【正文】 性 ，在露天防護的地方設(shè)計一束紅外線可以方便地檢測到是否有人。 為了探測移動人 體 ,通常使用雙元件型熱釋電紅外傳感器 ,在這種傳感器內(nèi)部 ,兩個敏感元件反相連接 ,當人體靜止時兩元件極化程度相同 ,互相抵消。 （ 2）本紅外線 防盜 報警系統(tǒng) 由 熱釋電紅外傳感器 、智能報警器 、單片機控制電路、 LED 控制電路 及相關(guān)的控制管理軟件組成 。 本系統(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，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。 就目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報警器、開關(guān)電子防盜報警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報警器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點 ：（一）壓力觸發(fā)式防盜報警器由于壓力板式安裝在墊子內(nèi) ，當主機停止工作，很容易失報和誤報，其可靠性低。這些鐵絲網(wǎng)還可以直接阻止一些動物的侵襲。 本設(shè)計就是為了滿足 預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件 的 需要而設(shè)計的 果園防盜報警系統(tǒng)。整個 系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。同時它的信號經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理后方便和 PC 機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理。 本設(shè)計就是為了滿足 預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件 的 需要而設(shè)計的 果園防盜報警系統(tǒng)。 目前市面上主要有壓力觸發(fā)式防盜報警器、開關(guān)電子防盜報警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報警器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點。 本設(shè)計 主要 包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。 軟件部分 可以劃分為以下幾個模塊： 數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警和顯示等子函數(shù)。 目前， 葡萄 已成為農(nóng)民增收的主要經(jīng)濟作物，但 每年葡萄成熟季節(jié)，由于 多種 因素使得成熟的葡萄遭受損失或毀壞。 一般 ，夜晚 最易失竊 ，這就需要守園人 整夜 守著葡萄園子，一旦聽到風(fēng)吹草動就得出去巡查 。（二）開關(guān)式電子防盜報警器一般只有一個定點，有效范圍小，而且各種開關(guān)也易壞，失報和誤報率就高，不可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不 易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時它的信號經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理后方便和 PC機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理和用戶操作。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地顯示、本地報警等功能。但人體移動時 ,兩元件極化程度不同 ,凈輸出電壓不為 0 ,從而達到了探測移動人體的目的。此類裝置設(shè)計的要點：其一是能有效判斷是否有人員 活動 ；其二是盡可能大地增加防護范圍。 這 兩者都是在設(shè)計移動檢測系統(tǒng)時需要考慮的關(guān)鍵因素。 防盜報警系統(tǒng)的前端探測部分主要是各種類型的探測器，其中最主要的是入侵探測器。 3 工作原理 被動紅外探測器基本工作原理是：當防范區(qū)域內(nèi)有人體移動時，人體發(fā)出的紅外線經(jīng)過光學(xué)透鏡聚焦到熱釋電紅外傳感器上，熱釋電紅外傳感器感應(yīng)到紅外線信號，輸出熱電信號，輸出的熱電 信號非常微弱，并且夾雜著很多干擾信號，為此需要設(shè)計特殊的熱電信號處理電路，在放大熱電信號的同時，濾除掉造成干擾的雜波信號。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路，如作電源開關(guān)控制、防盜防火報警、自動檢測等。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。當有人從透鏡前走過時， 4 人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從 “ 盲區(qū) ” 進入 “ 高靈敏區(qū) ” ，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入，從而強其能量幅度。 在該探測技術(shù)中，所謂“被動”是指探測器本身不發(fā)出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量變化來完成探測目的。該傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起，目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度，該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。本設(shè)計運用集成運算放大器 LM324來進行兩級放大，以使其獲得足夠的增益。 RSY2 Y1R1 R2 C2 C1 R3 R4 Q2N P NQ1F E TV c c V C C3v 1 2vOUT 圖 2 熱釋電紅外傳感器原理圖 6 被動紅外探測器 光學(xué)系統(tǒng) 的類型 被動紅外探測器光學(xué)系統(tǒng)包括菲涅爾透鏡、拋物面反射鏡、遮擋片三種類型。 熱釋電器件是熱釋電傳感器的核心元件，是將熱輻射變?yōu)殡娏鞯膭討B(tài)能量轉(zhuǎn)換元件，熱釋電器件的電特征屬性是一個以熱電晶體薄膜為電介質(zhì)的平板電容器，隨著溫度的改變，熱電晶體表面自發(fā)極化電荷其規(guī)模具有跟隨變化的性質(zhì)，即熱輻射可引起該電容器的電容量變化，從而可利用這一特性來探測變化的熱輻射。 缺點主要為： 容易受各種熱源、陽光源干擾； 受環(huán)境溫度限制，環(huán)境溫度和人體溫度接近時，靈敏度下降； 針對被動紅外探測器存在的缺點，可以采用不同的措施來避免產(chǎn)品誤報和漏報現(xiàn)象。 AT89S51 具有如下特點： 40 個引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中 斷， 2個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2個 全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩 器。 