【正文】 ................................................................................. 30 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 1 第 1 章 緒 論 課題背景 隨著信息技術(shù)的普及和發(fā)展，尤其是在跨 入新千年以后，紅外技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，紅外線側(cè)技術(shù)已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)和人們生活的方方面面，在安全防范方面，基于紅外探測(cè)技術(shù)的紅外入侵報(bào)警器又稱為紅外防盜報(bào)警器，作為一種新的技術(shù)，它已經(jīng)越來(lái)越得到社會(huì)各界的重視和廣泛的應(yīng)用。整個(gè)系統(tǒng)的工作就是這樣的：當(dāng)光束到達(dá)接收機(jī)時(shí)接收機(jī)的輸出就處于“關(guān)”的狀態(tài)，但是如果光 束被人，動(dòng)物或其他的物品遮擋住時(shí)，接收機(jī)的輸出就開(kāi)啟并觸發(fā)外部報(bào)警器或繼電器。它具有嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)所要求的體系結(jié)構(gòu)，微處理器，指令系統(tǒng)，總線方式，管理模式等。然而，初始復(fù)位不改變RAM(包括工作寄存器 R0R7)的狀態(tài)， 8051 的初始態(tài) 。 DATA 引腳為溫濕度傳感器單和數(shù)據(jù)線二線接口通信。國(guó)外自動(dòng)專家認(rèn)為，如果沒(méi)有象人的五官那樣的傳感器提供正確可靠的信息，計(jì)算機(jī)將一事無(wú)成，自動(dòng)化也是紙上談兵。利用壓電陶瓷片的壓電效應(yīng)，壓電陶瓷片在外力作用下產(chǎn)生扭曲，變形時(shí)將會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷，可以制成玻璃破碎入侵探測(cè)器。溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL，可通過(guò)軟件寫入戶報(bào)警上下限。 圖 34 典型應(yīng)用圖 34 典型 串 行接口（單線雙向）： DATA 用于微處理器與 DHT11 之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時(shí)間 4ms 左右，數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，具體格式在下面說(shuō)明，當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展，現(xiàn)讀出為零。由此可見(jiàn)，對(duì)不同頻率的光 ，其光子能量是不相同的，光波頻率越高，光子能量越大。 光電傳感技術(shù)已經(jīng)大量的應(yīng)用于許多主流工業(yè)系統(tǒng)和公司產(chǎn)品，其高精度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，非接觸式測(cè)量檢測(cè)方式等已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可，然而，隨著市場(chǎng)推廣與調(diào)查，其缺點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn) [6]。 傳感器檢測(cè)與信號(hào)控制電路 通過(guò)三種類型的傳感器采集信號(hào)，分別是無(wú)線傳感器、紅外傳感器和溫度傳感器。X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 6. DS1302 與 CPU 的連接 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 實(shí)際上，在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器，只加一個(gè) 的晶振即。當(dāng) Vcc2大于 Vcc1＋ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302 供電。橋式整流器對(duì)輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。測(cè)試系統(tǒng)由彈性膜片與光電傳感器構(gòu)成，其中光電傳感器由光束發(fā)射 /反彈裝置與光接收裝置構(gòu)成，當(dāng)彈性膜片沒(méi)有發(fā)生外力作用（壓力），就不會(huì)產(chǎn)生的形變，此時(shí)成為參考恒壓狀態(tài)，并且光電傳感器的光接收裝置感應(yīng)到的光束位置恒定，例如在 光接收傳感器正中。根據(jù)光的波粒二象性，認(rèn)為光是一種以光速運(yùn)動(dòng)的粒子流，這種粒子稱為光子。一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit，高位先出。 DS18B20 的性能特點(diǎn)如下： 1. 獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳 進(jìn)行通信； 2. 多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能； 3. 無(wú)須外部器件； 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 4. 可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ~； 5. 零待機(jī)功耗； 6. 溫度以 9 或 12 位數(shù)字； 7. 用戶可定義報(bào)警設(shè)置； 8. 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度 (溫度報(bào)警條件 )的器件； 9. 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； DS18B20 采用 3 腳 PR－ 35 封裝或 8 腳 SOIC 封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 32 所示。開(kāi)關(guān)類防盜探測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、防潮、防塵。然而，電子計(jì)算機(jī)要進(jìn)行 ―思維 ‖活動(dòng)，要 ―發(fā)號(hào)施令 ‖，還必須向它提供各種各樣的信息。由 STC89C52 組成的單片機(jī)系統(tǒng)原理圖如圖 所示。初始化后，程序計(jì)數(shù)器 PC 指向0000H， P0P3 輸出口全部為高電平，堆棧指 針 寫入 07H，其它專用寄存器被清 ―0‖。 單片機(jī)全稱為單片微型計(jì)算機(jī) (Single Chip Microputer)。 最早的非可見(jiàn)光束入侵物探測(cè)器，有發(fā)射機(jī)將一個(gè)編碼信號(hào)饋送到一只 IR LED 中。 