【正文】 te address. Access to the internal program memory, ALE end there will be a 1/6 clock frequency of positive pulse signal, this signal can be used to identify the microcontroller is working, but also can be used as a clock output externally. More a feature when accessing external program memory, ALE will skip a pulse. If the MCU EPROM, programming the meantime, will be used to enter the programming pulse. Pin29: When accessing external program memory, this pin outputs a negative pulse strobe signal, the PC39。[3] [M].清華大學(xué)出版社,1996。再次感謝李濤老師長(zhǎng)期以來(lái)悉心的指導(dǎo)，李濤老師的學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。目前系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了一部分較現(xiàn)代科技水平相對(duì)比較落后的元器件，且布線方面鑒于經(jīng)濟(jì)條件的限制一切是本著實(shí)驗(yàn)的目的還存在一些不合理的地方，如果以最新的技術(shù)考慮對(duì)這些問題加以克服本設(shè)計(jì)有望變得更加適用和精致。其程序流程框圖如下圖51所示：圖51 主程序流程圖 中斷返回服務(wù)程序主要功能是判斷定時(shí)1S是否完成，其程序流程框圖如下圖52所示：圖52 中斷程序流程圖結(jié) 論論文首先簡(jiǎn)要介紹的基本的單片機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，分析了單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域以及單片機(jī)在本設(shè)計(jì)中起到的重要作用，以及本設(shè)計(jì)在制作前后的問題和實(shí)際應(yīng)用的操作性和可行性，在完美詮釋單片機(jī)的控制應(yīng)用功能的前提下穩(wěn)定測(cè)試了設(shè)計(jì)的完美實(shí)際運(yùn)用能力，使人們?cè)谔剿鞅救怂轿锏姆辣I和預(yù)警方面更上一層樓。它廣泛應(yīng)用于電話、傳真、便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，雙向串行數(shù)據(jù)輸入輸出端I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。晶體管Q1及其外圍元件組成振蕩頻率為270MHz的改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器，由軟件實(shí)現(xiàn)模擬串口輸出，它輸出的串行編碼信號(hào)送到Q1的基極，以實(shí)現(xiàn)脈沖調(diào)制發(fā)射。橋式整流器利用四個(gè)二極管，兩兩對(duì)接。特別是超聲波對(duì)液體、固體的穿透性，尤其是在不透明固體中的穿透性傳播，能夠到達(dá)幾十米的深度。相同的工作原理也大量的應(yīng)用于光纖通信技術(shù)中[5]。在這種傳感器中，光電元件接收的光信號(hào)是斷續(xù)變化的，因此光電元件處于開關(guān)工作狀態(tài)，它輸出的光電流通常是只有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的脈沖形式的信號(hào)，多用于光電計(jì)數(shù)和光電式轉(zhuǎn)速測(cè)量等場(chǎng)合。光電元件是光電傳感器中最重要的部件，常見的有真空光電元件和半導(dǎo)體光電元件兩大類。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無(wú)需發(fā)送任何指令。其數(shù)據(jù)包由5Byte（40Bit）組成。第5個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。探測(cè)器發(fā)射微波/超聲波，當(dāng)入侵者在探測(cè)區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，會(huì)使接受到的反射波有頻率差即多譜勒頻率，進(jìn)而被探測(cè)，此類探測(cè)器安裝位置應(yīng)避免震動(dòng)和其它波源的干擾；偵光式探測(cè)器則利用一對(duì)差動(dòng)式光電晶體探測(cè)器因人體移動(dòng)所致的環(huán)境光線的變化，但它應(yīng)安裝在背景光源穩(wěn)定之外，否則易產(chǎn)生誤報(bào)；影像偵測(cè)器利用電荷耦合式CCD攝像機(jī)將入侵者圖像經(jīng)過類比對(duì)數(shù)位轉(zhuǎn)換器數(shù)字化，然后再比較先后兩幅圖的差異而進(jìn)行探測(cè)，它靈敏度高、穩(wěn)定、防磁、防震，但入侵者移動(dòng)極慢時(shí)會(huì)漏報(bào)。另一類是雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器，其中包括聲控震動(dòng)型和次聲波玻璃破碎高頻聲響型。通常，防盜探測(cè)器有如下6種類型。因此，可以豪不夸張的說，如果沒有傳感器及其相應(yīng)的技術(shù)，各種警用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)便無(wú)法組成。當(dāng)今人類已進(jìn)入信息時(shí)代，以電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為中心的信息處理、信息傳輸技術(shù)已滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。L2為報(bào)警LED發(fā)光管。顯然，對(duì)內(nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器的8031，EA端必須接地。