基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 感器是 80 年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件。 如圖 1 示為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。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范圍為 710um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長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人體輻射的紅外線傳感器。 圖 2 為 AT89C51 單片機(jī)的基本組成功能方塊圖。采用 40 引腳雙列直插封裝形式。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8位漏級開路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。并因此作為輸 入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： P3 口管腳 備選功能 西安航專計(jì)算機(jī)工程系 9 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。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。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。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器 、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 /西安航專計(jì)算機(jī)工程系 10 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。設(shè)置在監(jiān)測點(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、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出 TTL 電平至 AT89C51 單片機(jī)。 具體電路模塊設(shè)計(jì) 熱釋電紅外傳感器原理 本設(shè)計(jì)所用的熱釋感器就采用這種雙探測元的結(jié)構(gòu)。 Q29014R1210KR1110KC547uC447uVCCC647uVoVi 圖 5 放大電路 圖 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有 6 個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為 2 個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有 12 個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為 12MHZ，一個(gè)振蕩周期為 1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為 1us。本設(shè)計(jì)采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。 西安航專計(jì)算機(jī)工程系 13 D3 LED 紅D5LED 紅D4LED 紅D6LED 紅R7220R8220R9220R10220VCC單片機(jī)RXD 圖 8 發(fā)光二極管報(bào)警電路 圖 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 如下圖所示，用一個(gè) Speaker 和三極管、電阻接到單片機(jī)的 TXD 引腳上，構(gòu)成聲音報(bào)警電路，如圖 9 示為聲音報(bào)警電路。 西安航專計(jì)算機(jī)工程系 14 軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 主程序工作流程圖 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 10所示 ； 圖 10 主程序工作流程圖 系統(tǒng)初始化 聲光報(bào)警結(jié)束 檢測外部有 無信號(hào)輸入 聲光報(bào)警是否持續(xù) 10 秒 開始 啟動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警 是否還有檢測信號(hào)等待下次 報(bào)警 結(jié)束 Y N N Y Y N 西安航專計(jì)算機(jī)工程系 15 中斷服務(wù)程序 工作流程圖 本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)單片機(jī)檢測到外部熱釋 電 傳感器送來的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警，報(bào)警持續(xù) 10 秒鐘后自動(dòng)停止報(bào)警 ,然后程序開始循環(huán)工作，檢測是否還有下次觸發(fā)信號(hào)，等待報(bào)警從而使報(bào)警器進(jìn)入連續(xù)工作狀態(tài)。 當(dāng)報(bào)警結(jié)束后，綠燈亮起。該報(bào)警器的最大特點(diǎn)就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報(bào)率低 。外部中斷為邊沿觸發(fā)方式 MOV SP,30H 。監(jiān)測輸入信號(hào)，是否有輸入信號(hào) LA: ACALL DELAY 。10S 鐘定時(shí) : MOV 51H,14H 。啟動(dòng) T0 L2:JBC TF0,L1 。報(bào)警結(jié)束，正常運(yùn)行綠指示燈亮 LJMP LP 。延時(shí)消抖 JNB ,LN1 AJMP LN2 。在中斷繼續(xù)檢測是否有輸入信號(hào) LN2: RETI END 西安航專計(jì)算機(jī)工程系 19 附錄 二 單片機(jī)控制的紅外防盜報(bào)警器原理圖 西安航專計(jì)算機(jī)工程系 20 附錄 三 單片機(jī)控制的紅外防盜報(bào)警器 PCB圖西安航專計(jì)算機(jī)工程系 21 附錄四 Proteus 仿真原理圖 西安航專計(jì)算機(jī)工程系 22
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