圖 31 為 AT89S51 單片機的基本組成功能方塊圖。 AT89S51 的 CPU 是一個字長為 8 位的中央處理單元，即它對數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進行的。 時鐘電路 程序存儲器 4 KB ROM 數(shù)據(jù)存儲器 256 B RAM/SFR 2 16 位 定時器 /計數(shù)器 AT89S51 CPU 64 KB 總線 擴展控制器 并行 I/O 串行口 中斷控制系統(tǒng) 9 4. 定時器 /計數(shù)器 出于控制應(yīng)用的需要，芯片內(nèi)部共有兩個 16 位的定時器 /計數(shù)器以實現(xiàn)定時或計數(shù)功能，并以其定時或計數(shù)結(jié)果對單片機進行控制。 AT89S51 的中斷系統(tǒng)功能較強，可以滿足一般控制應(yīng)用的需要。 9. 內(nèi)部總線 上述部件只有通過內(nèi)部總線將其連接起來才能構(gòu)成一個完整的單片機系統(tǒng)。 AT89S51 較詳細的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖 32 所示。 11 圖 33 AT89S51 引腳圖 圖 34 SMT 的 封 裝 圖 VCC：供電電壓。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2 口輸出地址的高八位。當 P3口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器 周期的高電平時間。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作 電路的輸入。4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 32 可編程 I/O 線 低功耗的閑置和掉電模式 如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2 應(yīng)不接。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 AT89S51 單片機的工作周期 單片機有了硬件和軟件就可以在控制器發(fā)出的控制信號作用下有條不紊地 工作，控制信號必須定時發(fā)出，為了定時計算機內(nèi)部必須有一個準確的定時脈沖。 即由單片機的晶體振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖的周期。 在一個機器周期內(nèi) , CPU可以完成一個獨立的操作。 AT89S51 單片機的工作過程和工作方式 單片機工作過程遵循 現(xiàn)代計算機的工作原理（馮 單片機的工作方式有：復(fù)位、程序執(zhí)行、掉電保護和低功耗、編程、校驗與加密等方式。 MCS—51 單片機復(fù)位后 , 程序計數(shù)器 PC 和特殊功能寄存器復(fù)位的狀態(tài)如 圖 37 所示。 能部件工作狀態(tài)的影響。前兩種見 圖 38 所示。由于復(fù)位后 PC=0000H，因此程序執(zhí)行總是從地址 0000H 開始，為此就得在 0000H 處開始的存儲單元安放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，以便跳轉(zhuǎn)到實際程序的入口去執(zhí)行。在掉電方式中，振蕩器工作停止，單片機內(nèi)部所有功能部件停止工作。 CHMOS 型單片機的節(jié)電方式是由特殊功能寄存器 PCON 控制，其具體使用可參考相關(guān)書籍和手冊。要讀出的程序存貯 器單元地址由 P1 口和 P2 口的 ~ 送入， P2 口 的其他引腳及 PSEN 保持低電平， ALE、 EA 和 RST 接高 18 電平，檢驗的單元內(nèi)容由 P0 口送出。 保險位一旦寫入，內(nèi)部程序存貯器便不能再被寫入和讀出校驗，而且也不能執(zhí)行外部存貯器的程序。 AT89S51 的指令系統(tǒng) 指令是規(guī)定計算機進行某種操作的命令，一條指令只能完成有限的的功 能，為使計算機完成一定的或復(fù)雜的功能就需要一系列指令。操作碼用于規(guī)定指令的操作功能，如加、減、乘、除等。它是用戶設(shè)定的符號，代表著該指令所在的地址。 （ 4） 操作 數(shù) ：是指參加操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù) 所在 的地址。例如，一條傳送指令的書寫格式為： MOV A ， 10 H ；表示將 10 H 存儲單元的內(nèi)容送到累加器 A中。 指令中的源操作數(shù)可以使用七種 尋址方式中的任何一種，但是目的操作數(shù)只能使用寄存器尋址、寄存器間接尋址、直接尋址和位尋址四種方式。 為了探測移動人體 ,通常使用雙元件型熱釋電紅外傳感器 ,在這種傳感器內(nèi)部 ,兩個敏感元件反相連接 ,當人體靜止時兩元件極化程度相同 ,互相抵消。電路結(jié)構(gòu)做成可劃分為：熱釋電紅外傳感器 、家庭智能報警器、單 片機控制電路、 LED 控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。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。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。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，然后通過 LED顯示報警次數(shù)， 當 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。 手工按鍵停止報警中斷服務(wù)程序工作流程圖，如下 圖 45所示； 聲光報警是否持續(xù) 10 秒 聲光報警結(jié)束， LED 顯示出報警次數(shù) 是否還有檢測信號等待下次報警 結(jié)束 中斷源發(fā)出中斷申請 關(guān)中斷、保護現(xiàn)場 INTO/端有輸入信號關(guān)閉 報警 恢復(fù)現(xiàn)場、關(guān)中斷 25 圖 45 中斷服務(wù)程序工作流程圖 1. 主程序清單如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 0200H MAIN: MOV IE,81H 。使 P1 口全部置 1 MOV P2,00H 。再次監(jiān)測輸入信號，若有輸入信號轉(zhuǎn)入報警子程序 AJMP LP DELAY:MOV R1,0AAH LD2:MOV R2,0BBH LD1:NOP DJNZ R2,LD1 DJNZ R1,LD2 RET ALARM:SETB 。10S 鐘定時 : MOV 50H,14H 。置 50ms 定時初值 MOV TH0,3CH SETB TR0 。未到 1S 繼續(xù)循環(huán) CPL CPL MOV 50H,14H DJNZ 51H,L2 。循環(huán) ,繼續(xù)工作 END 27 其中， 10秒鐘的定時采用定時器 T0定時工作在方式 1 ,單片機晶振 Fosc=12MHz，所以機器周期 T=12 t0=12 (1/12MHz)=1us 設(shè)定時器 T0初始值為 X，則： (2∧ 16X) 1us=50ms 從而可知定時器 T0 初始值 X= 6553650000=15536=3CB0H,在