【正文】 第二章 總體設(shè)計(jì)方案 3 第一節(jié) 單片機(jī)控制系統(tǒng)電路 4 第二節(jié) 紅外線發(fā)射電路 7 第三節(jié) 紅外線接收電路 8 第四節(jié) 聲光報(bào)警電路 9 第五節(jié) 電源電路 10 第一節(jié) 系統(tǒng)的主流程 11 第一章 緒論 在一些電影、電視劇中我們?？梢钥吹?，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。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。而其后的原理，被動(dòng)式報(bào)警器和主 動(dòng)式是一樣的。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。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(jiàn)光源，入侵者難以發(fā)覺(jué)與躲避，防御界線非常明確。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)。這點(diǎn)就是看到了大部分人防盜意識(shí)還不夠強(qiáng) .造成偷盜現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。紅外報(bào)警器大多數(shù)采用國(guó)外的先進(jìn)技術(shù) ,其功能也非常先進(jìn)。 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(wú)線傳輸和有線傳輸兩種方式 [8]。 第二章 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。其中， AT89S52 的 ~ 為輸出口，而 ~ 為輸入口。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。 X 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]。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]。當(dāng)訪問(wèn)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。 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。 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。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。對(duì) P3 端口寫(xiě)“ 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。 表 31 P3 口 的引腳號(hào)及其第二功能 引腳號(hào) 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0 外部中斷 0 INT0 外部中斷 0 T0（定時(shí)器 0 外部輸入） T1（定時(shí)器 1 外部輸入） WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 RST: 復(fù)位輸入。 ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。 如果需要，通過(guò)將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “ 1”， ALE 操作將無(wú)效。 PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（ PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。 三、 單片機(jī)控制部分電路 如圖所示為單片機(jī)組成的控制電路，其中晶振與其相連構(gòu)成時(shí)鐘電路，而復(fù)位開(kāi)關(guān)與其相連構(gòu)成單片機(jī)小系統(tǒng)。正常情況下沒(méi)有遮擋時(shí) P1 口輸出為 00H。具體電路連接如下圖， D1~D6 六個(gè)紅外線接收管的負(fù)極與反相器芯片 74LS14D 的 A1～ A6腳，當(dāng)沒(méi)有遮擋時(shí)接收管正常接收到紅外線時(shí)并導(dǎo)通， +5V 電源通過(guò) D1~D6 的正極加到反相器 74LS14D 的輸入端，進(jìn)行反相為低電平，輸出管腳 Y1~Y6 接單片，這時(shí)的 ~ 口為低電平：而當(dāng)有人闖入使紅外線被遮 擋時(shí)，接收管截止，反相器輸入端為低電平，反相后輸出高電平，這時(shí)的單片機(jī)的 ~ 口為高電平。 圖 34 紅外線接收電路圖 第四節(jié) 聲光報(bào)警電路 聲光報(bào)警電路與單片機(jī) 口相連，當(dāng)單片機(jī)的 口輸出一系列脈沖方波，開(kāi)始驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警。變壓器 L1 將 220V 的交流電源經(jīng)磁場(chǎng)耦合轉(zhuǎn)換成 12V 的交流電源，四個(gè)全波整流二極管將 12V 交流源整流為直流 12V 電源提供給后面電路。 C1/BC3 組成電容濾波電路。程序流程圖 的設(shè)計(jì)遵循自頂向下的原則，即從主體逐步細(xì)分到每一個(gè)模塊的流程 [20]。而 1 秒時(shí)間可以讓定時(shí)器重復(fù)定時(shí) 100ms 十次實(shí)現(xiàn)。 圖 41 主程序流程圖 （ 3）以下是脈沖信號(hào)產(chǎn)生程序流程。中斷子程序流程圖如圖 43 所示。 結(jié)束語(yǔ) 本論文通過(guò)對(duì)需要了解的相關(guān)名詞及需要掌握的的參數(shù)和設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題的解決方法以及在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意 的問(wèn)題作出了系統(tǒng)的介紹和總結(jié)。以上是該紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)過(guò)程。其主要流程如圖 42 所示。采用中斷方式編程，整個(gè)程序由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成[21]。 主程序、脈沖信號(hào)產(chǎn)生程序、中斷服務(wù)程序存放在 AT89S5 單片機(jī)中，整個(gè)程序設(shè)計(jì)思想是當(dāng)檢測(cè)到有人闖入時(shí)，就由 口輸出高低電平間隔為 1 秒的脈沖信號(hào)去驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路。 第四章 紅外線防盜報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要集中在單片機(jī)功能流程的設(shè)計(jì)上，要監(jiān)視是否有人闖入，紅外線接收是否中斷、如何控制聲光報(bào)警等。再經(jīng)直流開(kāi)關(guān)電源，轉(zhuǎn)換出 5V 電源為后端供電，具體工作過(guò)程：經(jīng)整流、濾波的 12V 電源，經(jīng)直流開(kāi)關(guān)電源 U1 第 6 腳供給電源， 8 腳為電源芯片的比較輸入端RA 為大功率限流電阻，電源經(jīng)芯片的 2 腳輸出， TL1 為功率電感，電源經(jīng) TL1的 2 腳輸出。聲光報(bào)警部分電路圖如圖 35 所示。此脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路，直至斷開(kāi)開(kāi)關(guān) SW2。通過(guò)查閱資料可知 IF 在 20mA 左右，通過(guò)計(jì)算可得限流電阻的最小值為 200 歐，本電路選取 470 歐如圖 33 所示。 圖 32 單片機(jī)控制電路電路圖 第二節(jié) 紅外線發(fā)射電路 紅外線發(fā)射電路主要由 D7~D12 六個(gè)紅外線發(fā)射管組成。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端 [14]。 EA/VPP:訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。 否則， ALE 將被微弱拉高。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或 時(shí)鐘使用。看門(mén)狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào) [13]。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。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）。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）。在 flash 編程時(shí)， P0 口也用來(lái)接收指令字節(jié)；