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。CPUROMRAM定時(shí)器/計(jì)數(shù)器I/O 外設(shè)接口時(shí)鐘圖21 單片機(jī)結(jié)構(gòu) MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)8051單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：1. 中央處理器：中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。 報(bào)警系統(tǒng)原理框圖近年來(lái)，報(bào)警器行業(yè)發(fā)展非常迅猛，特別是光電防盜報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用最為廣泛，光電防盜報(bào)警系統(tǒng)以其監(jiān)測(cè)范圍寬，探測(cè)距離遠(yuǎn)，可靠性高，隱蔽性好等優(yōu)點(diǎn)著稱，雖說報(bào)警器種類繁多，但基于單片機(jī)控制的報(bào)警器的基本結(jié)構(gòu)都大同小異，基本的原理框圖如圖11所示：圖11 報(bào)警系統(tǒng)框圖系統(tǒng)核心部分是傳感器檢測(cè)和單片機(jī)的處理，利用傳感器檢測(cè)車的情況，傳感器一般采用雙鑒別模式即由兩個(gè)具有功能互補(bǔ)性的傳感器同時(shí)對(duì)室內(nèi)情況監(jiān)測(cè)，然后輸出兩路不同的信號(hào)，再經(jīng)過邏輯“與”關(guān)系判斷，當(dāng)發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)有盜情時(shí)檢測(cè)電路輸出信號(hào)給單片機(jī)，由單片機(jī)根據(jù)輸入的信號(hào)發(fā)出報(bào)警指令給報(bào)警電路，從而觸發(fā)報(bào)警電路，達(dá)到能及時(shí)準(zhǔn)確的報(bào)警功能。因此，這種簡(jiǎn)單系統(tǒng)的弱點(diǎn)就是它可能被一只飛入光束或落在某一透鏡上的蒼蠅或飛蛾之類的昆蟲所觸，所以誤報(bào)的可能性非常大，后來(lái)改用雙光束系統(tǒng)，隨后又出現(xiàn)了給予被動(dòng)是紅外傳感器技術(shù)的被動(dòng)式紅外入侵報(bào)警器，被動(dòng)式紅外傳感器技術(shù)是利用紅外光敏期間將活動(dòng)生物體發(fā)出的微量紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，并進(jìn)行放大，處理，再利用電路輸出報(bào)警信號(hào)，它能可靠的將運(yùn)動(dòng)著的生物體(人)和飄落的物體加以卻別，同時(shí)它還具有監(jiān)控范圍大，隱蔽性好，抗干擾能力強(qiáng)和誤報(bào)率低等特點(diǎn)。當(dāng)盜賊出現(xiàn)在警戒區(qū)時(shí)，紅外輻射場(chǎng)發(fā)生變化，這種變化立即被經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)的多視場(chǎng)組合菲涅爾透鏡會(huì)聚，敏感的紅外傳感器接收后迅速將這種變化轉(zhuǎn)為電信號(hào)，這種信號(hào)經(jīng)信息處理部分放大，處理后立即輸出報(bào)警信號(hào)，然后通過傳輸送達(dá)監(jiān)控器，于是發(fā)出報(bào)警，示出事發(fā)地區(qū)。被動(dòng)式紅外傳感技術(shù)是利用紅外光敏器件將活動(dòng)生物體發(fā)出的為紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，并進(jìn)行放大，處理，它能可靠的將在附近運(yùn)動(dòng)的生物體(人)和飄落的物體加以區(qū)別，同時(shí)它還具有監(jiān)控范圍大，隱蔽性好，抗干擾能力強(qiáng)和誤報(bào)率低等特點(diǎn)。基于此現(xiàn)象，本次設(shè)計(jì)了遙控汽車報(bào)警系統(tǒng)。由于它不是可見光，因此用來(lái)制作防盜報(bào)警系統(tǒng)，具有良好的隱蔽性，白天和夜里都能用，而且抗干擾能力強(qiáng)，這種報(bào)警裝置可以廣泛用于博物館，單位要害部門和家庭的防護(hù)。本系統(tǒng)通過無(wú)線控制監(jiān)控系統(tǒng)啟動(dòng)、利用紅外線傳感器檢測(cè)，然后把信號(hào)輸入到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)檢測(cè)電路輸出的信號(hào)判斷是否啟動(dòng)報(bào)警，同時(shí)采用溫度傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，從而判讀汽車是否被啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的報(bào)警功能。其中反射式光學(xué)系統(tǒng)的靈敏度最高，其探測(cè)距離可達(dá)到25~60米；透射式的靈敏度最低，探測(cè)距離為2~10米；折射式居中，兼有反射式和透射式的優(yōu)缺點(diǎn)。而基于傳感器技術(shù)的光電防盜報(bào)警系統(tǒng)也得到了高速的發(fā)展。其本質(zhì)是熱釋電紅外微波雙探測(cè)技術(shù)的發(fā)展和完善。單片微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支，它以其獨(dú)特的機(jī)構(gòu)和性能，越來(lái)越普遍的應(yīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。4. 定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)：8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。現(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說明：Pin9：RESET/Vpd復(fù)位信號(hào)復(fù)用腳，當(dāng)8051通電，時(shí)鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器，ALE會(huì)跳過一個(gè)脈沖。 