【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。我們常見的單片機(jī)就是51系列，但是他們根據(jù)類型和特性不同分為好多種,此次設(shè)計(jì)我們選擇了AT89C51單片機(jī)。MCS51是指由美國(guó)INTEL公司生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱。INTEL公司將MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機(jī)，當(dāng)然，功能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國(guó)非常流行的單片機(jī)。89C51的特性像上面都羅列了，它的只讀存儲(chǔ)器即ROM是電可擦除的，也稱為FLASHROM，這就方便了我們的使用。 AT89C51單片機(jī)的引腳分配 將防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所需要用到AT89C51的引腳及其功能說明列出表格，以便對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)有更好的了解與設(shè)計(jì)。如下表21所示：表21 AT89C51單片機(jī)引腳分配引腳功能說明接收外接傳感器控制信號(hào)控制工作指示燈LEDGREEN（RXD）控制報(bào)警指示燈LEDRED（TXD）控制外接SPEAKERRESET復(fù)位中斷VCC供電電壓GND接地第三章 防盜報(bào)警系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 防盜報(bào)警系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報(bào)警等功能。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來說，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。從設(shè)計(jì)的要求來分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)：熱釋電紅外傳感探頭電路、報(bào)警電路、單片機(jī)、復(fù)位電路及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如下圖31所示： AT89C51復(fù)位電路信號(hào)檢測(cè)電路報(bào)警執(zhí)行電路LED發(fā)光顯示放大驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)圖31 總體設(shè)計(jì)框圖 處理器采用51系列單片機(jī)AT89C51。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出TTL 電平至AT89C51單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識(shí)別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)放大并推動(dòng)聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動(dòng)作。當(dāng)報(bào)警一段時(shí)間后解除報(bào)警信號(hào)，當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位。 具體硬件電路模塊設(shè)計(jì) 如下圖32所示，為紅外防盜報(bào)警器的基本原理圖。原理圖由幾個(gè)模塊電路組成，具體各個(gè)模塊電路下面將分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖32 基本原理圖 放大電路的設(shè)計(jì)如下圖33所示，為放大電路設(shè)計(jì)圖。在電路中，當(dāng)熱釋電紅外傳感器接收到人體信號(hào)時(shí)，輸出一個(gè)微弱的低頻電信號(hào)，其大小僅1mV，需要通過三極管放大至70dB~75dB。晶體管S9014是NPN三極管，其Ic靜態(tài)工作電流達(dá)100mA，放大倍數(shù)最大可達(dá)1000倍。R9可以給S9014提供靜態(tài)基極電壓。放大后的信號(hào)由C6耦合至反相器74LS04輸入端。74LS04反相器輸出的是TTL電平，若探測(cè)器檢測(cè)到有信號(hào)輸入，輸出低電平，即邏輯信號(hào)0,經(jīng)51單片機(jī)處理，將產(chǎn)生報(bào)警。若無信號(hào)輸入，則持續(xù)輸出高電平，即邏輯信號(hào)1，經(jīng)51單片機(jī)處理，將不產(chǎn)生報(bào)警。 圖33 放大電路圖 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個(gè)振蕩周為1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為1us。如下圖34所示為時(shí)鐘電路圖。 圖34 時(shí)鐘電路圖 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后, 在RESET端持續(xù)給出2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作。復(fù)位方法一般有上電復(fù)位和外部手動(dòng)復(fù)位兩種方式。上電復(fù)位復(fù)位時(shí)在單片機(jī)接通電源時(shí)，對(duì)單片機(jī)的復(fù)位。上電復(fù)位電路示意圖如圖35（a）所示。在上電瞬間RST端與VCC電位相同，隨著電容上電壓的逐漸上升，RST端電位逐漸下降。上電復(fù)位所需的最短時(shí)間是震蕩器震蕩建立時(shí)間加2個(gè)機(jī)器周期。圖35（b）為外部手動(dòng)復(fù)位電路的電路示意圖。