【正文】 位移傳感器模塊、AT89C51模塊、 警鈴電路、數(shù)碼管顯示電路等。人體都有恒定的體溫，一般在 37℃ ,所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng) 10um左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的 10um左右的紅外線而進(jìn)行工作的。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強(qiáng)氣流活動(dòng)的地方。單片機(jī)雖然主要是作控制器用，但功能上還是通用的，可以像一 般微處理器那樣廣泛地應(yīng)用在各個(gè)方面。 圖 22 AT89C51 引腳排列圖 P1口 ： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 1/O口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL門(mén)電流。 /INT1(外部中斷 1) 陜西理工學(xué)院 16 圖 32 主機(jī)部分原理圖 時(shí) 鐘電路 AT89C51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和 XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2時(shí)刻對(duì)施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。 圖 37 IMP812的封裝圖 鍵盤(pán)電路 鍵盤(pán)是標(biāo)準(zhǔn)的輸入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)有兩種方案：一是采用現(xiàn)有的一些芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)掃描，如 8279， CH451， LMC9768等，還有就是用軟件實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)掃描。 短擊： 用戶(hù)快速按下單個(gè)按鍵，然后立即釋放； 310(a) 共陰極 310(b) 共陽(yáng)極 為了在 LED顯示器上顯示某個(gè)字符，必須在它的 8位段選線上加上相應(yīng)的電平組合 ,即一個(gè) 8位數(shù)據(jù) ， 這個(gè)數(shù)據(jù)就叫該字符的段選碼。 靜態(tài)電流： 小于 750μA 與其他微型計(jì)算機(jī)不同的是，單片機(jī)沒(méi)有像監(jiān)控系統(tǒng)因此，程序設(shè)計(jì)就或操作系統(tǒng)那樣的軟件系統(tǒng)，所有的單片機(jī)程序均需由用戶(hù)設(shè)計(jì)完成成為單片機(jī)應(yīng)用不可缺少的內(nèi)容。用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)程序的不足之處是，高級(jí)語(yǔ)言翻譯得到的機(jī)器語(yǔ)言程序，要比由完成同樣任務(wù)的匯編程序得到的機(jī)器語(yǔ)言程序長(zhǎng)得多，由此而造成程序執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)，所占存儲(chǔ)空間大。 然后循環(huán)依次檢測(cè) ﹑ ，當(dāng)某一管腳為高電平時(shí)，進(jìn)行防抖測(cè)試，如確認(rèn)為報(bào)警信號(hào)，則置相應(yīng)的標(biāo)志位為 1，以便以后判別報(bào)警位置，標(biāo)志位為單片機(jī)內(nèi)部 RAM的 20H單元的低三位 、 ，返回主程序。 （ 2） 系統(tǒng) 采用復(fù)合式傳感器 ,增加了安全性，減少了漏報(bào)發(fā)生的可能性。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 37 致 謝 本篇論文雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個(gè)人智慧的產(chǎn)品，沒(méi)有導(dǎo)師的指引和贈(zèng)予，沒(méi)有父母和朋友的幫助和支持，我在大學(xué)的學(xué)術(shù)成長(zhǎng)肯定會(huì)大打折扣。 （ 3） 系統(tǒng)的防范目標(biāo)是所有靠近的人，無(wú)法對(duì)本家庭成員進(jìn)行判斷，這樣往往會(huì)產(chǎn)生一些無(wú)用的報(bào)警，干擾正常的生活。 陜西理工學(xué)院 34 KEY1: LCALL DL10MS。判斷 位為 1 時(shí)執(zhí)行 FUN0 JB 01H,FUN1 。 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法 高級(jí)語(yǔ)言（ HighLevel Language） ： 高級(jí)語(yǔ)言是一種獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它基本上不依賴(lài)于計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，程序員對(duì)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)不用作具體的了解，就可以編寫(xiě)程序，而且編寫(xiě)的程序通用性好。 