無(wú)線防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)-最后修改版(1)

1、精品文檔湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書課 題：無(wú)線防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì) 編 號(hào)： 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級(jí)： 309-1班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)單位： 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院 指導(dǎo)教師： 張?zhí)m紅講師 設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)與要求:任務(wù): 1穩(wěn)固和提高學(xué)過(guò)的根底理論和專業(yè)知識(shí)； 2 提高運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行獨(dú)立思考和綜合分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力； 3 培養(yǎng)掌握正確的思維方法和利用軟件以及硬件解決實(shí)際問(wèn)題的根本技能； 4 增強(qiáng)對(duì)實(shí)際電路的認(rèn)識(shí)，掌握分析處理方法，進(jìn)行調(diào)試、計(jì)算等根本技能的訓(xùn)練，使之具有一定程度的實(shí)際工作能力； 5 掌握科研、資料查閱的根本方法以及獲取新知識(shí)的能力； 6 促使

2、我們學(xué)習(xí)和獲取新知識(shí)，掌握自我學(xué)習(xí)的能力； 7 通過(guò)設(shè)計(jì)無(wú)線防盜報(bào)警器，了解無(wú)線防盜報(bào)警器的工作原理和內(nèi)部構(gòu)造； 8 對(duì)各種不同的芯片組合，能構(gòu)成不同的功能。 要求：1 初步掌握本專業(yè)有關(guān)的設(shè)計(jì)方面的要領(lǐng)和步驟； 2 把在校三年所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)的總結(jié)和綜合運(yùn)用； 3 提高調(diào)查研究、獨(dú)立思考、分析和解決問(wèn)題的能力； 4 具有創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。 設(shè)計(jì)(論文)依據(jù)的原始資料: 【1】湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工作標(biāo)準(zhǔn)鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院【2021】26號(hào)文件 設(shè)計(jì)(論文)文件的組成及要求: 論文組成：摘要、目錄、引言、正文、結(jié)論、附錄、指導(dǎo)教師評(píng)閱表、評(píng)閱教師評(píng)閱表、辯論評(píng)閱表、

3、專業(yè)辯論組提問(wèn)情況、評(píng)定書。 論文要求：觀點(diǎn)明確，實(shí)事求是，思路清晰，條理清晰。并能在討論中能準(zhǔn)確的表達(dá)出自己的設(shè)計(jì)成果。 參考資料: 【1】康華光.電子技術(shù)根底. 北京. 高等教育出版社,1988 【2】龐振泰,王采斐,屈宗明譯. 線性IC手冊(cè)模擬局部.清華大學(xué)出版社1997 【3】劉迎春. MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用教程 【4】 張友德,趙志英. 單片機(jī)微型機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)驗(yàn).復(fù)旦大學(xué)出版社,2000 【5】閻石.數(shù)字電子技術(shù)根底.北京.高等教育出版社,1998 【6】譚輝.Nrf401無(wú)線收發(fā)芯片的長(zhǎng)距離通信設(shè)計(jì)J.今日電子.2004,12,(I);78 任務(wù)下達(dá)時(shí)間: 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始與完

4、成任務(wù)日期: 系部專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì) 系部主任審批意見(jiàn) 簽字 年 月 日摘 要用當(dāng)今最流行的AT89C2051單片機(jī)控制，體積小，本錢低；用紅外線收發(fā)管進(jìn)行檢測(cè)，安裝隱蔽，不易被發(fā)現(xiàn)；探測(cè)信號(hào)采用脈沖信號(hào)，節(jié)能且抗干擾；該報(bào)警器具有誤報(bào)率低、安裝和配置容易、本錢低、節(jié)能等使用非常方便的特點(diǎn)。當(dāng)有人試圖闖入室內(nèi)時(shí)，能自動(dòng)進(jìn)行聲光報(bào)警。 本文介紹了一基于AT89C2051的單片機(jī)控制的紅外線發(fā)射與接收的概況與原理，詳細(xì)介紹所用到的AT89C2051的及其他重點(diǎn)器件特點(diǎn)和原理，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的調(diào)試進(jìn)行詳細(xì)的記錄和分析。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)； 報(bào)警器；脈沖信號(hào)；紅外線；節(jié)能目   錄摘要&#

