【正文】 信息，需要液晶材料或器件，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 和控制系統(tǒng)三者統(tǒng)一。 防盜報(bào)警選擇傳感器的選擇 目前，用于防盜報(bào)警的傳感器 ,市場(chǎng)上大多為紅外線或微波類(lèi)產(chǎn)品，分為主動(dòng)式和被動(dòng)式二種。它的工作原理比較簡(jiǎn)單：發(fā)射器按一定的頻率發(fā)射出脈沖式的紅外波束和微波，對(duì)方的接收器則按相同的頻率接收紅外波束或微波。反之，光束行進(jìn)路徑上有異物遮擋，光束被反射、散射，接收 器接受的信號(hào)就會(huì)丟失，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。不同類(lèi)型的探測(cè)器用不同的手段探測(cè)各種入侵行為，如人體的移動(dòng)、物體的震動(dòng)、玻璃的破碎和門(mén)窗的開(kāi)關(guān)等，系統(tǒng)將所得的信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷，發(fā)出警報(bào)。這些傳感器不僅可以對(duì)室內(nèi)的門(mén)、窗、敞開(kāi)的陽(yáng)臺(tái)、固定玻璃、保險(xiǎn)箱等的異常情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且還能對(duì)家中的火警進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這些器件有效地各施其則，為控制單元傳送現(xiàn)場(chǎng)的資料，提供報(bào)警控制。 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 第 2 章 單片機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 硬件結(jié)構(gòu)圖如圖 21 所示，主機(jī)選用 89C51 單片機(jī)，地址鎖存器選用74LS373，數(shù)碼顯示部分選用共陰極數(shù)碼管，放大器、揚(yáng)聲器及多點(diǎn)檢測(cè)電路選用 8255 并行 I/O 口。 圖 21： 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)硬件總圖 AT89C51 芯片的介紹 AT89 系列單片機(jī)（簡(jiǎn)稱 89 系列單片機(jī)）是 ATMEL 公司的 8 位 Flash 單片機(jī)。 89 系列單片機(jī)是以 8031 核構(gòu)成的，所以與 8051 系列單片機(jī)相互兼容。 89 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與 80C51 相近，主要含有以下幾 個(gè)部件： 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 ? 8031CPU； ? 振蕩電路； ? 總線控制部件； ? 中斷控制部件； ? 片內(nèi) Flash 存儲(chǔ)器； ? 片內(nèi) RAM； ? 并行 I/O 接口； ? 定時(shí)器； ? 串行 I/O 接口； 圖 22： AT89C51 引腳圖 單片機(jī)復(fù)位設(shè)置 RST 引腳是復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效。接口電路如圖 23 所示。所以 ,MAX708 與 AT89C51 及 8255的接口電路如 231： 所示。 8255A可以與單片機(jī)直接接口。 8255A的結(jié)構(gòu)框圖如圖 b所示。 方式 0（ 基本輸入 /輸入方式 ） 。兩個(gè) 8位端口（口 A和口 B）和兩個(gè) 4位端口無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 （口 C）。作為輸出口時(shí)，輸出的數(shù)據(jù) 都被鎖存；作為輸入口時(shí)，輸入數(shù)據(jù)不鎖存。 方式 1（選通輸入 /輸出方式）。 在這種方式下， A口為 8位雙向總線， C口的 PC3~PC7用來(lái)作為輸入 /輸出的同步控制信號(hào)。 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 圖 242： 8255的三種工作方式 A 方式 0 b 方式 1 c 方式 2 8255的控制字 8255有兩種控制字，即控制 A口、 B口、 C口的工作方式的方式控制字和控制I/O I/O b B C A PB7~PB0 控制 控制 PA7~PA0 I/O I/O 雙向 A 口控制 方式 2 c B C A PB7~PB0 控制 控制 PA7~PA0 B 組 A 組 方式 1 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 C口各位置位 /復(fù)位控制字，兩種控制字寫(xiě)入的控制寄存器相同，只是用 D7位來(lái)區(qū)分哪一種控制字。兩種控制字的格式和定義如下圖所示 : a b a 方式選擇控制字 b C 口置 /復(fù)位控制 字 AT89C51與 8255的接口電路 在 89C51 單片機(jī)上擴(kuò)展一片 8255A 芯片，無(wú)需外加任何邏輯電路，其接口如圖 25 所示。這里 8951 單片機(jī)對(duì) 8255 采用了線性選址法。因此數(shù)字顯示是許多 數(shù)字設(shè)備不可缺少的部分，本設(shè)計(jì)中發(fā)生盜情時(shí)要讓主人知道具體發(fā)生在哪點(diǎn)，所以直觀地用 LED 顯示數(shù)字 4…… ，表示相對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)，很是一目了然。 七段顯示譯碼器 數(shù)字顯示通常由譯碼器、驅(qū)動(dòng)器和顯示器等部分組成，如圖 26:所示。 數(shù)碼顯示器是用來(lái)顯示數(shù)字、文字或符號(hào)的器件，現(xiàn)在已有各種不同類(lèi)型的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字設(shè)備中，目前數(shù)碼顯示器件正朝小型、低功耗、平面化方向發(fā)展。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。在實(shí)際應(yīng)用中， 10~15 并不采用，而是兩位數(shù)字顯示器進(jìn)行顯示。7448 的輸入接單片機(jī)一般 I/O 口，電阻起限壓作用。 