【正文】 為此，我向熱心幫助過我的所有老師和同學(xué)表示 衷 心 的感謝 ! 最后，我 由衷 的 感謝答辯組的各位老師對學(xué)生的指導(dǎo)和教誨，我也在努力的積蓄著力量，盡 自己的微薄之力回報母校的培育之情，爭取使自己的人生對社會產(chǎn)生 更多 積極的價值！河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 38 參考文獻 [1] 何立民 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 北京航空航天大學(xué)出版社 1996 [2] 吳英才 ,林華清 熱釋電紅外傳感器在防。 此外，閻老師對我的構(gòu)思以及論文的內(nèi)容不厭其煩的進行多次指導(dǎo)和悉心 指點，使我在完成論文的同時也深受啟發(fā)和教育 ，他將是我終生的榜樣。當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個字符，涌上心頭的不是長途跋涉后抵達終點的欣喜，而是源自心底的誠摯謝意。 有問題才能 進步，這些問題對我是一種激勵，我會在以后的工作和學(xué)習(xí)中更加努力。針對這一點，應(yīng)該增加系統(tǒng)的自我判斷功能。針對這一點，可以增加一些其它功能的傳感器，比如說煙霧光電傳感器、 CO檢測傳感器等等，在檢測盜情的同時，還可以檢測火災(zāi)、煤氣泄漏等等，真正能實現(xiàn)功能全面，一機多用。對現(xiàn)代化的家庭來說，功能有些單一。針對這一點，可以給系統(tǒng)增加自動撥號的功能，將系統(tǒng)通過撥號電路與電話線相連，當(dāng)發(fā)生意外情況的時候，系統(tǒng)可以自動撥打預(yù)先設(shè)置好的電話號碼，進行報警。 展望 本課題已經(jīng)完成了對智能住宅盜情進行自動監(jiān)測并實現(xiàn)了自動報警功能，完全可以作為一套簡易系統(tǒng)投入使用，但是 隨著微電子技術(shù)、通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)和傳感器技 術(shù)的發(fā)展，還將有很大的發(fā)展空間。 （ 4） 系統(tǒng)采用雙電源技術(shù)，主電源停電或被切斷，被動電源自動工作，增加了系統(tǒng)工作的可靠性。 通過單片機控制的數(shù)碼顯示器， 能顯示出事地點， 使用戶能及時快速做出應(yīng)對措施。 位置 1（說明為位置 2 報警） CLR 00H OUT1: RET 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 35 5 總結(jié)與展望 結(jié)論 本課題的研發(fā)工作經(jīng)過幾個月的不懈努力，目前基本達到了預(yù)期的要求，通過對多元探測器與自動撥號報警系統(tǒng)的測試，可得到如下結(jié)論： （ 1） 系統(tǒng)功能齊全，能對家庭中出現(xiàn)的盜竊事件進行災(zāi)前監(jiān)測，及時發(fā)出報警信息，避免用戶生命財產(chǎn)不受損失。延時 10ms 消抖 JB ,OUT1 。 位置 1（說明為位置 1 報警） CLR 01H OUT0: RET 。延時 10ms 消抖 JB ,OUT0 。 判斷是否為支路 2 報警 RET 。 KEYWORK: MOV P1,0FFH JNB ,KEY0 。 掃鍵程序 。 。程序開始，首先置 P1口為高電平，為輸入狀態(tài)。判斷 位為 1 時執(zhí)行 FUN1 AJMPMAIN 。 START: ACALL CLEAR 開始初始化進入掃鍵程序位置 1 位置 2有報警 ?判斷警情位置顯示警情位置 警鈴報警返回NO Yes圖 42 主程序流程圖 開始初始化 P 1 口檢測端口有情況 ?延時判別設(shè)標(biāo)志位返回有情況 ?YNYN圖 43 掃鍵程序流程圖 陜西理工學(xué)院 33 MAIN: LCALL KEYWORK JB 00H,FUN0 。 主程序 。 陜西理工學(xué)院 32 主程序部分如下所示： 。 主程序設(shè)計 主程序首先對單片機進行初始化，然后進入掃鍵程序，開始布防。應(yīng)用匯編語言編程，使用 G6W型仿真器，在 Keil uVision2環(huán)境里運行，最后用燒寫器將程序?qū)懭雴纹瑱C。 自上而下逐漸求精。 劃分功能模塊進行設(shè)計。 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。 E． 編寫程序說明文件?？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。 B． 程序的總體設(shè)計并畫出流程圖。雖然許多單片機開發(fā)系統(tǒng)提供了高級語言，但目前被廣泛采用的仍是匯編語言。 圖 41 三種語言程序處理過程示意圖 單片機通常應(yīng)用于家用電器、儀器儀表、工業(yè)過程自動化中，處于這些應(yīng)用場合下，要求計算機執(zhí)行程序速度快、實時性強，要有靈活的接口處理技術(shù)，但存儲容量小。目前，常用的高級語言種類較多， 比 如 BASIC﹑FORTRAN﹑ PASCAL﹑ C語言等等，高級語言用于復(fù)雜的科學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理有著明顯的優(yōu)勢。