5、183;·················································&#

6、183;·················································&#

7、183;·················6第一章 緒論·······························&

8、#183;·················································&

9、#183;····················91.1 引言····························

10、··················································

11、······························9 紅外線簡(jiǎn)介···················

12、;··················································

13、;····················9 電紅外無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)的開(kāi)展現(xiàn)狀···························

14、;····················9 電紅外無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)的意義···························

15、;··················9 1.2 無(wú)線防盜報(bào)警器的分類及介紹····························

16、3;·································10 被動(dòng)式紅外傳感器···············

17、;··················································

18、;············10 主動(dòng)式紅外入侵探測(cè)器···································

19、3;·································10第二章 系統(tǒng)硬件的認(rèn)識(shí)··············

20、83;·················································

21、83;············132.1 多路無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)的組成··································&#

22、183;···························13 2.2 各芯片功能的介紹····················

23、;··················································

24、;············13 芯片AT89C2051的簡(jiǎn)介···································

25、·······························13 CC4069六反相器的簡(jiǎn)介················&#

26、183;·················································16

27、 CYT78L05的簡(jiǎn)介················································

28、·····························16 2.2.4 555芯片的簡(jiǎn)介··················&

29、#183;·················································&

30、#183;··········17第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)·····································&

31、#183;···········································213.1 電源電路的設(shè)計(jì)····

32、··················································

33、································213.2 單片機(jī)系統(tǒng)················&

34、#183;·················································&

35、#183;···························22 單片機(jī)振蕩電路····················

36、83;·················································

37、83;········22 紅外線接收電路的設(shè)計(jì)·······································&#

38、183;···························22 紅外線發(fā)射電路的設(shè)計(jì)····················&

39、#183;··············································23 3.3 聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)

40、83;·················································

41、83;···························24第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)····················

42、83;·················································

43、83;··········25 4.1 主程序······································

44、;··················································

45、;··············25 4.2 中斷效勞程序·································

46、3;·················································

47、3;······26第五章 系統(tǒng)調(diào)試··········································

48、··················································

49、·28 5.1 軟件調(diào)試···············································&

50、#183;·················································&

51、#183;28 5.2 硬件調(diào)試···············································&#

52、183;·················································&#

53、183;28第六章 結(jié)論················································

54、··················································

55、···29 6.1 總結(jié)·············································

56、83;·················································

57、83;··········29 6.2 體會(huì)······································

58、··················································

59、··················29第七章 參考文獻(xiàn)······························&#

60、183;·················································&#

61、183;·······30附錄·········································

62、3;·················································

63、3;························31第一章  緒  論1.1 引言 紅外線的簡(jiǎn)介紅外線在光譜中波長(zhǎng)自0.76至400微米的一段稱為紅外線，紅外線是不可見(jiàn)光線。所有高于絕對(duì)零度-273.15的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線?，F(xiàn)代物理學(xué)稱之為熱射線。電紅外無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)的開(kāi)展現(xiàn)狀紅外無(wú)線防盜報(bào)警器的開(kāi)展主要是基于傳感器，傳感器技術(shù)

64、是21世紀(jì)人們?cè)诟咝录夹g(shù)開(kāi)展方面爭(zhēng)奪的一個(gè)制高點(diǎn)，各興旺國(guó)家都將傳感器技術(shù)視為高新技術(shù)之首，美國(guó)等西方國(guó)家也將此技術(shù)列為國(guó)家科技和國(guó)防技術(shù)開(kāi)展的重點(diǎn)。從而基于傳感器技術(shù)的防盜報(bào)警系統(tǒng)也得到了高速開(kāi)展。電紅外無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)的意義隨著人們生活水平的不斷提高和電子技術(shù)的開(kāi)展，“平安防范電子保安系統(tǒng)防盜報(bào)警系統(tǒng)及閉路監(jiān)控系統(tǒng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于教育、銀行、交通、電力、酒店、超市等公共場(chǎng)合。維護(hù)社會(huì)公共平安為目的，防入侵、防被盜、防破壞、防火、防暴和平安檢查等，而為了到達(dá)防入侵、防被盜、防破壞等目的我們采用了以電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)等技術(shù)為根底的平安防范技術(shù)的器材設(shè)備，并將其構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。由此

