定時(shí)器2有三種工作模式：捕捉方式、自動(dòng)重載向下或向上計(jì)數(shù)和波特率發(fā)生器。如表3 所示，工作模式由T2CON中的相關(guān)位選擇。定時(shí)器2 有2 個(gè)8位存放器：TH2和TL2。在定時(shí)工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期，TL2 存放器都會(huì)加1。由于一個(gè)機(jī)器周期由12 個(gè)晶振周期構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)頻

21、率就是晶振頻率的1/12。表3 定時(shí)器2工作模式RCLK +TCLKCP/TR2MODE00116位自動(dòng)重載01116位捕捉1X1波特率發(fā)生器XX0不用在計(jì)數(shù)工作方式下，存放器在相關(guān)外部輸入角T2 發(fā)生1 至0 的下降沿時(shí)增加1。在這種方式下，每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣外部輸入。一個(gè)機(jī)器周期采樣到高電平，而下一個(gè)周期采樣到低電平，計(jì)數(shù)器將加1。在檢測(cè)到跳變的這個(gè)周期的S3P1 期間，新的計(jì)數(shù)值出現(xiàn)在存放器中。因?yàn)樽R(shí)別10的跳變需要2個(gè)機(jī)器周期24個(gè)晶振周期，所以，最大的計(jì)數(shù)頻率不高于晶振頻率的1/24。為了確保給定的電平在改變前采樣到一次，電平應(yīng)該至少在一個(gè)完整的機(jī)器周期內(nèi)保持不變。7.1

22、 捕捉方式在捕捉模式下，通過T2CON中的EXEN2來選擇兩種方式。如果EXEN2=0，定時(shí)器2時(shí)一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，溢出時(shí)，對(duì)T2CON 的TF2標(biāo)志置位，TF2引起中斷。如果EXEN2=1，定時(shí)器2做相同的操作。除上述功能外，外部輸入T2EX引腳P1.11至0的下跳變也會(huì)使得TH2和TL2中的值分別捕捉到RCAP2H和RCAP2L中。除此之外，T2EX 的跳變會(huì)引起T2CON 中的EXF2 置位。像TF2 一樣，T2EX 也會(huì)引起中斷。7.2 自動(dòng)重載當(dāng)定時(shí)器2 工作于16 位自動(dòng)重載模式，可對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)向上計(jì)數(shù)或向下計(jì)數(shù)。這一功能可以通過特殊存放器T2MOD見表4中的DCEN向下計(jì)數(shù)

23、允許位來實(shí)現(xiàn)。通過復(fù)位，DCEN 被置為0，因此，定時(shí)器2 默認(rèn)為向上計(jì)數(shù)。DCEN 設(shè)置后，定時(shí)器2就可以取決于T2EX向上、向下計(jì)數(shù)。DCEN=0 時(shí)，定時(shí)器2 自動(dòng)計(jì)數(shù)。通過T2CON 中的EXEN2 位可以選擇兩種方式。如果EXEN2=0，定時(shí)器2計(jì)數(shù)，計(jì)到0FFFFH后置位TF2溢出標(biāo)志。計(jì)數(shù)溢出也使得定時(shí)器存放器重新從RCAP2H 和RCAP2L 中加載16 位值。定時(shí)器工作于捕捉模式，RCAP2H和RCAP2L的值可以由軟件預(yù)設(shè)。如果EXEN2=1，計(jì)數(shù)溢出或在外部T2EXP1.1引腳上的1到0的下跳變都會(huì)觸發(fā)16位重載。這個(gè)跳變也置位EXF2中斷標(biāo)志位。置位DCEN，允許定時(shí)器

24、2向上或向下計(jì)數(shù)。在這種模式下，T2EX引腳控制著計(jì)數(shù)的方向。T2EX上的一個(gè)邏輯1使得定時(shí)器2向上計(jì)數(shù)。定時(shí)器計(jì)到0FFFFH溢出，并置位TF2。定時(shí)器的溢出也使得RCAP2H和RCAP2L中的16位值分別加載到定時(shí)器存儲(chǔ)器TH2和TL2中。T2EX 上的一個(gè)邏輯0 使得定時(shí)器2 向下計(jì)數(shù)。當(dāng)TH2 和TL2 分別等于RCAP2H 和RCAP2L中的值的時(shí)候，計(jì)數(shù)器下溢。計(jì)數(shù)器下溢，置位TF2，并將0FFFFH加載到定時(shí)器存儲(chǔ)器中。定時(shí)器2上溢或下溢，外部中斷標(biāo)志位EXF2 被鎖死。在這種工作模式下，EXF2不能觸發(fā)中斷。個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途8. 波特率發(fā)生器通過設(shè)置T2CON中的TC

