畢業(yè)設計（論文）基于汽車的遙控防盜報警系統設計

1、本科生畢業(yè)論文（設計）基于51單片機的遙控防盜報警系統設計 姓 名： 指導教師： 院 系：信息工程學院 專 業(yè)：自動化 提交日期： 摘 要2abstract31緒論41.1 引言41.2光電防盜報警系統的發(fā)展狀況41.3論文研究的目的和內容51.4 報警系統原理框圖5第2章 單片機原理介紹72.1 單片機發(fā)展概況72.2 mcs-51單片機內部結構7第3章 傳感器檢測系統原理介紹123.1防盜報警裝置1332防盜報警探測器的種類133.3溫度傳感器14第4章 系統硬件設計174.1電源電路的實現174.2傳感器檢測與信號控制電路184.3遙控發(fā)射部分電路設計194.4報警電路功能的實現20第5

2、章 軟件設計215.1主程序215.2中斷返回服務程序22結 論24參考文獻25致 謝26附 錄1主電路27附 錄2發(fā)射電路28附 錄3 程序29摘 要安全防范技術涉及到社會的方方面面，是保護國家和人民利益與安全的重要手段。本文設計了一種基于熱釋電紅外一微波雙探測技術的新型光電防盜報警系統，雙探測技術是將兩種探測技術結合在一起，以“相與”的關系來觸發(fā)報警。熱釋電紅外傳感器感應,入侵者的身體阻擋紅外熱輻射，將其轉換成超低頻信號，經電路放大，輸出。同時由于微波探測器接收到的回波信號的頻率(或相位)發(fā)生變化，經過電路處理后轉變?yōu)殡娦盘?，輸出。兩組信號同時到達與門，經判斷，電路再將報警信號通過天線發(fā)射

3、出，可以用接收電路或收音機接收報警信號。汽車成為很多人不可缺少的交通工具，現在汽車被盜的現象很多，盜賊的手法也層出不窮。為對付不斷升級的盜車手段，人們研制出各種方式、各種結構的防盜器，但汽車被盜還是非常嚴重。基于此現象，本次設計了遙控汽車報警系統。本文主要介紹以單片微機8051為核心設計的遙控汽車報警系統。該系統主要無線控制電路、主動紅外傳感器、單片機以及溫度傳感器、報警電路。本系統通過無線控制監(jiān)控系統啟動、利用紅外線傳感器檢測，然后把信號輸入到單片機，單片機根據檢測電路輸出的信號判斷是否啟動報警，同時采用溫度傳感器檢測發(fā)動機溫度，從而判讀汽車是否被啟動，實現系統的報警功能。關鍵詞：紅外探測器

4、；微控制器防；報警系統 ；8051單片機；紅外傳感器；1bb20；無線發(fā)射和接收。abstractthe safety-defending techniques are involved in most aspects of thesociety and they are very important in protecting the benefit and security ofthe people and the country. based on the pyroelectric infrared-microwavedouble detecting technique, this pa

5、per designed a new photoelectric securityalarming system. double detecting technology integrates the two detectingtechnology, with the relation of together to trigger the alarming system.the infrared radiation (human body temperature) of intruders was sensed bythe pyroelectric infrared sensor and th

6、en was changed into ultra lowfrequency signals. the signals were amplified by the circuit and then beenoutput. at the same time, the frequency (or phase) of echo signals which themicrowave detector received was changed. the changes transformed intoelectric signals and then output after the circuit p

7、rocessing. after judging thetwo groups of signals which reached the logic product gate at the same time,the circuit launched alarm signal through the antenna.as the society progresses unremittingly with the development of science, technique and economy continuously, the lives of people get a very gr

8、eat exaltation. the protective consciousness of private possession is in the continuous to build up, as a result, put forward a new request towards the guarding measurement. now the household-use thief-guarding system has become essential equipment for building a house. for satisfying a modern resid

9、ential demand, we design this remote control thief-guarding system. this text mainly introduces a thief-guarding system which is based on the single chip microcomputer 8051.the system is mainly constituted by a remote infrared blaster, an infrared receiver which is controlled by single chip microcom

10、puter 8051,hot-electric infrared sensor p228, detective circuit, alarm circuit and electric switch circuit. since this system adopt double-check mode to monitoring and discriminating the indoor circumstance, two circuits of sensors will output tow types of signals .the logic “and” will discriminate

11、that there is a thief or not, and then input the signal to the 8051.the 8051 can make the decision whether to trigger the alarm circuit based on the signal which is output by the monitoring circuit, so it can prevent false alarms. the system will dial the police on time once a break-in is verified.k

12、ey words: infrared detector microwave microchip cuard against theft and alarm systemsingle chip microcomputer 8051;infrared detector;hot-electric sensor p2281緒論1.1 引言隨著信息技術的普及和發(fā)展，尤其是在跨入新千年以后，紅外技術得到了迅猛的發(fā)展，紅外線側技術已經滲透到國民經濟的各行各業(yè)和人們生活的方方面面，在安全防范方面，基于紅外探測技術的紅外入侵報警器又稱為紅外防盜報警器，作為一種新的技術，它已經越來越得到社會各界的重視和廣泛的應用

