【正文】 芯片特點 ： 內部頻率補償。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 32 圖 212 內部振蕩電路與外部振蕩電路 （ 2） 芯片擦除 整個 EPROM 陣列和三 個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。當 P3口寫入“ 1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在 FLASH編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 PO能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 下面我們介紹一下 ST89C52的引腳， ST89C52引腳排列如圖 211所示，各引腳的功能如下： VCC： 供電電壓。 （ 6） 兩個 6位定時 /計數(shù)器。 （ 2） 靜態(tài)操作，外接 OHZ24MHZ晶振?？偩€在圖中以帶箭頭的空心線表示。它共有 5 個中斷源： 2 個外部中斷源 /INTO 和 /INT1 ； 3 個內部中斷源，即 2 個定時 /計數(shù)中斷， 1個串行 口中斷。 （ 5） 并行 I/O 口 ST89C52 共有 4 個 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3口），可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入 /輸出。 （ 2） 數(shù)據(jù)存儲器（內部 RAM） 芯片中共有 256B 的 RAM 單元，但其中后 128 個單元（ 80H0FFH）被專用寄存器占用，能作為寄存器提供用戶使用的只是前 128 個單元（ 007FH），用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。有圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成部分，其中包括 CPU、存儲器、可編程 I/O 口、定時器 /計數(shù)器、串行口等，各部分通過內部總線相連。 此外， ST89C52設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz并可通過軟件設置省電模式。 單片機的應用范圍十分廣泛，下面僅列舉一些典型的應用領域。單片機具有內部掩膜 ROM、內部 EPROM和外接 ROM等形式，并可方便的擴展外部的 RAM、 ROM及 I/O接口，與許多通用的微機接口芯片兼容，對應用系統(tǒng)的設計和生產帶來極大的方便。單片機的運行速度也較高。這樣的結構主要是考慮到單片機用于控制系統(tǒng)中，有較大的程序存儲空間，把已調試好的程序固 化在 ROM中，而把少量的隨機數(shù)據(jù)存放在 RAM中，這樣，23 小容量數(shù)據(jù)存儲器能以高速 RAM形式集成在單片機內，以加快單片機的執(zhí)行速度。 單片機技術 單片機的特點： 所謂單片機就是一塊芯片上集成了 CPU、 ROM、 RAM、定時 /計數(shù)器和多種I/O接口電路等而具有一定規(guī)模的微型計算機。 被動紅外傳感器優(yōu)缺點 優(yōu)點主要為： （ 1） 本身不發(fā)射任何類型輻射，安全可靠； （ 2） 價格低廉。 熱釋電 紅外傳感器其熱釋電器件及前置放大電路封裝在圓型金屬帽內，金屬帽頂22 部方型開孔鑲嵌有抗冷白光的硅紅外濾光片，底部有金屬引腳，分別為電源引腳，地線引腳，熱電信號輸出腳。當檢測到人體移動信號時，電荷 信號經過 場效應管FET 放大后，經過 C2， R1 的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再經過 三極管 Q2 的轉化，輸出 OUT 為低電平 。由于熱釋電紅外 傳感器輸出的探測信號電壓十分微弱（通常僅有 １ mV左右），而且是一個變化的信號，同時菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號電壓呈脈沖形式（脈沖電壓的頻率由被測物體的移動速度決定，通常為 ），所以應對熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號進行放大。制造熱釋電紅外探測元的高熱電材料是一種廣譜材料，它的探測波長20 范圍為 。 PIR 結構特性及安裝 使用時 D端接電源正極， G端接電源負極， S端為信號輸出。在傳感器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 710um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器 。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探19 測距離，一般在探測器的 前方裝設一個菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大 70 分貝以上，這樣就可以測出 1020 米范圍內人的行動。但人體移動時 ,兩元件極化程度不同 ,凈輸出電壓不為 0 ,從而達到了探測移動人體的目的。 