单片机红外防盗毕业设计(共23页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上单片机控制红外报警器设计摘要：随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。 本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。关键词：科学技术、防盗措施、电子防盗系统。1 引言1.1前言随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。 本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理和用户操作。1.2设计任务与要求1）该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警和显示等模块子函数。2）本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、家庭智能报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地显示、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。3）系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来。当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。4）红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可采用声光信号。2 方案论证21 方案一：显示器工作原理及其选择点亮显示器有静态和动态两种方法。所谓静态显示就是当显示器显示某一个字符时，相应的发光二级管恒定地导通或截止，例如7段显示器a,b,c,d,e,f导通,g截止，显示0。这种显示方式每一位都需要有一个8位输出口控制，静态显示时，较小的电流可以得到较高的亮度且字符不闪烁，所以可以采用8255A的输出口直接驱动。在单片机串行口方式0应用中，也是采用静态显示方法。当显示器位数较少时采用静态显示的方法是适合的。当位数较多是，用静态显示所需I/O口太多，一般采用动态显示方法。所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮显示器各个位（扫描），对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但必须保证扫描速度足够快，字符才不闪烁。显示的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间有关。调整电流和时间参数，可实现亮度较高较稳定的显示。若显示的位数不大于8位，则控制显示器公共位只需要一个I/O口（称为扫描口），控制显示器的各位所显示的字型也需一个8位口（称为段数据口），为了防止闪烁，显示的时间在12ms。2.2 方案二：液晶显示和数码显示的选择LED是一种离子注入型全固体半导体发光器件，它的电压低，正好与TTL电路匹配，发光效率高，寿命最长，是目前仪表数字显示的主体。LCD是低电压驱动，极微小功耗，与CMOS功耗电路可直接匹配，是LSI的孪生兄弟，此外其极薄的扁平结构立刻眼在极亮的环境光下使用，以及信息容量大，生产容易等等，都充分显示了它的优越性能。但是液晶显示一个最大的缺点，是工作温度范围较窄，特别是低湿范围不够，液晶显示器不宜施加直流电压，一般来说，使用液晶显示信息，需要液晶材料或器件，相应的驱动系统和控制系统三者统一。在本设计中只需要使用几个数字来表示被盗地点，用液晶显示就显得浪费了，而数码显示就简单便宜了。23 方案三：防盗报警选择传感器的选择目前，用于防盗报警的传感器,市场上大多为红外线或微波类产品，分为主动式和被动式二种。本设计采用被动式探头。它的工作原理比较简单：发射器按一定的频率发射出脉冲式的红外波束和微波，对方的接收器则按相同的频率接收红外波束或微波。当一发一收的频率经中心控制器判别一致时，表明波束行进的方向没有物体存在。反之，光束行进路径上有异物遮挡，光束被反射、散射，接收器接受的信号就会丢失，从而发出报警信号。 而本设计输入部分主要是各种各样的传感器。不同类型的探测器用不同的手段探测各种入侵行为，如人体的移动、物体的震动、玻璃的破碎和门窗的开关等，系统将所得的信号进行逻辑判断，发出警报。常用的传感器有对射红外探测器、磁控管（门磁）、震动开关、被动红外探测器（PIR）、双鉴探测器、烟感、温感探测头等。这些传感器不仅可以对室内的门、窗、敞开的阳台、固定玻璃、保险箱等的异常情况进行监测，而且还能对家中的火警进行监测。在家中无人的情况下还具有探测有无物体移动的功能，以发现家中是否有偷窃等异常情况。这些器件有效地各施其则，为控制单元传送现场的资料，提供报警控制。本设计采用热释红外线传感器，通过探测人体特有的红外线来检测盗情。3 总体方案设计31 总体系统的概述本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和机通信，便于多用户统一管理和用户操作。 