【正文】 固化程序、應(yīng)用系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行 完成研制 39 圖 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研制過(guò)程框圖 5． 2 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 總體設(shè)計(jì)框圖所示： 圖 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(kāi)關(guān)，打開(kāi)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。 5． 3 系統(tǒng)硬件選擇 從以上的分析可知在本設(shè)計(jì)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(jī)外圍應(yīng)用電路，以及單片機(jī)的手工復(fù)位電路等等。 元器件選擇與制作 ： 元器件清單見(jiàn) 附錄 B所示 5． 4 硬件電路實(shí)現(xiàn) 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) 40 經(jīng)分析本設(shè)計(jì)的電路原理圖見(jiàn)附圖 B 所示 5． 5 軟件程序 的 實(shí)現(xiàn) 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 下 圖 所示； N Y N Y Y N 入口 初始化 監(jiān)測(cè)外部有無(wú)信號(hào)輸入 顯示報(bào)警的次數(shù)且啟動(dòng)聲光報(bào)警電路開(kāi)始報(bào)警 聲光報(bào)警是否持續(xù) 10 秒 聲光報(bào)警結(jié)束， LED 顯示出報(bào)警次數(shù) 是否還有檢測(cè)信號(hào)等待下次報(bào)警 結(jié)束 41 圖 主程序 工作流程圖 本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到外部熱釋點(diǎn)傳感器送來(lái)的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過(guò)單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警點(diǎn)路開(kāi)始報(bào)警，報(bào)警持續(xù) 10 秒鐘后自動(dòng)停止報(bào)警，同時(shí)顯示出報(bào)警次數(shù)以便人們查詢，然后程序開(kāi)始循環(huán)工作，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)，利用中斷方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào) 警持續(xù)時(shí)間未到 10 秒時(shí)，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 所示； 圖 中斷服務(wù)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(shí)采用定時(shí)器 T0 定時(shí)工作在方式 1 ,單片機(jī)晶振Fosc=12MHz，所以機(jī)器周期 T=12 t0=12 (1/12MHz)=1us 設(shè)定時(shí)器 T0初 始值為 X，則： (2∧ 16X) 1us=50ms 從而可知定時(shí)器 T0初始值 X= 6553650000=15536=3CB0H,在此用 50H、 51H單元分別進(jìn)行 1 秒和 10 秒的計(jì)數(shù)，它們內(nèi)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(wù)程序： PINT0:CLR EX0 。外部中斷 0服務(wù)程序開(kāi)始，屏蔽外部中斷 PUSH PSW PUSH ACC JNB ,LN 。監(jiān)測(cè)是否有中斷輸入 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)、關(guān)中斷 中斷返回 42 LN: LCALL DELAY 。延時(shí)消抖 JNB ,LN1 AJMP LN2 。 無(wú)中斷輸入 ,中斷返回 LN1: SETB CLR CLR 。使報(bào)警結(jié)束，綠指示燈亮 POP ACC POP PSW SETB EX0 。開(kāi)放外部中斷 0 LCALL LP 。在中斷繼續(xù)檢測(cè)是否有輸入信號(hào) LN2:RETI 以上程序所編寫的程序，通過(guò) Keil 編譯軟件已經(jīng)編譯通過(guò)，同時(shí)運(yùn)行效果 已經(jīng)通過(guò)仿真軟件 Proteus 仿真，可以達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)的目的，仿真效果圖如下圖 所示 ； 圖 結(jié)果仿真效果圖 43 通過(guò)仿真圖可以看出 ,該設(shè)計(jì)程序的結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的目的 ,通過(guò)多次調(diào)試和修改，且在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮到各方面的干擾以及輸入輸出信號(hào)在工作中的不穩(wěn)定因素，都應(yīng)該在程序設(shè)計(jì)或硬件外圍電路中對(duì)這些干擾和不穩(wěn)定因素進(jìn)行消 除 和穩(wěn)定。在本設(shè)計(jì)中已經(jīng)對(duì)外部輸入信號(hào)和按鍵中斷進(jìn)行了軟件消抖和防干擾處理，本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該考慮的問(wèn)題和因素都已經(jīng)進(jìn)行了對(duì)應(yīng)的處理，所以，一些隱患在設(shè)計(jì)過(guò)程中都已經(jīng)消除了，根據(jù)仿真實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)功能，同時(shí)，根據(jù)原理圖作出相應(yīng)的 PCB 圖，如下圖 ； 圖 報(bào)警器 PCB效果圖 根據(jù) 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(bào)警器成品，然后對(duì)焊接后的成品進(jìn)行修正、測(cè)試，可以達(dá)到預(yù)期的目的，既當(dāng)報(bào)警器工作時(shí)，當(dāng)人體移動(dòng)到距離報(bào)警器 0— 10M 范圍時(shí)，即可觸發(fā)報(bào)警器工作，當(dāng) 持續(xù)報(bào)警 10S 鐘后自動(dòng)停止報(bào)警，也可以手工按鍵解除報(bào)警；在報(bào)警的同時(shí)也可以顯示出報(bào)警的次數(shù)，以供人員查閱。所以，此次設(shè)計(jì)的報(bào)警器靈敏度高，操作簡(jiǎn)單、靈活、易用。 