【導讀】本系統(tǒng)是基于單片機AT89C51設計的家用無線防盜報警器。它采用的元件是熱釋電。高、安全可靠、抗干擾能力強。該報警器成本較低，易于安裝可靠性和穩(wěn)定性高，并且。在功能上具有良好的可擴展性，便于市場應用與推廣。本設計分硬件設計和軟件設計兩。電路等部分組成。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。

　　

【正文】 我們選用典型值 470 歐。 10K 電阻為上拉電阻，以保證 P0 口可以輸出高電平。當P0 口輸出高電平時其對應的發(fā)光二極管導通，二極管亮， P0 口 07 根據(jù)不同的電平輸入顯示不同的數(shù)值。 主要 電路元件介紹 L7805CV 是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了，他的使用方便，用很簡單的電路即可以輸入一個直流穩(wěn)壓電源 ,他的輸出電壓恰好為 5v，剛好是 51 系列單片機運行所需的電壓，他有很多的系列如 ka7805， ads7805， cw7805 等，性能有微小的差別，用的最多的南昌工程學院本科畢業(yè)論文 23 還是 7805，下面我簡單的介紹一下他的 3 個引腳以及用它來構(gòu)成的穩(wěn)壓電路的資料。如圖 311 所示，其中 1 接整流器輸出的 +電壓， 2 為公共地 (也就是負極 )， 3 就是我們需要的正 5V 輸出電壓。 圖 311 L7805CV 引腳圖 實現(xiàn) 功能 通過此電路為整個電路各個模塊提供其工作所需電壓。其電路原理圖設計如圖 312所示。 圖 312 供電電源電路 原理分析 如下圖 312 所示，本系統(tǒng)采用 L7805CV 來做電壓芯片，因為其輸出電流可達 ,可滿足本系統(tǒng)各個電路部分 5V 的供電電壓。 在電源的兩端并聯(lián)的大電容和小電容起濾波作用。大電容是濾除低頻，小電容是濾除高頻。在其兩端再并入同系列的大小電容可獲得很寬頻率范圍的濾波特性。 第三章 系統(tǒng)硬件設計 24 單片機最小系統(tǒng) 主要電路元件介紹 石晶振蕩 Y1（石英晶振即所謂石英晶體諧振器和 石英晶體時鐘振蕩器的統(tǒng)稱） ，它是利用具有 壓電效應 的石英晶體片制成的。這種石英晶體薄片受到外加交變電場的作用時會產(chǎn)生 機械振動 ，當交變電場的頻率與石英晶體的固有頻率相同時，振動便變得很強烈，這就是晶體諧振特性的反應。利用這種特性，就可以用石英諧振器取代 LC(線圈和電容 )諧振回路、濾波器等。由于石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、 頻率穩(wěn)定度 高等優(yōu)點，被應用于家用電器和通信設備中。石英諧振器因具有極高的頻率穩(wěn)定性，故主要用在要求頻率十分穩(wěn)定的振蕩電路中作諧振元件 。 晶振一般叫做 晶體諧振器 ，是一種機電 器件，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的特性，如果給它通電，它就會產(chǎn)生機械振蕩，反之，如果給它機械力，它又會產(chǎn)生電，這種特性叫 壓電效應 。他們有一個很重要的特點，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關。由于石英晶體化學性能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準確。根據(jù)石英晶體的機電效 應，我們可以把它等效為一個電磁振蕩回路，即諧振回路。他們的機電效應是機 電 機 電 ..的不斷轉(zhuǎn)換，由電感和電容組成的諧振回路是電場 磁場 的不斷轉(zhuǎn)換。在電路中的應用實際上是把它當作一個高 Q 值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小，即 Q 值非常高，做振蕩器用時，可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。 實現(xiàn)功能 通過振蕩得到一個穩(wěn)定的時鐘頻率。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。其電路原理圖設計如圖 313 所示。 南昌工程學院本科畢業(yè)論文 25 圖 313 單片機最小系統(tǒng) 原理分析 如下圖 313 所示，單片機的采用得是 5V 電源供電，時鐘電路（也就是振蕩電路）采用的是 晶振，它可以向單片機提供一個正弦波信號作為基準，來決定單片機的執(zhí)行速度。圖中的電容起穩(wěn)定作用。其復位電路采用的是混合復位電路，在上電的時候就會自動復位，也可進行手動復位。這樣就可以方便在單片機死機的時候進行重啟。 第四章 系統(tǒng)軟件設計 26 第四章 系 統(tǒng)軟件設計 單片機程序語言設計 單片機匯編語言程序設計的基本步驟 單片機匯編語言程序設計的基本步驟如下： (1) 設計任務的分析、確定思路或算法。 (2) 程序的總體設計并畫出流程圖。 (3) 編寫源程序?？稍诰幾g軟件下編程，要求簡練、層次清楚、字節(jié)數(shù)少和執(zhí)行時間短等。 (4) 源程序的匯編和調(diào)試。 (5) 編寫程序說明文件。 