振動位移傳感器 ： 高靈敏振動位移傳感器 ， 是一種集振動和位移測 量 于一身的全方 位 固態(tài)控制器件 ,是目前作為狀態(tài)檢測和報警的最佳選擇 ， 傳感部分采用目前先進固態(tài)加速度檢測器件 ， 既對振動有很高的檢測靈敏度 ， 又對周圍環(huán)境的聲音信號抑制 ， 具有很強的 抗 干擾能力 ， 可廣泛應用于機動車 、 保險柜 、 門窗等場合的防盜裝置中 ，器件的內部均含有專用的控制芯片 ， 應用非常方便 ， 可直接帶動小功率負載 。 （ 2） 紅外線 熱釋電傳感器遠離空調，冰箱，火爐等空氣溫度變化敏感的地方。 一旦人侵入探測區(qū)域內，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元件接收，由于兩片熱釋電元件接收到的能量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經信號處理并報警。所以熱釋電元件對波長為 10um左右的紅外輻射非常敏感。人體發(fā)射的 10um左右的紅外線通過菲泥爾濾波光片增強后聚集到紅外感應源上。當盜賊企圖從門窗進入室內時，無線人體熱釋電傳感器能檢測到人體移動的紅外信號。 （ 3） 控制信息的 采集。 感應器的作用： （ 1） 信息的收集。 探測器安裝在用戶家里需要防范的部位，例如門窗、廚房 ，臥室等，當系統(tǒng)開機時，一旦有人入侵，與之相應的報警探測器立即向用戶端自動報警主機發(fā)出報警信號，接到警情事件后，自動報警主機立即進行確認，確認無誤后，進行事件的現(xiàn)場聲 (蜂鳴器 )報警，同時顯示出出事位置。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。 14 圖 22 單片機應用系統(tǒng)研制過程框圖 從設計的要求來分析該設計包含如下結構： 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 23總體設計框圖所示： 硬件設計 軟件設計 聯(lián)機仿真調試 開始 確定設計方案 排 除故障 系統(tǒng)運行 完成研制 CPU AT89C 51 復位電路 信號檢測電路 報警執(zhí)行電路 LED 發(fā)光顯示 放大 驅動 驅動 15 圖 23 總體設計框圖 處理器采用 51 系列單片機 ST89C52。單片機應用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。模塊劃分為 數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警和顯示等模塊子函數(shù)。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時它的信號經過單片機系統(tǒng)處理后方便和ＰＣ機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理和用戶操作。 方案二； 利用固定點電話聯(lián)網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)來實現(xiàn)家庭防盜報警，該系統(tǒng)由編程主機、探測器、門磁和遙控器組成，一旦發(fā)生警情，能把報警信息通過郵電通訊網(wǎng)絡瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O定的固定電話上 ，同時向接警中心報告，中心聯(lián)網(wǎng)電腦可通過電子地圖、數(shù)據(jù)庫、電腦語音提示、監(jiān)聽現(xiàn)場情況，顯示發(fā)生警情待 測目 標 光學系統(tǒng) （菲涅爾透鏡） 熱釋電紅外傳感器 信號處理 報警電路 13 的單位、地址、方位、發(fā)案時間、所轄派出所（巡邏大隊）經歷分布，及時調動警力做出快速處理。在傳感器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 7~10um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的 紅外線傳感器。當有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅12 外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入，從而加強其能量幅度。使用時 D 端接電源正極， G 端接電源負極， S端為信號輸出。它的最簡單形式是本地（家庭、單位）報警系統(tǒng)，它的組成部分是 入侵探測器和本地報警控制器，以及聲光報警器。這些場所根據(jù)實際情況也有各種各樣的安全防范目的和要求。 控制器 報警器 探測器 傳感器 11 除了以上區(qū)分以外，還有其他方式的劃分。 （ 2）報警探測器按工作方式可分為主動式報警探測器和被動式報警探測器。防盜報警系統(tǒng)與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構成了安全防范系統(tǒng)。本文所研制的報警器的功能要求如下 : （ 1）可實現(xiàn)非法入侵報警； （ 2）采用復合式防盜傳感器，熱釋電紅外傳感器和振動位移傳感器并接使用，增加報警可靠性； （ 3）蜂鳴器報警，并能顯示出出事地點； （ 4）采用雙電源技術，主電源停電或被切斷，被動電源自動工作。