13、。紅外入侵報警前期探測手段的不同可以分為被動式，主動式和多技術復合式入侵報警器。被動式紅外傳感技術是利用紅外光敏器件將活動生物體發(fā)出的為紅外線轉換成相應的電信號，并進行放大，處理，它能可靠的將在附近運動的生物體（人）和飄落的物體加以區(qū)別，同時它還具有監(jiān)控范圍大，隱蔽性好，抗干擾能力強和誤報率低等特點。被動式紅外入侵報警器又稱為熱釋電紅外入侵報警器，有光學系統，紅外傳感器和信息處理等三個部分組成。目前與紅外傳感器配套的光學系統有三種，即反射式，透射式和折射式。其中反射式光學系統的靈敏度最高，其探測距離可達到2560米；透射式的靈敏度最低，探測距離為210米；折射式居中，兼有反射式和透射式的優(yōu)缺點

14、。反射式系統的紅外傳感器要置于鏡前，體積大，不好密封，在防塵，放水，抗擊，隱蔽性等方面較差，尤其在防盜報警方面不宜采用。而透射式系統的體積小，密封容易，穩(wěn)定性好，其價格相對較低，因此目前國外多采用透射式系統。其工作原理為：由多元組合菲涅爾透鏡構成一定視場和距離的警戒區(qū)，監(jiān)視警戒區(qū)內紅外輻射量的變化。當警戒區(qū)內無盜賊出現時，紅外輻射場處于穩(wěn)定狀態(tài)，紅外傳感器無信號輸出。當盜賊出現在警戒區(qū)時，紅外輻射場發(fā)生變化，這種變化立即被經過巧妙設計的多視場組合菲涅爾透鏡會聚，敏感的紅外傳感器接收后迅速將這種變化轉為電信號，這種信號經信息處理部分放大，處理后立即輸出報警信號，然后通過傳輸送達監(jiān)控器，于是發(fā)出報

15、警，示出事發(fā)地區(qū)。紅外傳感報警系統，又稱為熱電防盜報警系統，由光學系統、傳感電路、中央處理器和報警裝置三部分組成。目前與紅外傳感器配套的光學系統有三種，即反射式、透射式和折射式。本設計未采用這三種形式，本設計利用紅外光線沿直線傳播，和紅外光線具有傳播熱能的特性，目前市面上的光電防盜報警器多采用透射式，本設計屬于被動入侵報警系統是利用熱能傳播的特性，結構簡單，價格低廉不易受環(huán)境溫度，震動、光強變化、電磁干擾，和小動物活動的影響。1.2光電防盜報警系統的發(fā)展狀況傳感器技術是21世界人們在高新技術發(fā)展方面爭奪的一個制高點，各發(fā)達國家都將傳感器技術視為現代高新技術發(fā)展的關鍵。從20世紀80年代起，日本

16、就將傳感器技術列為優(yōu)先發(fā)展的高新科技之首，美國的西方國家也將此技術列為國家科技和國防技術發(fā)展的重點。而基于傳感器技術的光電防盜報警系統也得到了高速的發(fā)展。最早的非可見光束入侵物探測器，有發(fā)射機將一個編碼信號饋送到一只ir led中。此led的輸出聚焦成一束很窄的光束，并使其對準遠距離仿制的接收機中的一只匹配的ir光敏探測器。整個系統的工作就是這樣的：當光束到達接收機時接收機的輸出就處于“關”的狀態(tài)，但是如果光束被人，動物或其他的物品遮擋住時，接收機的輸出就開啟并觸發(fā)外部報警器或繼電器。此系統是以針尖視線的原理來工作的，它可以被任何一個進入到發(fā)射機與接收機透鏡之間瞄準直線上的大于針尖的物體所觸發(fā)

17、。因此，這種簡單系統的弱點就是它可能被一只飛入光束或落在某一透鏡上的蒼蠅或飛蛾之類的昆蟲所觸，所以誤報的可能性非常大，后來改用雙光束系統，隨后又出現了給予被動是紅外傳感器技術的被動式紅外入侵報警器，被動式紅外傳感器技術是利用紅外光敏期間將活動生物體發(fā)出的微量紅外線轉換成相應的電信號，并進行放大，處理，再利用電路輸出報警信號，它能可靠的將運動著的生物體（人）和飄落的物體加以卻別，同時它還具有監(jiān)控范圍大，隱蔽性好，抗干擾能力強和誤報率低等特點。防盜報警設備主要由探測器和報警器組成。目前市場上主要的探測器是被動紅外探測器，在一些專業(yè)領域會采用主動式紅外探測器。由于紅外線是不可見光，有很強的隱蔽性和保

