【正文】 固化程序、應用系統(tǒng)獨立運行 完成研制 39 圖 單片機應用系統(tǒng)研制過程框圖 5． 2 總體設計 從設計的要求來分析該設計須包含如下結構：熱釋電紅外傳探頭電路 、報警 電路、單片機、復位電路、 LED 顯示控制電路 及相關的控制管理軟件組成 ；它們之間的構成框圖如圖 總體設計框圖所示： 圖 總體設計框圖 處理器采用 51系列單片機 AT89C51。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經放大電路、比較電路送至門限開關，打開門限閥門送出ＴＴＬ 電平至 AT89C51 單片機。在單片機內，經軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號。驅動電路將控制信號放大并推動聲光報警設備完成相應動作。當報警延遲 10s一段時間后自動解除，也可人工手動解除報警信號，然后通過ＬＥＤ顯示報警次數，當警情消除后復位電路使系統(tǒng)復位，或者是在聲光報警 10s 鐘后有定時器實現(xiàn)自動消除報警。 5． 3 系統(tǒng)硬件選擇 從以上的分析可知在本設計中要用到如下器件： AT89S5熱釋電紅外傳感器、 LED、按鍵、反相器 74LS0蜂鳴器等一些單片機外圍應用電路，以及單片機的手工復位電路等等。 元器件選擇與制作 ： 元器件清單見 附錄 B所示 5． 4 硬件電路實現(xiàn) CPU AT89 S51 復位電路 信號檢測電路 LED 數字顯示 報警執(zhí)行電路 LED 發(fā)光顯示 放大 驅動 驅動 驅動 40 經分析本設計的電路原理圖見附圖 B 所示 5． 5 軟件程序 的 實現(xiàn) 按上述工作原理和硬件結構分析可知 系統(tǒng) 主程序 工作流程圖如 下 圖 所示； N Y N Y Y N 入口 初始化 監(jiān)測外部有無信號輸入 顯示報警的次數且啟動聲光報警電路開始報警 聲光報警是否持續(xù) 10 秒 聲光報警結束， LED 顯示出報警次數 是否還有檢測信號等待下次報警 結束 41 圖 主程序 工作流程圖 本主程序實現(xiàn)的功能是：當單片機檢測到外部熱釋點傳感器送來的脈沖信號后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經過單片機內部程序處理后，驅動聲光報警點路開始報警，報警持續(xù) 10 秒鐘后自動停止報警，同時顯示出報警次數以便人們查詢，然后程序開始循環(huán)工作，檢測是否還有下次觸發(fā)信號，等待報警從而使報警器進入連續(xù)工作狀態(tài)。同時，利用中斷方式可以實現(xiàn)報 警持續(xù)時間未到 10 秒時，用手工按鍵停止的聲光報警的作用。 手工按鍵停止報警中斷服務程序工作流程圖，如下圖 所示； 圖 中斷服務程序工作流程圖 1. 主程序清單如附錄 A所示 其中， 10 秒鐘的定時采用定時器 T0 定時工作在方式 1 ,單片機晶振Fosc=12MHz，所以機器周期 T=12 t0=12 (1/12MHz)=1us 設定時器 T0初 始值為 X，則： (2∧ 16X) 1us=50ms 從而可知定時器 T0初始值 X= 6553650000=15536=3CB0H,在此用 50H、 51H單元分別進行 1 秒和 10 秒的計數，它們內的賦值分別為 14H、 0AH ， T0 的初值置為 TL0=0B0H、 TH0=3CH。 2. 外部中斷 INTO 服務程序： PINT0:CLR EX0 。外部中斷 0服務程序開始，屏蔽外部中斷 PUSH PSW PUSH ACC JNB ,LN 。監(jiān)測是否有中斷輸入 中斷源發(fā)出中斷申請 關中斷、保護現(xiàn)場 INTO/端有輸入信號關閉報警 恢復現(xiàn)場、關中斷 中斷返回 42 LN: LCALL DELAY 。延時消抖 JNB ,LN1 AJMP LN2 。 無中斷輸入 ,中斷返回 LN1: SETB CLR CLR 。使報警結束，綠指示燈亮 POP ACC POP PSW SETB EX0 。開放外部中斷 0 LCALL LP 。在中斷繼續(xù)檢測是否有輸入信號 LN2:RETI 以上程序所編寫的程序，通過 Keil 編譯軟件已經編譯通過，同時運行效果 已經通過仿真軟件 Proteus 仿真，可以達到預定設計的目的，仿真效果圖如下圖 所示 ； 圖 結果仿真效果圖 43 通過仿真圖可以看出 ,該設計程序的結果達到了預期的目的 ,通過多次調試和修改，且在程序設計過程中應考慮到各方面的干擾以及輸入輸出信號在工作中的不穩(wěn)定因素，都應該在程序設計或硬件外圍電路中對這些干擾和不穩(wěn)定因素進行消 除 和穩(wěn)定。