【正文】 構(gòu)減少了單片 10 機(jī)的連線和引腳，提高了集成度和可靠性。 8. 時(shí)鐘電路 AT89S51 單片機(jī)芯片內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。 6. 串行口 AT89S51 有 1 個(gè)全雙工的可編程串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和其他設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。因此常說(shuō)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是指前 128 個(gè)單元，簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)部 RAM。下面介紹幾個(gè)主要部分?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷 系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或 8 硬件復(fù)位。 安裝方向 產(chǎn)品在安裝過(guò)程中還需要注意安裝方向，由于透鏡的光學(xué)特性決定橫切探測(cè)區(qū)域比較敏感，所以產(chǎn)品安裝時(shí)要注意入侵方向與探測(cè)器視場(chǎng)的夾角，最好成 90o 垂直，這樣就可以保證有人入侵時(shí)能最大程度橫切探測(cè)區(qū)域?，F(xiàn)在主要使用的是雙元和四元傳感器。 菲涅爾透鏡是凸透鏡，將物體的紅外影像投射在熱電元件表面。 其工作電路原理及設(shè)計(jì)電路如 圖 2 所示 , 在 VCC 電源端利用 C1 和 R2 來(lái)穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號(hào)。 當(dāng)人體輻射的紅外線通過(guò)菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測(cè)元上時(shí)，電路中的傳感器將輸出電壓信號(hào)，然后使該信號(hào)通過(guò)一個(gè)由 C C R R2組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為 16Hz，下限截止頻率為 。對(duì)于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過(guò)安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個(gè)探測(cè)元上，從而使傳感器輸出電壓信號(hào)。 PIR 結(jié)構(gòu)特性及安裝 圖１是一個(gè)雙探測(cè)元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。在傳感器頂端開(kāi)設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過(guò)光的波長(zhǎng)范圍為 710um，正好適合于人體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專(zhuān)門(mén)用作探測(cè)人體 輻射的紅外線傳感器 。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學(xué)系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大 70分貝以上，這樣就可以測(cè)出 1020米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。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。 其 基本原理 為 ： 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?jiàn)A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)。 被動(dòng)紅外探測(cè)器的組成 ：被動(dòng)紅外探測(cè)器主要是探測(cè)接收外界的紅外輻射，探測(cè)器本身不發(fā)射任何能量，而只對(duì)人體發(fā)出的紅外線波段敏感。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。至于報(bào)警可采用聲光信號(hào) 。當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器 將探測(cè)到動(dòng)作， 設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門(mén)限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門(mén)限閥門(mén)送出 TTL 電平至 AT89S51單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路使 警號(hào)發(fā)聲。 （ 3）系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能。模塊劃分為 數(shù)據(jù)采集、鍵盤(pán)控制、報(bào)警和顯示等模塊子函數(shù)。 還有 ，就閉路監(jiān)控電路防盜系統(tǒng)而言：它的安裝線路復(fù)雜，而且技術(shù)要求比較高，價(jià)格也比較昂貴，不利于廣泛利用。因此，配置一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用的葡萄園專(zhuān)用防盜報(bào)警系統(tǒng)是非常必要的。一旦有異常，鐵絲網(wǎng)牽動(dòng)葡萄樹(shù)就會(huì)發(fā)出聲音，提醒守園人，有外客造訪。 3 目 錄 1. 緒論 .........................................................1 前言 ..................................................1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 ....................................... 1 2. 熱釋電紅外傳感器概述 .........................................2 PIR 傳感器簡(jiǎn)單介紹 ....................................2 PIR 的原理特性 ........................................2 PIR 結(jié)構(gòu)特性 ..........................................3 3. AT89S51 單片機(jī)概述 ...........................................6 AT89S51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) ..................................6 管腳說(shuō)明 .........................................8 主要特性 .......................................11 振蕩器特性 .....................................11 AT89S51 單片機(jī)的工 作周期 .............................12 AT89S51 單片機(jī)的工作過(guò)程和工作方式 ...................13 AT89S51 的指令系統(tǒng) ...................................16 4. 