關(guān)鍵詞 ： 8051 單片機(jī) ；紅 外傳感器； 18B20；無(wú)線發(fā)射和接收 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 II Abstract As the society progresses unremittingly with the development of science, technique and economy continuously, the lives of people get a very great exaltation. The protective consciousness of private possession is in the continuous to build up, as a result, put forward a new request towards the guarding measurement. Now the Householduse thiefguarding system has bee essential equipment for building a house. For satisfying a modern residential demand, we design this remote control thiefguarding system. This text mainly introduces a thiefguarding system which is based on the single chip microputer system is mainly constituted by a remote infrared blaster, an infrared receiver which is controlled by single chip microputer 8051,hotelectric infrared sensor P228, detective circuit, alarm circuit and electric switch circuit. Since this system adopt doublecheck mode to monitoring and discriminating the indoor circumstance, two circuits of sensors will output tow types of signals .The logic ―and‖ will discriminate that there is a thief or not, and then input the signal to the 8051 can make the decision whether to trigger the alarm circuit based on the signal which is output by the monitoring circuit, so it can prevent false alarms. The system will dial the police on time once a breakin is verified. Keywords： Single chip microputer 8051。為對(duì)付不斷升級(jí)的盜車手段，人們研制出各種方式、各種結(jié)構(gòu)的防盜器，但汽車被盜還是非常嚴(yán)重。當(dāng)警戒區(qū)內(nèi)無(wú)盜賊出現(xiàn)時(shí)，紅外輻射場(chǎng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，紅外傳感器無(wú)信號(hào)輸出。 通過(guò)查找資料，采用無(wú)線發(fā)射與接收來(lái)控制是否進(jìn)入報(bào)警模式，通過(guò)紅外線判讀信號(hào)，再將信號(hào)通過(guò)電路傳輸給 8051 單片機(jī)處理，由單片機(jī)根據(jù)檢測(cè)模塊輸入的信號(hào)來(lái)決定是不是對(duì)報(bào)警電路進(jìn)行觸發(fā)。 8. 時(shí)鐘電路： 8051 內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但8051 單片機(jī)需外置振蕩電容。如 EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類光靠自身的感覺(jué)器官來(lái)攝取外界信息已不能滿足要求，必須借助于能夠延伸人的感官的新技術(shù)手段來(lái)完成這一任務(wù)。其中，由傳感器所構(gòu)成的探測(cè)器相當(dāng)于人的眼睛，負(fù)責(zé)監(jiān)視保護(hù)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的任何入侵活動(dòng) (如圖 31 所示 )。 5. 振動(dòng)探測(cè)器 振動(dòng)探測(cè)器以壓電式為主，它內(nèi)置的壓電應(yīng)變片可以探測(cè)到門、窗及其它物體被移動(dòng)而產(chǎn)生的振動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生電信號(hào)的變化。 接口說(shuō)明： DHT11 典型應(yīng)用電路如圖 24 所示，其連接電路 簡(jiǎn)單，只需要占用控制器一個(gè) I/O 口即可完成上下位的連接。光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此在檢測(cè)和控制領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。通常光電傳感器測(cè)量的基本原理是光的傳播原理以及不同形式的光電效應(yīng)。電路圖如 42 所示。 DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 圖 46DS1302 的控制字 4. 數(shù)據(jù)輸入輸出（ I/O） 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開(kāi)始。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc 之前， RST必須保持低電平。其電路圖如下： 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 1 4 J u n 2 0 0 8 S h e e t o f F i l e : E : \ 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2\ 汽車防盜報(bào)警 \ 論文成文 \ 原理圖 . d d bD r a w n B y :G N D+ 5 VE 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 D10V C C40G N D20I C 1P 8 9 V 5 1 R D 2 _ D I P 4 0+ 5 VC230PC430PY11 1 . 0 5 9 2 MG N DE C 24 . 7 u FR4220R51kS W 1S W P B+ 5 VG N DB T 112VD15 . 1 VC10 . 1 u FC30 . 1 u FD21 N 4 0 0 7D31 N 4 0 0 7123Q18050R31kS W 3S W P BS W 2S W P BR110kR210kG N DG N DE C 14 . 7 u FL11 1 0 0 u HG N D 圖 44 無(wú)線傳感器發(fā)射電路 報(bào)警電路功能的實(shí)現(xiàn) 1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA3D a t e : 1 4 J u n 2 0 0 8 S h e e t o f F i l e : E : \ 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2\ 汽車防盜報(bào)警 \ 論文成文 \ 原理圖 . d d bD r a w n B y :1234 5678I C 3L M 3 8 6G N DC6470PC70 . 4 7 u FC82 2 0 u F / 2 5 VC51 0 u F / 2 5 VC94 7 0 u F / 2 5 V+ 5 VG N DG N DL S 1S P E A K E RR110K+ 5 V 圖 45 報(bào)警電路部分 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 19 當(dāng)有單片機(jī)經(jīng)過(guò)判斷確認(rèn)有盜情時(shí)，發(fā)出 報(bào)警的信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)通過(guò)無(wú)線傳感器收