【正文】 CLR MOV P1,0FFH 。CPU開放中斷，/INT0允許中斷 SETB IT0 。同時，利用中斷方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警持續(xù)時間未到10秒時，用手工按鍵停止的聲光報(bào)警的作用。 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。驅(qū)動電路將控制信號放大并推動聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動作。設(shè)置在監(jiān)測點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出TTL 電平至AT89C51單片機(jī)。開始 確定設(shè)計(jì)方案硬件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試排除故障系統(tǒng)運(yùn)行完成研制圖 31:單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研制過程框圖 總體設(shè)計(jì) 從設(shè)計(jì)的要求來分析該設(shè)計(jì)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32總體設(shè)計(jì)框圖所示： CPUAT89C51復(fù)位電路信號檢測電路LED數(shù)字顯示報(bào)警執(zhí)行電路LED發(fā)光顯示放大驅(qū)動驅(qū)動驅(qū)動 圖32:總體設(shè)計(jì)框圖 處理器采用51系列單片機(jī)AT89C51。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、在線調(diào)試等幾個階段，就本設(shè)計(jì)來說也包括這些過程。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地顯示、本地報(bào)警等功能。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)警和顯示等模塊子函數(shù)。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(dá)到了探測移動人體的目的。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(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和ＰＣ機(jī)通信，便于多用戶統(tǒng)一管理和用戶操作。 在單片機(jī)指令系統(tǒng)中，根據(jù)功能不同將指令分為數(shù)據(jù)傳送類指令、算數(shù)運(yùn)算類指令、邏輯運(yùn)算及移位類指令、控制轉(zhuǎn)移類指令和位操作類指令等五大類，共計(jì)111條指令。 3. 尋址方式 尋址方式包括立即尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對尋址、位尋址等共7種尋址方式，且每一種尋址方式所涉及的存儲器空間各有不同。 操作碼/偽操作碼和操作數(shù)之間必須用空格分開，操作數(shù)與操作數(shù)之間必須用逗號分開。例如，傳送指令多數(shù)有兩個操作數(shù)，寫在左邊的稱為目的操作數(shù)（表示操作結(jié)果存放的單元地址），寫在右邊的稱為元操作數(shù)（支出操作數(shù)的來源）。在指令系統(tǒng)中，操作數(shù)可以是1個、2個或3個，也可以沒有。而偽操作碼說明匯編程序如何完成匯編工作，任何一條指令都必須有操作碼或偽操作碼，不得省略。（3）操作碼/偽操作碼：是英文縮寫的指令助記符。（2）標(biāo)號：又稱指令地址符號。操作數(shù)是指參與操作的數(shù)據(jù)，它可能是一個具體的數(shù)據(jù)，也可能是地址或符號。機(jī)器指令通常由兩部分組成，即操作碼和操作數(shù)（或操作數(shù)地址）。計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的各種指令的集合稱為指令系統(tǒng)。下面介紹單片機(jī)的指令系統(tǒng)。只有將EPROM全部擦除時，保險(xiǎn)位才能被一起擦除，也才可以再次寫入。將保險(xiǎn)位寫入以建立保險(xiǎn)位的過程與正常寫入的過程相似，而P0、~，加上編程脈沖后就可使保險(xiǎn)位寫入。在檢驗(yàn)操作時，需在P0的各位外部加上電阻10k?。（2）EPROM程序校驗(yàn)在程序的保險(xiǎn)位未設(shè)置前，無論在寫入的當(dāng)時或?qū)懭胍院?，均可將片上程序存貯器的內(nèi)容讀出進(jìn)行檢驗(yàn)，在讀出時，其他引腳與寫入EPROM的連接方式相同。空閑和掉電模式外部引腳狀態(tài) 如下圖 28 所示： 圖28:空閑和掉電模式外部引腳狀態(tài) 5. 編程和校驗(yàn)方式對于內(nèi)部集成有EPROM可以進(jìn)入編程或校驗(yàn)方式。這類系統(tǒng)往往是直流供電或停電時依靠備用電源供電，以維持系統(tǒng)的持續(xù)工作。它同樣是一種為降低功耗而設(shè)計(jì)的節(jié)電工作方式。4．掉電方式掉電方式，也被稱為停機(jī)方式。3．待機(jī)方式待機(jī)方式也稱空閑方式，是一種節(jié)電工作方式。 （b）上電/外部復(fù)位電路2．程序執(zhí)行方式程序執(zhí)行方式是單片機(jī)的基本工作方式。 “看門狗”電路則是一種集成有單片機(jī)的電源監(jiān)測、按鍵復(fù)位以及對程序運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，防止程序“跑飛”而出現(xiàn)死機(jī)而設(shè)計(jì)的電路。復(fù)位方法一般有上電自動復(fù)位和外部按鍵手動復(fù)位以及“看門狗”復(fù)位三種類型。 圖 26: PC與SFR復(fù)位狀態(tài)表單片機(jī)在時鐘電路工作以后, 在RST/VPD端持續(xù)給出2個機(jī)器周期的高電平時就可以完成復(fù)位操作。定時器/計(jì)數(shù)器、串行口、中斷系統(tǒng)等特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)對各功能部件工作狀態(tài)的影響。 復(fù)位不影響片內(nèi)RAM存放的內(nèi)容, 而ALE在復(fù)位期間將輸出高電平。單片機(jī)除了正常的初始化外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯或由于操作錯誤而使系統(tǒng)處于死循環(huán)時，也需要按復(fù)位鍵重啟機(jī)器。1．復(fù)位方式通過某種方式, 使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復(fù)位。程序控制是指計(jì)算機(jī)能自動地逐一取出程序中的指令，加以分析并執(zhí)行規(guī)定的操作。諾依曼原理），即程序存儲和程序控制。一般情況下，算術(shù)邏輯操作發(fā)生在時相P1期間，而內(nèi)部寄存器之間的傳送發(fā)生在時相P2期間，這些內(nèi)部時鐘信號無法從外部觀察，故用XTAL2引腳振蕩信號作參考。 指令周期：它是指CPU完成一條操作所需的全部時間。機(jī)器周期：一個機(jī)器周期包含 6 個狀態(tài)周期S1~S6, 也就是 12 個振蕩周期。狀態(tài)周期：每個狀態(tài)周期為振蕩周期的 2 倍, 是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。圖 25 :振蕩周期、狀態(tài)周期、機(jī)器周期和指令周期振蕩周期：是指為單片機(jī)提供時鐘脈沖信號的振蕩源的周期。 