【正文】 物前對(duì)其模擬進(jìn)行檢測(cè)是十分有必要的。其中的 則為一個(gè)電壓分隔區(qū)域。 檢測(cè)點(diǎn)如下圖所示： 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 20 每隔 5s 暫停系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)，測(cè)試結(jié)果如下： 復(fù)位電路測(cè)試數(shù)據(jù) （單位： V） 時(shí)間 VCC R2 測(cè)試前數(shù)值 0 0 5s 5 10s 5 15s 5 20s 5 25s 5 開(kāi)關(guān)按下后 0s 5 5s 5 10s 5 15s 5 20s 5 25s 5 30s 5 通過(guò)以上數(shù)據(jù)可知，所設(shè)計(jì)復(fù)位電路很穩(wěn)定，基本無(wú)電壓的變化，按下開(kāi)關(guān)之前，RES 端口輸入電壓始終為 低電平；當(dāng)按下開(kāi)關(guān)后， RES 端口輸入電壓變成 5V高電平。 本系統(tǒng)程序清單詳見(jiàn)附錄一 ，本系統(tǒng)程序調(diào)試?yán)?Keil 軟件調(diào)試，打開(kāi)軟件，新建工程后將編寫(xiě)好的程序清單輸入到軟件中，點(diǎn)擊調(diào)試后觀察編譯信息。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 26 按下電路中代表紅外感應(yīng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)，測(cè)試有信號(hào)時(shí)系統(tǒng)有何反應(yīng) . 按下后系統(tǒng)立刻啟動(dòng)按鈕報(bào)警程序，此時(shí)紅燈閃爍報(bào)警，蜂鳴器模擬播放警笛聲音 。 （ 2）檢測(cè)當(dāng)中斷產(chǎn)生后單片機(jī)能否發(fā) 送指令到 GSM 模塊中 此處程序即為本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的完整程序，詳見(jiàn)附錄一程序清單，利用 Proteus 模擬后情況如下圖所示： 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 28 由上圖可見(jiàn)當(dāng)模擬開(kāi)關(guān)模擬觸發(fā) 5 次脈沖信號(hào)時(shí)，每觸發(fā)一次，單片機(jī)即開(kāi)始接通用戶手機(jī)號(hào)碼 “1234567”，同時(shí)用戶手機(jī)同樣會(huì)給ＧＳＭ模塊以回應(yīng)，從而建立聯(lián)系；當(dāng)５次脈沖之后系統(tǒng)自動(dòng)判定有人入侵，此時(shí)可見(jiàn)系統(tǒng)發(fā)送控制指令，設(shè)置信息發(fā)送模式為ＰＤＵ模式，同時(shí)循環(huán) 發(fā)送短信指令，報(bào)警內(nèi)容為 “?。。遥牛? ＡＬＡＲＭ??！ ”。該防盜報(bào)警 器通過(guò)以 AT89C51 單片機(jī)為工作處理器核心，外接熱釋電紅外傳感器，它是一種新穎的被動(dòng)式紅外探測(cè)器元件，能夠以非接觸方式探測(cè)出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)輸出，同時(shí)能有效的一致人體輻射波長(zhǎng)以外的紅外光線與可見(jiàn)光的干擾。感謝我 所有教過(guò)我的老師，是他們 在這四年的學(xué)期中 為我提供無(wú)私的指導(dǎo)與鼓勵(lì)，我不僅學(xué)到了豐富的專業(yè)知識(shí)，更學(xué)到了人生的道理。 for(i=0。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 34 TR1=0。i++)。 Delay(5)。 c=0。 while(1) {} } //=========================== //定時(shí)器中斷 //=========================== void IntTimer1() interrupt 3 { TR1=0。 if(Count5) { puts_to_SerialPort(AT+CMGF=0\r\n)。i++)。 Delay(5)。 } //======================= //向串口發(fā)送字符串 //======================= void puts_to_SerialPort(uchar *s) { while(*s !=39。 Delay(100)。 ET1=1。 TH1=0xFD。 TR1=1。 } //======================= //向串口發(fā)送字符串 //======================= void puts_to_SerialPort(uchar *s) { while(*s !=39。 LED=0。 for(j=0。 sbit LED=P1^1。 綜上所述，本系統(tǒng)在我國(guó)安防市場(chǎng)上將有很 大的市場(chǎng)空間和應(yīng)用價(jià)值；同時(shí)通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)如何系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一個(gè)安防產(chǎn)品，重點(diǎn)是學(xué)會(huì)了如何去解決其中的難點(diǎn)，如何通過(guò)查閱資料、分析文獻(xiàn)等方式為自己提供解決問(wèn)題的思路；本次設(shè)計(jì)不僅是對(duì)我的實(shí)踐的一個(gè)檢驗(yàn)，更是對(duì)我實(shí)際設(shè)計(jì)的能力的一種鍛煉，使我受益匪淺。 