【正文】 信號(hào)接收靈敏度高， 報(bào)警聲音響，較好地實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)多路控制智能 報(bào)警功能 。目前家庭住宅的主要防范措施是利用防盜門，商店的防盜措施主要是監(jiān)控器和出門口的紅外報(bào)警器。 本系統(tǒng)采用常用的 AT 單片機(jī)系列作為系統(tǒng)的核心控制部分， 是 一個(gè)利用紅外傳感器作為信號(hào)輸入控制部分的多路智能報(bào)警器。眾所周知，單片機(jī) 是目前應(yīng)用較為廣泛的控制元器件，其 在工業(yè)控制、 交通運(yùn)輸、家用電器、儀器儀表等 多種 領(lǐng)域取得了大量應(yīng)用成果。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié)Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52。 在顯示模塊中，主要用到了 74LS48（七段譯碼器）作為段選信號(hào)控 制芯片和 74LS138（ 3 線 — 8 線譯碼器 ） 作為位選信號(hào)控制芯片。 C 語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)是編程容易，但其具體過(guò)程、數(shù)據(jù)流程很難清晰的反映在程序上，由于本系統(tǒng)的程序比較少，故可以利用匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，利用仿真軟件可以清晰的模擬出AT89S52 圖 1 AT89S52 管腳圖 3 數(shù)據(jù)流程。匯編語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)能提供給用戶的最快的而又最有效的語(yǔ)言，也是能夠利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一語(yǔ)言，因而在對(duì)于程序的空間和時(shí)間要求很高的場(chǎng)合，匯編語(yǔ)言是必不可少的。當(dāng)時(shí)主要采用的手段是聲控報(bào)警。在防護(hù)區(qū)和禁區(qū)內(nèi)采用 3 種以上不同探測(cè)原 理的探測(cè)器構(gòu)筑多道防線，與此同時(shí)防遮擋功能的探測(cè)器也問(wèn)世了，促進(jìn)了入侵探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展?？梢妵?guó)外安防技術(shù)發(fā)展之迅速及不斷完善，其必將促進(jìn)我國(guó)的安防技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2 所示。鑒于市場(chǎng)上常見的 51 系列 8 位單片機(jī)的售價(jià)比較低廉，因此本設(shè)計(jì)采用了 AT89S52 單片機(jī)系統(tǒng)。 這樣的設(shè)計(jì)使安裝和調(diào)試工作可以并行進(jìn)行，極大地縮短了總體設(shè)計(jì)和制造的時(shí)間，為發(fā)揮部分的制作以及其他功能擴(kuò)展提供了充足的內(nèi)部空間和更多的外部接口。 （ 3）報(bào)警 模塊 。 （ 2） 振蕩電路：提供所需的單片機(jī)時(shí)鐘頻率 。 外圍電路設(shè)計(jì) ⑴ 振蕩電路 振蕩電路 與單片機(jī)的時(shí)鐘電路一起構(gòu)成單片機(jī)的時(shí)鐘方式，根據(jù)硬件電路的不同，連接方式分為內(nèi)部時(shí)鐘電路方式和外部時(shí)鐘電路方式。 XTAL1（ 19 腳），接外部晶體和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)，它是振蕩電路反響放大器的輸入端； XTAL2（ 18 腳）接外部晶體和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器輸出端，若采用外部時(shí)鐘電路，則該腳懸空。為擺脫困境，可將單片機(jī)復(fù)位，以重新啟動(dòng)。具體如表 1 所示。目前一般對(duì)傳感器的理解往往是指非電物理量與電量的轉(zhuǎn)換。光電傳感器對(duì)光的敏感主要是利用半導(dǎo)體材料的電學(xué)特性受光照射后發(fā)生變化的原理。 圖 6 按鍵電平方式復(fù)位電 路 GND VCC R1 200Ω C 22μ F R2 1kΩ + RESET 89S52 VCC RST/VPD VSS 紅外發(fā)射二極 管 紅外接收 三極 管 1． 地 2． +5V 3． 信號(hào) 圖 7 主動(dòng)式 紅外傳感器外觀圖 10 ⑵ 傳感器電路的分析設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)分立型的紅外傳感器是由紅外發(fā)射二極管和紅外接收三極管組成， 一般測(cè)量距離可達(dá)十幾米。 ⑶ 傳感器電路在制作 、 調(diào)試 中 應(yīng) 注意 的 問(wèn)題 利用紅外傳感 器作為信號(hào)輸入部分，應(yīng)注意以下事項(xiàng)： ① 傳感器部分應(yīng)有穩(wěn)壓電源輸入。常用 的顯示器主要有 ： 發(fā)光二極管顯示器，簡(jiǎn)稱 LED（ Light Emitting Diode） ；液晶顯示器，簡(jiǎn)稱 LCD（ Liquid Crystal Display） ； 熒光管顯示器。綜合本 多路防盜報(bào)警 系統(tǒng) 需求 ，并考慮價(jià)格， 顯示效果， 電路焊接等條件，因此對(duì)顯示器件的選擇為發(fā)光二 極管（ 7 段共陰極 LED 顯示器 ）。 如圖 11 所示，共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示 。數(shù)字量與段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 2所示 表 2 七段 LED 字形碼 顯示字符 共陽(yáng)極字符碼 共陰極字符碼 0 3FH C0H 1 06H F9H 2 5BH A4H 3 4FH B0H 4 66H 99H 5 6DH 92H 6 7DH 82H 7 07H F8H 8 7FH 80H ⑶ 元器件的選擇 ① 4 線－ 7 段譯碼 /驅(qū)動(dòng)器 —— 74LS48（ BCD 輸入，有上拉電阻） g a a g d c e f b dp GND f b e d GND c dp 圖 10 LED 結(jié)構(gòu)及外形圖 13 本系統(tǒng)利用單片機(jī) P1 口中的 ～ 作為74LS48 驅(qū)動(dòng)器的段選信號(hào)輸出端，為了能夠正常輸出數(shù)字選段，從上述芯片簡(jiǎn)介中可知， LT 、 /BI ROB 、 RBI必須置成高電平，才能讓系統(tǒng)正常輸出顯示數(shù)據(jù)。在使能輸入端為有效電平是，對(duì)應(yīng)每一組輸入代碼，只有一個(gè)輸出端為有效電平，其余輸出端則為非有效電平。 表 4 3 線 — 8 線譯碼器 —— 74LS138 功能表 輸入 輸出 G1 G 2A G 2B A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 X H X X X X H H H H H H H H X X H X X X H H H H H H H H L X X X X X H H H H H H H H H L L L L L L H H H H H H H H L L L L H H L H H H H H H H L L L H L H H L H H H H H H L L L H H H H H L H H H H H L L H L L H H H H L H H H H L L H L H H H H H H L H H H L L H H L H L L H H H H H H H H H L H H H H H H H H L 74LS138 還用一個(gè)重要功能就是可以級(jí)聯(lián)擴(kuò)展，利用 G G 2A、 G 2B，可以擴(kuò)展為 24 線譯碼器；若外接一個(gè)反相器還可以級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 32 線譯碼器。 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。 報(bào)警是通過(guò)編程使 口輸出符合一定規(guī)律方波振蕩信號(hào)使蜂鳴器按照一定的規(guī)律發(fā)聲，人耳聽起來(lái)就像是音樂(lè)一樣 。 P3 的輸出緩沖期可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 輸入，對(duì)端口寫 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉倒高電位，這時(shí)可用作輸入口 。 6 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要分為系統(tǒng)初始化、 傳感器信號(hào)檢測(cè) 、 顯示及報(bào)警 。C 語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)是編程容易，但其具體過(guò)程、數(shù)據(jù)流程很難清晰的反映在程序上，由于本系統(tǒng)的程序比較少，故可以利用匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，利用仿真軟件可以清晰的模擬出數(shù)據(jù)流程。匯編語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)能提供給用戶的最快的而又最有效的語(yǔ)言，也是能夠利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一語(yǔ)言，因而在對(duì)于程序 的空間和時(shí)間要求很高的場(chǎng)合，匯編語(yǔ)言是必不可少的。