【正文】 電平至AT89C52單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運算后驅(qū)動執(zhí)行報警電路使警號發(fā)聲。(4)紅外線具有隱蔽性，在露天防護(hù)的地方設(shè)計一束紅外線可以方便地檢測到是否有人出入。此類裝置設(shè)計的要點：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)。 總體設(shè)計思路本設(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(jī)控制電路、LCD12864顯示電路及相關(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(jī)就是設(shè)計的中心單元，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。該應(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(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1總體設(shè)計框圖所示。圖1 總體設(shè)計框圖處理器采用51系列單片機(jī)AT89C52。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AT89C52單片機(jī)。在單片機(jī)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報警和顯示設(shè)備完成相應(yīng)動作。直到有人發(fā)現(xiàn)并復(fù)位之后系統(tǒng)停止顯示和報警。3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 熱釋電紅外傳感器電路 熱釋電紅外傳感器簡單介紹熱釋電紅外線(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。如圖2所示為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。圖2 熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖 PIR的原理特性熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)制成的探測元件，在每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大后向外輸出。人體輻射的紅外線中心波長為910um。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為710um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。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)信號處理而輸出電壓信號。 無線人體熱釋電紅外傳感器的優(yōu)缺點(1)本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。價格低廉。 (2)容易受各種熱源、光源干擾。(3)被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收。 (4)易受射頻輻射的干擾。 (5)環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度明顯下降，有時造成短時失靈。 抗干擾性能(1)防小動物干擾探測器安裝在推薦地使用高度，對探測范圍內(nèi)地面上地小動物，一般不產(chǎn)生報警。(2)抗電磁干擾，一般手機(jī)電磁干擾不會引起誤報。(3)抗燈光干擾探測器在正常靈敏度的范圍內(nèi)，受3米外H4鹵素?zé)敉高^玻璃照射，不產(chǎn)生報警。 性能指標(biāo)(1)發(fā)射頻率：。(2)發(fā)射電流：35毫安/工作電壓9V或者50毫安/工作電壓12V。(3)發(fā)射功率：200毫瓦。(4)無線報警距離：300米（空曠地）。(5)探測距離：6～8米（探測器正前方，室溫25度）。(6)探測角度：水平120176。，垂直60176。 LCD12864顯示電路 LCD12864簡單介紹LCD12864分為兩種，帶字庫的和不帶字庫的，不帶字庫的液晶顯示漢字的時候可以選擇自己喜歡的字體。而帶字庫的液晶，只能顯示GB2312字體。以Proteus中的AMPIRE12864為例，此塊液晶不帶字庫。其液晶含有兩個液晶驅(qū)動器，每塊驅(qū)動器都控制64*64個點，分為左右兩個屏幕顯示，總共為128*64個點（即有12864個點）。所以AMPIRE128*64有CS1和CS2兩個片選端的。，其引腳圖如圖3所示，它的液晶驅(qū)動器為KS0108。圖3 AMPIRE12864引腳圖LCD12864的管腳共有20個之多，但是連接的電路并不復(fù)雜。但要注意的是LCD的電源共有2組，一組是用于驅(qū)動LCD顯示，另一組用于背光顯示?？蓪⑦@兩組連再一起或者背光電源省略。另外有個輸入管腳V0需要接入LCD調(diào)整電壓來調(diào)節(jié)對比度。通常剛使用液晶時的問題是由此引起的，對比度過高于或過低均會使屏幕無法正常顯示。它可接至10K20K電位器的調(diào)整端，電位器兩端分別接至VO與Vout。目前市場上某些LCD12864的對比度可由單片機(jī)操作其寄存器調(diào)節(jié)，可根據(jù)不同的條件進(jìn)行選擇。其余的端口均連接至單片機(jī)。本次設(shè)計將數(shù)據(jù)口DB0DB7連接至P0口，RS、RW、E、CS具體引腳說明如下表1所示。表1 AMPIRE12864引腳功能表引腳符號狀態(tài)引腳名稱功能，CS2輸入芯片片選端，低電平有效CS1=0開左屏幕，CS1=1關(guān)左屏幕CS2=0開右屏幕，CS2=1關(guān)右屏幕RS輸入數(shù)據(jù)/命令選擇信號RS=1為數(shù)據(jù)操作，RS=0為寫指令或讀狀態(tài)RW輸入讀寫選擇信號R/W=1為讀選通，R/W=0為寫選通E輸入讀寫使能信號在E下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存(寫)入液晶，在E高電平期間，數(shù)據(jù)被讀出DB0—DB7三態(tài)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)或指令的傳送通道RST輸入復(fù)位信號，低電平時復(fù)位復(fù)位時，關(guān)閉液晶顯示，使顯示起始行為0，可以跟單片機(jī)的復(fù)位引腳RST相連，也可以直接接VCC，使之不起作用V0液晶顯示器驅(qū)動電壓Vout10VLCD驅(qū)動負(fù)電壓另外說明此液晶有8頁，一頁有8行點陣點，左右各64列，共128列。其驅(qū)動器為KS0108，圖4為KS0108控制驅(qū)動器顯示RAM的地址結(jié)構(gòu)。圖4 KS0108控制驅(qū)動器顯示RAM的地址結(jié)構(gòu) LCD12864操作指令說明（1）行(line)設(shè)置命令:由此可見顯示的起始行地址為0XC0，共64行，有規(guī)律地改變起始行號，可以實現(xiàn)滾屏效果。（2）頁(page)設(shè)置指令:起始頁地址為0XB8，因為液晶有64行點，分為8頁，每頁就有8行點。（3）列(column)地址設(shè)置指令:每塊驅(qū)動器的列地址都是從0X40到0X7F，共64列，所以此液晶共有128列點。（4）讀狀態(tài)指令:BUSY：為1內(nèi)部忙，不能對液晶進(jìn)行操作，為0工作正常。ON/OFF:為1顯示關(guān)閉，為0顯示打開。RESET: 為1復(fù)位狀態(tài)，為0顯示正常。（5）選屏說明： 單片機(jī)控制電路 AT89C52單片機(jī)簡介本次畢業(yè)設(shè)計選用的單片機(jī)是AT89C52，AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 引腳排列了及其功能AT89C52單片機(jī)的封裝形式有PDIP,TQFP和PLCC等，圖5是其PDIP（Plastic Dual InLine Package）封裝的引腳排列圖4所示。圖5 AT89SC2單片機(jī)引腳排列圖（PDIP封裝）主要引腳說明：P0口P0口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P1 口P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。與AT89C51不同之處是， 還可分別作為定時/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（）和輸入（），P2 口P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL 邏輯門電路。對端口P2 寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR 指令）時，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVX @RI 指令）時，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和一些控制信號。P3 口P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對P3 口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能。P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE 脈沖。對Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。PSEN程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓Vpp。XTAL1振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。4 具體電路模塊設(shè)計 熱釋電紅外傳感器原理本設(shè)計所用的熱釋感器就采用這種雙探測元的結(jié)構(gòu)。其工作電路原理及設(shè)計電路如圖6所示, 在VCC電源端利用C1和R2來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號。當(dāng)檢測到人體移動信號時，電荷信號經(jīng)過FET放大后，經(jīng)過C2，R1的穩(wěn)壓后使輸出