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正文內(nèi)容

紅外光控防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料

2025-03-11 15:58本頁(yè)面
  

【正文】 上電自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)位,單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后 , 在 RESET 端持續(xù)給出 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作。 圖 7 信號(hào)放大設(shè)計(jì)電路及信號(hào)放大圖 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 圖 6 電源設(shè)計(jì) 放大電路的設(shè)計(jì) 共射極放大電路對(duì)熱紅外釋電器采集到信號(hào)進(jìn)行 放大。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), 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 [10]。在單片機(jī)內(nèi),經(jīng)軟件查詢(xún)、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)。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過(guò)程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。用戶(hù)終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、 功能設(shè)定、本地報(bào)警等功能。模塊劃分為 數(shù)據(jù)采集、鍵盤(pán)控制、報(bào)警等子模塊。 (3) 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器,示波器,電源,導(dǎo)線。 運(yùn)行環(huán)境和開(kāi)發(fā)工具的選擇 (1) PC 機(jī),完成焊接所需相關(guān)元器件及工具(如電烙鐵,萬(wàn)用表,電源等)。 INTEL公司將 MCS51 的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司,所以有很多公司在做以 8051 為核方案設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) (共 23 頁(yè) ) 心的單片機(jī),當(dāng)然,功能或多或少有些改變,以滿足不同的需求,其中 89C51 就是這幾年在我國(guó)非常流行的單片機(jī)。 我們常見(jiàn)的單片機(jī)就是 51 系列,但是他們根據(jù)類(lèi)型和特性不同分為好多種 ,此次設(shè)計(jì)我們選擇了 AT89C51 單片機(jī)。但 RAM,定時(shí)器,計(jì)數(shù)器,串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 此外, AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯,可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯,支持兩種軟件可選的掉電模式。 芯片擦除 :整 個(gè) PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合,并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件,XTAL2 應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 XTAL2:反向振蕩器的輸出 ,如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件,應(yīng)不接。在 FLASH 編程期間,此引腳也用于施加 12V編程電源。 EA /VP:當(dāng) EA 保持低電平時(shí),則在此期間外部程序存儲(chǔ)器( 0000HFFFFH) ,不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間,每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效。此時(shí), ALE 只有在執(zhí)行 MOVX, MOVC 指令時(shí) ALE 才起作用。然而要注意的是:每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),將跳過(guò)一紅外光控防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)與制作 第 10 頁(yè) (共 23 頁(yè) ) 個(gè) ALE 脈沖。在平時(shí), ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào),此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/ PROG :當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí),地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字節(jié)。 RST:復(fù)位輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平, P3 口將輸出電流。 P3 口: P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口,可接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。在給出地址 1 時(shí),它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì),當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě) 時(shí), 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(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口, P2 口緩沖器可接收,輸出4 個(gè) TTL 門(mén)電流,當(dāng) P2 口被寫(xiě) 1 時(shí),其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后,被內(nèi)部上拉為高,可用作 輸入 , P1 口被外部輸 入 輸 出 TH TL /RD Q 放電管狀態(tài) 0 0 導(dǎo)通 > 2/3VCC > 1/3VCC 1 0 導(dǎo)通 < 2/3VCC > 1/3VCC 1 保持不變 保持不變 > 2/3VCC > 1/3VCC 1 0 導(dǎo)通 < 2/3VCC < 1/3VCC 1 1 截止 方案設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) (共 23 頁(yè) ) 下拉為低電平時(shí),將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程時(shí), P0 口作為原碼輸入口,當(dāng)FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí), P0 輸出原碼,此時(shí) P0 外部必須被拉高。