65、應(yīng)運(yùn)而生的平安防范技術(shù)正逐步開(kāi)展成為一項(xiàng)專門的公安技術(shù)學(xué)科，尤其是在現(xiàn)代化技術(shù)高度開(kāi)展的今天，犯罪更趨智能化，手段更隱蔽，加強(qiáng)現(xiàn)代化的平安防范技術(shù)，滿足人們對(duì)保安系統(tǒng)日益提高的要求和期望，就顯得更為重要。防盜報(bào)警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術(shù)，自動(dòng)探測(cè)發(fā)生在布防監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并提示值班人員發(fā)生報(bào)警的區(qū)域部位，顯示可能采取對(duì)策的系統(tǒng)。防盜報(bào)警系統(tǒng)是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過(guò)聲光報(bào)警信號(hào)在安保控制中心準(zhǔn)確顯示出事地點(diǎn)，使于迅速采取應(yīng)急措施。防盜報(bào)警系統(tǒng)與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對(duì)講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構(gòu)成了平安防范系統(tǒng)。1.2

66、 無(wú)線防盜報(bào)警器的分類及介紹 被動(dòng)式紅外傳感器被動(dòng)式紅外傳感器是利用紅外光敏器件將活動(dòng)的生物體發(fā)出的微量紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，并進(jìn)行放大、處理，它能可靠的將運(yùn)動(dòng)的生物體人和飄落的物體加以區(qū)別。同時(shí)它還具有監(jiān)控范圍大、隱蔽性好、抗干擾能力強(qiáng)和誤報(bào)率低等特點(diǎn)。被動(dòng)式紅外入侵報(bào)警器又稱熱釋電紅外入侵報(bào)警器，由光學(xué)系統(tǒng)，紅外傳感器和信息處理三局部組成。目前與紅外傳感器配套的光學(xué)系統(tǒng)有三種，即反射式、透射式和折射式。其中反射式光學(xué)靈敏度最高，其探測(cè)距離可達(dá)2560m；透射式的靈敏度最低，探測(cè)距離為210m；折射式居中，兼有反射式和折射式的優(yōu)缺點(diǎn)。反射式系統(tǒng)的紅外傳感器要置于鏡前，體積大、不好密封，在

67、防塵、防水、抗擊、隱蔽性等方面較差，尤其是在防盜、報(bào)警方面不宜采用。而透射式系統(tǒng)的體積小、密封容易、穩(wěn)定性好、相對(duì)價(jià)格較低，因此在目前國(guó)外多采用透射式系統(tǒng)。  主動(dòng)式紅外入侵探測(cè)器主動(dòng)式紅外入侵探測(cè)器由主動(dòng)紅外發(fā)射機(jī)和主動(dòng)紅外接收機(jī)組成，當(dāng)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的紅外光束被完全遮斷或按給定百分比遮斷時(shí)能產(chǎn)生報(bào)警狀態(tài)的裝置，叫主動(dòng)式紅外入侵探測(cè)器。簡(jiǎn)稱主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器。  主動(dòng)紅外發(fā)射機(jī)通常采用紅外發(fā)光二極管作光源，其主要優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，交直流均可使用，并可用晶體管和集成電路直接驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)在的主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器多數(shù)是采用互補(bǔ)型自激多諧振蕩電路作驅(qū)動(dòng)電源，直

68、接加在紅外發(fā)光二極管兩端，使其發(fā)出經(jīng)脈沖調(diào)制的、占空比很高的紅外光束，這既降低了電源的功耗，又增強(qiáng)了主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器的抗干擾能力 。主動(dòng)紅外接收機(jī)中的光電傳感器通常采用光電二極管、光電三極管、硅光電池、硅雪崩二極管等，按GBl040842000?入侵探測(cè)器 第4局部：主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器?規(guī)定：“探測(cè)器在制造廠商規(guī)定的探測(cè)距離工作時(shí)，輻射信號(hào)被完全或按給定百分比遮光的持續(xù)時(shí)間大于40ms時(shí)，探測(cè)器應(yīng)產(chǎn)生報(bào)警狀態(tài)。目前市售的主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器均給出最短遮光時(shí)間范圍，例如：某品牌的主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器最短遮光時(shí)間范圍是30ms600ms。為什么要給出一個(gè)范圍呢?原因是不同的使用部