25、LK或RCLK可選擇定時(shí)器2 作為波特率發(fā)生器。如果定時(shí)器2作為發(fā)送或接收波特率發(fā)生器，定時(shí)器1可用作它用，發(fā)送和接收的波特率可以不同。如圖8 所示，設(shè)置RCLK 和或TCLK 可以使定時(shí)器2 工作于波特率產(chǎn)生模式。波特率產(chǎn)生工作模式與自動(dòng)重載模式相似，因此，TH2 的翻轉(zhuǎn)使得定時(shí)器2 存放器重載被軟件預(yù)置16位值的RCAP2H和RCAP2L中的值。模式1和模式3的波特率由定時(shí)器2溢出速率決定，具體如下公式：定時(shí)器可設(shè)置成定時(shí)器，也可為計(jì)數(shù)器。在多數(shù)應(yīng)用情況下，一般配置成定時(shí)方式CP/=0。定時(shí)器2 用于定時(shí)器操作與波特率發(fā)生器有所不同，它在每一機(jī)器周期1/12晶振周期都會(huì)增加；然而，作為波特

26、率發(fā)生器，它在每一機(jī)器狀態(tài)1/2晶振周期都會(huì)增加。波特率計(jì)算公式如下：其中，RCAP2H,RCAP2L是RCAP2H和RCAP2L組成的16位無符號(hào)整數(shù)。特別強(qiáng)調(diào)，TH2的翻轉(zhuǎn)并不置位TF2，也不產(chǎn)生中斷； EXEN2置位后，T2EX引腳上10的下跳變不會(huì)使RCAP2H，RCAP2L重載到TH2，TL2中。因此，定時(shí)器2作為波特率發(fā)生器，T2EX也還可以作為一個(gè)額外的外部中斷。定時(shí)器2處于波特率產(chǎn)生模式，TR2=1，定時(shí)器2正常工作。TH2或TL2不應(yīng)該讀寫。在這種模式下，定時(shí)器在每一狀態(tài)都會(huì)增加，讀或?qū)懢筒粫?huì)準(zhǔn)確。存放器RCAP2可以讀，但不能寫，因?yàn)閷懣赡芎椭剌d交迭，造成寫和重載錯(cuò)誤。在讀

27、寫定時(shí)器2 或RCAP2存放器時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉定時(shí)器TR2清0。9. 可編程時(shí)鐘輸出可以通過編程在P1.0 引腳輸出一個(gè)占空比為50%的時(shí)鐘信號(hào)。這個(gè)引腳除了常規(guī)的I/O 角外，還有兩種可選擇功能。它可以通過編程作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的外部時(shí)鐘輸入或占空比為50%的時(shí)鐘輸出。當(dāng)工作頻率為16MHZ時(shí)，時(shí)鐘輸出頻率范圍為61HZ到4HZ。為了把定時(shí)器2配置成時(shí)鐘發(fā)生器，位C/T2CON.1必須清0，位T2OET2MOD.1必須置1。位TR2T2CON.2啟動(dòng)、停止定時(shí)器。時(shí)鐘輸出頻率取決于晶振頻率和定時(shí)器2捕捉存放器RCAP2H，RCAP2L的重載值，如公式所示：在時(shí)鐘輸出模式下，定時(shí)器2不會(huì)產(chǎn)生中

28、斷，這和定時(shí)器2用作波特率發(fā)生器一樣。定時(shí)器2也可以同時(shí)用作波特率發(fā)生器和時(shí)鐘產(chǎn)生。不過，波特率和輸出時(shí)鐘頻率相互并不獨(dú)立，它們都依賴于RCAP2H和RCAP2L。10. 中斷AT89S52 有6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷 和，三個(gè)定時(shí)中斷定時(shí)器0、1、2和一個(gè)串行中斷。每個(gè)中斷源都可以通過置位或去除特殊存放器IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。IE.6位是不可用的。對(duì)于AT89S52，IE.5位也是不能用的。用戶軟件不應(yīng)給這些位寫1。它們?yōu)锳T89系列新產(chǎn)品預(yù)留。定時(shí)器2可以被存放器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯

29、觸發(fā)。程序進(jìn)入中斷效勞后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清0。實(shí)際上，中斷效勞程序必須判定是否是TF2 或EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清0。定時(shí)器0和定時(shí)器1標(biāo)志位TF0 和TF1在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S5P2被置位。它們的值一直到下一個(gè)周期被電路捕捉下來。然而，定時(shí)器2 的標(biāo)志位TF2 在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S2P2被置位，在同一個(gè)周期被電路捕捉下來。11. 晶振特性AT89S52 單片機(jī)有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反相放大器，XTAL1 和XTAL2 分別是放大器的輸入、輸出端。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來一起構(gòu)成自激振蕩器。從外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件的話，XTAL2 可以不接，而從XTAL1

