【正文】 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)到是否有人。 為了探測(cè)移動(dòng)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(gè)敏感元件反相連接 ,當(dāng)人體靜止時(shí)兩元件極化程度相同 ,互相抵消。 （ 2）本紅外線 防盜 報(bào)警系統(tǒng) 由 熱釋電紅外傳感器 、智能報(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 。 本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡(jiǎn)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(qiáng)、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(bào)警器、開關(guān)電子防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見的報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn) ：（一）壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器由于壓力板式安裝在墊子內(nèi) ，當(dāng)主機(jī)停止工作，很容易失報(bào)和誤報(bào)，其可靠性低。這些鐵絲網(wǎng)還可以直接阻止一些動(dòng)物的侵襲。 本設(shè)計(jì)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(jì)的 果園防盜報(bào)警系統(tǒng)。整個(gè) 系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。同時(shí)它的信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和 PC 機(jī)通信，便于多用戶統(tǒng)一管理。 本設(shè)計(jì)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(jì)的 果園防盜報(bào)警系統(tǒng)。 目前市面上主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開關(guān)電子防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見的報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn)。 本設(shè)計(jì) 主要 包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。 軟件部分 可以劃分為以下幾個(gè)模塊： 數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)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(jì)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(dòng)就得出去巡查 。（二）開關(guān)式電子防盜報(bào)警器一般只有一個(gè)定點(diǎn)，有效范圍小，而且各種開關(guān)也易壞，失報(bào)和誤報(bào)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(shí)它的信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和 PC機(jī)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(bào)警等功能。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 ,從而達(dá)到了探測(cè)移動(dòng)人體的目的。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 活動(dòng) ；其二是盡可能大地增加防護(hù)范圍。 這 兩者都是在設(shè)計(jì)移動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素。 防盜報(bào)警系統(tǒng)的前端探測(cè)部分主要是各種類型的探測(cè)器，其中最主要的是入侵探測(cè)器。 3 工作原理 被動(dòng)紅外探測(cè)器基本工作原理是：當(dāng)防范區(qū)域內(nèi)有人體移動(dòng)時(shí)，人體發(fā)出的紅外線經(jīng)過(guò)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(hào)，輸出熱電信號(hào)，輸出的熱電 信號(hào)非常微弱，并且夾雜著很多干擾信號(hào)，為此需要設(shè)計(jì)特殊的熱電信號(hào)處理電路，在放大熱電信號(hào)的同時(shí)，濾除掉造成干擾的雜波信號(hào)。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)動(dòng)各種控制電路，如作電源開關(guān)控制、防盜防火報(bào)警、自動(dòng)檢測(cè)等。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)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(dāng)有人從透鏡前走過(guò)時(shí)， 4 人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從 “ 盲區(qū) ” 進(jìn)入 “ 高靈敏區(qū) ” ，這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。 在該探測(cè)技術(shù)中，所謂“被動(dòng)”是指探測(cè)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(lái)完成探測(cè)目的。該傳感器將兩個(gè)極性相反、特性一致的探測(cè)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(duì)某一波長(zhǎng)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(jì)運(yùn)用集成運(yùn)算放大器 LM324來(lái)進(jìn)行兩級(jí)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(dòng)紅外探測(cè)器 光學(xué)系統(tǒng) 的類型 被動(dòng)紅外探測(cè)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?dòng)態(tài)能量轉(zhuǎn)換元件，熱釋電器件的電特征屬性是一個(gè)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(lái)探測(cè)變化的熱輻射。 缺點(diǎn)主要為： 容易受各種熱源、陽(yáng)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(shí)，靈敏度下降； 針對(duì)被動(dòng)紅外探測(cè)器存在的缺點(diǎn)，可以采用不同的措施來(lái)避免產(chǎn)品誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象。 AT89S51 具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中 斷， 2個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2個(gè) 全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩 器。 圖 31 為 AT89S51 單片機(jī)的基本組成功能方塊圖。 AT89S51 的 CPU 是一個(gè)字長(zhǎng)為 8 位的中央處理單元，即它對(duì)數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進(jìn)行的。 時(shí)鐘電路 程序存儲(chǔ)器 4 KB ROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 256 B RAM/SFR 2 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 AT89S51 CPU 64 KB 總線 擴(kuò)展控制器 并行 I/O 串行口 中斷控制系統(tǒng) 9 4. 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 出于控制應(yīng)用的需要，芯片內(nèi)部共有兩個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，并以其定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制。 AT89S51 的中斷系統(tǒng)功能較強(qiáng)，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(guò)內(nèi)部總線將其連接起來(lái)才能構(gòu)成一個(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng)。 AT89S51 較詳細(xì)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(chǔ)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(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。當(dāng) P3口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器 周期的高電平時(shí)間。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作 電路的輸入。4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)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(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)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(jī)的工作周期 單片機(jī)有了硬件和軟件就可以在控制器發(fā)出的控制信號(hào)作用下有條不紊地 工作，控制信號(hào)必須定時(shí)發(fā)出，為了定時(shí)計(jì)算機(jī)內(nèi)部必須有一個(gè)準(zhǔn)確的定時(shí)脈沖。 即由單片機(jī)的晶體振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖的周期。 在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi) , CPU可以完成一個(gè)獨(dú)立的操作。 AT89S51 單片機(jī)的工作過(guò)程和工作方式 單片機(jī)工作過(guò)程遵循 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的工作原理（馮 單片機(jī)的工作方式有：復(fù)位、程序執(zhí)行、掉電保護(hù)和低功耗、編程、校驗(yàn)與加密等方式。 MCS—51 單片機(jī)復(fù)位后 , 程序計(jì)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(chǔ)單元安放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，以便跳轉(zhuǎn)到實(shí)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(jī)內(nèi)部所有功能部件停止工作。 CHMOS 型單片機(jī)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(cè)。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(yàn)的單元內(nèi)容由 P0 口送出。 保險(xiǎn)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(yàn)，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(jì)算機(jī)進(jìn)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(jì)算機(jī)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(hào)，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(chǔ)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(cè)移動(dòng)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(gè)敏感元件反相連接 ,當(dāng)人體靜止時(shí)兩元件極化程度相同 ,互相抵消。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)的控制管理軟件組成。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。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。當(dāng)報(bào)警延 遲 10s一段時(shí)間后自動(dòng)解除，也可人工手動(dòng)解除報(bào)警信號(hào)，然后通過(guò) LED顯示報(bào)警次數(shù)， 當(dāng) 警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位，或者是在聲光報(bào)警 10s 鐘后有定時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消除報(bào)警。 手工按鍵停止報(bào)警中斷服務(wù)程序工作流程圖，如下 圖 45所示； 聲光報(bào)警是否持續(xù) 10 秒 聲光報(bào)警結(jié)束， LED 顯示出報(bào)警次數(shù) 是否還有檢測(cè)信號(hào)等待下次報(bào)警 結(jié)束 中斷源發(fā)出中斷申請(qǐng) 關(guān)中斷、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) INTO/端有輸入信號(hào)關(guān)閉 報(bào)警 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、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(cè)輸入信號(hào)，若有輸入信號(hào)轉(zhuǎn)入報(bào)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(shí) : MOV 50H,14H 。置 50ms 定時(shí)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(shí)采用定時(shí)器 T0定時(shí)工作在方式 1 ,單片機(jī)晶振 Fosc=12MHz，所以機(jī)器周期 T=12 t0=12 (1/12MHz)=1us 設(shè)定時(shí)器 T0初始值為 X，則： (2∧ 16X) 1us=50ms 從而可知定時(shí)器 T0 初始值 X= 6553650000=15536=3CB0H,在