匯編語言程序設計方法 (1) 匯編程序的基本結(jié)構(gòu)總是簡單程序、分支程序、循環(huán)程序、查表程序、子程序、中斷程序等結(jié)構(gòu)化的程序模塊有機組成的。 (2) 劃 分功能模塊進行設計。 (3) 自上而下逐漸求精。 Keil 簡介 Keil uVision2 是德國 Keil 公司開發(fā)的一款關于 8051 系列 MCU 的開發(fā)工具，它支持匯編、 C 語言及混合編程，是一種集成化的文件管理編譯環(huán)境，可用來編譯程序源碼、鏈接和重定位目標文件和庫文件、創(chuàng)建 HEX 文件、調(diào)試目標程序等。 Keil uVision2 具有強大的仿真功能，可不接硬件電路直接進行用戶程序仿真，也可利用硬件仿真器 (用Monitor51 協(xié)議，需硬件支持 )，通過連接單片機硬件電路，在仿真器中載入項目程序后進行實時仿真 調(diào)試。 在 keil uVision2 中編制程序： (1)新建項目。啟動 uVision2，選擇 Project→ New Project 菜單項，打開對話框，輸入項目文件名并選擇保存路徑。項目文件保存完后，彈出 Select Device for TARGET‘ TARGET1’對話框，是新建項目的 CPU 元器件選擇，選 AT89S52。 (2)在項目中添加源程序文件。在菜單中選擇 File→ New，新建源程序文件。輸入源程序，然后把程序保存在項目所在的目錄中，為文件取一個名，若是 C 語言編寫的程南昌工程學院本科畢業(yè)論文 27 序，擴展名為 .C，若是匯編語 言編寫的程序，擴展名為 .ASM。接下來，將該文件添加到項目中，用鼠標在屏幕左邊的 Source Group1 文件夾圖標上右擊彈出菜單，選擇 Add File to Group‘ Source Group1’命令，彈出文件窗口，選擇剛剛保存的文件，按 ADD按鈕，關閉文件窗口，程序文件即可加到項目中。 (3)項目的編譯、鏈接。將光標指向項目窗口中的文件名，并右擊，在快捷菜單中選擇 Build target 選項， uVision2 將自動完成對當前項目中所有源程序模塊的編譯、鏈接，得到 .HEX 目標文件。 報警系統(tǒng)的 程序設計 主程序流程圖 如下圖 41 所示 :在開機后，單片機首先進行初始化，將數(shù)碼管、高音警報器、炫目燈等外設關閉，同時將中斷總允許位、外部中斷 0 允許位和定時計數(shù)器 T1 開啟，關閉外部中斷 1 允許位和定時計數(shù)器 T0。其中布防 /撤防按鍵用來觸發(fā)外部中斷 0，熱釋電傳感器用來觸發(fā)外部中斷 1，外部中斷 1 允許位的開啟與關閉由外部中斷 0 來控制。方便對報警器進行布防與撤防功能。定時計數(shù)器 T0 用來控制高音報警器的發(fā)音頻率以使其發(fā)出逼真的報警聲；定時計數(shù)器 T1 用作延時函數(shù)。 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 41 所示； 第四章 系統(tǒng)軟件設計 28 中斷函數(shù)流程圖 下圖 4 43 為中斷函數(shù)流程圖： 系統(tǒng)初始化 聲光報警結(jié)束 檢測外部有 無信號輸入 聲光報警是否持續(xù) 10 秒 開始 啟動聲光報警電路開始報警 是否還有檢測信號等待下次報警 結(jié)束 Y N N Y Y N 圖 41 主程序工作流程圖 南昌工程學院本科畢業(yè)論文 29 圖 43 外部中斷 0請求 打開外部中斷 1允許位，并將數(shù)碼管、高音報警器、炫目燈關閉。 外部中斷 1 請求 數(shù)碼管顯示 E，炫目燈開啟。同時開啟定時中斷 0 允許位 延時 10S 關閉各個外設 定時中斷T0 請求 T0 重裝初值、高音報警器取反 圖 42 第五章 總結(jié) 30 第五章 總結(jié) 本設計采用 KeilC51 開發(fā)系統(tǒng)，完成了各個程序模塊規(guī)劃及各模塊的設計與編程，同時實現(xiàn)了對整個信號處理過程的編程與調(diào)試。它具有使用簡單、功能齊全、性價比高等一系列特點，是一種經(jīng)濟型、實用型的家庭防盜報警系統(tǒng)。 本設計研究了一種基于單片機技術的紅外無線防盜報警器 。該防盜報警器通過以單片機 AT89C51 為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，它是一種新穎的被動式紅外探測器件，能夠以非接觸方式探測出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應的電信號輸出，同時能夠有效的抑制人體輻射波長以外的紅外光線與可見光的干擾。平時傳感器輸出低電平，當有人在探測區(qū)范圍內(nèi)移動時輸出低電平變?yōu)楦唠娖?，此高電平輸入單片機，作為單片機的外部觸發(fā)信號處理，經(jīng)單片機內(nèi)部軟件編程處理后，單片機輸出控制信號，驅(qū)動聲光報警電路開始報警。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強以及科學技術的快速發(fā)展，相信報警器必將在更廣闊的 領域得到更深層次的應用 。 南昌工程學院本科畢業(yè)論文 31 參考文獻 [1] 張軍 . 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