但是細(xì)節(jié)上仍需要注意，第一需要考慮到當(dāng)長(zhǎng)距離發(fā)送信號(hào)時(shí)電路的穩(wěn)定性問(wèn)題，線路過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致噪聲或紋波的加大，對(duì) 控制信號(hào)產(chǎn)生很大的影響， 實(shí)際生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意。其電路圖如下： 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 27 本測(cè)試單片機(jī)將向虛擬中斷發(fā)送英文字母表，所發(fā)送的字母表應(yīng)通過(guò)虛擬終端顯示出來(lái)。 硬件與軟件連調(diào)測(cè)試及記錄 本步驟 是將 Proteus 與 Keil 連調(diào)，加載程序到 Proteus 中，運(yùn)行系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)要求產(chǎn)生中斷，看軟件是否按照預(yù)期效果運(yùn)行。 5）紅外模擬檢測(cè)點(diǎn) 因軟件所限，故熱釋電紅外檢測(cè)電路用一開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟和關(guān)閉所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)來(lái)模擬紅外檢測(cè)電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)；故本檢測(cè)主要查看開(kāi) 關(guān)按下前后電路電壓變化是否在合理范圍內(nèi)。 1） 電源電路檢測(cè)點(diǎn) 檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置如圖所示： 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)仿真及測(cè)試 19 單片機(jī)要想穩(wěn)定工作，輸入的電壓至關(guān)重要，因此 電源電路主要檢測(cè) 7805 穩(wěn)壓器 的輸入口 VI 和輸出口 VO 是否在正常電壓內(nèi)，電壓是否有跳變，并記錄數(shù)據(jù)。 說(shuō)明：用來(lái)表示邏輯 1 和邏輯 0 的電壓值叫做邏輯電平。因此 端口直接接 +5V 電源電壓，使其為高電平，此時(shí)無(wú)中斷信號(hào)產(chǎn)生，開(kāi)關(guān)接地，模擬紅外傳 感器模塊發(fā)送脈沖信號(hào)，當(dāng)開(kāi)關(guān)按下時(shí)電源直接接地， 為低電平，產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)，此過(guò)程即為紅外傳感器發(fā)送控制信號(hào)到單片機(jī)中斷 0 端口產(chǎn)生中斷信號(hào)的過(guò)程。 初始化函數(shù)模塊功能是 將單片機(jī) P1 端口全部置 0，可使紅色燈亮，提示工作正常，同時(shí)也使得蜂鳴器 進(jìn)入工作狀態(tài)但 不產(chǎn)生報(bào)警。此時(shí)，可以用射極輸出器作為放大電路的輸出級(jí)。另一方面，在多級(jí)交流放大電東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計(jì) 14 路中，他也是一種耦合電路。 本設(shè)計(jì)主要目的在于探索基于 GSM 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)報(bào)警的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)，因此重點(diǎn)在于對(duì) GSM 模塊的應(yīng)用的探索，其他模塊則采用已經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化模塊，所需元件均能在市場(chǎng)上找到且價(jià)格合理，根據(jù)各模塊的參數(shù)值可以輕易得到所需元件的型號(hào)，易于替換；這樣不僅有利于節(jié)省 本設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)成本，同時(shí)對(duì)于以后產(chǎn)品有更好的 維護(hù)性 和替換性 。 （ 2）硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用型號(hào)為 TC35 的 GSM 模塊，該模塊自帶 RS232 端口，若想與單片機(jī)連接， 只需設(shè)計(jì)一個(gè) TTL 轉(zhuǎn) RS232 電平電路 ,連接到 AT89C51 的 UART 口 ,另一端直接連接到 TC35 即可。 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 如圖所示，報(bào)警電路由一個(gè)ｓｐｅａｋｅｒ 蜂鳴器 接到單片機(jī)的 P1。 在信號(hào)處理電路中經(jīng)常用到放大電路，它可以將微弱信號(hào)通過(guò)晶體管效應(yīng)放大從而方便對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行各種處理，本文將在３．３節(jié)中詳細(xì)介紹。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件就可構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)、報(bào)警用人體熱釋電傳感器等。 熱釋電紅外傳感器原理 （ 1）傳感器組成及檢測(cè)電路框圖 熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。單片機(jī)應(yīng)用 系統(tǒng)的研制過(guò)程包括系統(tǒng)功能分析、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 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。