abfcgdeD P Y[ L E D g n ]1234567abcdefgD S ?D P Y _7 S E GA7B1C2D6LT3B I / R B O4R B I5a13b12c11d10e9f15g14U?7 44 8P P P P 圖 262 單片機(jī)與 7448 譯碼驅(qū)動(dòng)器及 LED 的連接圖 計(jì)數(shù)器 譯碼器 驅(qū)動(dòng)器 顯 示 器 脈沖信號(hào) KHZ 圖 26： 數(shù)字顯示電路組成框圖 圖 261：七段數(shù)字顯示發(fā)光段組合圖 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 外部地址鎖存器 單片機(jī)中的 16 位地址，分為高 8 位（ A15～ A8）和低 8 位（ A7～ 0）。而 P0 口同時(shí)又是數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口，故在傳送時(shí)采用分時(shí)方式，先輸出低 8 位地址，然后再傳送數(shù)據(jù)。在進(jìn)行外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，凡具有輸入 /輸出控制的 8 位寄存器均可作為地址鎖存器 [8]。 引腳說(shuō)明： ? STB:數(shù)據(jù)輸入鎖存選通信號(hào) ,高電平有效 .當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí) ,外部數(shù)據(jù)選通到內(nèi)部鎖存器 ,負(fù)跳變時(shí) ,數(shù)據(jù)鎖存。當(dāng)該信號(hào)為低電平時(shí)，鎖存器中數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線 。 ? D0~D7： 8 位數(shù)據(jù)輸入線。 D13Q12D24Q25D37Q36D48Q49D513Q512D614Q615D717Q716D818Q819C L K11C L R1G N D10V C C207 4 L S 2 7 3D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11G N D10V C C207 4 L S 3 7 3D I 01D O 019D I 12D O 118D I 23D O 217D I 34D O 316D I 45D O 415D I 56D O 514D I 67D O 613D I 78D O 712OE9S T B11G N D10V C C208 2 8 2 （ a） 74LS273 (b) 74LS373 (c)8282 圖 263： 地址鎖存器引腳圖 89C51 單片機(jī) P0 口與地址鎖存器的連接方法如圖 所示。 74HC373 有三種工作狀態(tài)：（ 1）當(dāng) /OE 為低電平， G 為高電平時(shí)，輸 出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相同，即輸出跟隨輸入。當(dāng) G 保持低電平時(shí)，即輸入端數(shù)據(jù)變化也不會(huì)影響輸出端狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了鎖存功能。 C L R1C L K111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188Q19U?7 4L S 2 73OC1C111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188Q19U?7 4L S 3 73D I 01D O 019D I 12D O 118D I 23D O 217D I 34D O 316D I 45D O 415D I 56D O 514D I 67D O 613D I 78D O 712OE9S T B11U?8 28 21 2AA L EA L E+ 5VA L EP P P P P P P P A0A1A2A3A4A5A6A7P P P P P P P P P P P P P P P P A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7 (a)使用 74LS273 (b)使用 74LS373 (c)使用 8282 圖 89C51 單片機(jī) P0 口與地址鎖存器的 連接方法 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 第 3 章 檢測(cè)信號(hào)放大電路設(shè)計(jì) 紅外線探測(cè)信號(hào)放大電路設(shè)計(jì) 紅外線探測(cè)信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)中紅外線探測(cè)器能探測(cè)人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)人進(jìn)入報(bào)警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報(bào)警聲，適用于家庭、辦公室、倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場(chǎng)合防盜報(bào)警。由紅外線傳感器、 晶體三極管、運(yùn)算放大器 、電壓比較器、 V/I 轉(zhuǎn)換器等組成。 U2熱釋電紅外線 傳感器 U3低功耗雙運(yùn)算放大電路 LM358 U4電壓比較器 LM393 U5低漂移高增益運(yùn)算放大器 OP27 U6V/I 轉(zhuǎn)換器芯片 INA105 紅外線探測(cè)傳感器 IC1 探測(cè)到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí)，由 U2 的 ②腳輸出微弱的電信號(hào)，經(jīng)三極管 VT1 等組成第一級(jí)放大電路放大，再通過(guò) C2 輸入到運(yùn)算放大器 U3 中進(jìn)行高增益、低噪聲放大，此時(shí)由 U3 的 7 腳輸出的信號(hào)無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 已足夠強(qiáng)。此時(shí) LM393 的 1 腳輸出的是一個(gè)方波信號(hào)，然后將之輸入到一個(gè) V/I轉(zhuǎn)換器 INA105,它的輸出將是一個(gè) 4~20mA的電流信號(hào)，以便于遠(yuǎn)距離傳輸。 U3 采用運(yùn)放 LM358，具有高增益、低功耗。其中 C C5一定要用漏電極小的鉭電容，否則調(diào)試會(huì)受到影響。 制作時(shí)，在 U2 傳感器的端面前安裝菲涅爾透鏡，因?yàn)槿梭w的活動(dòng)頻率范圍為 － 10Hz， 需要用菲涅爾透鏡對(duì)人體活動(dòng)頻率倍增。 紅外線探測(cè)放大電路與單片機(jī)的具體連接見(jiàn)附錄總圖。 U6光電耦合器 R31K+ 5V32148 U 7AL M 3 93R72 50+ 5VR61 0KR539+ 5V長(zhǎng)距離導(dǎo)線R45 8 25 5P A .0A 圖 311 檢測(cè)信號(hào)與單片機(jī)接口圖 光電耦合器驅(qū)動(dòng)接口 無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）