防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)此次采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。當(dāng)需要外部復(fù)位時(shí)，按下復(fù)位按鈕S3即可達(dá)到復(fù)位目的。 （a） （b） 圖35 復(fù)位電路圖參考圖 （a）上電復(fù)位電路；（b）外部手動(dòng)復(fù)位電路 發(fā)光二極管報(bào)警電路的設(shè)計(jì)由一個(gè)發(fā)光二極管接上電阻后連上單片的RXD的引腳，外接VCC，當(dāng)單片機(jī)的RXD引腳被置低電平后，發(fā)光二極管D3被點(diǎn)亮，起到報(bào)警作用。下圖36所示為發(fā)光二極管報(bào)警電路。 圖36 發(fā)光二極管報(bào)警電路圖 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì)如下圖37所示，用一個(gè)Speaker、繼電器、三極管和電阻接到單片機(jī)的TXD引腳上，外接VCC，構(gòu)成聲音報(bào)警電路，當(dāng)TXD引腳被置高電平后，蜂鳴器會(huì)發(fā)聲報(bào)警。如下圖所示為聲音報(bào)警電路。圖37 聲音報(bào)警電路圖 系統(tǒng)硬件電路的選擇及說明硬件電路的設(shè)計(jì)，從以上的分析可知在本設(shè)計(jì)中要用到如下器件： 電容、電阻、三極管、AT89C5熱釋電紅外傳感器、LED、按鍵、反相器74LS0蜂鳴器、繼電器等。用這些元器件組成的一些單片機(jī)外圍應(yīng)用電路，以及單片機(jī)的手工復(fù)位電路等。其中D1為電源工作指示燈，D2是正常工作指示燈，D3是起報(bào)警指示作用，當(dāng)RXD腳被置低電平時(shí)，D3亮紅燈開始報(bào)警，同樣，TXD腳置高電平時(shí)聲音報(bào)警電路開始工作。電路設(shè)有2個(gè)按鍵，S1鍵作為中止/暫停鍵, S2鍵作為作為電路復(fù)位鍵。 軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 主程序工作流程圖按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如圖38所示：開始系統(tǒng)初始化 N Y啟動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警聲光報(bào)警結(jié)束是否還有檢測(cè)信號(hào)等待下次報(bào)警 Y N結(jié)束 圖38 主程序工作流程圖來的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警,報(bào)警結(jié)束后，檢測(cè)是否還有下次觸發(fā)信號(hào)，等待報(bào)警從而使報(bào)警器進(jìn)入連續(xù)工作狀態(tài)。同時(shí)，可以利用手工按鍵停止的聲光報(bào)警的作用。手工按鍵停止報(bào)警中斷服務(wù)程序工作流程圖，如下圖39所示：中斷源發(fā)出中斷申請(qǐng)關(guān)中斷、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)INTO端有輸入信號(hào)關(guān)閉報(bào)警恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、開中斷中斷返回圖39 中斷服務(wù)程序工作流程圖include typedef unsigned char uint8。typedef unsigned int uint16。sbit s1 =P1^0。sbit s3 =P3^2。sbit light=P3^0。sbit speaker=P3^1。sbit zhishi=P1^2。void baojing(){ uint8 counter。 TMOD = 0x01。 TH0 = 0xB8。 TL0 = 0x00。 TR0 = 1。 while(s3) { if(1 == TF0) { TF0 = 0。 TH0 = 0xB8。 TL0 = 0x00。 counter++。 } if(25 == counter) { counter = 0。 light = ~light。 speaker=~speaker。 } }}void zs(){ zhishi=s3。zhishi=s1。 }void fun(){ if(s1==0) baojing()。 }void main(){ zs()。 fun()。}第四章 防盜報(bào)警系統(tǒng)仿真 Proteus 簡(jiǎn)介 Proteus 的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機(jī)，元件庫(kù)齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。該軟件的特點(diǎn):1) 全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì)；2) 具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。3) 目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。4) 支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能強(qiáng)大，可仿真5AVR、PIC。 Keil 簡(jiǎn)介 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的及其碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編。隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil 軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil 提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起。