69、位可以設(shè)定(調(diào)節(jié))不同的最短遮光時(shí)間，這有益于減少系統(tǒng)的誤報(bào)警。例如：將主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器構(gòu)成電子籬笆警戒時(shí)，就應(yīng)將最短遮光時(shí)間調(diào)至30ms附近；用在圍墻上或圍墻內(nèi)側(cè)警戒時(shí)，就應(yīng)將最短遮光時(shí)間調(diào)至600ms附近。具體數(shù)值使用者可通過(guò)試驗(yàn)確定 。 主動(dòng)紅外發(fā)射機(jī)所發(fā)紅外光束定發(fā)散角，在GBl0408.42000標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：“室內(nèi)使用時(shí)，發(fā)射機(jī)與接收機(jī)經(jīng)正確安裝和對(duì)準(zhǔn)，并工作在制造廠商規(guī)定的探測(cè)距離，輻射能量有75。被持久地遮擋時(shí)，接收機(jī)不應(yīng)產(chǎn)生報(bào)警狀態(tài)。從另一角度理解這句話的意思就是：當(dāng)接收機(jī)接收的能量小于25時(shí)，系統(tǒng)就要產(chǎn)生誤報(bào)警。為了減少由此引起的誤報(bào)警，安裝使用中應(yīng)讓發(fā)

70、射機(jī)與接收機(jī)軸線重合。  目前，除單光束主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器外，還有雙光束和多光束的。而我們做的是6束光束。工作原理是：當(dāng)兩光束完全或按給定百分比同時(shí)被遮斷時(shí)，探測(cè)器即可進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。這種主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器可以減少小鳥(niǎo)、落葉等引起系統(tǒng)的誤報(bào)警。 應(yīng)用探討 ： 1、.根據(jù)防范現(xiàn)場(chǎng)最低、最高溫度和其持續(xù)時(shí)間，選擇工作溫度與之適合的主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器；假設(shè)環(huán)境溫度過(guò)低可使用專用加熱器，以保證探測(cè)器的正常工作。  2、主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器受霧影響嚴(yán)重，室外使用時(shí)均應(yīng)選擇具有自動(dòng)增益功能的設(shè)備(此類設(shè)備當(dāng)氣候變化時(shí)靈敏度會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié))；另外

71、，所選設(shè)備的探測(cè)距離較實(shí)際警戒距離留出20以上的余量，以減少氣候變化引起系統(tǒng)的誤報(bào)警。3、在室外使用時(shí)一定要選用雙光束或4光束主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器，以減少小鳥(niǎo)、落葉等引起系統(tǒng)的誤報(bào)警。4、多霧地區(qū)、環(huán)境臟亂、風(fēng)沙較大地區(qū)的室外不宜使用主動(dòng)紅外。 5、在空曠地帶或在圍墻上、屋頂上使用主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器時(shí)，應(yīng)選擇具有避雷功能的設(shè)備。6、遇有折墻，且距離又較近時(shí)，可選用反射器件，以減少探測(cè)器使用數(shù)量。 安裝使用考前須知： 1、發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的紅外光束要對(duì)準(zhǔn)(以測(cè)試指示裝置正常發(fā)光為準(zhǔn))，否那么較強(qiáng)烈的振動(dòng)或是風(fēng)速較大時(shí)可能引起系統(tǒng)的誤報(bào)警。 2、在圍墻上方或

72、是圍墻內(nèi)側(cè)安裝時(shí)，應(yīng)讓光束距離壁30cm左右，并偽裝發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。3、多組探測(cè)器同時(shí)使用時(shí)，須將頻率調(diào)至不同，以免相互干擾導(dǎo)致系統(tǒng)的誤報(bào) 4、警戒光束附近不能有可能遮擋物，如樹(shù)的枝葉等，否那么風(fēng)刮樹(shù)搖可能引起系統(tǒng)的誤報(bào) 主動(dòng)紅外接收機(jī)不能長(zhǎng)時(shí)間受到陽(yáng)光的照射，否那么，也會(huì)引起系統(tǒng)的誤報(bào)警  5、 要保持主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器光學(xué)面的清潔，特別是遇有污雨或沙塵天氣之后要擦試光學(xué)系統(tǒng)  6、使用主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器作周界防范時(shí)，遇有惡劣天氣時(shí)，必須加強(qiáng)人力防范。我們做的作品是屬于主動(dòng)式紅外入侵探測(cè)器第二章 系統(tǒng)硬件的認(rèn)識(shí)2.1系統(tǒng)的