為了防護自己，越來越多的 家庭采用智能防盜報警產品。此類裝置設計的要點：其一是能有效判斷是否有人員 活動 ；其二是盡可能大地增加防護范圍。但人體移動時 ,兩元件極化程度不同 ,凈輸出電壓不為 0 ,從而達到了探測移動人體的目的。用戶終端完成信息采集、處9 理、數(shù)據(jù)傳送、功能設定、本地顯示、本地報警等功能。所以，濾光窗能有效地讓人體輻射的紅外線通過，而最大限度地阻止陽光、燈光等可見光中的紅外線的通過，以免引起干擾。 當人體在傳感器的檢測區(qū)域內移動時，照射到兩個電容上的紅外線能量不相等，光電流在回路中不能相互抵消，傳感器有信號輸出。 數(shù)字化、無線化、集成化是防盜報警系統(tǒng)進一步發(fā)展的要求，所以我們不難發(fā)現(xiàn)防盜報警 的技術發(fā)展趨勢： （ 1）更穩(wěn)定可靠：如探測器可抗 RFI/EMI（電磁干擾 /射頻干擾）、防雷電等，以適應惡劣氣候； （ 2）更多樣的功能：如探測器可調頻、防遮擋、防噴蓋、防破壞等； 8 （ 3）更精美、小巧的外觀：以符合品味日益提高的室內裝潢需求； （ 4）更智能化的設計：方便地設 /撤防，人性化的操作界面； （ 5）更強大的聯(lián)網(wǎng)功能； （ 6）更方便的擴展性。傳統(tǒng)的機械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在 實際使用中暴露出一些明顯的問題，如：影響樓房美觀，市容整潔；影響火災救援通道；給犯罪分子提供了便利的翻越條件；時間久了會有高空墜物的危險等。其中包括被動式熱釋電型紅外報警器 ,也即是本文將研究的產品。 本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。 目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報警器、開關電子防盜報警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報警器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點： （ 1） 壓力觸發(fā)式防盜報警器由于壓力板式安裝在墊子內，當主機停止工作，主人在家走動時，都很容易失報和誤報，其可靠性低。傳感器中兩個電容是極性相 反串聯(lián)的。對不同的傳感器來說，探測元的制造材料有所不同。將輸出的電壓信號加以放大，便可驅動各種控制電路，如作電源開關控制、防盜防火報警等。還有紅外監(jiān)控無線報警器 ,超聲波防盜報警器 ,紅外線防盜報警器 ， 高靈敏紅外報警器 ， 觸摸式延時防盜報警器 , 觸摸式防盜報警器 ,紅外報警器 , 紅外線聲光報警器等。因此利用單片機和一些簡單的外圍器件來開發(fā)一種適合于家庭的低價位、運行可靠的智能型安全防范報警系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)，對室內出現(xiàn)入室盜竊等自動發(fā)出報警信息并通知戶主進行及時處理已經勢在必行。這時，傳統(tǒng)的家庭住宅顯然己經遠遠不能滿足人們的需求。 目前，全國的安全技術基本上和國際接上了軌。 84年以后安防事業(yè)在中國進入了普及與提高階段，而且發(fā)展迅速。 當時主要采用的手段是聲控報警。比如世界排名第一，北美最大的安防跨國公司一美國棋諾亞公司，它在世紀年代開始搞簡單的防盜報警，其當時的業(yè)務范圍和技術水平跟中國現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當?shù)摹? 從 以上過程來看，報警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術發(fā)展為基礎的，只有具備良好的通信手段，才能夠把各地的報警信息匯聚到相應的權威部門，然后由權威部門負責分配有限的警力來幫助到所有的社會個體。 關鍵字 ： 單片機， 熱釋電傳感器 ， 靈敏度 ， 防盜器 3 1 引言 發(fā)展概況 從上世紀初，報警系統(tǒng)就已經在北美稍具雛形。 當人進入報警器的監(jiān)視區(qū)域內，即可發(fā)出報警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要場合防盜報警。性能好，工作穩(wěn)定，非常適合防盜報警領域，而今制作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。 概述了紅外輻射的知識、熱釋電紅外傳感器的結構和工作原理。在北美，報警呼救箱放置在街頭巷尾，在呼救時發(fā)出聲響提示，以尋求附近警察的幫助；同時，這種呼救箱直接連接到附近的警局，使得稍遠一些的警察也能夠收到呼救信息。 國外智能監(jiān)控防盜技術發(fā)展已處于一個較高水平階段，從具有代表性的北美發(fā)展過程，可以清楚的看出世界智能監(jiān)控防盜技術的發(fā)展概況。到 70年代，它對其產業(yè)的整體發(fā)展方向做了很大的調整，變?yōu)槁?lián)網(wǎng)報警服務商，建立了首家網(wǎng)管中心，尤其是在年代引用了大