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。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 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(mén)用作探測(cè)人體輻射的紅外線傳感器。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 基礎(chǔ)知識(shí)介紹 2 2 基礎(chǔ)知識(shí)介紹 熱釋電紅外傳感器 （ PIR） 原理簡(jiǎn)介 本文主要采用的是 d203s 型熱釋電紅外傳感器。 隨著 08 年奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦，帶動(dòng)了我國(guó)的安防業(yè)迅猛發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，針對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)也需快速更新，而 基于 GSM 模塊的防盜報(bào)警技術(shù)正是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的主要發(fā)展趨勢(shì)，因此 它 的 設(shè)計(jì)有著重要的意義 。熱釋電紅外傳感器 具有 制作簡(jiǎn)單、成本低、安裝方便、防盜性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，它的信號(hào)易于處理并經(jīng)單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和 PC 機(jī)通信； TC35 型 GSM 模塊自 帶 RS232 通信端口，能夠方便的與單片機(jī)和 PC 機(jī)相連，可實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)的無(wú)線快速傳遞，同時(shí)能直接將報(bào)警信息傳送到客戶手機(jī)終端上，方便及時(shí)報(bào)警，通過(guò) GSM 模塊也能使該系統(tǒng)與 PC 終端相連，方便多系統(tǒng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一管理。 Infrared sensor。當(dāng)有人入侵時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到動(dòng)作產(chǎn)生電信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理電路處理放大后送入單片機(jī)，人體的每一次移動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)，當(dāng)電信號(hào)累計(jì)到 5 次時(shí)系統(tǒng)判定為有外人入侵，啟動(dòng)中斷服務(wù)程序（報(bào)警功能），分別進(jìn)行聲光報(bào)警和 GSM報(bào)警。 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。紅外線熱釋電傳感器對(duì)于徑向移動(dòng)反應(yīng)最不敏感 ,而對(duì)于橫切方向 (即與半徑垂直的方向 )移動(dòng)則最為敏感 .因此針對(duì)這一特點(diǎn)和系統(tǒng)要求的檢測(cè)范圍，可將 PIR 安裝在倉(cāng)庫(kù)頂棚，其檢測(cè)范圍如圖所示： AT89C51 單片機(jī)簡(jiǎn)單概述 AT89C51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 GND：接地。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 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(xiě)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)。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 就此設(shè)計(jì)的核心模塊來(lái)說(shuō)，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心元件，所以次系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。 其中 7805 的 VI 管腳可接受 825V 電壓， VO 管腳 能夠 穩(wěn)定輸出 5V 電壓，只要輸入電壓在 825V， 7805 都能為單片機(jī)系統(tǒng)提供恒定的 5V 電壓。根據(jù)功能要求，人體熱釋電檢測(cè)電路組成框圖如下所示： 檢 測(cè) 對(duì) 象 菲 涅 爾 透 鏡熱 釋 電 紅 外傳 感 器信 號(hào)處 理電 路V i 熱釋電檢測(cè)電路組成框圖 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)論文 方案設(shè)計(jì) 8 其中 V0為控制信號(hào)，接到單片機(jī)的中斷端口。 BIS0001 的 1 腳接高電平，使芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工 作方式。本設(shè)計(jì)采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。自帶 RS232 通訊接口 ,可以方便地與 PC 機(jī)、單片機(jī)連機(jī)通訊。 AT+CMGL=n 為列出 TC35i模塊內(nèi)的短消息， n=0 是未讀的短消息， n=1 位已讀的短消息， n=2 位未發(fā)送的短消息， n=3 為已發(fā)送的短消息 n=4 為所有短消息。 在模擬電路，由 RC 組成的無(wú)源濾波電路中，根據(jù)電容的接法及 大小主要可分為低通濾波電路和高通濾波電路 ，如下所示： 低通濾波電路