18、密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應用。此外，在電子防盜、人體探測等領域中，被動式熱釋電紅外探測器也以其價格低廉、技術性能穩(wěn)定等特點而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。目前國內使用的各類防盜、保安報警器基本都是以超聲波、主動式紅外發(fā)射/接收以及微波等技術為基礎。1.3論文研究的目的和內容紅外技術已經成為先進科學技術的重要組成部分，它在各領域都得到了廣泛的應用。由于它不是可見光，因此用來制作防盜報警系統，具有良好的隱蔽性，白天和夜里都能用，而且抗干擾能力強，這種報警裝置可以廣泛用于博物館，單位要害部門和家庭的防護。本設計是在對現有的光電防盜報警裝置的優(yōu)缺點的綜合研究的基礎上進行的，具有價

19、格低廉，安裝操作簡易，誤報率低等特點。系統的集成化、網絡化和智能化的發(fā)展趨勢，而且無線系統的方便易用同樣是報警系統未來的發(fā)展趨勢。在我國，家庭安全防范報警系統已成為智能小區(qū)中實現安全管理的基礎，隨著安防設備網絡化的演變，門禁和防盜報警功能將進一步的融合，紅外探測防盜報警系統也將朝著集成化、網絡化和智能化的方向發(fā)展，并將在實現家庭及小區(qū)的智能化方面占據重要的位置。隨著我國經濟的快速發(fā)展，汽車的銷量在我國持續(xù)增長，汽車的防盜報警意識已成為我們研究的熱點。為了進一步的開發(fā)汽車防盜報警系統，通過查找資料，采用無線發(fā)射與接收來控制是否進入報警模式，通過紅外線判讀信號，再將信號通過電路傳輸給8051單片機

20、處理，由單片機根據檢測模塊輸入的信號來決定是不是對報警電路進行觸發(fā)。通過紅外線技術、單片機技術等現代電子技術，構造汽車防盜報警系統，對汽車進行全方位的監(jiān)控和保護。1.4本設計的主要工作和創(chuàng)新點紅外技術已經成為先進科學技術的重要組成部分，它在各領域都得到廣泛應用。由于它不是可見光，因此用來制作防盜報警系統，具有良好的隱蔽性，白天和夜里都能用，而且抗干擾能力強，這種報警裝置可廣泛應用于小區(qū)周邊，學校周邊，單位要害部門和家庭保護。本設計目的是通過對現有的光電防盜報警裝置優(yōu)缺點的研究，進行改進和優(yōu)化，研制出一種新型的光電防盜報警系統，比傳統的的誤報率低，抗干擾能力強。本系統采用的熱電紅外傳感器，它的制

21、作簡單成本低，安裝比較方便，而且防盜性比較穩(wěn)定，抗干擾能力強，靈敏度度高。(1):在抗干擾方面，紅外發(fā)射器和接收器均采用的單組多紅外探頭，中央處理器對多個探頭輸出信號逐個檢測，以避免不必要的干擾因素（飛鳥，樹葉等）的干擾：利用干擾因素與人體的體積上的差距判斷是否報警，紅外發(fā)射器和接收器都是右四組構成，當阻擋一組時，中央處理器檢測不報警，當阻擋兩組或是兩組以上時，中央處理器檢測發(fā)出報警指令，輸出設備蜂鳴報警器和報警指示燈報警。如 (圖1)所示：紅外線發(fā)射探頭 紅外線接收探頭 (圖1)（2）報警方面采用四級報警方式，根據傳感器傳入的信號，判斷汽車被盜等級，并向車主發(fā)出相應的報警。其模式如表1-4-

22、1表1-4-1車子情況傳感器編號報警等級報警方式車身受震a零級蜂鳴數聲車門拉開b一級持續(xù)蜂鳴，給車主發(fā)送車門拉開信號發(fā)動機工作c二級持續(xù)蜂鳴，給車主發(fā)送發(fā)動機溫度變化車輪滾動d三級持續(xù)蜂鳴、閃爍車燈、無限報警 (3):在中央處理器方面采用的是單片機(80c51)使本系統具有靈敏度高,抗干擾能力強等特點。15報警系統原理框圖近年來，報警器行業(yè)發(fā)展非常迅猛，特別是光電防盜報警系統的應用最為廣泛，光電防盜報警系統以其監(jiān)測范圍寬，探測距離遠，可靠性高，隱蔽性好等優(yōu)點著稱，雖說報警器種類繁多，但基于單片機控制的報警器的基本結構都大同小異，基本的原理框圖如圖1.4所示： 圖1-1 報警系統框圖系統核心部分

23、是傳感器檢測和單片機的處理，利用傳感器檢測車的情況，傳感器一般采用雙鑒別模式即由兩個具有功能互補性的傳感器同時對室內情況監(jiān)測，然后輸出兩路不同的信號，再經過邏輯“與”關系判斷，當發(fā)現并確認有盜情時檢測電路輸出信號給單片機，由單片機根據輸入的信號發(fā)出報警指令給報警電路，從而觸發(fā)報警電路，達到能及時準確的報警功能。第2章 單片機原理介紹2.1 單片機發(fā)展概況。微型計算機的出現是電子數字計算機廣泛應用到人們日常工作和生活領域中去的一個重大轉折點。它已經深入應用到非微型計算機所無法應用的領域，對社會產生了極大的影響。單片微型計算機是微型計算機發(fā)展的一個重要分支，它以其獨特的機構和性能，越來越普遍的應用

