【正文】 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，除 腳保持為 TTL 低電平之外，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 39 所示： 圖 39 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 17 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 37 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。 16 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 36 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。這種定時脈沖是由晶體振蕩器產(chǎn)生的，并組成下面幾種工作周期，如 圖 36 所示。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。在閑置模式下， CPU 停止工作。在芯片擦除操作中，代碼陣列全被寫 “1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 振蕩器特性 （ 1） XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 可編程串行通道 兩個 16 位定時器 /計(jì)數(shù)器 128*8 位內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 與 MCS51 兼容 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持 低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為 振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，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（ 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 I/O 口，可接收輸出 4 個 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(jìn)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 I/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 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被 12 外部下拉 為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時， P0輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。 GND：接地。 AT89S51 單片機(jī)是高性能單片機(jī)，因?yàn)槭芤_數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。 10 圖 32 AT89S51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 管腳說明 AT89S51 是一 種高效微控制器 。 由上所述， AT89S51 雖然是一塊芯片，但它包括了構(gòu)成計(jì)算機(jī)的基本部件，因此可以說它是一臺簡單的計(jì)算機(jī)?？偩€在圖中以帶箭頭的空心線表示。時鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時鐘脈沖序列，系統(tǒng)允許的最高晶振頻率為 12MHz。它共有 5 個中斷源： 2 個外部中斷源 /INTO 和 /INT1 ； 3 個內(nèi)部中斷源，即 2個定時 /計(jì)數(shù)中斷，1 個串行口中斷。該串行口功能較 強(qiáng)，既可以作為全雙工異步通信收發(fā)器使用，也可以作為同步移位寄存器使用。 5. 并行 I/O 口 AT89S51 共有 4 個 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3 口），可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入 /輸出。 （內(nèi)部 ROM） 芯片內(nèi)部有 4 KB的掩膜 ROM，可用于存放程序、原始數(shù)據(jù)和表格等，因此稱為程序存儲器，簡稱內(nèi)部 ROM。 （內(nèi)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)。 外時鐘源 外部事件計(jì)數(shù) 外中斷 控制 P3 P2 P1 P0 RXD TXD 圖 31 AT89S51 功能方塊圖 1. 中央處理器（ CPU） 中央處理器是單片機(jī)最核心的部分，是單片機(jī)的大腦和心臟，具有運(yùn)算和控制功能。有圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺微型計(jì)算機(jī)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(jì)數(shù)器、串行口等，各部分通過內(nèi)部總線相連。同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三 種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 此外， AT89S51 設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式。 3. AT89S51 單片機(jī)概述 AT89S51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) AT89S51 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。 7 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。 圖 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)。當(dāng)檢測到人體移動信號時，電荷信號經(jīng)過 場效應(yīng)管 FET 放大后，經(jīng)過 C2， R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再?jīng)過 三極管 Q2的轉(zhuǎn)化，輸出 OUT為低電平 。 本設(shè)計(jì)所用的熱釋感器就采用這種 雙探測元的結(jié)構(gòu) 。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(yīng)對熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號進(jìn)行放大。這種濾波片除了允 許某些波長范圍的紅外輻射通過外，還能將燈光、陽光和其它紅外輻射拒之門外 。制造熱釋電紅外探測元的高熱電材料是一 5 種廣譜材料，它的探測波長范圍為 。它利用兩個極性相反、大小相等的干擾信號在內(nèi)部相互抵消的原理來使傳感器得到補(bǔ)償。使用時 D端接電源正 極，G端接電源負(fù)極， S端為信號輸出。被動紅外報(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)移動時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，從而完成報(bào)警功能。 一旦人侵入探測區(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)信號處理 而輸出電壓信號。 人體輻射的紅外線中心波長為 910um，而探測元件的波長靈敏度在 范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。 菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前 方產(chǎn)生一個交替變化的“ 盲區(qū) ” 和 “ 高靈敏區(qū) ” ，以提高它的探測接收靈敏度。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(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 的探測元件 。 熱釋電紅外線傳感器應(yīng)用電路如下： 為了探測移動人體 ,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 ,兩個敏感元件反相連接 ,當(dāng)人體靜止時兩元件極化程度相同 ,互相抵消。 2. 熱釋電紅外傳感器 熱釋電紅外線傳感器 簡介 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元件，它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將 其轉(zhuǎn)化成電壓信號輸出。 由于要檢測是否有活動的人員，所以通過研究各種類型的傳感器，比較各類傳感器的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和 合理性，最終確定 本設(shè)計(jì)選擇的傳感器是雙元件熱釋 紅外 傳感器。人體輻射的紅外光波長是 3～ 50μ m，其中 8～ 14μ m占 46%，峰值波長在 m，所以被動紅外探測器主要是接收波長 8～ 14μ m的紅外輻射。入侵探測器通常由傳感器、信號處理器和輸出接口組成，入侵探測器主要包括有主動紅外入侵探測器、被動紅外入侵探測器、微波入侵探測器、微波和被動紅外復(fù)合入侵探測器、超聲波入侵探測器、振動入侵探測器、音響入侵探測器、磁開關(guān)入侵探測器、超聲和被動紅外復(fù)合入侵探測器等，其中最常用的是被動紅外探測器。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。 1．選擇傳感器 傳感器是指 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 方案討論 如何 使 用傳感器來簡單地實(shí)現(xiàn)移動 人員 檢測呢？在設(shè)計(jì)這樣的系統(tǒng)時，應(yīng)該記住兩個目標(biāo)：一是低功率，二是低成本。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到是否有人。因此 可把 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài)，使探測器工作。 為了探測移動人體 ,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 ,