又因?yàn)樾枰玫轿粚ぶ?，因此把可位尋址?20H 地址清零，作為位尋址單元用。清 P0 口 檢測(cè)傳感器 信號(hào)判斷 Y N Y N 清零 圖 15 系統(tǒng)程序流程圖 開始 初始化 啟動(dòng)蜂鳴器 結(jié)束 18 MOV P1,00H 。*************************************。*************************************。選通第三位 MOV 43H,0B0H 。 設(shè)置段選碼 。顯示數(shù)字 1 MOV 45H,02H 。顯示程序 1 DISPLAY1: SETB 。關(guān)閉蜂鳴器 LCALL SPEAKER1 。延時(shí)子程序，執(zhí)行一次時(shí)間為 1S DL1S: MOV R5,08H LOOPE: MOV R6,0FAH LOOPF: MOV R7,0FAH LOOPG: DJNZ R7,LOOPG DJNZ R6,LOOPF DJNZ R5,LOOPE RET 7 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試 電路板的制作一般有兩個(gè)方案，第一 個(gè)方案是 采用 PCB 制板技術(shù)制作 ；第二個(gè)方案是 采用萬(wàn)能板人工焊接制作 。 檢查程序，發(fā)現(xiàn) 有兩處錯(cuò)誤，第一是顯示控制的設(shè)置有誤，第二是延遲程序部分語(yǔ)法有誤。修改完延遲程序后，報(bào)警器正常發(fā)出聲音。設(shè)計(jì)用到的測(cè)試工具和測(cè)試內(nèi)容見表 5。 （ b）搜集元器件、焊接電路。測(cè)試的順序?yàn)椋簜鞲衅髂K、振蕩電路模塊、顯示模塊及報(bào)警 模塊。 初步判斷是傳感器模塊中的 發(fā)射二極管或者接收三極管接法有誤。 問(wèn)題三：?jiǎn)为?dú)給顯示電路輸入電源電壓，發(fā)現(xiàn)其中有一路（電路圖當(dāng)中的 W4）顯示 不正常，初步判斷是線路連接出現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)用萬(wàn)用表測(cè)試發(fā)現(xiàn)，連接該路的線路是斷路狀態(tài)，故重新焊接后電路正常運(yùn)行。 因此再用測(cè)試發(fā)射二極管輸入電壓，發(fā)現(xiàn)極不穩(wěn)定，信號(hào)發(fā)射也極不穩(wěn)定，因此在發(fā)射二極管的電壓端接入一穩(wěn)定電壓，再經(jīng)過(guò)測(cè)試，問(wèn)題得以解決。 實(shí)現(xiàn)顯示報(bào)警地點(diǎn)并通過(guò)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲響的功能。 ② 可以使用攝像頭進(jìn)行監(jiān)視 ，從而達(dá)到系統(tǒng)的可視化。 三、 多路 智能 報(bào)警器實(shí)物圖如圖 19 圖 19 多路 智能報(bào)警器實(shí)物圖 28 附錄 二 多路智能報(bào)警器原理總圖 29 附錄 三 多路智能報(bào)警器程序清單 *************************************************************************************。*********************************** *************************************************。清 P1 口 MOV P2,00H 。 設(shè)置位選碼 。選通第一位 MOV 41H,90H 。************************************* ***********************************************。************************************* ***********************************************。顯示數(shù)字 3 MOV 47H,04H 。 主程序 。把信號(hào)送位操作地址 30 JNB 00H, DISPLAY1。如果 (03H)=0,則跳轉(zhuǎn) 到 DISPLAY4 LCALL DISPLAY5 LJMP START 。 。返回主程序 。返回主程序 。返回主程序 。 。延時(shí)子程序，執(zhí)行一次時(shí)間為 10MS DL10MS: MOV R0,0AH LOOPC: LCALL DL1MS DJNZ R0,LOOPC RET 。5S 延時(shí)子程序（調(diào)用 5 次 1S 延時(shí)子程序） DL5S: MOV R4,05H LOOPI: LCALLDL1S DJNZ R4,LOOPI RET EN