73、組成如圖2-1所示：中央控制電路紅外發(fā)射電路聲光報(bào)警電路無(wú)線接收電路電源電路圖2-1 系統(tǒng)組成圖多路無(wú)線防盜報(bào)警器主要是由紅外線發(fā)射器紅外探測(cè)信號(hào)發(fā)生電路、無(wú)線接收電路紅外信號(hào)接收電路、中央控制單元、聲光報(bào)警電路、電源電路等局部組成。2.2 各芯片功能的介紹 芯片AT89C2051的簡(jiǎn)介AT89C2051是一帶有2K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器EEPROM的低電壓，高性能8位CMOS微處理器。它采用ATMEL的高密非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過(guò)在單塊芯片上組合通用的CPLI和閃速存儲(chǔ)器，ATMEL的AT89C2051是一強(qiáng)勁的微型處理器，它對(duì)許多嵌入式控

74、制應(yīng)用提供一定高度靈活和本錢低的解決方法。AT89C2051提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：2K字節(jié)閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)RAM，15根I/O口，兩個(gè)16位定時(shí)器，一個(gè)五向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行口，一個(gè)精密模擬比擬器以及兩種可選的軟件節(jié)電工作方式?？臻e方停止CPU工作但允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行工作口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。斷電方式保存RAM內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一個(gè)硬件復(fù)位。AT89C2051設(shè)計(jì)有2個(gè)程序保密位，保密位1被編程之后，程序存儲(chǔ)器不能再被編程除非做一次擦除，保密位2被編程之后，程序不能被讀出。AT89C2051可以采用下面兩種方法開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。由于89C20

75、51內(nèi)部程序存貯器為Flash，所以修改它內(nèi)部的程序十分方便快捷，只要配備一個(gè)可以編程89C2051的編程器即可。調(diào)試人員可以采用程序編輯-編譯-固化-插到電路板中試驗(yàn)這樣反復(fù)循環(huán)的方法，對(duì)于熟練的MCS-51程序員來(lái)說(shuō)，這種調(diào)試方法并不十分困難。但是做這種調(diào)試不能夠了解片內(nèi)RAM的內(nèi)容和程序的走向等有關(guān)信息。芯片AT89C2051引腳圖2-2。圖2-2 AT89C2051引腳圖1、VCC：電源電壓。2、GND：地。3、P1口：P1口是一個(gè)8位雙向I/O口?？谝_P1.2P1.7提供內(nèi)部上拉電阻，P1.0和P1.1要求外部上拉電阻。P1.0和P1.1還分別作為片內(nèi)精密模擬比擬器的同相輸入(AN

76、I0)和反相輸入(AIN1)。P1口輸出緩沖器可吸收20mA電流并能直接驅(qū)動(dòng)LED顯示。當(dāng)P1口引腳寫入“1時(shí)，其可用作輸入端，當(dāng)引腳P1.2P1.7用作輸入并被外部拉低時(shí)，它們將因內(nèi)部的寫入“1時(shí)，其可用作輸入端。當(dāng)引腳P1.2P1.7用作輸入并被外部拉低時(shí)，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流。4、P3口：P3口的P3.0P3.5、P3.7是帶有內(nèi)部上拉電阻 的七個(gè)雙向I/O口引腳。P3.6用于固定輸入片內(nèi)比擬器的輸出信號(hào)并且它作為一通用I/O引腳而不可訪問(wèn)。P3口緩沖器可吸收20mA電流。當(dāng)P3口寫入“1時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可用作輸入端。用作輸入時(shí)，被外部拉低的P3口腳將用

77、上拉電阻而流出電流。P3口還用于實(shí)現(xiàn)AT89C2051的各種第二功能。其功能如下表所列：引腳口功 能P3.0RXD；串行輸入端口P3.1TXD；串行輸出端口P3.2INT0；外中斷0P3.3INT1；外中斷1P3.4T0定時(shí)器0；外部輸入P3.5T1定時(shí)器1；外部輸入P3口；還接收一些用于閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。5、RST：復(fù)位輸入。RST一旦變成高電平所有的I/O引腳就復(fù)位到“1。當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí)，持續(xù)給出RST引腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平便可完成復(fù)位。每一個(gè)機(jī)器周期需12個(gè)振蕩器或時(shí)鐘周期。6、XTAL1：作為振蕩器反相器的輸入和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入。7、XTAL2：作