30、接入。由于外部時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過二分頻觸發(fā)后作為外部時(shí)鐘電路輸入的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有其它要求，最長(zhǎng)低電平持續(xù)時(shí)間和最少高電平持續(xù)時(shí)間等還是要符合要求的。12. 空閑模式在空閑工作模式下，CPU 處于睡眠狀態(tài)，而所有片上外部設(shè)備保持激活狀態(tài)。這種狀態(tài)可以通過軟件產(chǎn)生。在這種狀態(tài)下，片上RAM和特殊功能存放器的內(nèi)容保持不變。空閑模式可以被任一個(gè)中斷或硬件復(fù)位終止。由硬件復(fù)位終止空閑模式只需兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號(hào)，在這種情況下，片上硬件禁止訪問內(nèi)部RAM，而可以訪問端口引腳。空閑模式被硬件復(fù)位終止后，為了防止預(yù)想不到的寫端口，激活空閑模式的那一條指令的下一條指令不應(yīng)該是寫端口或外部存儲(chǔ)器。

31、13. 掉電模式在掉電模式下，晶振停止工作，激活掉電模式的指令是最后一條執(zhí)行指令。片上RAM和特殊功能存放器保持原值，直到掉電模式終止。掉電模式可以通過硬件復(fù)位和外部中斷退出。復(fù)位重新定義了SFR 的值，但不改變片上RAM 的值。在VCC未恢復(fù)到正常工作電壓時(shí)，硬件復(fù)位不能無效，并且應(yīng)保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間以使晶振重新工作和初始化。 1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外線傳感器，它的制作簡(jiǎn)單、本錢低，安裝比擬方便，而且防盜性能比擬穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、平安可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，便于多用戶統(tǒng)一管理和用戶操作。為了探測(cè)移動(dòng)人體，通常使用雙元件型熱釋電紅外線傳感器，在這種傳感

32、器內(nèi)部，兩個(gè)靈敏元件反相連接，當(dāng)人體靜止時(shí)兩元件極化程度相同，互相抵消。但人體移動(dòng)時(shí)，兩元件極化程度不同，凈輸出電壓不為0，從而到達(dá)了探測(cè)移動(dòng)人體的目的。該設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)局部。模塊化分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)警等模塊子函數(shù)。電路結(jié)構(gòu)做成可劃分為：熱釋電紅外傳感器、家庭智能報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED控制電路及相關(guān)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(bào)警等功能。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來說，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件組

33、成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。功能模塊本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)局部。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED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(bào)警等功能。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來說，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、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(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。從設(shè)計(jì)的要求來分析該設(shè)計(jì)須包含如

34、下結(jié)構(gòu)：熱釋電紅外傳感探頭電路、報(bào)警電路、單片機(jī)、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3-3 AT89S52復(fù)位電路信號(hào)檢測(cè)電路報(bào)警執(zhí)行電路LED發(fā)光顯示放大驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)圖3-3 總體設(shè)計(jì)框圖處理器采用51系列單片機(jī)AT89S52。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比擬電路送至門限開關(guān)，翻開門限閥門送出TTL 電平至AT89S52單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識(shí)別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)放大并推動(dòng)聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動(dòng)作。具體電路模塊設(shè)計(jì)1. 放大電路的設(shè)計(jì)如圖6所示為最

35、根本的放大電路，Vi是輸入電壓信號(hào)，Vo是輸出放大的電壓信號(hào)。如圖3-4圖3-4 放大電路圖2. 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)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(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個(gè)振蕩周期為1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為1us5。如圖3-5所示。圖3-5 時(shí)鐘電路圖3. 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位方法一般有上電自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)位，單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后,

36、 在RESET端持續(xù)給出2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作。例如使用晶振頻率為12MHz時(shí)，那么復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于2us。本設(shè)計(jì)采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。如圖3-6所示圖3-6 復(fù)位電路圖4. 發(fā)光二極管報(bào)警電路的設(shè)計(jì)由4個(gè)發(fā)光二極管接上電阻后連上單片的RXD的引腳，外接VCC，當(dāng)單片機(jī)的RXD引腳被置低電平后，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，起到報(bào)警作用8。如圖3-7所示圖3-7 發(fā)光二極管報(bào)警電路圖5. 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì)如下列圖所示，用一個(gè)Speaker和三極管、電阻接到單片機(jī)的P25引腳上，構(gòu)成聲音報(bào)警電路，如圖10示為聲音報(bào)警電路。如圖3-8所示圖3-8 聲音報(bào)警電路圖 系統(tǒng)硬件電