24、到國民經濟建設的各個領域。隨著信息技術的飛速發(fā)展，嵌入式智能電子技術已滲透到社會生產、工業(yè)控制以及人們日常生活的各個方面。單片機又稱為嵌入式微控制器，在智能儀表、工業(yè)控制、智能終端、通信設備、醫(yī)療器械、汽車電器、導航系統和家用電器等很多領域都有著廣泛的應用，已成為當今電子信息領域應用最廣泛的技術之一?！皢纹瑱C原理及應用”也成為各層次高校機電、電子、自動化、通信等專業(yè)的一門必修的核心課程。信息化、智能化、網絡化的發(fā)展，單片機技術的應用愈來愈廣泛，各高等院校電氣類專業(yè)、機電一體化等專業(yè)紛紛開設“單片機原理及應用”課程。單片機的發(fā)展方向也日漸清晰，8位單片機主要占據了面向對象系統控制的領域，業(yè)界模糊

25、地定義為低端應用；32位單片機主要用于具有海量數據處理的網絡、通信和多媒體等領域（即所謂高端應用）；而16位單片機的發(fā)展空間已經被不斷提升性能的8位和32位單片機所侵占。因此，今后很長一段時間內單片機的發(fā)展將會是維持以8位和32位單片機同步發(fā)展和進步的高低搭配格局。學習8位單片機的相關知識，掌握其開發(fā)及應用方法不僅可以解決低端應用領域的技術問題，同時也是通往高端應用的基礎和橋梁。本教材就是在上述背景下，專門為高職高專院校電氣類專業(yè)和機電類專業(yè)而編寫的。教材以目前高職高專院校普遍采用的、國內市場占有率較高的傳統8051單片機為主，詳細地介紹了單片機的基本概念、內部結構、指令系統、內部功能塊應用、

26、單片機接口技術、單片機c語言編程及其集成開發(fā)環(huán)境應用，以及單片機系統設計與開發(fā)的必要知識等。針對高職高專以高技能應用型人才為培養(yǎng)目標，本教材在保留必要基礎理論的同時，強調實踐性和應用性，通過大量實用的實例，使學生能夠進入“邊學邊實踐”的學習狀態(tài)，有利于提高學生學習該課程的積極性。另外，選用最新型號和應用最廣的單片機作為教材的主講內容，基礎內容以at89xx系列單片機為主，應用部分兼顧at89xx、stc89xx和p89lpc900三大系列，使學生通過該課程的訓練后不僅掌握了單片機的基本原理，而且對單片機系統開發(fā)過程及相關開發(fā)工具的使用也有較深的了解。單片機全稱為單片微型計算機（single c

27、hip microcomputer）。因為單片機主要用于控制系統中，所以又稱微控制器（microcontroller unit，mcu）或嵌入式控制器（embedded controller）。它具有嵌入式應用系統所要求的體系結構，微處理器，指令系統，總線方式，管理模式等。他把計算機的基本部件都微型化集成到一塊芯片上了，通常片內部都含有中央處理部件（cpu），數據存儲器（ram），程序存儲器（rom，eprom，flsh rom），定時器/計數器和各種輸入/輸出（i/o）接口他們之間的相互連接結構如圖2-1所示。cpu romram 定時器/ 計數器i/o 外設接口時鐘 圖2-1 單片機結構2

28、.2 mcs-51單片機內部結構 8051單片機包含中央處理器、程序存儲器(rom)、數據存儲器(ram)、定時/計數器、并行接口、串行接口和中斷系統等幾大單元及數據總線、地址總線和控制總線等三大總線，現在我們分別加以說明：中央處理器：中央處理器(cpu)是整個單片機的核心部件，是8位數據寬度的處理器，能處理8位二進制數據或代碼，cpu負責控制、指揮和調度整個單元系統協調的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。數據存儲器(ram)8051內部有128個8位用戶數據存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數據，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數據，所以

29、，用戶能使用的ram只有128個，可存放讀寫的數據，運算的中間結果或用戶定義的字型表。圖2-2 8051 內部結構程序存儲器(rom)：8051共有4096個8位掩膜rom，用于存放用戶程序，原始數據或表格。定時/計數器(rom)：8051有兩個16位的可編程定時/計數器，以實現定時或計數產生中斷用于控制程序轉向。并行輸入輸出(i/o)口：8051共有4組8位i/o口(p0、 p1、p2或p3)，用于對外部數據的傳輸。全雙工串行口：8051內置一個全雙工串行通信口，用于與其它設備間的串行數據傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當同步移位器使用。中斷系統：8051具備較完善的中斷功能，

30、有兩個外中斷、兩個定時/計數器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。時鐘電路：8051內置最高頻率達12mhz的時鐘電路，用于產生整個單片機運行的脈沖時序，但8051單片機需外置振蕩電容。單片機的結構有兩種類型，一種是程序存儲器和數據存儲器分開的形式，即哈佛(harvard)結構，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數據存儲器合二為一的結構，即普林斯頓(princeton)結構。intel的mcs-51系列單片機采用的是哈佛結構的形式。 圖2-3 mcs-51結構框圖mcs-51的引腳說明：mcs-51系列單片機中的8031、8051及8751均采用40p