圖26 STC89C52單片機(jī)管腳圖 本設(shè)計(jì)所用芯片為52內(nèi)核8位單片機(jī)，兼容Intel等52內(nèi)核單片機(jī)，支持ISP下載，適用于常用檢測(cè)控制電路。傳感器最初是作為一種控制元件被引入自動(dòng)化技術(shù)和電子系統(tǒng)中的，隨著工業(yè)自動(dòng)化和社會(huì)信息話的發(fā)展，人們對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)已從過去單純作為一種控制元件而提高到人類開發(fā)自然、利用自然的關(guān)鍵手段的高度。因此，采集信息的傳感器就成為“電腦”所必不可少的“五官”。在刑事偵察中，對(duì)各種發(fā)案現(xiàn)場(chǎng)的如實(shí)記錄、手紋、足紋眼紋的提取、識(shí)別與顯示，都需要敏感器件的幫助。2. 玻璃破碎探測(cè)器這種探測(cè)器利用壓電拾音器探測(cè)玻璃門窗破碎時(shí)的高頻聲音，通常安裝于玻璃面的正對(duì)面。4. 光束遮擋式探測(cè)器光束遮擋式探測(cè)器具有一對(duì)相對(duì)安裝的紅外線發(fā)射/接收器，發(fā)射器發(fā)射經(jīng)特定載頻調(diào)制的紅外光，接收器中有相應(yīng)的頻率與相位識(shí)別電路，當(dāng)入侵者遮擋紅外光時(shí)即被探測(cè)器探知。圖32 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖33 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖64位ROM的結(jié)構(gòu)開始8位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有48位，最后8位是前面56位的CRC檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè)DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因。低5位一直為1，TM是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式，DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶要去改動(dòng)，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。建議連接線長(zhǎng)度短于20米時(shí)用5K上拉電阻，大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。每個(gè)光子具有的能量為：E=h ν式中，υ為光波頻率；10^34 J/Hz。不同的光電元件，需要不同的測(cè)量電路。一旦彈性膜片受壓產(chǎn)生形變，反射光束在光接收傳感器上發(fā)生偏移，偏移距離對(duì)應(yīng)著形變程度，將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過測(cè)算獲得壓力的大小。以超聲波作為檢測(cè)手段需要超聲波發(fā)射器與聲波拾取裝置構(gòu)成，通過發(fā)射器發(fā)射高頻聲波并由超聲波拾振動(dòng)位移(vibration diplacement)米赫茲 (mHz) 線性差動(dòng)變壓器(LVDT)，整合速度儀，雙整合加速儀應(yīng)力[34, 35](strain gauge/force)牛頓 (N) 利用反平衡：質(zhì)量，電磁撓度：應(yīng)變計(jì)，線性差動(dòng)變壓器(LVDT)壓阻傳感器，壓電傳感器，電容傳感器，電感式傳感器壓力[33](pressure)帕斯卡，牛/米平壓電傳感器，壓阻傳感器，應(yīng)變計(jì)，線性差動(dòng)變壓器(LVDT)，電感式傳感器，電容傳感器溫度[36, 37](temperature)攝氏度或卡爾文 (K或者oC) 熱耦合，電阻溫度計(jì)，熱敏電阻。 橋式整流是交流電轉(zhuǎn)換成直流電一個(gè)重要步驟。 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路1. DS1302的結(jié)構(gòu)及工作原理DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，～。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電?？刂谱止?jié)的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；位5至位1指示操作單元的地址。只是選擇晶振時(shí)，不同的晶振，誤差也較大。時(shí)鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24或12小時(shí)格式。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是用C語(yǔ)言完成的，這就需要能熟練的掌握C語(yǔ)言，會(huì)使用編譯軟件。針對(duì)汽車防盜報(bào)警的實(shí)時(shí)性和流動(dòng)性，設(shè)計(jì)運(yùn)用相對(duì)高級(jí)的雙面板雙面布線雙面安裝原件，這在一定程度上減少了成品實(shí)物的外形尺寸；使用DS1302時(shí)鐘芯片對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)布防提供必要條件；使用了EEPROM存儲(chǔ)器對(duì)入侵信息進(jìn)行儲(chǔ)存以便于實(shí)時(shí)的查詢。另外，還有一些功能，如汽車的全方位的電子感應(yīng)裝置也可以加入系統(tǒng)。李濤老師的教誨讓我終身受益。[6] [M].江漢大學(xué)學(xué)報(bào),1996年6月。3. 程序存儲(chǔ)器(ROM)：8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。MCS51的引腳說明：MCS51系列單片機(jī)中的8038051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。而訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。附錄C1. 主電路2. 發(fā)射電路3. 實(shí)物圖34