但是，計算機也不能直接識別高級語言 程序，也必須經(jīng)過“翻譯”（常稱解釋或編譯）使之成為機器語言程序，機器才能執(zhí)行。一個高級語言程序只要做些“移植”工作（有時也可以不做），就可以應(yīng)用在不同型號的計算機上。因此，匯編語言有兩個方面的缺點：一是對程序員計算機結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)等技術(shù)知識的要求非常高，二是編寫出的程序不能通用于陜西理工學(xué)院 30 其他 類型的計算機，即用某種型號機器的匯編語言寫的程序，只有該型號的機器才能執(zhí)行。計算機不能直接識別和執(zhí)行匯編語言源程序，必須通過“匯編程序”將它翻譯成機器語言程序（即目標(biāo)程序）。匯編語言是用助記符、保留字和偽指令等組成的一種計算機語言，是 種用來替代機器語言進行程序 設(shè)計的語言，是一種特別適用于編寫實時控制程序的計算機語言。因此，人們通常不用它來進行程序設(shè)計。程序設(shè)計語言有機器語言、匯編語言和高級語言之分，究竟選用哪一類、哪一種語言來編寫程序，這要根據(jù)計算機的具體應(yīng)用場合 和各類語言的特點來決定 機器語言（ Machine Language） ： 機器表示計算機，機器語言是用二進制表示的、計算機能直接識別和執(zhí)行的語言。程序設(shè)計基礎(chǔ)包括不同類型程序的設(shè)計方法和技巧。用計算機所能接受的語言把解決問題的步驟描述出來，就是程序設(shè)計。 此電阻可以不接 ， 這時傳感器靈敏度最高 。 當(dāng)人體在不斷運動時，輸出為高電平，并通過內(nèi)部電路延時，當(dāng)人體停止運動時，輸出轉(zhuǎn)為低電平。 圖 314 ND— 1型振動位移傳感器內(nèi)部框圖 振動位移傳感器 外部電路如圖 315所示 ,它的 技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)見表33。它內(nèi)部采用先進的固態(tài)加速度檢測器件，對外來振動十分 敏感。 工作時間：可調(diào) 5120秒范圍 當(dāng)探測器檢測到異常的情況，由 2腳輸出一個高電平，發(fā)送到單片機上，單片機做出報警處理。 外形尺寸： 28mm38mm 高 25毫米（最高點） 無信號輸出： 0V 陜西理工學(xué)院 27 感應(yīng)角度：水平： 90～ 140度；垂直： 15～ 30度 工作電壓： DC6～ 9V 我選用了兩種 熱釋電傳 感器成品組件。這樣的復(fù)合式傳感器的設(shè)計 ,增加了安全性，減少了漏報發(fā)生的可能性。 圖 312 蜂鳴器電路 陜西理工學(xué)院 26 用戶端探測器設(shè)計 本系統(tǒng)采用了兩組傳感器器件 ,每組各一個熱釋電紅外探測器和一個振動位移傳感器 。 單片機引腳 0913的基極輸入端。 表 32 七段 LED顯示器的段選碼 顯示字符 共陰極段選 碼 共陽極段選 碼 顯示字符 共陰極段選 碼 共陽極段選 碼 0 3FH C0H b 7CH 83H 1 06H F9H c 39H C6H 2 5BH A4H d 5EH A1H 3 4FH B0H e 79H 86H 4 66H 99H f 71H 8EH 5 6DH 92H g 80H 7FH 6 7DH 82H P 73H 82H 7 07H F8H U 3EH C1H 8 7FH 80H T 31H CEH 9 6FH 90H Y 6EH 91H a 77H 88H 滅 00H FFH 本系統(tǒng)的數(shù)碼管顯示電路 本系統(tǒng)中的數(shù)碼管顯示電路如圖 311所示，為共陽極數(shù)碼管 ,a～ g、 dp分別接到單片機的 ～ 、 。通常用的段選碼的編碼規(guī)則為： dp g f e d c b a 陜西理工學(xué)院 24 圖 310(c) 封裝圖 忽略小數(shù)點的七段 LED顯示器的段選碼如表 32所示。限流電阻的取值一般使流經(jīng)發(fā)光二極管的電流在 1020mA，由于高亮度數(shù)碼管的使用，電流還可以取得小一些。圖 310(C)當(dāng)中的 端在應(yīng)用時作為位選端， 8個 發(fā)光二極管被分成兩組，所以有兩個 端，在使用時把它們并聯(lián)起來。共陰極是把 所有發(fā)光二極管的陰極連起來，通常接地，通過控制每一只發(fā)光二極管的陽極電平來使其發(fā)光或熄滅。單片機應(yīng)用系統(tǒng)中常用的 LED顯示器為七段顯示器，再加上有一個 小數(shù)點，因此也可把它稱為八段顯示器。下面介紹其工作原理及與單片機的接口電路。 無鍵按下 ： 當(dāng)用戶在一定時間內(nèi)未按任何按鍵，執(zhí)行某些特殊的操作，如自動進入待機態(tài)或節(jié)能態(tài)。 連擊 ： 實現(xiàn)連續(xù)操作效果，如連續(xù)加 1或減 1； 長擊 ： 用戶長時間按下一個按鍵。功能分析如下： 圖 39 按鍵抖動示意圖 一次完整的按鍵過程，如圖 39所示 ,包含以下幾個階段： A． 等待階段：此時按鍵尚未按下，處于空閑階段； B． 閉合抖動階段：此時鍵剛剛按下，但信號處于抖動狀態(tài)，系統(tǒng)在檢測時應(yīng)消抖延時，約 5ms到 20ms； C． 