【正文】 時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 AT89S51 共有 2 個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。 （ 2） . 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（內(nèi)部 RAM） AT89S51 中共有 256 個(gè) RAM 單元，但其中能作為寄存器供用戶使用的僅有前面128個(gè)，后 128 個(gè)被專用寄存器占用。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 無線報(bào)警器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 9 外時(shí)鐘源 外部事件 數(shù) 外中斷 控制 并行口 串行 通信 圖 14 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，主要完成運(yùn)算和控制功能。有圖可見，在這一塊芯片 上，集成了一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的主要組成部分，其中包括 CPU、存儲(chǔ)器、可編程 I/O 口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串行口等，各部分通過內(nèi)部總線相連。AT89S51 單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。紅外線熱釋電傳感器對于徑向移動(dòng)反應(yīng)最不敏感 , 而對于橫切方向 (即與半徑垂直的方向 )移動(dòng)則最為敏感 . 在現(xiàn)場選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報(bào)、求得最佳檢測靈敏度極為重要的一環(huán)。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。 紅外線熱釋電傳感器探測范圍內(nèi) 不得隔屏、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： 紅外線熱釋電傳感器應(yīng)離地面 米。 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 無線報(bào)警器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 8 c、抗燈光干擾：探測器在正常靈敏度的范圍內(nèi)，受 3米外 H4 鹵素?zé)敉高^ 玻璃照射 ,不產(chǎn)生報(bào)警?？垢蓴_性能 ： a、防小動(dòng)物干擾：探測器安裝在推薦地使用高度，對探測范圍內(nèi)地面上 地小動(dòng)物，一般不產(chǎn)生報(bào)警。 （ 3） .易受射頻輻射的干擾。 缺點(diǎn) ： （ 1） .容易受各種熱源、光源干擾。 RSY2 Y1R1 R2 C2 C1 R3 R4 Q2N P NQ1F E TV c c V C C3v 12vOUT 圖 13 熱釋電紅外傳感器原理圖 雙探測 熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) ： 本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。 其工作電路原理及設(shè)計(jì)電路如 圖 13 所示 , 在 VCC 電源端［ 2］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(shí)，電路中的傳感器將輸出電壓信號，然后使該信號先通過一個(gè)由 Ｃ１、Ｃ２、Ｒ１、Ｒ２ 組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為 １６Ｈｚ ，下限截止頻率為０．１６Ｈｚ 。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(gè)探測元上，從而使傳感器輸出電壓信號。該傳感器將兩個(gè)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。 3） PIR 結(jié)構(gòu)特性及安裝 圖 12 PIR 結(jié)構(gòu) 圖１ 2是一個(gè)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(dòng)”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(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長范圍為 7~10um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由 濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器 。當(dāng)有人從透鏡前走過時(shí)，人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從 “ 盲區(qū) ” 進(jìn)入 “ 高靈敏區(qū) ” ，這樣就使接收到的紅外信號以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學(xué)系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70分貝以上，這樣就可以測出 10~20 米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。在每個(gè)探測器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測元件，并將兩個(gè)探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。其原因?yàn)椋?① 被測對象自身發(fā)射紅外線，可不必另設(shè)光源； ②大氣對 22． 6lLm、 3— 5lLm、 8— 141lm 三個(gè)被稱為 “ 大氣窗口 ” 的特定波段的紅外線吸收甚少，可非常容易被檢測； ③ 中、遠(yuǎn)紅外線不受可見光影響，可不分晝夜進(jìn)行檢測。它是目前在防盜報(bào)警、火災(zāi)檢測、自動(dòng)門、自動(dòng)水龍頭、自動(dòng)電梯、 自動(dòng)照明。與量子型相比，其頻響速度較慢，靈敏度較低，但響應(yīng)的紅外線波長范圍較 寬，價(jià)格便宜，并可開始 明確任務(wù) 選機(jī)型，劃分軟、硬件 硬件研制 軟件設(shè)計(jì) 聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試 排出故障、修正軟件 固化程序、應(yīng)用系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行 完成研制 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 無線報(bào)警器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 5 在常溫下工作。 自然界中存在的各種物體，如人體、木材、石頭、火焰、冰等都會(huì)發(fā)出不同波長的紅外線，利用紅外傳感器可對其進(jìn)行檢測。 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)換成電壓信號輸出。 [1] 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 無線報(bào)警器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 4 圖 11 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研制過程框圖 主要器件介紹 熱釋電紅外傳感器概述 1） PIR 傳感器簡單介紹 熱釋電紅外線 (PIR)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。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(gè)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)。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時(shí)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。至于報(bào)警可采用聲光信號。此類裝置設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：其一是能有效判斷是否有人員進(jìn)入；其二是盡可能大地增加防護(hù)范圍。當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測到動(dòng)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變換成電信號，經(jīng)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 AT89S51 單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理 運(yùn)算后 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路使 警號發(fā)聲。 （ 3）系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能。 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)。還有紅外監(jiān)控?zé)o線報(bào)警器 ,超聲波防盜報(bào)警器 ,紅外線防盜報(bào)警器高靈 敏紅外報(bào)警器 ,觸摸式延時(shí)防盜報(bào)警器 , 觸摸式防盜報(bào)警器 ,紅外報(bào)警器 , 紅外線聲先報(bào)警器?? 此外，在電子防盜、人體探測等領(lǐng)域中，對射紅外探測器也以其價(jià)格低廉、技術(shù)東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 緒 論 2 性能穩(wěn)定等特點(diǎn)而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎 。紅外報(bào)警器大多數(shù)采用國外的先進(jìn)技術(shù) ,其 功能也非常先進(jìn)。如果再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)廉、性能靈敏可靠的防盜報(bào)警器，必將在防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。報(bào)警器這時(shí)正為人們解決了不少問題 .但是市場上的報(bào)警器大部分都是用于一些大公司財(cái)政機(jī)構(gòu)。這點(diǎn)就是看到了大部分人防盜意識還不夠強(qiáng) .造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。各種高檔家電產(chǎn) 品和貴重物品為許多家庭所擁有。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時(shí)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。 就目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開關(guān)電子防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見的報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn)。s unceasing progress and science and technology,economical unceasing development, the people living standard obtainsthe very big enhancement, to private property protection consciousnessin unceasing enhancement, thus set the new request to the securitymeasure. This design is for satisfy the family type electron securitysystem which the modern housing security needs to design. At present in the market condition equips mainly has the pressure totouch the hair style burglar alarm, the switch electron burglar alarmand the pressure shields light the hair style burglar alarmand so on each kind of alarm apparatus, but these kind of quite monalarm apparatuses all have some shortings. This system used hashotly released the electricity infrared sensor, its manufacturesimple, cost low, installm the antijamming ability strong, thesensitivity high, safe was reliable. This kind of security installmenthiding, was not easily discovered by the bandits and its signal after monolithic integrated circuit systemprocessing the convenience and P the C machine correspondence, isadvantageous for the multiuser unification management. This design designs two parts including the hardware and software. Thehardware partially including the monolithic integrated circuit controlcircuit, infrared pokes head in the electric circuit, the actuationexecution alarm circuit, the LED control circuit and so on the partialpositions. The processor uses 51 series monolithic integratedcircuits AT89S51, the overall system is works under the systemsoftware control. The system program may divide into following severalmodules: The data acquisition, the keyboard control, reports to thepolice with the demonstration small steelyard function. Key words: AT89S51 monolithic integrated circuit； infrared sensor,data acquisition； alarm circuit 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 目 錄 IV 目 錄 論 ............................................................... 1 課題背景 ...................................................................................