AT89S51單片機(jī)的工作周期單片機(jī)有了硬件和軟件就可以在控制器發(fā)出的控制信號作用下有條不紊地工作，控制信號必須定時發(fā)出，為了定時計(jì)算機(jī)內(nèi)部必須有一個準(zhǔn)確的定時脈沖。但RAM，定時器，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。圖24:內(nèi)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。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。低功耗的閑置和掉電模式5個中斷源 32可編程I/O線三級程序存儲器鎖定4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間：10年 主要特性 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號端。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。P3口也可作為AT89S51的一些特殊功能口，如下表所示：P3口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時器0外部輸入） T1（記時器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時，P1口作為第八位地址接收。 P1口： P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P0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。P0口： P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。圖23:AT89S51引腳圖 VCC：供電電壓。采用40引腳雙列直插封裝（DIP）形式，如圖23所示。AT89S51 較詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖 22 所示。系統(tǒng)的地址信號、數(shù)據(jù)信號和控制信號分別通過系統(tǒng)的三大總線—地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線進(jìn)行傳送，總線結(jié)構(gòu)減少了單片機(jī)的連線和引腳，提高了集成度和可靠性。9. 內(nèi)部總線 上述部件只有通過內(nèi)部總線將其連接起來才能構(gòu)成一個完整的單片機(jī)系統(tǒng)。8. 時鐘電路 AT89S51 單片機(jī)芯片內(nèi)部有時鐘電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。 AT89S51 的中斷系統(tǒng)功能較強(qiáng)，可以滿足一般控制應(yīng)用的需要。6. 串行口AT89S51有1 個全雙工的可編程串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和其他設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。 外時鐘源 外部事件計(jì)數(shù)時鐘電路程序存儲器4 KB ROM數(shù)據(jù)存儲器256 B RAM/SFR2 16位定時器/計(jì)數(shù)器 AT89S51 CPU 64 KB總線 擴(kuò)展控制器并行 I/O串行口中斷控制系統(tǒng) 外中斷 控制 P3 P2 P1 P0 RXD TXD 圖21 :AT89S51 功能方塊圖4. 定時器/計(jì)數(shù)器 出于控制應(yīng)用的需要，芯片內(nèi)部共有兩個16位的定時器/計(jì)數(shù)器以實(shí)現(xiàn)定時或計(jì)數(shù)功能，并以其定時或計(jì)數(shù)結(jié)果對單片機(jī)進(jìn)行控制。因此常說的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器是指前128個單元，簡稱內(nèi)部RAM。AT89S51的CPU是一個字長為8位的中央處理單元，即它對數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進(jìn)行的。下面介紹幾個主要部分。圖21為AT89S51單片機(jī)的基本組成功能方塊圖?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷 系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 第二章 AT89S51單片機(jī)概述 AT89S51單片機(jī)的基本原理AT89S51單片是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS 51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。一方面是采用新技術(shù)來加強(qiáng)抗干擾能力；另一方面是在安裝方面加以注意。 被動紅外傳感器優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)主要為：本身不發(fā)射任何類型輻射，安全可靠；價格低廉。熱釋電紅外傳感器包括單元、雙元、四元三種類型。 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(nèi)，金屬帽頂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。 雙元紅外傳感器示意圖菲涅爾透鏡作用有兩個：一是聚焦作用，即將熱釋的紅外信號折射（反射）在PIR上；第二個作用是將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)。 圖12 : 熱釋電紅外傳感器原理圖其工作電路原理及設(shè)計(jì)電路如圖12所示, 在VCC電源端利用C1和R2來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號。本設(shè)計(jì)運(yùn)用集成運(yùn)算放大器LM324來進(jìn)行兩級放大，以使其獲得足夠的增益。當(dāng)人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上時，電路中的傳感器將輸出電壓信號，然后使該信號通過一個由CCRR2組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為16Hz。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度，該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。對于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個探測元上，從而使傳感器輸出電壓信號。該傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起，目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。 PIR結(jié)構(gòu)特性及安裝 圖11：雙探測元熱釋電紅外傳感器圖11是一個雙探測元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。在該探測技術(shù)中，所謂“被動”是指探測器本身不發(fā)出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量變化來完成探測目的。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波