有效閉合階段：此時抖動己經(jīng)結(jié)束，一個有效按鍵動作己經(jīng)產(chǎn)生，陜西理工學(xué)院 22 系統(tǒng)應(yīng)該在此時執(zhí)行按鍵功能，或?qū)存I編碼記錄下來，待鍵彈起時再執(zhí)行其功能； D． 釋放抖動階段：許多時 候編程人員并不在此時消抖延時，但最好也執(zhí)行一次消抖延時，以防止誤操作； E． 有效釋放階段：若設(shè)計要求在按鍵抬起時才執(zhí)行功能，則應(yīng)當(dāng)在此時進行按鍵功能的處理。即當(dāng)按鍵按下時，觸點不會迅速可靠地接 通，當(dāng)按鍵釋放時，觸點也不會立即斷開，而是要經(jīng)過一段時間的抖動 才能穩(wěn)定下來，按鍵材料不 同，抖動時間也各不相同。鍵盤按鍵一般都采用觸點式按鍵開關(guān)。 獨立式鍵盤電路如圖 38所示。而行列掃描式鍵盤用在按鍵需求較多的情形下。 陜西理工學(xué)院 21 常見的鍵盤可分為獨立按鍵式鍵盤和行 列掃描式鍵盤。使用現(xiàn)成的芯片可以節(jié)省 CPU的開銷，但增加了成本，而用軟件實現(xiàn)具有較強的靈活性，也只需要很少的 CPU開銷，可以節(jié)省開發(fā)成本。器件具有緊湊的 4引腳 SOT143封裝僅占用極小的電路板空間。復(fù)位比較器已設(shè)計成可以忽略 Vcc電壓的快速瞬變 。 只要電源電壓降至預(yù)置的復(fù)位門限以下時該電路就發(fā)出一個復(fù)位信號并在電源已經(jīng)升高到此復(fù)位門限后至少保持這個信號 140ms。每個都具有去抖動的手動復(fù)位輸入。 本系統(tǒng)中的復(fù)位電路如圖 37所示，利用的 是單片機復(fù)位監(jiān)控芯片IMP812。其中，按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc電源接通而實現(xiàn)的，其電路如圖 36(b)所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的，其電路如圖36(c)所示。這佯，只要電源 Vcc的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接 通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。 復(fù)位操作有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式。 整個復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。復(fù)位信號是高電平有效，其 有效時間應(yīng)持續(xù) 24個振蕩周期 (即二個機器周期 )以上。 除 PC之外，復(fù)位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的 復(fù)位狀態(tài)如表 21所示。其主要功能是把 PC初始化為0000H，使單片機從 0000H單元開始執(zhí)行程序。 片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1和 P2，供單片機使用。 外部方式的時鐘電路如圖 34所示， XTAL1接地， XTAL2接外部振蕩器。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。引腳 ，用以檢測異常情況，以便進行報警處理。 現(xiàn)在世界上已經(jīng)有很多大公司能夠生產(chǎn)單片機，隨著超大規(guī)模集成電路的迅猛發(fā)展，單片機的功能也日漸強大，運算速度日益提高，相繼出現(xiàn)了 32位和 64位單片機，但根據(jù)實際系統(tǒng)的需要和產(chǎn)品的性價比，本文選用ATMEL公司生產(chǎn)的 8位單片機 AT89C51，構(gòu)成系統(tǒng)的主機。 圖 31 電源原理圖 主機電路設(shè)計 報警器的主機采用 AT89C51單片機來實現(xiàn)。 XTAL2： 來自反向振蕩器的輸出。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。 P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) TO(記時器 0外部輸入 ) /INTO(外部中斷 0) RXD(串行輸 入口 ) 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 ： P3口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 1/O口，可接收輸出 4個陜西理工學(xué)院 14 TTL門電流。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口 ： P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 1/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL門電流，當(dāng) P2口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1口管腳寫入