78、為振蕩器反相放大器的輸出。AT89C2051的特點(diǎn)1、和MCS-51產(chǎn)品兼容；2、2KB可重編程FLASH存儲(chǔ)器10000次；3、2.7-6V電壓范圍；4、全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz；5、2級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定；6、128*8位內(nèi)部RAM；7、15條可編程I/O線；8、兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；9、6個(gè)中斷源；10、可編程串行通道；11、高精度電壓比擬器P1.0，P1.1，P3.6；12、直接驅(qū)動(dòng)LED的輸出端口。 CC4069六反相器的簡(jiǎn)介CC4069 是由六個(gè) COS/MOS 反相器電路組成，此器件主要用作通用反相器，即用于不需要中功率 TTL 驅(qū)動(dòng)和邏輯電平轉(zhuǎn)換的電路中。電源電壓范圍

79、:3V15V 極限值：電源電壓:0.5V18V 輸入電壓:0.5VVDD+0.5V 輸入電流:±10mA 引出端符號(hào)：1A6A 數(shù)據(jù)輸入端VDD 正電源Vss 地1Y6Y 數(shù)據(jù)輸出端內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳，如圖2-3：圖2-3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳圖 CYT78L05的簡(jiǎn)介78L05是一種固定電壓(5V)三端集成穩(wěn)壓器,其適用于很多應(yīng)用場(chǎng)合.象牽涉到單點(diǎn)穩(wěn)壓場(chǎng)合需要限制噪聲和解決分布問(wèn)題的在-卡調(diào)節(jié).此外它們還可以和其它功率轉(zhuǎn)移器件一起構(gòu)成大電流的穩(wěn)壓電源,如可驅(qū)動(dòng)輸出電流高達(dá)100毫安的穩(wěn)壓器.其卓越的內(nèi)部電流限制和熱關(guān)斷特性使之特別適用于過(guò)載的情況.當(dāng)用于替代傳統(tǒng)的齊納二極管-電阻組的時(shí)候,其輸出

80、阻抗得到有效的改善,其偏置電流大大減少。78L05工作連接電路圖2-4：圖2-4 78L05連接電路圖2.2.4 555芯片的簡(jiǎn)介555是由分壓器，比擬器，觸發(fā)器，放電管四局部組成；555內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-5所示：圖2-5 555內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成圖圖2-6 555的引腳圖：1、為接“地端。2、為低電平觸發(fā)端TL。當(dāng) 2 端的輸入電壓高于UR2 時(shí)，A2 的輸出為1；當(dāng)輸入電壓低于UR2 時(shí)，A2 的輸出為0，使根本RS 觸發(fā)器置1。3、為輸出端OUT。最大輸出電流達(dá)200mA，由此可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、指示燈等。4、為復(fù)位端。由此端加負(fù)電平可使555電路直接復(fù)位，輸入低電平有效。5、

81、是電壓控制端。在此端可外加一電壓以改變比擬器的參考電壓。不用時(shí)，經(jīng)0.01mF 的電容接“地,以防止干擾的引入。6、為閾值端TH。當(dāng)UTL大于UREF1時(shí)引起觸發(fā)。 7、為放電端 DIS。也可以作為集電極開(kāi)路輸出端使用。8、為正電源端，CMOS555電路可以采用3至18V的單電源工作，可以與其他運(yùn)算放大器和電路共用電源。圖2-6 555引腳圖1、分壓器分壓器由三個(gè)等值的電阻串聯(lián)而成，將電源電壓UCC分為三等份，作用是為比擬器提供兩個(gè)參考電壓UR1、UR2，假設(shè)控制端S懸空或通過(guò)電容接地，那么:UR1=2/3UDDUR2=1/3UDD假設(shè)控制端S外加控制電壓US那么: UR1=USUR2=US/