當(dāng) P1口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí),被定義為高阻輸入。 GND:接地。 AT89C51 單片機(jī)是高性能單片機(jī),因?yàn)?受引腳數(shù)目的限制,所以有不少引腳具有第二功能。 詳細(xì)情況見(jiàn) 下列表格: 圖 4 555 定時(shí)器的功能 AT89C51 單片機(jī)的概述 ATMEL 公司的 AT89C51 是一種高效微控制器。該端與放電管集電極相連,用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。若此端外接電壓,則可改變內(nèi)部?jī)蓚€(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓,當(dāng)該端不用時(shí),應(yīng)將該端串入一只 電容接地,以防引入干擾。當(dāng)此端接低電平,則時(shí)基電路不工作,此時(shí)不論 TR、TH 處于何電平,時(shí)基電路輸出為 “ 0” ,該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。一般 用 5V。 它的各個(gè)引腳功能如下: 1 腳:外接電源負(fù)端 VSS 或接地,一般情況下接地。方案設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) (共 23 頁(yè) ) 在電源與地之間加上電壓,當(dāng) 5 腳懸空時(shí),則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3, C2 的反相輸入端的電壓為 VCC 若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于 VCC /3,則比較器 C2 的輸出為 0,可使 RS 觸發(fā)器置 1,使輸出端 OUT=1。 555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定 ,如圖 3 所示 。 555 定 時(shí)器的原理 555 定時(shí)器電路是一塊介于模與數(shù)字電路的一種混合電路,由于這種特殊的地位,故 555 定時(shí)電路在報(bào)警電路、控制電路得到了廣泛的應(yīng)用。在傳感器頂端開(kāi)設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口,這個(gè)濾光片可通過(guò)光的波長(zhǎng)范圍為 710um,正好適合于人體紅外輻射的探測(cè),而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收這樣便形成了一種專(zhuān)門(mén)用作探測(cè)人體輻射的紅外線傳感器 [6]。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào),經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng) 管放大后向外輸出。當(dāng)檢測(cè)到人體移動(dòng)信號(hào)時(shí),電荷信號(hào)經(jīng)過(guò) FET 放大后,經(jīng) 過(guò) C2, R1 的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?,再?jīng)過(guò) NPN 的轉(zhuǎn)化,輸出 OUT 為低電平。 圖 1 熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖 熱釋感器就采用這種雙探測(cè)元的結(jié)構(gòu)。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大,便可驅(qū)動(dòng)各種控制電路 [4]。 幕簾型探頭工作原理:紅外幕簾型探頭的防范區(qū)域是以其透鏡始點(diǎn),向前散發(fā) 120 度,長(zhǎng) 12 米的圓錐形的探測(cè)區(qū)域,在這區(qū)域內(nèi),只要是熱能動(dòng)物在區(qū)域內(nèi)活動(dòng),其散發(fā)的紅外熱能將被吸收 。高頻發(fā)射部分采用最新聲表面 (S)穩(wěn)頻技術(shù),配合成熟的外圍電路,使得產(chǎn)品具有紅外探測(cè)靈敏度好、誤報(bào)率低、高頻發(fā)射頻率穩(wěn)定、發(fā)射功率大的特點(diǎn)。它是根據(jù)人體紅外光譜而工作,當(dāng)人體在其接收范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí),探測(cè)器輸出報(bào)警信號(hào),廣泛用于銀行、倉(cāng)庫(kù)和家庭等場(chǎng)所的安全防范。 (7) 無(wú)線紅外傳感器 無(wú)線紅外傳感器又名無(wú)線紅外探測(cè)器無(wú)線智能幕簾 /廣角紅外探測(cè)器采用美國(guó)軍用紅外傳感器進(jìn)行信號(hào)采集探測(cè)與摩托羅拉芯片組合集成單片機(jī)智能技術(shù)控制,自動(dòng)溫度補(bǔ)償,微電流省耗,無(wú)誤報(bào),無(wú)漏報(bào),探測(cè)距離遠(yuǎn),工作穩(wěn)定,性能可靠,外形精巧,美觀大方。 (5) 光電傳感器 光電傳感器是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置 ,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,性能可靠 ,精度高 ,反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn) ,在現(xiàn)代測(cè)量和自動(dòng)控制系統(tǒng)中 ,應(yīng)用非常廣泛 ,是一種很有發(fā)展前途的新型傳感器。磁敏管的應(yīng)用 :不但具有很高的磁靈敏度 ,同時(shí)能識(shí)別磁場(chǎng)極性 。由此可見(jiàn) ,壓電傳感器可以直接用于測(cè)力 ,或
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