方案設(shè)計(jì) ....................................................18 系統(tǒng)概述 ..............................................18 總體設(shè)計(jì) ..............................................19 系統(tǒng)硬件選擇 ..........................................19 硬件電路實(shí)現(xiàn) ..........................................20 軟件的程序?qū)崿F(xiàn) ........................................21 5. 結(jié)論概述 ....................................................27 主要結(jié)論 ..............................................27 結(jié)束語(yǔ) ................................................27 4 致謝 ..........................................................28 參考文獻(xiàn) .....................................................29 基于單片機(jī)控制的紅外防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì) 1. 緒 論 前 言 人們生活水平不斷提高，對(duì)私有財(cái)產(chǎn)的保護(hù)意識(shí)在不斷 的增強(qiáng)，因而對(duì)防盜措施提出了新的要求。 處理器采用 51 系列單片機(jī) AT89S51。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論 文） 題目： 紅外線報(bào)警器的設(shè)計(jì) 姓 名： *** 學(xué) 號(hào)： ******** 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 系 別： 電子信息 指導(dǎo)教師 ： ********* 起止日期： 20212—— 20216 2 防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 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)。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(hù)統(tǒng)一管理。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。 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)。這些鐵絲網(wǎng)還可以直接阻止一些動(dòng)物的侵襲。 就目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開(kāi)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(jiàn)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。 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。 （ 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 。 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。 （ 4） 紅外線具有隱蔽性，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。 方案討論 如何 使 用傳感器來(lái)簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)移動(dòng) 人員 檢測(cè)呢？在設(shè)計(jì)這樣的系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該記住兩個(gè)目標(biāo)：一是低功率，二是低成本。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。人體輻射的紅外光波長(zhǎng)是 3～ 50μ m，其中 8～ 14μ m占 46%，峰值波長(zhǎng)在 m，所以被動(dòng)紅外探測(cè)器主要是接收波長(zhǎng) 8～ 14μ m的紅外輻射。 2. 熱釋電紅外傳感器 熱釋電紅外線傳感器 簡(jiǎn)介 熱釋電紅外線傳感器是 80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型高靈敏度探測(cè)元件，它能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線能量的變化，并將 其轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)輸出。 PIR 的原理特性 熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm 的探測(cè)元件 。 菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)器前 方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“ 盲區(qū) ” 和 “ 高靈敏區(qū) ” ，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。 一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi) ， 人體紅外輻射通過(guò)部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的 熱量不同 ，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理 而輸出電壓信號(hào)。使用時(shí) D端接電源正 極，G端接電源負(fù)極， S端為信號(hào)輸出。制造熱釋電紅外探測(cè)元的高熱電材料是一 5 種廣譜材料，它的探測(cè)波長(zhǎng)范圍為 。由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測(cè)信號(hào)電壓十分微弱（通常僅有 １ mV左右），而且是一個(gè)變化的信號(hào)，同時(shí)菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號(hào)電壓呈脈沖形式（脈沖電壓的頻率由被測(cè)物體的移動(dòng)速度決定，通常為 ），所以 應(yīng)對(duì)熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行放大。當(dāng)檢測(cè)到人體移動(dòng)信號(hào)時(shí)，電荷信號(hào)經(jīng)過(guò) 場(chǎng)效應(yīng)管 FET 放大后，經(jīng)過(guò) C2， R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢唬俳?jīng)過(guò) 三極管 Q2的轉(zhuǎn)化，輸出 OUT為低電平 。 熱釋電紅外傳感器其熱釋電器件及前置放大電路封裝在圓型金屬帽內(nèi)，金屬帽頂部方型開(kāi)孔鑲嵌有抗冷白光的硅紅外濾光片，底部有金屬引腳，分別為電源引腳，地線引腳，熱電信號(hào)輸出腳。