【正文】 頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 710um，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。 ******************* 基于 AT89S51 紅外防盜報警系統的設計 3 AT89S51 單片機簡單概述 AT89S51 單片機的結構 AT89S51 單片機是美國 Atmel 公司生產低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 4k bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器（ EPROM）和 128 bytes 的隨機存取數據存儲器 (RAM)，器件采用 Atmel 公司的高密度、非易失性存取技術生產，兼容標準 MCS51 指令系統，片內置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強大。 圖 2 為 AT89S51 單片機的基本組成功能方塊圖。下面介紹幾個主要部分。采用 40 引腳雙列直插封裝形式。 VCC：供電電壓。 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。 P0 能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據 /地址的第八位。 P1 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。 P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當 P3 口寫入 1 后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。 P3 口也可作為 AT89C51 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 （外部數據存儲器寫選通） RD （外部數據存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。在 FLASH 編程期間， 此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號端。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現。注意加密方式 1 時， EA 將內部鎖定為 RESET；當 EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 第 3 章 方案設計 總體設計思路 本設計包括硬件和軟件設計兩個部分。電路結構可劃分為：熱釋電紅外傳感器 、報警器、單片機控制電路、LED 控制電路及相關的控制管理軟件組成。 就此設計的核心模塊來說，單片機就是設計的中心單元，所以此系統也是單片機應用系統的一種應用。硬件包括單片機、輸入 /輸出設備、以及外圍應用電路等組成的系統，軟件是各種工作程序的總稱。 從設計的要求來分析該設計須包含如下結構： 熱釋電紅外傳感探頭電路 、報警電路、單片機、復位電路及相關的控制管理軟件組成；它們之間的構成框圖如圖 3 總體設計框圖所示： ******************* 基于 AT89S51 紅外防盜報警系統的設計 6 圖 3 總體設計框圖 處理器采用 51 系列單片機 AT89S51。設置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經放大電路、比較電路送至門限開關，打開門限閥門送出 TTL 電平至 AT89S51 單片機。驅動電路將控制信號放大并推動聲光報警設備完成相應動作。 具體電路模塊設計 熱釋電紅外傳感器原理 本設 計所用的熱釋感器就采用這種雙探測元的結構。當檢測到人體移動信號時，電荷信號經過 FET 放大后，經過 C2， R1 的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再經過 NPN 的轉化，輸出 OUT 為低電平。 Q29014R1210KR1110KC547uC447uVCCC647uVoVi 圖 5 放大電路 圖 時鐘電路的設計 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 因為一個機器周期含有 6 個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為 2 個振蕩周期，所以一個機器周期共有 12 個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為 ******************* 基于 AT89S51 紅外防盜報警系統的設計 8 12MHZ，一個振蕩周期為 1/12us，故而一個機器周期為 1us[5]。 CCX12MHZXTAL1XTAL2 圖 6 時鐘電路 圖 復位電路的設計 復位方法一般有上電自動復位和外部按鍵手動復位，單片機在時鐘電路工作以后 , 在 RESET 端 持續(xù)給出 2 個機器周期的高電平時就可以完成復位操作。本設計采用的是外部手動按鍵復位電路。 RRCVCCSVssRST單片機 圖 7 復位電路 圖 發(fā)光二極管報警電路的設計 由 4 個發(fā)光二極管接上電阻后連上單片的 RXD 的引腳，外接 VCC，當單片機的 RXD 引腳被置低電平后，發(fā)光二極管被點亮，起到報警作用。 D3 LED 紅D5LED 紅D4LED 紅D6LED 紅R7220R8220R9220R10220VCC單片機RXD 圖 8 發(fā)光二極管報警電路 圖 聲音報警電路的設計 如下圖所示，用一個 Speaker 和三極管、 電阻接到單片機的 TXD 引腳上，構成聲音報警電路，如圖 9 示為聲音報警電路。其中 D1 為電源工作指示燈，D2是正常工作指示燈， D3— D6是起報警指示作用，當 RXD腳被置低電平 時 ， D3— D6亮紅 燈 開始報警 ，同樣， TXD 腳置高電平時聲音報警電路開始工作。 ******************* 基于 AT89S51 紅外防盜報警系統的設計 10 軟件的程序實