31、in封裝的雙列直接dip結構，右圖是它們的引腳配置，40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個i/o口，中斷口線與p3口線復用。現在我們對這些引腳的功能加以說明：mcs-51的引腳說明：mcs-51系列單片機中的8031、8051及8751均采用40pin封裝的雙列直接dip結構，右圖是它們的引腳配置，40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個i/o口，中斷口線與p3口線復用?，F在我們對這些引腳的功能加以說明： 圖2-4 51單片機引腳圖mcs-51是標準的40引腳雙列直插式集成電路芯片，引腳分布請參照-單片機引腳圖： l p

32、0.0p0.7 p0口8位雙向口線（在引腳的3932號端子）。 2p1.0p1.7 p1口8位雙向口線（在引腳的18號端子）。 3 p2.0p2.7 p2口8位雙向口線（在引腳的2128號端子）。 4 p3.0p3.7 p2口8位雙向口線（在引腳的1017號端子）。 這4個i/o口具有不完全相同的功能，大家可得學好了，其它書本里雖然有，但寫的太深，初學者很難理解，這里都是按我自已的表達方式來寫的，相信你也能夠理解。 p0口有三個功能： 1、外部擴展存儲器時，當做數據總線（如圖1中的d0d7為數據總線接口） 2、外部擴展存儲器時，當作地址總線（如圖1中的a0a7為地址總線接口） 3、不擴展時，可

33、做一般的i/o使用，但內部無上拉電阻，作為輸入或輸出時應在外部接上拉電阻。 p1口只做i/o口使用：其內部有上拉電阻。 p2口有兩個功能： 1、擴展外部存儲器時，當作地址總線使用 2、做一般i/o口使用，其內部有上拉電阻； p3口有兩個功能： 除了作為i/o使用外（其內部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來設置，具體功能請參考我們后面的引腳說明。 有內部eprom的單片機芯片（例如8751），為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號也是由信號引腳的形式提供的， 即：編程脈沖：30腳（ale/prog） 編程電壓（25v）：31腳（ea/vpp） ale/prog 地址鎖存控

34、制信號：在系統擴展時，ale用于控制把p0口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存起來，以實現低位地址和數據的隔離。（在后面關于擴展的課程中我們就會看到8051擴展 eeprom電路，在圖中ale與74ls373鎖存器的g相連接，當cpu對外部進行存取時，用以鎖住地址的低位地址，即p0口輸出。ale有可能是高電平也有可能是低電平，當ale是高電平時，允許地址鎖存信號，當訪問外部存儲器時，ale信號負跳變（即由正變負）將p0口上低8位地址信號送入鎖存器。當ale是低電平時，p0口上的內容和鎖存器輸出一致。關于鎖存器的內容，我們稍后也會介紹。在沒有訪問外部存儲器期間，ale以1/6振蕩周期頻率輸出（即6分頻

35、），當訪問外部存儲器以1/12振蕩周期輸出（12分頻）。從這里我們可以看到，當系統沒有進行擴展時ale會以1/6振蕩周期的固定頻率輸出，因此可以做為外部時鐘，或者外部定時脈沖使用。porg為編程脈沖的輸入端：在第五課 單片機的內部結構及其組成中，我們已知道，在8051單片機內部有一個4kb或8kb的程序存儲器（rom），rom的作用就是用來存放用戶需要執(zhí)行的程序的，那么我們是怎樣把編寫好的程序存入進這個rom中的呢？實際上是通過編程脈沖輸入才能寫進去的，這個脈沖的輸入端口就是prog。psen 外部程序存儲器讀選通信號：在讀外部rom時psen低電平有效，以實現外部rom單元的讀操作。 1、內

36、部rom讀取時，psen不動作； 2、外部rom讀取時，在每個機器周期會動作兩次； 3、外部ram讀取時，兩個psen脈沖被跳過不會輸出； 4、外接rom時，與rom的oe腳相接。 參見圖2（8051擴展2kb eeprom電路，在圖中psen與擴展rom的oe腳相接）ea/vpp 訪問和序存儲器控制信號 1、接高電平時： cpu讀取內部程序存儲器（rom） 擴展外部rom：當讀取內部程序存儲器超過0fffh（8051）1fffh（8052）時自動讀取外部rom。 2、接低電平時：cpu讀取外部程序存儲器（rom）。 在前面的學習中我們已知道，8031單片機內部是沒有rom的，那么在應用803

37、1單片機時，這個腳是一直接低電平的。3、8751燒寫內部eprom時，利用此腳輸入21v的燒寫電壓。rst 復位信號：當輸入的信號連續(xù)2個機器周期以上高電平時即為有效，用以完成單片機的復位初始化操作，當復位后程序計數器pc=0000h，即復位后將從程序存儲器的0000h單元讀取第一條指令碼。xtal1和xtal2 ：外接晶振引腳。當使用芯片內部時鐘時，此二引腳用于外接石英晶體和微調電容；當使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。pin9:reset/vpd復位信號復用腳，當8051通電，時鐘電路開始工作，在reset引腳上出現24個時鐘周期以上的高電平，系統即初始復位。初始化后，程序計數器pc

