【正文】 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向1/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。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1/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程時(shí)，PO口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，PO輸出原碼，此時(shí)PO外部必須被拉高。當(dāng)P1口的管腳第一次寫l時(shí)，被定義為高阻輸入。GND：接地。（9）支持低功耗模式和掉電模式。（7）六個(gè)中斷源。（5）32跟可編程輸/輸出線。（3）三層程序存儲(chǔ)器瑣。ST89C52 較詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖 210 圖 210 ST89C52 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖ST89C52的特點(diǎn)：ST89C52是ATMEL公司采用CMOS工藝生產(chǎn)的低功耗、高性能8位單片機(jī)，與MCS51單片機(jī)兼容，其功能特點(diǎn)為：（1）4K字節(jié)閃爍存儲(chǔ)器(FLASH)，可進(jìn)行1000次寫、擦除操作。系統(tǒng)的地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和控制信號(hào)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(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng)。（8）時(shí)鐘電路ST89C52 單片機(jī)芯片內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。（7）中斷控制系統(tǒng)ST89C52 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ST89C52有1 個(gè)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。（4）定時(shí)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(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，并以其定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制。因此常說的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是指前128個(gè)單元，簡(jiǎn)稱內(nèi)部RAM。ST89C52的CPU是一個(gè)字長(zhǎng)為8位的中央處理單元，即它對(duì)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(gè)主要部分。圖29為ST89C52單片機(jī)的基本組成功能方塊圖。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)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。ST89C52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè) 全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。（1）工業(yè)控制數(shù)控機(jī)床，溫度控制，可編程順序控制，電機(jī)控制，工業(yè)機(jī)器人，智能傳感器，離散與連續(xù)過程控制；（2）儀器儀表智能儀器，醫(yī)療器械，液體和氣體色譜儀，數(shù)字示波器；（3）電訊技術(shù)調(diào)制解調(diào)器，聲象處理，數(shù)字濾波，智能線路運(yùn)行控制；（4）辦公自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備圖形終端機(jī)，傳真機(jī)，復(fù)印機(jī)，繪圖儀，磁盤/磁帶機(jī)，智能終端機(jī)；（5）導(dǎo)航與控制導(dǎo)彈控制，魚雷制導(dǎo)，智能武器裝置，航天導(dǎo)航系統(tǒng)；（6）汽車與節(jié)能點(diǎn)火控制，變速控制，防滑車控制，排氣控制，最佳燃料控制，計(jì)費(fèi)器，交通控制；（7）商用產(chǎn)品自動(dòng)售貨機(jī)，電子收款機(jī)，電子秤，銀行統(tǒng)計(jì)機(jī)；（8）家用電器微波爐，電視機(jī)，錄像機(jī)，音響設(shè)備，游戲機(jī)。單片機(jī)的應(yīng)用：?jiǎn)纹瑱C(jī)在控制應(yīng)用領(lǐng)域中，有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）體積小、成本低、運(yùn)用靈活、易于產(chǎn)品化，它能方便地組成各種智能化的控制設(shè)備和儀器，做到機(jī)電儀一體化；（2）面向控制，能針對(duì)性地解決從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各類控制任務(wù)，因而能獲得更佳的性能價(jià)格比；（3）抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠地工作，這是其他機(jī)種無法比擬的；（4）可以方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布式控制，使整個(gè)控制系統(tǒng)的效率和可靠性大為提高。（5）單片機(jī)的功能是通用的。（4）系列齊全，功能擴(kuò)展性強(qiáng)。（3）單片機(jī)的I/O引腳通常是多功能的。為滿足控制的需要，單片機(jī)的邏輯控制能力要優(yōu)于同等級(jí)的CPU，特別是單片機(jī)具有很強(qiáng)的位處理能力。但單片機(jī)上RAM是作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用，而不是當(dāng)作高速數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器（Cache）用。而RAM則為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用作工作區(qū)及存放變量。單片機(jī)與通用微型計(jì)算機(jī)相比較，它在硬件結(jié)構(gòu)、指令設(shè)置上均有其獨(dú)到之處，主要特點(diǎn)如下：（1）單片機(jī)中的存儲(chǔ)器ROM和RAM是嚴(yán)格分工的。產(chǎn)品在安裝過程中還需要注意安裝方向，由于透鏡的光學(xué)特性決定橫切探測(cè)區(qū)域比較敏感，所以產(chǎn)品安裝時(shí)要注意入侵方向與探測(cè)器視場(chǎng)的夾角，最好成90o垂直，這樣就可以保證有人入侵時(shí)能最大程度橫切探測(cè)區(qū)域。缺點(diǎn)主要為：（1）容易受各種熱源、陽光源干擾；（2）受環(huán)境溫度限制，環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，靈敏度下降；（3）針對(duì)被動(dòng)紅外探測(cè)器存在的缺點(diǎn)，可以采用不同的措施來避免產(chǎn)品誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象?