【正文】 以 AT89S51 單片機(jī)為控制中心，外部傳感器為檢測元件，通過按鍵控制其報警溫度與傳感器的開關(guān)，輸出由 LED 顯示數(shù)碼管與聲光報警電路組成，其中溫度傳感器使用數(shù)字化的一線總線技術(shù)的傳感器 DS18B20 作為檢測器件，煙霧傳感器 作為煙霧氣體 的檢測 器件，紅外傳感器作為人體熱釋電檢測器件，單片機(jī) I/O 口通過接收各個傳感器的返回狀態(tài)值來判斷是否進(jìn)行報警，報警電路由單片機(jī)控制輸出信號，蜂鳴器產(chǎn)生蜂鳴，對應(yīng)報警指示燈點(diǎn)亮，且數(shù)碼管可以顯示實(shí)時溫度，整個系統(tǒng)設(shè)計簡單合理，通過單片機(jī)控制其外圍器件，更加簡單可靠，防盜控制系統(tǒng)的總體設(shè)計框圖如圖 21所示 ： 圖 21 防火防盜報警總體設(shè)計 框圖 系統(tǒng)總機(jī)構(gòu) 為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計要求的基本功能，本系統(tǒng)必須包含四個基本功能模塊：單片機(jī)控制模塊、傳感器模塊、報警模塊、顯示模塊。 系統(tǒng) 基本原理利用單片機(jī)監(jiān)控傳感器信 號來判斷防火以及防盜事務(wù)發(fā)生并做出相應(yīng)的反映，以到達(dá)時刻預(yù)防意外發(fā)生并在乎外發(fā)生時作出及時的調(diào)停辦法。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 信息工程系 4 第 3 章 檢測信號放大電路設(shè)計 熱釋 電紅外 傳感器典型電路 紅外技術(shù)已經(jīng)成為先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，他在各領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。 非接觸紅外測溫有以下幾個優(yōu)點(diǎn)： (1)測量不干擾被測溫場，不影響溫場分布，從而具有較高的測溫準(zhǔn)確度 ； (2)測溫范圍寬 ； (3)探測器的響應(yīng)時間短，反應(yīng)熟速度快，易于快速與動態(tài)測量 ； (4)不必接觸被測物體，操作方便 ； (5)可以確定微小目標(biāo)的操作 。m,而這種探測元件的波長靈敏度特性在 ～ 20181。m的紅外線被吸收 ,于是就得到只對人體敏感的熱釋紅外線。若 AT 為雙元件熱釋 電紅外 傳感器其內(nèi)部電路見圖 31，其接收波長為 ～ 14181。經(jīng)晶體管 VT1 和運(yùn)算放大器 A1 組成的兩級放大器將信號放大至 70～75dB。輸入級一般是差分式放大電路，利用它的對稱特性可以提高整個電路的共模抑制比和其他方面的性能，它的兩個輸入端構(gòu)成整個電路的反相輸入端和同相輸入端。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場合。 菲涅爾透鏡原理 目前人體驗知系統(tǒng)中的光調(diào)制器一般都采 用多元陣列式菲涅爾透鏡，它起到紅外輻射收集器和調(diào)制器的雙 重作用。這樣，當(dāng)人體在裝有菲涅爾透鏡的傳感器監(jiān)控范圍內(nèi)運(yùn)動時，人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡傳到傳感器上，形成一個不斷交替變化的盲區(qū)和亮區(qū)，使得敏感單元的溫度不斷變化，傳感器從而輸出信號，或者說，人體在監(jiān)控范圍內(nèi)活動時，進(jìn)人一個視場后，又走出這個視場，再進(jìn)人另一視場對傳感器而言，相當(dāng) 于一會兒看到人，一會兒又看不到人， 人體的紅外線輻射不斷改變傳感器的溫度。需要說明的是 :在每次接通電源時，傳感器要有幾秒到十幾秒的“預(yù)熱”時間，在這段時期內(nèi)該傳感器不起作用。 AT89S51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳 AT89S51 管腳說明： (1)VCC：供電電壓 ； (2)GND：接地 ； (3)P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每 腳可吸收 8TTL 門電流。 (4)P1 口： P1 口是一個由內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收和輸出 4TTL 門電流。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口也可作為 AT89S51 的一些特殊功能口，如下表 41 所示， P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 (9)/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。