44 總 結(jié) 到此，我所做的課題已接近尾聲，紅外線防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，不僅要注重理論上的知識(shí)，還應(yīng)注重焊接技術(shù)，知道每個(gè)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(yīng)注意某些器件的正負(fù)極不要反接，以免器件的燒毀。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)生活的一次總結(jié)，是大學(xué)階段所交的最后一份答卷，是人生中難得的經(jīng)歷 ，每個(gè)人都對(duì)此報(bào)以極其認(rèn)真的態(tài)度，并全身心的投入，付出極大的精力和時(shí)間。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我學(xué)到不少的東西，簡(jiǎn)要概述如下： ① 學(xué)到了新知識(shí)，開(kāi)闊的眼界。加深了對(duì)單片機(jī)和某些芯片的理解。 ② 學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考問(wèn)題，解決問(wèn)題。掌握了 Protel 的使用方法，并成功繪制了應(yīng)用電路所用到的電路原理圖。 ③ 提高了硬件電路的設(shè)計(jì)能力。對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，所應(yīng)注意到的過(guò)流、過(guò)熱、過(guò)壓等電路保護(hù)概念有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)理論知識(shí)有了更深的理解。 但在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，也暴露出了不少問(wèn)題，如基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢，浪費(fèi)了不少時(shí)間?？偟膩?lái)說(shuō)，我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中受益非淺，這必將對(duì)我以后的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)不少幫助。深信：我將以更好的成績(jī)回報(bào)學(xué)校和社會(huì)。 45 參 考 文 獻(xiàn) 1胡海編 .單片機(jī)原理與應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021 2 姜志海 .單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021 3 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 . 8 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021 4 潘永雄 . 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐 . 電子工業(yè)出版社 ， 2021 5 李光飛 . 傳感器技術(shù)與應(yīng)用 .北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021 6 朱清慧 . Proteus 教程 —— 電子線路設(shè)計(jì)、制版與仿真 . 清華大學(xué)出版社 ，2021. 7 鄒應(yīng)全 .51 系列單片機(jī)原理與實(shí)驗(yàn)教程 . 西安電科大 ， 2021 8 黃繼昌 .傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例 .人民郵電出版社 ， 1998 9 樓然苗 .51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例（第二版）北京航空航天大學(xué)出版社 ， 10 孫惠芹 . 傳感器入門 .科學(xué) 出版社 ， 2021. 11唐桃波， 陳玉林 . 基于 AT89C51的智能無(wú)線安防報(bào)警器 .電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 ， 2021 12張慶雙 , 報(bào)警器、警示器應(yīng)用電路集粹 .機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021 13李軍 ,賀慶之 . 檢測(cè)技術(shù)及儀表 ,中國(guó)工業(yè)出版社 ,1996 14羅自維 . 傳感器應(yīng)用 ,電子工業(yè)出版社 ,1992 15何偉仁等編著 .傳感器技術(shù) .北京：中國(guó)計(jì)量出版社， 1984 16 夏路易 .電路板原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程 protel 99se 北京希望電子出版社 . 46 致 謝 幾個(gè)月以來(lái)，在老師的關(guān)心指導(dǎo)下，從最初感覺(jué)無(wú)從下手到方案論證， 硬件電路的設(shè)計(jì)，我順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，我收獲頗豐。我非常感謝我的老師和幫助過(guò)我的同學(xué)們，我在這里對(duì)他們說(shuō)一聲謝謝，謝謝他們的關(guān)心和支持。 首先，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師老師，是他給了我精心的指導(dǎo)，是他給了我無(wú)限的關(guān)心和照顧。老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，一絲不茍，盡職盡責(zé)，這些都是值得我學(xué)習(xí)的地方。我不僅跟他學(xué)到了科學(xué)知識(shí)，而且學(xué)到了很多做人的道理。這些在我以后的學(xué)習(xí)生活和工作中，會(huì)給我極大的激勵(lì)和幫助，在我遇到困難的時(shí)候，會(huì)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(guò)我的同學(xué)，在我完成課題的過(guò)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(shè)計(jì)得以順利完成，再一次謝謝他們的幫助和支持。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)艱苦的過(guò)程，同時(shí)也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程，通過(guò)它我涉足了許多未知領(lǐng)域，極大拓寬了自己的知識(shí)面。這為以后踏上工作崗位更好的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。相信：我將會(huì)以優(yōu)秀的工作成績(jī)來(lái)回報(bào)老師、回報(bào)學(xué)校、回報(bào)社會(huì)。 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