82、22、比擬器比擬器是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的集成運(yùn)放A1、A2構(gòu)成。A1用來(lái)比擬參考電壓UR1和高電平觸發(fā)端電壓UTH: 當(dāng)UTH> UR1，集成運(yùn)放A1輸出Uo1=0; 當(dāng)UTH<UR1， 集成運(yùn)放A1輸出Uo1=1。 A2用來(lái)比擬參考電壓UR2和低電平觸發(fā)端電壓 ： 當(dāng) UTL UR2，集成運(yùn)放A2輸出Uo2 = 1; 當(dāng) UTL UR2，集成運(yùn)放A2輸出Uo2 = 0。 3、根本RS觸發(fā)器 當(dāng)R S = 0 1時(shí)，Q=0; 當(dāng)R S = 1 0時(shí)，Q=1。 4、放電開(kāi)關(guān)管及輸出放電開(kāi)關(guān)由一個(gè)晶體三極管組成，其基極受根本RS觸發(fā)器輸出端控制。當(dāng)Q=0時(shí)：三極管導(dǎo)通，放電端D通過(guò)導(dǎo)通的三

83、極管，為外電路提供放電的通路；當(dāng)Q=1時(shí)： 三極管截止，放電通路被截?cái)唷?5、由555組成的多諧振蕩電路，如圖2-7：圖2-7 555組成的多諧振蕩電路周期的計(jì)算：T=0.7R1+2R2C 【充電：T1=0.7R1+R2C；放電：T2=0.7R2C】第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 電源電路的設(shè)計(jì)變壓整流濾波穩(wěn)壓交流電直流電圖3-1 變壓流程圖電源電路的設(shè)計(jì)，如圖3-2：圖3-2 變壓電路的設(shè)計(jì)220V交流電經(jīng)變壓器T降壓，得到為6V的交流電。在經(jīng)橋式整流器D1整流，得到一個(gè)不穩(wěn)定的直流電。在經(jīng)電解電容C7濾波，得到約為+68V的直流電。最后經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器78L05穩(wěn)壓，C6，C4為78L05的外接

84、電容，得到整機(jī)要求的+5V穩(wěn)定直流電源。C5為+5V電源濾波電容，得到更加穩(wěn)定的直流電。變壓波形的變化，如圖3-3：圖3-3 變壓波形的變化3.2 單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)射管和接收管分別安裝在門和窗口的適當(dāng)位置，當(dāng)有人闖入時(shí)遮擋了紅外線，接收管截止，反相器輸入端為低電平，這時(shí)U1的P3.0P3.5為高電平。當(dāng)在一定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到位于不同位置的光束被遮擋時(shí)，那么由P3.7口輸出報(bào)警信號(hào)上下電平間隔1S的脈沖信號(hào)。驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路，進(jìn)行聲光報(bào)警，直至按復(fù)位按鈕RESET或電源開(kāi)關(guān)S1。由于紅外收發(fā)管之間沒(méi)有遮擋時(shí)為正常，有遮擋時(shí)為異常，那么當(dāng)P1口輸出00H時(shí)，P3口的正常狀態(tài)數(shù)據(jù)為00H。 單片機(jī)振蕩電路U

85、1為AT89C2051單片機(jī)。單片機(jī)的工作需要電路震蕩，C1，R0，R1和復(fù)位按鈕RESET組成手動(dòng)電平復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位電路；C2，C3以及晶振JT1組成時(shí)鐘電路。如圖3-4： 紅外線接收電路的設(shè)計(jì)VD7-VD12為紅外接收管，當(dāng)接收到紅外光時(shí)導(dǎo)通，+5V電源通過(guò)VD7-VD12加到反相器CC4069的輸入端，經(jīng)反相為低電平，這時(shí)P3.0-P3.5為低電平。U2為CMOS6反相器CC4069，起驅(qū)動(dòng)作用。如圖3-4：圖3-4 紅外線發(fā)射電路的設(shè)計(jì)VD1-VD6為紅外發(fā)射管。Vcc通過(guò)VD1-VD6的正極，其負(fù)極端接與P1口，P1口設(shè)置為輸出狀態(tài)，當(dāng)P1口為“0時(shí)，VD1-VD6構(gòu)成了一個(gè)回路

