【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 并行口 串行通信 圖 14 AT89S51 功能方塊圖 （ 1） . 中央處理器（ CPU） 中央處理器是單片機(jī)最核心的部分，是單片機(jī)的大腦和心臟，主要完成運(yùn)算和控制功能。 AT89S51 的 CPU 是一個(gè)字長(zhǎng)為 8 位的中央處 理單元，即它對(duì)數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進(jìn)行的。 振蕩器和時(shí)序 OSC 程序存儲(chǔ)器 4 KB ROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 256 B RAM/SFR 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 16 AT89S51 CPU 64 KB 總線 擴(kuò)展控制器 可編程 I/O 可編程全 雙工串行口 內(nèi)中斷 專 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 10 頁(yè)共 28 頁(yè) （ 2） . 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（內(nèi)部 RAM） AT89S51 中共有 256 個(gè) RAM 單元，但其中能作為寄存器供用戶使用的僅有前面128 個(gè)，后 128 個(gè)被專用寄存器占用。 （ 3） . 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（內(nèi)部 ROM） AT89S51 共有 4 KB 掩膜 ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)等。 （ 4） . 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 AT89S51 共有 2 個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。 （ 5） . 并行 I/O 口 AT89S51 共有 4 個(gè) 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3 口），可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入、輸出。 （ 6） . 串行口 AT89S51 有 1 個(gè)全雙工的可編程串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和其他設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。 （ 7） . 時(shí)鐘電路 AT89S51 單片機(jī)內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但晶振和微調(diào)電容需要外接。時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列。 （ 8） . 終端系統(tǒng) AT89S51 的中斷系統(tǒng)功能較強(qiáng)，可以滿足一般控制應(yīng)用的需要。它共有 5 個(gè)中斷源： 2 個(gè)外部中斷源 /INTO 和 /INT1 ； 3 個(gè)內(nèi)部中斷源，即 2 個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)中斷，1 個(gè)串行口中斷。 由上所 述， AT89S51 雖然是一塊芯片，但它包括了構(gòu)成計(jì)算機(jī)的基本部件，因此可以說(shuō)它是一臺(tái)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)。 2） 管腳說(shuō)明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 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。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收 專 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 11 頁(yè)共 28 頁(yè) 輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 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。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地 址的高八位。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)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。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。 P3 口也可作為 AT89S51 的一些特殊功能口，如下表所示： P3 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)。 總體設(shè)計(jì) 從設(shè)計(jì)的要求來(lái)分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)： 熱釋電紅外傳探頭電路 、報(bào)警電路、單片機(jī)、復(fù)位電路、 LED 顯示控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如 圖 18 總體 設(shè)計(jì)框圖所示： 專 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 12 頁(yè)共 28 頁(yè) 圖 15 總體設(shè)計(jì)框圖 處理器采用 51 系列單片機(jī) AT89S51。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 AT89S51 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)警延遲 10s 一段時(shí)間后自動(dòng)解除， 也可人工手動(dòng)解除報(bào)警信號(hào)，然后通過(guò)ＬＥＤ顯示報(bào)警次數(shù)， 當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位，或者是在聲光報(bào)警 10s 鐘后有定時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消除報(bào)警。 CPU AT89 S51 復(fù)位電路 信號(hào)檢測(cè)電路 LED 數(shù)字顯示 報(bào)警執(zhí)行電路 LED 發(fā)光顯示 放大 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 專 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 13 頁(yè)共 28 頁(yè) 2 無(wú)線報(bào)警器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 本電路實(shí)現(xiàn)的是一種基于單片機(jī)技術(shù)的無(wú)線智能防盜報(bào)警器。該防盜報(bào)警器通過(guò)以 AT89S51 單片機(jī)為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，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，平時(shí)傳感器輸出低電平，當(dāng)有人在探測(cè)區(qū)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)輸出低電平變?yōu)楦唠娖剑烁唠娖捷斎雴纹瑱C(jī)，作為單片機(jī)的外部觸發(fā)信號(hào)處理，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部軟件編程處理后，單片機(jī)輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警，同時(shí)通過(guò)顯示電路顯示出報(bào)警次數(shù)。 系統(tǒng)工作原理 經(jīng)分析本設(shè)計(jì)的電路原理圖如下所示 圖 21 系統(tǒng)電路原理圖 信號(hào)檢測(cè)與放大電路 針對(duì)紅外輻射信號(hào)的探測(cè)，設(shè)計(jì)了一種實(shí)用化的基于單片機(jī) AT89S51 檢測(cè)放大電路 電路實(shí)現(xiàn)功能 當(dāng)有人闖入 時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到動(dòng)作，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)，然后經(jīng)放大電路將電信號(hào)放大傳給單片機(jī) 電路圖 專 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 14 頁(yè)共 28 頁(yè) 圖 22 信號(hào)檢測(cè)與放大電路 LED顯示電路 針對(duì)報(bào)警次數(shù)的顯示，設(shè)計(jì)了一種實(shí)用化基于單片機(jī) ATS51 的 LED 顯示電路 電路實(shí)現(xiàn)功能 此電路實(shí)現(xiàn)的功能是顯示報(bào)警次數(shù)信號(hào)。 電路圖 圖 23 LED 顯示電路 電路實(shí)現(xiàn)原理 當(dāng)查詢 有高電平時(shí)，進(jìn)行報(bào)警處理， 7 段 LED 數(shù)碼管顯示報(bào)警次數(shù)，當(dāng)報(bào) 專 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 15 頁(yè)共 28 頁(yè) 警次數(shù)超過(guò) 10 次，清零。同時(shí) 通過(guò) 和 口設(shè)置進(jìn)行聲光報(bào)警。 報(bào)警執(zhí)行電路 針對(duì)聲光報(bào)警實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一種實(shí)用化基于單片機(jī) AT89S51 報(bào)警執(zhí)行電路。 電路實(shí)現(xiàn)功能 此電路接受單片機(jī)傳送來(lái)的電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警從而達(dá)到報(bào)警效果。 電路圖 圖 24 執(zhí)行報(bào)警電路 電路實(shí)現(xiàn)原理 驅(qū)動(dòng)電路通過(guò) 口將高電平信