但是在加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部為程序存儲器。 AT89S51 管腳圖如圖 42： 圖 42 AT89S51內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 信息工程系 11 第 5 章 溫度檢測電路 溫度傳感數(shù)據(jù)采集電路 傳感器是檢測系統(tǒng)中的必要工具，處于檢測系統(tǒng)的輸入端，是檢測系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，通常是檢測系統(tǒng)與被測量對象間的接口，我們將自動檢測裝置中最初感受被測量并將其轉(zhuǎn)換為可用信號輸出的器件稱為傳感器，它由敏感元件，轉(zhuǎn)換原件和其他輔助部分組成，傳感器的工作特點(diǎn)具有高精度，低成本，高靈敏度，穩(wěn)定 性好，工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)，動態(tài)特性良好，結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)，功耗低等?？芍苯訉⒈粶y溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號，以供單片機(jī)處理，通過編程 DS18B20 可以實(shí)現(xiàn) 9～ 12 位的溫度讀數(shù)，信息經(jīng)過單線接口送入 DS18B20 讀、寫和執(zhí)行溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。漏極開路，常態(tài)下高電平。所以在使用多按鍵的設(shè)計中，大多選用矩陣 按鍵作為鍵盤的輸入部分，而在本設(shè)計中使用了 8 個按鍵作為按鍵輸入，所以選用矩陣按鍵作為鍵盤的部分，其電路圖如圖 61 所示： 圖 61 鍵盤電路圖 使用單片機(jī)的 口與 口作為行控制口，使用 ～ 作為列控制口，單片機(jī)通過軟件編程控制其按鍵值的判斷，在判斷中我們采用編程掃描的方式，也就是在無中斷產(chǎn)生時，不斷的掃 描按鍵程序，判斷過程為：先將 與 置0 進(jìn)行行掃描，判斷是否有列值按下，其判斷時對 P1 口賦值 0XF0，如果有按鍵按下，行列將會有一處交點(diǎn)，相當(dāng)于對兩個 I/O 短路，則另一個列 I/O 口也被強(qiáng)制下拉為低電平，該值中的高 8位將會有某一列全部為 0，有按鍵按下，則將該列編碼值保存，然后將 P1 口賦值 0X0F；進(jìn)行全列掃描，判斷行是否有為 0的狀態(tài)，然后將這個行編碼值保存，最后將行列值的編碼值進(jìn)行或運(yùn)算，就組成按鍵的原始編碼值，完成了按鍵的掃描。如圖 71所示： 圖 71 數(shù)碼管引腳圖 在選用共陰的 LED 時，只要在某一個發(fā)光二極管加上高電平，該二極管即點(diǎn)亮，反之則暗。共陰和共陽結(jié)構(gòu)的 LED 顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。 數(shù)碼管顯示有 兩種方式：靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示；由于 設(shè)計為了簡化電路，降低成本，以此選用動態(tài)顯示方式。在輪流點(diǎn)亮過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)， 盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快， 給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯 示數(shù)據(jù)。針對上述情況，本設(shè)計采用單片機(jī)控制技術(shù)，將 AT89S51單片機(jī)，紅外線檢測信號放大電路、數(shù)碼顯示電路等有機(jī)地結(jié)合在一起，研制成一種功能先進(jìn)、實(shí)用、成本低廉的智能防盜報警器。一旦出現(xiàn)盜情，能立即報警。雖然在旁人看來這工作可能微不足道，但我卻從中學(xué)到了不少東西；體會到了工作中的酸甜苦辣，也認(rèn)識到了自己的不足之處。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 信息工程系 18 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李虎山 ,潘牟 .防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) .電子工程師 [2] 吳英才 ,林華清 .熱釋紅外傳感器在防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用 .傳感技術(shù) ,2020 [3] 劉輝 .智能小區(qū)防盜報警系統(tǒng)的可靠性設(shè)計 .