38、指向0000h，p0-p3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07h，其它專用寄存器被清“0”。reset由高電平下降為低電平后，系統即從0000h地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復位不改變ram（包括工作寄存器r0-r7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)。8051的復位方式可以是自動復位，也可以是手動復位，見下圖4。此外，reset/vpd還是一復用腳，vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內部ram的數據不丟失。圖2-5 復位電路圖pin30:ale/當訪問外部程序器時，ale(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內部程序存儲器時，ale端將有一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可

39、以用于識別單片機是否工作，也可以當作一個時鐘向外輸出。更有一個特點，當訪問外部程序存儲器，ale會跳過一個脈沖。如果單片機是eprom，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。pin29:當訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負脈沖選通信號，pc的16位地址數據將出現在p0和p2口上，外部程序存儲器則把指令數據放到p0口上，由cpu讀入并執(zhí)行。pin31:ea/vpp程序存儲器的內外部選通線，8051和8751單片機，內置有4kb的程序存儲器，當ea為高電平并且程序地址小于4kb時，讀取內部程序存儲器指令數據，而超過4kb地址則讀取外部指令數據。如ea為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲器指令。顯

40、然，對內部無程序存儲器的8031,ea端必須接地。在編程時，ea/vpp腳還需加上21v的編程電壓。第3章 傳感器檢測系統原理介紹“傳感器”這一術語來自英文“sensor”，該詞也可譯為敏感裝置或敏感元件。傳感器最初是作為一種控制元件被引入自動化技術和電子系統中的，隨著工業(yè)自動化和社會信息話的發(fā)展，人們對傳感器的認識已從過去單純作為一種控制元件而提高到人類開發(fā)自然、利用自然的關鍵手段的高度。眾所周知，人類是依靠耳、眼、鼻、舌、身等感官來接受外界信息的。隨著科學技術的發(fā)展，人類光靠自身的感覺器官來攝取外界信息已不能滿足要求，必須借助于能夠延伸人的感官的新技術手段來完成這一任務。于是，仿效人體感官

41、功能的各種傳感器及其技術就應運而生。 這些傳感器不僅能在人不能到達的后對人有危險的場所起到人的“耳目”作用，而且還能突破人的生理界限，感受到人的感官所不能感受的外界信息，有效地延伸了人的感官，豐富了人們對外部世界的認識。當今人類已進入信息時代，以電子計算機技術為中心的信息處理、信息傳輸技術已滲透到社會各個領域。電子計算機由于能夠部分地代替人的大腦勞動，因而被譽為人的第二大腦。然而，電子計算機要進行“思維”活動，要“發(fā)號施令”，還必須向它提供各種各樣的信息。因此，采集信息的傳感器就成為“電腦”所必不可少的“五官”。國外自動專家認為，如果沒有象人的五官那樣的傳感器提供正確可靠的信息，計算機將一事無

42、成，自動化也是紙上談兵。傳感技術在軍事、工業(yè)、科研等領域早已有著廣泛的應用，在公安業(yè)務中也有廣泛的應用前景。隨著我國安全防范技術的發(fā)展，特別是信息技術的計算機技術已日益廣泛地用于安全防范技術中，作為信息采集主要手段的傳感器，在安全防范技術中的地位就顯得越來越重要。比如在防衛(wèi)工作中常常需要設計各種各樣的網絡系統，而網絡系統特前端裝置（包括各種探測器、監(jiān)聽器、攝像機等）和終端設備（各種報警顯示板、監(jiān)聽器、監(jiān)視器、指揮圖板等顯示記錄設備）實際上都屬于傳感器的范疇。因此，可以豪不夸張的說，如果沒有傳感器及其相應的技術，各種警用系統網絡便無法組成。再如，圖像及安全檢查技術，需要各種各樣的光敏傳感器（包括

43、x光、紫外線、可見光和紅外線）才能完成圖像的傳遞、增強、儲存、處理和顯示。至于竊聽和反竊聽技術更離不開各種體積小、重量輕、靈敏度高的聲傳感器和電磁傳感器。在刑事偵察中，對各種發(fā)案現場的如實記錄、手紋、足紋眼紋的提取、識別與顯示，都需要敏感器件的幫助。3.1防盜報警裝置一個有效的電子保安系統主要由以下幾部分組成：傳感器、放大處理電路、輸出電路。其中，由傳感器所構成的探測器相當于人的眼睛，負責監(jiān)視保護區(qū)現場的任何入侵活動。32防盜報警探測器的種類防盜報警系統是根據現場探測器采集的信息而報警的，按探測器工作方式不同，可分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式的探測器有干簧管、微動開關等，非接觸式的有利用紅

