【正文】 ..........................................................................................................23附錄 1(匯編語言程序 )......................................................................................................23附錄 2(系統(tǒng)總體電路 )......................................................................................................24附錄 3(電路板實(shí)物圖 )......................................................................................................25即可）：Equation Chapter 1 Section 11 緒論在 一 些 電 影 、 電 視 劇 中 我 們 常 可 以 看 到 ， 有 些 博 物 館 等 安 全 性 要 求 比 較 高 的 場(chǎng)所 ， 在 安 防 電 腦 系 統(tǒng) 的 屏 幕 上 面 ， 顯 示 著 一 根 根 紅 線 ， 如 果 有 人 進(jìn) 入 不 小 心 “觸 ”到 了 這 根 紅 線 ， 那 么 報(bào) 警 器 就 會(huì) 發(fā) 響 。 這 就 是 紅 外 線 報(bào) 警 器 。 課題研究的意義紅外線報(bào)警器分主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種 [1]。主動(dòng)式紅外線報(bào)警器，是報(bào)警器主動(dòng)發(fā)出紅外線，紅外線碰到障礙物，就會(huì)反彈回來，被報(bào)警器的探頭接收。如果探頭監(jiān)測(cè)到，紅外線是靜止不動(dòng)的，也就是不斷發(fā)出紅線線又不斷反彈的，那么報(bào)警器就不會(huì)報(bào)警。當(dāng)有會(huì)動(dòng)的物體觸犯了這根看不見的紅線的時(shí)候，探頭就會(huì)檢測(cè)到有異常，就會(huì)報(bào)警。　　被動(dòng)式報(bào)警器少了一項(xiàng)功能，就是發(fā)射紅外線。物理學(xué)上告訴我們，當(dāng)物體的溫度高于 0K 的時(shí)候，就會(huì)發(fā)出紅外線，換句話說任何物體都能發(fā)出紅外線 [2]。而其后的原理，被動(dòng)式報(bào)警器和主動(dòng)式是一樣的。紅外線報(bào)警器對(duì)溫度敏感，溫度越高的物體輻射出的紅外線越強(qiáng)，當(dāng)感應(yīng)到環(huán)境中存在高出背景強(qiáng)度的輻射時(shí),就觸發(fā)報(bào)警。主動(dòng)式紅外探測(cè)器是由收、發(fā)裝置兩部分組成 [3]。發(fā)射裝置向裝在幾米甚至于幾百米遠(yuǎn)的接收裝置輻射一束紅外線，當(dāng)被遮斷時(shí)，接收裝置即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，因此，它也是阻擋式報(bào)警器，或稱對(duì)射式探測(cè)器。通常，發(fā)射裝置由多諧振蕩器、波形變換電路、紅外發(fā)光管及光學(xué)透鏡等組成。振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)波形變換及放大后控制紅外發(fā)光管產(chǎn)生紅外脈沖光線，通過聚焦透鏡將紅外光變?yōu)檩^細(xì)的紅外光束，射向接收端。接收裝置由光學(xué)透鏡、紅外光電管、放大整形電路、功率驅(qū)動(dòng)器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成 [4]。光電管將接收到的紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)整形放大后推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)報(bào)警設(shè)備。主動(dòng)式紅外報(bào)警器有較遠(yuǎn)的傳輸距離，因紅外線屬于非可見光源，入侵者難以發(fā)覺與躲避，防御界線非常明確。主動(dòng)式紅外報(bào)警器是點(diǎn)型、線型探測(cè)裝置，除了用作單機(jī)的點(diǎn)警戒和線警戒外，為了在更大范圍有效地防范，也可以利用多機(jī)采取光墻或光網(wǎng)安裝方式組成警戒封鎖區(qū)或警戒封鎖網(wǎng)，乃至組成立體警戒區(qū)。單光路由一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器組成。雙光路由兩對(duì)發(fā)射器和接收器組成 [5]。兩對(duì)收、發(fā)裝置分別相對(duì)，是為了消除交叉誤射；多光路構(gòu)成警戒面；反射單光路構(gòu)成警戒區(qū)。 課題研究的目的近年來，隨著改革開放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展，人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來越多。因此，越來越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問題十分擔(dān)憂。現(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了智能報(bào)警系統(tǒng)，因而大大提高了小區(qū)的安全程度，有效保證了居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。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、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。紅外報(bào)警器大多數(shù)采用國外的先進(jìn)技術(shù),其功能也非常先進(jìn)。其中包括被動(dòng)式熱釋電型紅外報(bào)警器。