在本設計中已經對外部輸入信號和按鍵中斷進行了軟件消抖和防干擾處理，本設計在設計過程中，應該考慮的問題和因素都已經進行了對應的處理，所以，一些隱患在設計過程中都已經消除了，根據仿真實現(xiàn)了設計功能，同時，根據原理圖作出相應的 PCB 圖，如下圖 ； 圖 報警器 PCB效果圖 根據 PCB 圖做出電路板，按照 PCB 圖的線路元器件的連接即可焊接出報警器成品，然后對焊接后的成品進行修正、測試，可以達到預期的目的，既當報警器工作時，當人體移動到距離報警器 0— 10M 范圍時，即可觸發(fā)報警器工作，當 持續(xù)報警 10S 鐘后自動停止報警，也可以手工按鍵解除報警；在報警的同時也可以顯示出報警的次數，以供人員查閱。所以，此次設計的報警器靈敏度高，操作簡單、靈活、易用。 44 總 結 到此，我所做的課題已接近尾聲，紅外線防盜報警器設計是一個復雜的過程，不僅要注重理論上的知識，還應注重焊接技術，知道每個器件的連接方式，注意布件的合理性，使得用最少的線連接最多的器件，還應注意某些器件的正負極不要反接，以免器件的燒毀。 畢業(yè)設計是對大學生活的一次總結，是大學階段所交的最后一份答卷，是人生中難得的經歷 ，每個人都對此報以極其認真的態(tài)度，并全身心的投入，付出極大的精力和時間。通過此次設計，我學到不少的東西，簡要概述如下： ① 學到了新知識，開闊的眼界。加深了對單片機和某些芯片的理解。 ② 學會了獨立思考問題，解決問題。掌握了 Protel 的使用方法，并成功繪制了應用電路所用到的電路原理圖。 ③ 提高了硬件電路的設計能力。對實際設計過程中，所應注意到的過流、過熱、過壓等電路保護概念有了進一步的認識。理論聯(lián)系實際，對理論知識有了更深的理解。 但在這次課程設計過程中，也暴露出了不少問題，如基礎知識掌握不牢，浪費了不少時間?？偟膩碚f，我在這次畢業(yè)設計中受益非淺，這必將對我以后的工作和學習帶來不少幫助。深信：我將以更好的成績回報學校和社會。 45 參 考 文 獻 1胡海編 .單片機原理與應用 .機械工業(yè)出版社 ， 2021 2 姜志海 .單片微型計算機原理及應用 .機械工業(yè)出版社 ， 2021 3 何立民 .單片機應用技術選編 . 8 北京航空航天大學出版社 ， 2021 4 潘永雄 . 單片機實驗與實踐 . 電子工業(yè)出版社 ， 2021 5 李光飛 . 傳感器技術與應用 .北京航空航天大學出版社 ， 2021 6 朱清慧 . Proteus 教程 —— 電子線路設計、制版與仿真 . 清華大學出版社 ，2021. 7 鄒應全 .51 系列單片機原理與實驗教程 . 西安電科大 ， 2021 8 黃繼昌 .傳感器工作原理及應用實例 .人民郵電出版社 ， 1998 9 樓然苗 .51 系列單片機設計實例（第二版）北京航空航天大學出版社 ， 10 孫惠芹 . 傳感器入門 .科學 出版社 ， 2021. 11唐桃波， 陳玉林 . 基于 AT89C51的智能無線安防報警器 .電子設計應用 ， 2021 12張慶雙 , 報警器、警示器應用電路集粹 .機械工業(yè)出版社 ， 2021 13李軍 ,賀慶之 . 檢測技術及儀表 ,中國工業(yè)出版社 ,1996 14羅自維 . 傳感器應用 ,電子工業(yè)出版社 ,1992 15何偉仁等編著 .傳感器技術 .北京：中國計量出版社， 1984 16 夏路易 .電路板原理圖與電路板設計教程 protel 99se 北京希望電子出版社 . 46 致 謝 幾個月以來，在老師的關心指導下，從最初感覺無從下手到方案論證， 硬件電路的設計，我順利完成了畢業(yè)設計，我收獲頗豐。我非常感謝我的老師和幫助過我的同學們，我在這里對他們說一聲謝謝，謝謝他們的關心和支持。 首先，我要特別感謝我的指導老師老師，是他給了我精心的指導，是他給了我無限的關心和照顧。老師治學嚴謹，一絲不茍，盡職盡責，這些都是值得我學習的地方。我不僅跟他學到了科學知識，而且學到了很多做人的道理。這些在我以后的學習生活和工作中，會給我極大的激勵和幫助，在我遇到困難的時候，會為我掃清障礙，幫我克服困難。 再一次感謝 金 老師，謝謝！ 其次，我要感謝幫助過我的同學，在我完成課題的過程中，他們給我提供了不少幫助。 再次，我要感謝老師們，是他們給我提供了便利的條件，這次畢業(yè)設計得以順利完成，再一次謝謝他們的幫助和支持。 畢業(yè)設計是一個艱苦的過程，同時也是一個學習的過程，通過它我涉足了許多未知領域，極大拓寬了自己的知識面。這為以后踏上工作崗位更好的學習和工作打下了良好的基礎。相信：我將會以優(yōu)秀的工作成績來回報老師、回報學校、回報社會。 47 附圖 A 48 附圖 B 49 附錄 A ： ORG 0000H Y1 12MHZC1 30pC2 30pC3 30uD1 LED綠D2LED綠D5LED紅R2 220RR3 220RR4 4K7R5 220REA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U1AT89C51S1 zantingVCCVCCR1 4K7S2fuweiVCCLS SPEAKERD6LED紅D3LED紅abfcgdeDPY[LEDgn]1 2 3 4 5 6 7a b c d e f gDS1DIS