44、外線、超聲波和微波做成的探測器。通常，防盜探測器有如下6種類型。1.開關類機械式開關在安保系統中已很少用，以磁簧開關為主，其觸點有常開與常閉之分，一個安裝在門窗上作為第一個層次的防護。開關類防盜探測器的優(yōu)點是簡單、經濟、防潮、防塵。2.玻璃破碎探測器這種探測器利用壓電拾音器探測玻璃門窗破碎時的高頻聲音，通常安裝于玻璃面的正對面。3.人體探測器人體熱輻射產生的波長約10m的紅外線，可由人體探測器通過探測該波長的紅外線信號而確定是否有人入侵，其中熱型焦電式人體探測器中有一個7.15m的帶通濾波器，可屏蔽其它背景輻射的紅外光，它靈敏度高，相應快。為進一步降低誤保率，可選用內裝兩只探測元件的差動式探測

45、器，它要求被探測對象移動速度不低于0.1m/s，人體探測器是安保系統中應用較為普遍而有效的探測器。4.光束遮擋式探測器光束遮擋式探測器具有一對相對安裝的紅外線發(fā)射/接收器，發(fā)射器發(fā)射經特定載頻調制的紅外光，接收器中有相應的頻率與相位識別電路，當入侵者遮擋紅外光時即被探測器探知。利用激光作光源時，還可利用光學系統多次反射形成一個防護網以提高安全性。5.振動探測器振動探測器以壓電式為主，它內置的壓電應變片可以探測到門、窗及其它物體被移動而產生的振動，進而產生電信號的變化。這種探測器常用于重要物品和特殊點的入侵探測。6.移動探測器移動探測器包括微波/超聲波移動探測器、偵光式移動探測器、影像偵測器等，

46、前兩者均利用多普勒效應。探測器發(fā)射微波/超聲波，當入侵者在探測區(qū)內移動時，會使接受到的反射波有頻率差即多譜勒頻率，進而被探測，此類探測器安裝位置應避免震動和其它波源的干擾；偵光式探測器則利用一對差動式光電晶體探測器因人體移動所致的環(huán)境光線的變化，但它應安裝在背景光源穩(wěn)定之外，否則易產生誤報；影像偵測器利用電荷耦合式ccd攝像機將入侵者圖像經過類比對數位轉換器數字化，然后再比較先后兩幅圖的差異而進行探測，它靈敏度高、穩(wěn)定、防磁、防震，但入侵者移動極慢時會漏報。3.3溫度傳感器ds18b20溫度傳感器是美國dallas半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統的熱敏電阻等測溫元件相比，它

47、能直接讀出被測溫度，并且可根據實際要求通過簡單的編程實現位的數字值讀數方式。ds18b20的性能特點如下：獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信；多個ds18b20可以并聯在惟一的三線上，實現多點組網功能；無須外部器件；可通過數據線供電，電壓范圍為3.05.5；零待機功耗；溫度以或位數字；用戶可定義報警設置；報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； ds18b20采用腳pr35封裝或腳soic封裝，其內部結構框圖如圖2所示。 圖2 -7 ds18b20內部結構 圖2-8 其內部結構圖64位rom的結構開

48、始位是產品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有48位，最后位是前面56位的crc檢驗碼，這也是多個ds18b20可以采用一線進行通信的原因。溫度報警觸發(fā)器和，可通過軟件寫入戶報警上下限。ds18b20溫度傳感器的內部存儲器還包括一個高速暫存和一個非易失性的可電擦除的eeram。高速暫存ram的結構為字節(jié)的存儲器，結構如圖3所示。頭個字節(jié)包含測得的溫度信息，第和第字節(jié)和的拷貝，是易失的，每次上電復位時被刷新。第個字節(jié)，為配置寄存器，它的內容用于確定溫度值的數字轉換分辨率。ds18b20工作時寄存器中的分辨率轉換為相應精度的溫度數值。該字節(jié)各位的定義如圖所示。低位一直為，是工作模式位，用于

49、設置ds18b20在工作模式還是在測試模式，ds18b20出廠時該位被設置為，用戶要去改動，r1和0決定溫度轉換的精度位數，來設置分辨率。第4章 系統硬件設計硬件系統總體框圖如下所示：4.1電源電路的實現 本設計采用交直雙供電方式，交流電采用220v生活用電，直流電采用汽車里面的+12v電瓶供電，220v交流市電經過變壓器t1降壓7，然后經過整流電橋bridge1對交流電進行整流，得到的直流電經過電容c1濾波，于是得到電路所需的+12v直流電，所得到的+12v直流電再經過三端穩(wěn)壓器78l05輸出電路需要的+5v電壓，直流供電系統與濾波電容c1并聯，并且在電瓶“+”端串連一個二極管與電阻并聯的電

50、路，當交流電正常供電時電瓶不放電，而且經整流電橋轉換而得到的直流電還能通過電阻給的電瓶充電，這樣能使電瓶時刻充滿電，當交流電供電出現故障時，電瓶通過二極管放電仍能保證整個電路的正常工作。電路圖如4-1圖4-1電源電路圖 在電路實現過程中用到的橋式整流器主要功能是把交流電轉換成直流電，橋式整流是對二極管半波整流的一種改進。半波整流利用二極管單向導通特性，在輸入為標準正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負半部分則損失掉。 橋式整流器利用四個二極管，兩兩對接。輸入正弦波的正半部分是兩只管導通，得到正的輸出；輸入正弦波的負半部分時，另兩只管導通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半