86、。從而導(dǎo)通，就會(huì)對(duì)外發(fā)射出紅外線。發(fā)射電路，如圖3-5：圖3-5 發(fā)射電路3.3 聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)其中555定時(shí)器接成了一個(gè)低頻多諧振蕩器，揚(yáng)聲器LS1，普通紅色發(fā)光二極管LED等組成聲光報(bào)警電路。其控制電壓輸入端5腳與單片機(jī)AT89C2051的P3.7腳相連，受P3.7腳輸出的上下電平間隔1S的脈沖信號(hào)控制。當(dāng)P3.7為高電平時(shí)控制電壓Uco較高，閾值電壓UT+=Uco和UT-1/2=Uco也較高；當(dāng)P3.7為低電平時(shí)UT+和UT-也較低。當(dāng)UT+較高時(shí)，電容C9充、放電的電壓幅度較大，因而振蕩頻率較低。反之，當(dāng)UT+較低時(shí)，電容C9充、放電過(guò)程中電壓變化幅度較小，充、放電過(guò)程完成得較快，

87、故振蕩頻率較高。即當(dāng)P3.7=1時(shí)，555輸出脈沖的振蕩頻率較低；當(dāng)P3.7=0時(shí)，555輸出脈沖的振蕩頻率高。該輸出脈沖經(jīng)過(guò)隔直電容C8加到揚(yáng)聲器上，揚(yáng)聲器將交替發(fā)出高、低不同的兩種叫聲。同時(shí)，P3.7腳輸出的上下電平間隔1S的脈沖信號(hào)經(jīng)電阻R8加到紅色發(fā)光二極管VD13上，VD13將閃爍發(fā)光。最后到達(dá)聲光同時(shí)報(bào)警的效果。圖3-6 聲光控報(bào)警電路第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)我們的目標(biāo)是，當(dāng)檢測(cè)到有人闖入時(shí)就由P3.7口輸出上下電平間隔1S的脈沖信號(hào)去驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路，產(chǎn)生聲光報(bào)警。這可通過(guò)使P3.7口每隔1S取反一次實(shí)現(xiàn)。而1S時(shí)間可通過(guò)讓定時(shí)器T0工作于定時(shí)方式1重復(fù)定時(shí)100ms十次實(shí)現(xiàn)。用工作

88、存放器R1作循環(huán)計(jì)數(shù)器，初值為100AH。采用中斷方式編程，整個(gè)軟件由主程序和中斷效勞程序兩局部構(gòu)成。4.1 主程序主要功能是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視?？词欠裼腥岁J入。其程序流程圖，如圖4-1：      圖4-1 程序流程圖程序清單如下：      ORG  0000H      AJMP  MAIN     ；轉(zhuǎn)向主程序      ORG

89、0; 000BH     ；定時(shí)器T0中斷入口      LJMP  BJ       ；轉(zhuǎn)向中斷效勞程序      ORG  0030HMAIN：MOV  SP，#50H  ；設(shè)置堆棧棧底      MOV  R1，#0AH  ；設(shè)置循環(huán)計(jì)數(shù)器初值 

90、60;   MOV  P3，#00H  ；設(shè)置P3口為正常狀態(tài)      MOV  P1，#00H  ；使VD1-VD6發(fā)紅外光 MOV  TMOD，#01H；設(shè)T0為定時(shí)方式1      MOV  TH0，#3CH ；設(shè)置定時(shí)100ms初值      MOV  TL0，#0B0H    

91、  SETB  EA        ；CPU開(kāi)中斷      SETB  ET0       ；定時(shí)器0允許中斷  JS：MOV  A，P3      ；監(jiān)視是否有人闖入      CJNE  A，#00H，LP      AJM

92、P  JS  LP：SETB  TR0       ；啟動(dòng)T0定時(shí)100ms      SJMP  $         ；等待定時(shí)100ms完成4.2 中斷效勞程序主要功能是判斷定時(shí)1S是否完成，從而決定是否對(duì)P3.7口取反。其程序流程圖如圖4-2所示：   圖4-2中斷效勞程序  程序清單如下：     ORG

93、60; 0060HBJ：PUSH  Acc       ；現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)      PUSH  PSW      MOV  TH0，#3CH  ；重設(shè)定時(shí)初值      MOV  TL0，#0B0H      DJNZ  R1，F(xiàn)H    ；1S未到返回&

94、#160;     MOV  R1，#0AH   ；重設(shè)計(jì)數(shù)器初值       CPL  P3.7       ；P3.7口取反  FH：POP  PSW        ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)       POP  Acc      RETI            ；中斷返回       EN