【正文】 被測(cè)對(duì)象自身發(fā)射紅外線，可不必另設(shè)光源； ② 大氣對(duì) 22． 6lLm、 3— 5lLm、 8— 141lm 三個(gè)被稱為 “ 大氣窗口 ”的特定波段的紅外線吸收甚少，可非常容易被檢測(cè)； ③ 中、遠(yuǎn)紅外線不受可見光影響，可不分晝夜進(jìn)行檢測(cè)。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 10~20 米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。在傳感器頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長(zhǎng)范圍為 7~10um，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門用作探測(cè)人體輻射的紅外線傳感器 。 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。對(duì)于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過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)。 4 當(dāng)人體輻射的紅外線通過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)先通過一個(gè)由 Ｃ１、Ｃ２、Ｒ１、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 ０．１６Ｈｚ 。 其工作電路原理及設(shè)計(jì)電路如 圖 2 所示 , 在 VCC 電源端［ 2］利用 C1和 R2來穩(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)。 缺點(diǎn) ： 容易受各種熱源、光源干擾。 抗干擾性能 ： 防小動(dòng)物干擾：探測(cè)器安裝在推薦地使用高度，對(duì)探測(cè)范圍內(nèi)地面上 地小動(dòng)物，一般不產(chǎn)生報(bào)警。正確的安裝應(yīng)滿足下列條件： 紅外線熱釋電傳感器應(yīng)離地面 米。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強(qiáng)氣流活動(dòng)的地方。 AT89S51 單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 外時(shí)鐘源 外部事件計(jì)數(shù) 外中斷 控制 并行口 串行通信 圖 31 AT89S51 功能方塊圖 振蕩器和時(shí)序 OSC 程序存儲(chǔ)器 4 KB ROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 256 B RAM/SFR 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 16 AT89S51 CPU 64 KB 總線 擴(kuò)展控制器 可編程 I/O 可編程全 雙工串行口 內(nèi)中斷 7 1. 中央處理器（ CPU） 中央處理器是單片機(jī)最核心的部分，是單片機(jī)的大腦和心臟，主要完成運(yùn)算和控制功能。 4. 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 AT89S51 共有 2 個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列。 AT89S51 較詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖 32 所示。 9 圖 33 DIP 封 裝 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 3 2 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)的工作過程和工作方式 單片機(jī)工作過程遵循 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。指令一般有兩部分組成，即操作碼和操作數(shù)。 在 80C51 指令系統(tǒng)中，操作數(shù)可以是 3個(gè)，也可以沒有。 17 1. 尋址方式 包括：立即數(shù)尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址（基址寄存器 + 變址寄存器間接尋址）、相對(duì)尋址、位尋址，共 7 種尋址方式，且每種尋址方式所涉及的存儲(chǔ)器空間 各有不同。且不同種類的單片機(jī)其指令系統(tǒng)一般是不同的。模塊劃分為 數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)警和顯示等模塊子函數(shù)。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。 圖 41 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研制過程框圖 開始 明確任務(wù) 選機(jī)型，劃分軟、硬件 硬件研制 軟件設(shè)計(jì) 聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試 排出故障、修正軟件 固化程序、應(yīng)用系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行 完成研制 19 總體設(shè)計(jì) 從設(shè)計(jì)的要求來 分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)： 熱釋電紅外傳探頭電路 、報(bào)警 電路、單片機(jī)、復(fù)位電路、 LED 顯示控制電路 及相關(guān)的控制管理軟件組成 ；它們之間的構(gòu)成框圖如 圖 42總體設(shè)計(jì)框圖所示： 圖 42 總體設(shè)計(jì)框圖 處理器采用 51 系列單片機(jī) AT89C51。驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)放大并推動(dòng)聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動(dòng)作。 編號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù)量 R1 、 R6 電阻 2 R R R7～ R10 電阻 220R 6 CPU AT89 S51 復(fù) 位電路 信號(hào)檢測(cè)電路 LED 數(shù)字顯示 報(bào)警執(zhí)行電路 LED 發(fā)光顯示 放大 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 20 R R5 電阻 10K 2 C C2 電容 30pF 2 C C C5(極性 ) 電容 47uF 3 D1～～ D6 發(fā)光二極管 LED 2 綠 4 紅 Q Q2 三極管 9015/8050 2 U1 、 U2 集成電路 AT89S5 74LS04 1 、 1 Y1 石英晶振 12MHZ 1 K K2 按鍵 * 2 LS 蜂鳴器 8R 1 Tantou 熱釋電傳感器 3TR 1 DS1 共陰數(shù)碼管 DISPLAY 1 JP 電源接頭 3OT 1 硬件電路實(shí)現(xiàn) 經(jīng)分析本設(shè)計(jì)的電路原理圖如下 圖 43所示 Y11 2 M H ZC130pC230pC330uD1LED 綠D2LED 綠D5LED 紅R2220RR3220RR44 K 7R5220RE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10VCC40GND20U1A T 8 9 C 5 1S1z a n t i n gV C CV C CR14 K 7S2f u w e iV C CLSS P E A K E RD6LED 紅D3LED 紅abfcgdeD P Y[ L E D g n ]1234567abcdefgD S 1D I S P L A YD4LED 紅V C CR7 220RR8 220RR9 220RR 1 0 220RQ18050R64k71 2JPV I NR E S E TR E S E TV C C1 2U 2 A7 4 A L S 0 4Q29014R 1 110KR 1 210KD1S2G3t a n t o uT A N T O UC547u +C647uC447uV C CV C C 圖 43 基于單片機(jī)控制的紅外防盜報(bào)警器原理圖 軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 21 按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu) 分析可知 系統(tǒng) 主程序 工作流程圖如 下 圖 44 所示 ；