R1是外接靈敏度設(shè)定電阻 ， 取值在51K～ 100K之間 ， 阻值越大 ， 靈敏度就越高 。 熱釋電紅外探測(cè)器電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用的 熱釋電傳感器成品 的引腳示意圖如圖 313所示，引腳功能如下： (1) 數(shù)字 1腳：電源負(fù)極 (2) 數(shù)字 2腳：信號(hào)輸出，高電平有效， 4～ 6V和工作電壓有關(guān) (3) 數(shù)字 3腳：電源正極 DC6～ 9V (4) W1：靈敏度調(diào)整 (5) W2：輸出延時(shí)調(diào)整 5～ 120秒 圖 313 熱釋電紅外傳感器 的引腳示意圖 它的 技術(shù)參數(shù) 如下 ： 陽(yáng)極為高電平發(fā)光，為低電 平 熄滅；共陽(yáng)極是把所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極連起來(lái)，通常為高電平 ， 如 +5v，通過(guò)控陜西理工學(xué)院 23 制每一只發(fā)光二極管的陰極電平來(lái)使其發(fā)光或熄滅，陰極為低電平發(fā)光，為高電平熄滅。 按鍵抖動(dòng)可能導(dǎo)致單片機(jī)將一次按鍵操作識(shí)別為多次操作，一般采用硬件電路或軟件程序來(lái)消除。 IMP812則具有高電平有效的 RESET輸出。 陜西理工學(xué)院 18 表 21 一些寄存器的復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H TCON 00H AC 00H TL0 00H PSW 00H TL1 00H SP 07H TH0 00H DPTR 0000H TH1 00H P0~P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H 復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生 ： RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。單片機(jī)是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM)、只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、定時(shí) /計(jì)數(shù)器及輸入輸出接口電路等計(jì)算機(jī)主要部件集成在一塊集成電路芯片上的微型 計(jì) 算機(jī)。 P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口，如下為管腳的備選功能 : PO口 ： PO口為一個(gè) 8位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL門(mén)電流。 由于單片機(jī)機(jī)芯上引腳有限，為了解決實(shí)際引腳和需要的信號(hào)線數(shù)的矛盾，采用了引腳功能復(fù)用的方法，引腳處于何種功能，可由指令來(lái)設(shè)置或由機(jī)器狀態(tài)來(lái)區(qū)分。 正確的安裝應(yīng)滿足下列條件 : a．紅外線熱釋電傳感器應(yīng)離地面 。本系統(tǒng)考慮到不僅要滿足可靠探測(cè)的需要，而且還需經(jīng)濟(jì)實(shí)用和安裝操作簡(jiǎn)便，所以選用了無(wú)線人體熱釋電紅外傳感器完成防盜監(jiān)測(cè)。 下面分 3章從系統(tǒng) 總體的方案設(shè)計(jì) 、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)對(duì)本課題做詳細(xì)的介紹。 所以作為新一代的智能安全防盜報(bào)警器系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而 生，并日益受到廣泛的重視和運(yùn)用。比如陜西理工學(xué)院 4 世界排名第一，北美最大的安防跨國(guó)公司一美國(guó)棋諾亞公司，它在世紀(jì)年代開(kāi)始搞簡(jiǎn)單的防盜報(bào)警，其當(dāng)時(shí)的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水 平跟中國(guó)現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當(dāng)?shù)摹? （ 4） 防盜探測(cè)器 是否 采用電源分類(lèi)可分為無(wú)源和有源兩種 。于是有關(guān)家庭、辦公室和倉(cāng)庫(kù)等處的安全防范和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研制日益被科研單位和生產(chǎn)廠家所重視，現(xiàn)在市場(chǎng)上也出現(xiàn)了各種名目繁多的報(bào)警裝置，但多由于可靠性較差、功能單一或造價(jià)高而難于普及。 系統(tǒng)硬件電路簡(jiǎn)單、安裝方便、操作簡(jiǎn)單， 并且具有成本低的優(yōu)點(diǎn)， 可適用于各種類(lèi)型的住宅和人群。 