還有紅外監(jiān)控?zé)o線報(bào)警器,超聲波防盜報(bào)警器,紅外線防盜報(bào)警器,高靈敏紅外報(bào)警器,觸摸式延時(shí)防盜報(bào)警器, 觸摸式防盜報(bào)警器,紅外報(bào)警器, 紅外線聲先報(bào)警器…… [6]防盜報(bào)警系統(tǒng)是在探測(cè)到防范現(xiàn)場(chǎng)有入侵者時(shí)能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的專用電子系統(tǒng)，一般由探測(cè)器（報(bào)警器） 、傳輸系統(tǒng)和報(bào)警控制器組成。探測(cè)器檢測(cè)到意外情況就產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過傳輸系統(tǒng)送入報(bào)警控制器發(fā)出聲、光或其他報(bào)警信號(hào) [7]。探測(cè)器（報(bào)警器）的種類很多，按所探測(cè)的物理量的不同，可分為微波、紅外、激光、超聲波和振動(dòng)等方式；按電信號(hào)傳輸方式不同，又可分為無線傳輸和有線傳輸兩種方式[8]。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、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，這時(shí)紅外線報(bào)警器的簡(jiǎn)易、靈敏度高為人們解決了不少問題。但是市場(chǎng)上的報(bào)警器大部分都是用于一些大公司財(cái)政機(jī)構(gòu)，價(jià)格高昂，一般人們難以接受，如果再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)廉、性能靈敏可靠的防盜報(bào)警器，必將為大多數(shù)需求者所利用，在人們的防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。本課題嘗試用價(jià)格低廉、應(yīng)用普遍的 AT89S52 單片機(jī)控制的電路來設(shè)計(jì)一個(gè)主動(dòng)式對(duì)射式的紅外線防盜報(bào)警器，期望達(dá)到方便、實(shí)用的效果。2 總體設(shè)計(jì)方案該系統(tǒng)以單片機(jī) AT89S52 系列為核心，采用紅外線發(fā)射管和紅外線接收管為發(fā)射和接收裝置，由反相器芯片反相間接控制 CPU 工作。在 CPU 程序運(yùn)行以后控制輸出口電平使得蜂鳴器器與發(fā)光二極管組成的聲光報(bào)警電路同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。系統(tǒng)原理框圖如圖 21 所示。圖 21 系統(tǒng)方框圖采用 AT89S52 單片機(jī)，直流可調(diào)開關(guān) MC34063，反相器 74LS14D 等芯片 [9]。其中，AT89S52 的 ~ 為輸出口，而 ~ 為輸入口。P1 口連接紅外線發(fā)射電路，P1 口為低電平時(shí)，紅外線發(fā)射電路導(dǎo)通，正常發(fā)射紅外線 [10]。P3 口輸入經(jīng)接收紅外線電路接收并由反相器反相的電平，當(dāng)電平到達(dá)單片機(jī) CPU 后，若各口均為低電平，則 CPU 不做任何反應(yīng)，此時(shí)不報(bào)警；而當(dāng)紅外線被認(rèn)為擋住而使接收電路無法接受到時(shí) P3 輸入口就會(huì)輸入高電平，此時(shí)當(dāng)在一定的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到位于不同位置的光束被遮擋時(shí)，由 口輸出報(bào)警信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警。電源電路 紅外線發(fā)射電路單片機(jī)反相器聲光報(bào)警電路紅外接收電路3 硬件電路各部分電路設(shè)計(jì)AT89S52 單片機(jī)式一種低功耗，高性能的 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)80S51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上的 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 [11]。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、有效的解決方案。 單片機(jī)控制系統(tǒng)電路單片機(jī) P1 口與紅外線發(fā)射電路相連，P3 口與紅外線接收電路相連， 口連接聲光報(bào)警電路輸出方波脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警。X1 、X2 腳與晶振相連，用于定時(shí)計(jì)數(shù)，以形成一秒周期的方波脈沖信號(hào) [12]。 主控芯片的性能以及標(biāo)準(zhǔn)功能主 要 性 能 :? 與 MCS51 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：0Hz ～33Hz? 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標(biāo) 準(zhǔn) 功 能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 0HZ 靜態(tài)邏輯操作，支持兩種軟件可選擇節(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 [15]。 主控芯片的主要結(jié)構(gòu)及引腳功能主體單片機(jī)芯片 AT89S52 的引腳結(jié)構(gòu)如圖 31 所示：圖31 系統(tǒng)方框圖各主要管腳介紹如下： VCC : 電源 GND: 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)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。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， 和 分別作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（）。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