51、部分。橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 橋式整流是交流電轉換成直流電的一個重要步驟。4.2傳感器檢測與信號控制電路通過三種類型的傳感器采集信號，分別是無線傳感器、紅外傳感器和溫度傳感器。利用無線傳感器控制報警系統啟用還是關閉的狀態(tài)，利用無線傳感器檢測是否有人靠近汽車、利用溫度傳感器檢測發(fā)動機溫度，看車是否別啟動，其電路圖如下所示：我們將p1.0-p1.3口作為檢測信號輸入口，p2.0-p2.2口作為信號輸出口，即通過p2.2控制是否觸發(fā)報警電路，p1.0口作為是否啟動報警，如圖4-3,首先單片機會掃描p1.0口是否啟動報警（即掃描p1.0口的值為0或1），若單片機不啟動報警電

52、路（即p1.0口輸入為1），則不管任何動作都不會觸發(fā)報警電路，當掃描到p1.7口為解鎖狀態(tài)時（即掃描p1.0口的值為0）若輸入的六路信號都為低電平，則單片機根據內部固化程序做出不觸發(fā)報警電路的決定，若輸入的六路信號中有任何一路跳變成高電平時，單片機會根據原先固化的程序做出是否觸發(fā)報警電路的決定11。圖4-2 傳感器報警電路4.3遙控發(fā)射部分電路設計電路原理如圖1所示。at89s52單片機為電路核心元件，p1.0、p1.1為設定防盜系統的按鍵輸入口，p2.7為解除防盜系統發(fā)射部分采用,當電源加到vcc和gnd引腳時，單片機即可上電復位。晶體管q1及其外圍元件組成振蕩頻率為270mhz的改進型電容

53、三點式振蕩器，由軟件實現模擬串口輸出，它輸出的串行編碼信號送到q1的基極，以實現脈沖調制發(fā)射。其電路圖如下：圖4-3無線傳感器發(fā)射電路4.4報警電路功能的實現圖4-4報警電路部分當有單片機經過判斷確認有盜情時，發(fā)出報警的信號，信號經過放大后發(fā)出報警信號，同時通過無線傳感器收發(fā)電路回傳信號通知主人車的當前情況。從而可以采取措施第5章 軟件設計僅僅有通過硬件設計還遠遠不夠，必須要與相應的軟件設計結合起來才能達到預期的效果，所以軟件的設計本畢業(yè)設計的另一個重要方面，它的好壞直接關系畢業(yè)設計的成功與否。系統軟件設計是用c語言完成的，這就需要能熟練的掌握c語言，會使用編譯軟件。下面首先通過流程圖和具體的

54、程序清單對系統的軟件設計過程作詳細介紹.設計的目標是，先檢測報警鎖定口p1.0高低電平，若p1.0口為高電平則無論外界什么情況都不會產生報警信號，若p1.0口為低電平，則報警系統處于正常警戒狀態(tài)，當檢測并確認動車時就將p2.2口置1，輸出信號觸發(fā)報警電路，本設計讓p2.2口維持高電平一秒鐘可以通過定時器t0(工作于定時方式1)重復定時100ms十次來實現。用工作寄存器r1作為循環(huán)計數器，初值為10(0ah)。采用中斷方式編程，整個軟件有主程序和中斷服務程序兩部分構成。5.1主程序主要功能是對系統進行初始化和對系統進行監(jiān)視，看是否有人盜車闖入。其程序流程框圖如下圖所示圖5-1 主程序流程圖5.2

55、中斷返回服務程序主要功能是判斷定時1s是否完成，從而決定是否對p2.2口置1，其程序流程框圖如下圖所示：圖5-2 中斷程序流程圖結 論本文針對目前市場上出現的汽車防盜報警系統，設計了本防盜報警系統。通過設計本論文得到以下結論：1、在本論文中系統地分析了防盜報警器的原理和工作流程，經分析得知得出采用無線發(fā)射接收電路控制防盜報警電路啟動和停止，不僅安全而且可靠，利用單片機來控制降低生產成本。2、本設計采用被動式紅外線探測是否有人靠近汽車，其基本原理為:熱釋電紅外傳感器感應到入侵者的紅外熱輻射(人體體溫)，通過振動探測器感覺車身手震，通過溫度傳感器探測發(fā)動機溫度變化，通過移動探測器探測車輪的變化；將其轉換成超低頻信號，經電路放大，輸出。同時由主動紅外探測器接收裝置根據接收到的信號得到高低電平，輸出。經判斷，再將報警信號通過電路輸入到單片機接口上，由單片機根據輸入的信號來決定是否對報警電路進行觸發(fā)。參考文獻1、郭繼忠，黃繼昌.控制專用集成電路及其應用m.人民郵電出版社，2006.2、沈德金.mcs-51系列單片機接口與應用程序實例. 北京：航空航天大學出版社.1990.3、張毅