作者簽名： 日 期： 陜西理工學(xué)院 IV 陜西理工學(xué)院 V 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。其中包括被動(dòng)式熱釋電型紅外報(bào)警器 ,也即是本文將研究的產(chǎn)品。在各種各樣的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的場(chǎng)所很多。罪犯撬玻璃的聲音，砸展柜的聲音傳到了值班室。 設(shè)計(jì)要求與研究?jī)?nèi)容 設(shè)計(jì)要求 現(xiàn)時(shí)社會(huì)治安問(wèn)題嚴(yán)峻 ， 各種入室搶竊、偷盜事件時(shí)有發(fā)生 ,治安問(wèn)題陜西理工學(xué)院 6 更加突出。 自 動(dòng) 報(bào) 警 器A T 8 9 C 5 1熱 釋 電 紅 外 傳感 器振 動(dòng) 位 移 傳 感器警 鈴 電 路 電 源 電 路數(shù) 碼 管 顯 示 電路 圖 21 系統(tǒng)組成框圖 探測(cè)器安裝在用戶(hù)家里需要防范的部位，例如門(mén)窗、廚房，臥室等，陜西理工學(xué)院 8 當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)時(shí)，一旦有人入侵，與之相應(yīng)的報(bào)警探測(cè)器立即向用戶(hù)端自動(dòng)報(bào)警主機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，接到警情事件后，自動(dòng)報(bào)警主機(jī)立即進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)無(wú)誤后，進(jìn)行事件的現(xiàn)場(chǎng)聲 (蜂鳴器 )報(bào)警，同時(shí)顯示出出事位置。人體發(fā)射的 10um左右的紅外線通過(guò)菲泥爾濾波光片增強(qiáng) 后聚集到紅外感應(yīng)源上。 振動(dòng)位移傳感器 ： 高靈敏振動(dòng)位移傳感器 ， 是一種集振動(dòng)和位移測(cè) 量 于一身的全方 位 固態(tài)控制器件 ,是目前作為狀態(tài)檢測(cè)和報(bào)警的最佳選擇 ， 傳感 部分采用目前先進(jìn)固態(tài)加速度檢測(cè)器件 ， 既對(duì)振動(dòng)有很高的檢測(cè)靈敏度 ， 又對(duì)周?chē)h(huán)境的聲音信號(hào)抑制 ， 具有很強(qiáng)的 抗 干擾能力 ， 可廣泛應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車(chē) 、 保險(xiǎn)柜 、門(mén)窗等場(chǎng)合的防盜裝置中 ， 器件的內(nèi)部均含有專(zhuān)用的控制芯片 ， 應(yīng)用非常方便 ， 可直接帶動(dòng)小功率負(fù)載 。 單片機(jī)的應(yīng)用 ： 單片機(jī)在控制應(yīng)用領(lǐng)域中，有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)： 32跟可編程輸 /輸出線。 P1口管腳寫(xiě)入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 TO(記時(shí)器 0外部輸入 ) 時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。 復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。使用現(xiàn)成的芯片可以節(jié)省 CPU的開(kāi)銷(xiāo)，但增加了成本，而用軟件實(shí)現(xiàn)具有較強(qiáng)的靈活性，也只需要很少的 CPU開(kāi)銷(xiāo)，可以節(jié)省開(kāi)發(fā)成本。 長(zhǎng)擊 ： 用戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間按下一個(gè)按鍵。通常用的段選碼的編碼規(guī)則為： dp g f e d c b a 陜西理工學(xué)院 24 圖 310(c) 封裝圖 忽略小數(shù)點(diǎn)的七段 LED顯示器的段選碼如表 32所示。 無(wú)信號(hào)輸出： 0V 陜西理工學(xué)院 27 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)包括不同類(lèi)型程序的設(shè)計(jì)方法和技巧。目前，常用的高級(jí)語(yǔ)言種類(lèi)較多， 比 如 BASIC﹑FORTRAN﹑ PASCAL﹑ C語(yǔ)言等等，高級(jí)語(yǔ)言用于復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理有著明顯的優(yōu)勢(shì)。 自上而下逐漸求精。 。 通過(guò)單片機(jī)控制的數(shù)碼顯示器， 能顯示出事地點(diǎn)， 使用戶(hù)能及時(shí)快速做出應(yīng)對(duì)措施。當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個(gè)字符，涌上心頭的不是長(zhǎng)途跋涉后抵達(dá)終點(diǎn)的欣喜，而是源自心底的誠(chéng)摯謝意。