，F(xiàn)在主要使用的是雙元和四元傳感器。熱釋電器件是熱釋電傳感器的核心元件，是將熱輻射變?yōu)殡娏鞯膭?dòng)態(tài)能量轉(zhuǎn)換元件，熱釋電器件的電特征屬性是一個(gè)以熱電晶體薄膜為電介質(zhì)的平板電容器，隨著溫度的改變，熱電晶體表面自發(fā)極化電荷其規(guī)模具有跟隨變化的性質(zhì)，即熱輻射可引起該電容器的電容量變化，從而可利用這一特性來探測(cè)變化的熱輻射。 菲涅爾透鏡是凸透鏡，將物體的紅外影像投射在熱電元件表面。圖25 熱釋電紅外傳感器原理圖圖26 菲涅爾透鏡被動(dòng)紅外探測(cè)器光學(xué)系統(tǒng)的類型被動(dòng)紅外探測(cè)器光學(xué)系統(tǒng)包括菲涅爾透鏡、拋物面反射鏡、遮擋片三種類型。其工作電路原理及設(shè)計(jì)電路如圖25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(hào)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用集成運(yùn)算放大器LM317來進(jìn)行兩級(jí)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(cè)元上時(shí)，電路中的傳感器將輸出電壓信號(hào)，然后使該信號(hào)通過一個(gè)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(duì)某一波長(zhǎng)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(duì)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(gè)探測(cè)元上，從而使傳感器輸出電壓信號(hào)。該傳感器將兩個(gè)極性相反、特性一致的探測(cè)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。被動(dòng)紅外報(bào)警器的特點(diǎn)是能夠響應(yīng)入侵者在所防范區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)所引起的紅外輻射變化，并能使監(jiān)控報(bào)警器產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，從而完成報(bào)警功能。一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理而輸出電壓信號(hào)。人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為910um。菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。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。 PIR的原理特性熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測(cè)元件。為了探測(cè)移動(dòng)人體,通常使用雙元件型熱釋電紅外傳感器,在這種傳感器內(nèi)部,兩個(gè)敏感元件反相連接,當(dāng)人體靜止時(shí)兩元件極化程度相同,互相抵消。熱釋電紅外線傳感器簡(jiǎn)介熱釋電紅外線傳感器是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測(cè)元件，它能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)輸出。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強(qiáng)氣流活動(dòng)的地方。（3）紅外線熱釋電傳感器探測(cè)范圍內(nèi)不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物。正確的安裝應(yīng)滿足下列條件:（1）?？垢蓴_性能：防小動(dòng)物干擾：探測(cè)器安裝在推薦的使用高度，對(duì)探測(cè)范圍內(nèi)地面上的小動(dòng)物，一般不產(chǎn)生報(bào)警。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無信號(hào)輸出。為了僅僅對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲泥爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的抑制作用。被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器的特性：這種探頭是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的。紅外感應(yīng)源通常采用一些熱釋電元件（強(qiáng)介電質(zhì)材料如鈦鎬酸鉛、鈦酸鋇等）作成。人體都有恒定的體溫，一般在37℃,所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10um左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10um左右的紅外線而進(jìn)行工作的。在電子防盜、人體探測(cè)器領(lǐng)域中，被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器的應(yīng)用非常廣泛，因其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定而受到廣大用戶的歡迎。本系統(tǒng)考慮到不僅要滿足可靠探測(cè)的需要，而且還需經(jīng)濟(jì)實(shí)用和安裝操作簡(jiǎn)便，所以選用了無線人體熱釋電紅外傳感器完成防盜監(jiān)測(cè)。檢測(cè)控制系統(tǒng)處于某種狀態(tài)的信息，并由此控制系統(tǒng)的狀態(tài)，或者跟蹤系統(tǒng)變化的目標(biāo)值。把以文字、符號(hào)、代碼、圖形等多種形式記錄在紙或膠片上的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)等易處理的信號(hào)數(shù)據(jù)，或者讀出記錄在各種媒介上的信息并進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)某種特定要求，需檢測(cè)目標(biāo)物的存在狀態(tài)，把某狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)或裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 傳感器技術(shù)感應(yīng)器技術(shù)是信息采集技術(shù)的第一步，感應(yīng)器是將能夠感受到的及按規(guī)定被測(cè)量的按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，其中敏感元件是指感應(yīng)器中能直接感受或響應(yīng)被測(cè)量(輸入量)的部分，轉(zhuǎn)換元件是指感應(yīng)器中能將敏感元件感受的或響應(yīng)的感應(yīng)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸和（或）測(cè)量的電信號(hào)的部分。