37、路的選擇及說明硬件電路的設(shè)計(jì)見附圖示，從以上的分析可知在本設(shè)計(jì)中要用到如下器件： AT89S52、熱釋電紅外傳感器、LED、按鍵、蜂鳴器等一些單片機(jī)外圍應(yīng)用電路，以及單片機(jī)的手工復(fù)位電路等。其中D1為電源工作指示燈，D2是正常工作指示燈，D3D6是起報(bào)警指示作用，當(dāng)RXD腳被置低電平時(shí)，D3D6亮紅燈開始報(bào)警，同樣，TXD腳置高電平時(shí)聲音報(bào)警電路開始工作。電路設(shè)有2個(gè)按鍵，S1鍵作為倒計(jì)時(shí)的暫停鍵, S2鍵作為作為電路復(fù)位鍵3.2軟件的程序?qū)崿F(xiàn)中斷程序工作流程圖來的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警，報(bào)警持續(xù)10秒鐘后自動(dòng)停止報(bào)警,然后程序開

38、始循環(huán)工作，檢測(cè)是否還有下次觸發(fā)信號(hào)，等待報(bào)警從而使報(bào)警器進(jìn)入連續(xù)工作狀態(tài)。同時(shí)，利用中斷方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警持續(xù)時(shí)間未到10秒時(shí)，用手工按鍵停止的聲光報(bào)警的作用。手工按鍵停止報(bào)警中斷效勞程序工作流程圖，如圖3-9所示；圖3-9 中斷效勞程序工作流程圖四、總結(jié)評(píng)價(jià)本設(shè)計(jì)研究了一種基于單片機(jī)技術(shù)的無線智能防盜報(bào)警器。該防盜報(bào)警器通過以AT89C51單片機(jī)為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，它是一種新穎的被動(dòng)式紅外探測(cè)器件，能夠以非接觸方式探測(cè)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(hào)輸出，同時(shí)能有效的抑制人體輻射波長(zhǎng)以外的紅外光線與可見光的干擾。平時(shí)傳感器輸出低電平，當(dāng)有人在探測(cè)區(qū)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)

39、輸出低電平變?yōu)楦唠娖剑烁唠娖捷斎雴纹瑱C(jī)，作為單片機(jī)的外部觸發(fā)信號(hào)處理，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部軟件編程處理后，單片機(jī)輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警。該報(bào)警器的最大特點(diǎn)就是使用戶能夠操作簡(jiǎn)單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報(bào)率低。隨著現(xiàn)代人們平安意識(shí)的增強(qiáng)以及科學(xué)技術(shù)的快速開展，相信報(bào)警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。 到目前為止我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也即將告一段落了，在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，自己也學(xué)習(xí)到了很多以前沒有沒有經(jīng)歷過的知識(shí)，讓我更加清楚了理論知識(shí)和實(shí)踐能力的差異了，了解到自己的短處，培養(yǎng)了我的獨(dú)立思考能力，進(jìn)一步提高了自己在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中研究問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)

40、了自己的缺乏之處，和一些問題的存在，并有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)和開展，讓自己在未來的工作和學(xué)習(xí)之中更快的適應(yīng)和提高自己。致謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了指導(dǎo)老師 老師的熱心指導(dǎo)。自始至終關(guān)心催促畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程和進(jìn)度。幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問題。還不斷向我傳授分析問題和解決問題的方法，并指出了正確的努力方向，使我在畢設(shè)過程中少走很多彎路。同時(shí)，他還提供應(yīng)我們專門的各種設(shè)備及場(chǎng)所，使我在調(diào)試過程中能夠有充足的時(shí)間。在這里非常感謝海峰老師的指導(dǎo)和幫助，并致以誠(chéng)摯的謝意！同時(shí)，身邊的同學(xué)給了我許多的幫助。在此，我向身邊關(guān)心我的同學(xué)致以誠(chéng)摯的謝意！另外，系里的領(lǐng)導(dǎo)和老師也給了我們必要的指導(dǎo)，我也向系和年級(jí)的領(lǐng)導(dǎo)們表示衷心的感謝！最后感謝學(xué)院對(duì)我這幾年的培養(yǎng)。參考文獻(xiàn) 1胡萍.串口通信的紅外報(bào)警器的研制J.計(jì)