針對(duì)這一點(diǎn)，可以增加一些其它功能的傳感器，比如說(shuō)煙霧光電傳感器、 CO檢測(cè)傳感器等等，在檢測(cè)盜情的同時(shí)，還可以檢測(cè)火災(zāi)、煤氣泄漏等等，真正能實(shí)現(xiàn)功能全面，一機(jī)多用。 位置 1（說(shuō)明為位置 1 報(bào)警） CLR 01H OUT0: RET 。 START: ACALL CLEAR 開(kāi)始初始化進(jìn)入掃鍵程序位置 1 位置 2有報(bào)警 ?判斷警情位置顯示警情位置 警鈴報(bào)警返回NO Yes圖 42 主程序流程圖 開(kāi)始初始化 P 1 口檢測(cè)端口有情況 ?延時(shí)判別設(shè)標(biāo)志位返回有情況 ?YNYN圖 43 掃鍵程序流程圖 陜西理工學(xué)院 33 MAIN: LCALL KEYWORK JB 00H,FUN0 。 E． 編寫(xiě)程序說(shuō)明文件。因此，匯編語(yǔ)言有兩個(gè)方面的缺點(diǎn)：一是對(duì)程序員計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)等技術(shù)知識(shí)的要求非常高，二是編寫(xiě)出的程序不能通用于陜西理工學(xué)院 30 其他 類(lèi)型的計(jì)算機(jī)，即用某種型號(hào)機(jī)器的匯編語(yǔ)言寫(xiě)的程序，只有該型號(hào)的機(jī)器才能執(zhí)行。 當(dāng)人體在不斷運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸出為高電平，并通過(guò)內(nèi)部電路延時(shí)，當(dāng)人體停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸出轉(zhuǎn)為低電平。 我選用了兩種 熱釋電傳 感器成品組件。共陰極是把 所有發(fā)光二極管的陰極連起來(lái)，通常接地，通過(guò)控制每一只發(fā)光二極管的陽(yáng)極電平來(lái)使其發(fā)光或熄滅。即當(dāng)按鍵按下時(shí)，觸點(diǎn)不會(huì)迅速可靠地接 通，當(dāng)按鍵釋放時(shí)，觸點(diǎn)也不會(huì)立即斷開(kāi)，而是要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的抖動(dòng) 才能穩(wěn)定下來(lái)，按鍵材料不 同，抖動(dòng)時(shí)間也各不相同。 只要電源電壓降至預(yù)置的復(fù)位門(mén)限以下時(shí)該電路就發(fā)出一個(gè)復(fù)位信號(hào)并在電源已經(jīng)升高到此復(fù)位門(mén)限后至少保持這個(gè)信號(hào) 140ms。 除 PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響，它們的 復(fù)位狀態(tài)如表 21所示。 圖 31 電源原理圖 主機(jī)電路設(shè)計(jì) 報(bào)警器的主機(jī)采用 AT89C51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流 (ILL)這是由于上拉的緣故。 GND： 接地。 靜態(tài)操作，外接 OHZ24MHZ晶振。 c． 單片機(jī)的 I/O引腳通常是多功能的。 抗電磁干擾：探測(cè)器的抗電磁波干擾性能符合 GB10408（安全防范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）的要求，一般手機(jī)電磁干擾不會(huì)引起誤 報(bào)。 現(xiàn)在有關(guān)家庭防盜的傳感器非常多，有無(wú)線人體熱釋電傳感器、無(wú)線門(mén)磁傳感器、振動(dòng)位移傳感器、紅外線反射開(kāi)關(guān)無(wú)線探頭、門(mén)把手人體接近感應(yīng)傳感器、雷達(dá)波人體檢測(cè)無(wú)線探頭等等。主要內(nèi)容有單片機(jī)的選擇、主機(jī)電路的設(shè)計(jì)、傳感器的選擇、報(bào)警電路的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的機(jī)械式（ 防盜網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在實(shí)際使用中暴露出一些明顯的問(wèn)題，如： 影響樓房美觀，市容整潔；影響火災(zāi)救援通道；給犯罪分子提供了便利的翻越條件；時(shí)間久了會(huì)有高空墜物的危險(xiǎn) 等。 目前，對(duì)北美的安防產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，最成功的經(jīng)營(yíng)模式就是聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)模式，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警將整個(gè)北美的安防產(chǎn)業(yè)從橫向到縱向進(jìn)行整合串并，形成了一個(gè)集中許多高科技手段和產(chǎn)業(yè)化管理水準(zhǔn)的一體化綜合性產(chǎn)業(yè)。 （ 3）報(bào)警探測(cè)器按探測(cè)范圍的不同又可分為點(diǎn)控報(bào)警探測(cè)器、線控控制器 報(bào)警器