本系統(tǒng)主要有電源電路、熱釋電紅外傳感器電路、振動(dòng)位移傳感器模塊、ST89C52控制電路、警鈴電路部分組成。智能住宅安防報(bào)警系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)方案是參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)我國(guó)住宅建設(shè)的實(shí)際情況，為滿足新時(shí)期居民的居住要求，并充分考慮其經(jīng)濟(jì)性和可靠性。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)，然后通過LED顯示報(bào)警次數(shù)，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。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)過軟件查詢、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。它們的進(jìn)程框圖如圖22 所示。硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來說，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。電路結(jié)構(gòu)做成可劃分為：熱釋電紅外傳感器、家庭智能報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。該設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。為了探測(cè)移動(dòng)人體,通常使用雙元件型熱釋電紅外傳感器,在這種傳感器內(nèi)部,兩個(gè)敏感元件反相連接,當(dāng)人體靜止時(shí)兩元件極化程度相同,互相抵消。本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡(jiǎn)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(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。通過比較，方案二能滿足我們實(shí)時(shí)快捷的要求，更加簡(jiǎn)單有效，固本設(shè)計(jì)選擇方案二。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案有以下兩種：方案一；通過傳感器檢測(cè)家庭安全隱患，把檢測(cè)結(jié)果送入單片機(jī)，通過單片機(jī)控制報(bào)警燈和高音報(bào)警器的啟動(dòng)。BISS0001是一款高性能的傳感信號(hào)處理集成電路。人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為9~10um，~20um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。熱釋電紅外傳感器是報(bào)警器設(shè)計(jì)中的核心器件，它可以把人體的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以供信號(hào)處理部分使用；信號(hào)處理主要是把傳感器輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、延遲、比較，為報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。圖中，菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。對(duì)于移動(dòng)速度非常緩慢的物體，如陽光，兩個(gè)電容上的紅外線光能能量仍然可以看作是相等的，在回路中相互抵消；再加上傳感器的響應(yīng)頻率很低(~10Hz)，即傳感器對(duì)紅外光的波長(zhǎng)的敏感范圍很窄(一般為5~15um)，因此，傳感器對(duì)它們不敏感，因而無輸出。場(chǎng)效應(yīng)管輸入阻抗高達(dá)104MΩ，接成共漏極形式來完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場(chǎng)效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換。防盜報(bào)警系統(tǒng)一般是由入侵探測(cè)器、防盜報(bào)警控制器和接警中心（硬件加軟件）組成。因此，就需要各種各樣的報(bào)警探測(cè)器，以滿足不同的安全防范要求。在各種各樣的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的場(chǎng)所很多。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)使用情況不同，合理選擇不同防范類型的報(bào)警探測(cè)器，才能滿足不同的安全防范要求。（5）從防盜探測(cè)器與報(bào)警主機(jī)（后端處理器）的連接方式可分有線與無線。（3）報(bào)警探測(cè)器按探測(cè)范圍的不同又可分為點(diǎn)控報(bào)警探測(cè)器、線控報(bào)警探測(cè)器、面控報(bào)警探測(cè)器和空間防范報(bào)警探測(cè)器?？刂破鲌?bào)警器探測(cè)器傳感器圖11 防盜報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成圖（1）報(bào)警探測(cè)器按工作原理主要可分為紅外報(bào)警探測(cè)器、微波報(bào)警探測(cè)器、被動(dòng)式紅外/微波報(bào)警探測(cè)器、玻璃破碎報(bào)警探測(cè)器、振動(dòng)報(bào)警探測(cè)器、超聲波報(bào)警探測(cè)器、激光報(bào)警探測(cè)器、磁控開關(guān)報(bào)警探測(cè)器、開關(guān)報(bào)警探測(cè)器、視頻運(yùn)動(dòng)檢測(cè)報(bào)警器、聲音探測(cè)器等許多種類。防盜報(bào)警系統(tǒng)由探測(cè)器、傳感器、控制器、報(bào)警器、顯示器幾部分構(gòu)成，如圖所示。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過聲光報(bào)警信號(hào)在安?？刂浦行臏?zhǔn)確顯示出事地點(diǎn)，使于迅速采取應(yīng)急措施。防盜報(bào)警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術(shù)，自動(dòng)探測(cè)發(fā)生在布防監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并提示值班人員發(fā)生報(bào)警的區(qū)域部位，顯示可能采取對(duì)策的系統(tǒng)。本論文的目的就是設(shè)計(jì)出一種符合上述要求的防盜報(bào)警系統(tǒng)。防盜報(bào)警系統(tǒng)是利用探測(cè)器裝置對(duì)建筑物內(nèi)外重要地點(diǎn)和區(qū)域進(jìn)行布防，探測(cè)。現(xiàn)時(shí)社會(huì)治安問題嚴(yán)峻，各種入室搶竊、偷盜事件時(shí)有發(fā)生,治安問題更加突出。當(dāng)然，系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性也是追求的重要指標(biāo)。（4）紅外線具有隱蔽性，在露天防護(hù)的地方設(shè)計(jì)一束紅外線可以方便地檢測(cè)到是否有人。因此可把報(bào)警系統(tǒng)