该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警和显示等模块子函数。电路结构做成可划分为：热释电红外传感器、家庭智能报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地显示、本地报警等功能。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计、在线调试等几个阶段，就本设计来说也包括这些过程。它们的进程框图如图1所示。开始明确任务选机型，划分软硬件硬件研制软件设计联机仿真调试排除故障、修正软件固化系统、应用系统独立运行完成研制图1 单片机应用系统研制过程框图32 总体系统的设计从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传探头电路、报警电路、单片机、复位电路、LED显示控制电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图2总体设计框图所示：复位电路信号检测电路放大CPUAT89C51驱动驱动驱动LED数字显示LED发光显示执行报警电路图2 总体设计框图处理器采用51系列单片机AT89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL电平至AT89C51单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟10s一段时间后自动解除，也可人工手动解除报警信号，然后通过LED显示报警次数，当警情消除后复位电路使系统复位，或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。4 各电路的设计41 电源电路设计411 单片机系统电源电路设计AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V且典型值为5V。该装置采用912V直流电源供电，由T降压，全桥U整流，C6滤波，检测电路采用IC6 7806供电。本装置交直流两用，自动无间断转换，无后顾之忧。原理图如下图所示。 图3 单片机系统电源原理图当交流停电时，打开主机背后的直流电源开关即可（要在主机的电池盒内按电池极性装好电池）。412 检测部分电源电路设计原理同单片机电源，如下图所示。 图4 检测电源原理简图下面对三端集成稳压器的作简单的介绍：输出电压固定的三端集成稳压器7800系列组成的电源,CW7800/CW78M00/CW78L00系列的最后两位数字表示该集成稳压器的输出电压值。要求6V输出电压，就应选择CW7806/CW78M06/CW78L06系列。这类集成稳压器的输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V等几种。其输出电压的偏差在±2%以内。若考虑输出电流的要求，则在1.5A以内的,应选用CW7800系列的;在0.5A以内的,选用CWM00系列的;小于100MA的,选用CW78L00系列。有正电压输出的78LXX系列的基本电路有：启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路和调整电路、保护电路这些部分组成。42 红外探测部分电路图5中，为热释电红外传感器的探测部分的电路，若是双元件热释电红外传感器，其接收波长为6.514m，适用于防盗报警系统，输出阻抗为10k若为单元件热释红外线传感器，接收波长为120m，适用于温度遥测，但同样亦可用于防盗及自动控制系统。在这例电路中，当热释电红外传感器接收到人体信号时，输出一个微弱的低频信号，其频率约为0.33Hz。经晶体管Q2将信号放大至7075dB，再经过反相器U2A,传送至单片机的P1.0口。图5 红外探测部分电路图43 报警发声电路当单片机判断报警后，在通过数码管显示报警地点的同时，还发出控制信号使LED点亮以及使SPEAKER发出警语进行声光报警，声光报警电路图如图6。 图6 声光报警电路图44 显示部分电路当单片机接收到热释电红外传感器发出的经放大后的信号，通过判断满足报警后，则会发出报警，通过数码管来显示报警地点，如图7所示。图7 显示部分电路图4.5 最小系统电路设计4.5.1 AT89C51的概述1AT89C51单片机的机构AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。图8为AT89C51单片机的基本组成方块图。有图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。下面介绍几个主要部分。中断控制CPU片内Flash存储器总线控制片内RAM4个I/O端口定时器1定时器0ETC振荡器串行端口TXD RXDP0 P2 P1 P3计数器输入外部中断扩展中断图8 AT89C51基本组成框图1). 中央处理器（CPU）中央处理器是单片机最核心的部分，是单片机的大脑和心脏，主要完成运算和控制功能。AT89C51的CPU是一个字长为8位的中央处理单元，即它对数据的处理是按字节为单位进行的。2). 内部数据存储器（内部RAM） AT89C51 中共有256个RAM单元，但其中能作为寄存器供用户使用的仅有前面128个，后128个被专用寄存器占用。3). 内部程序存储器（内部ROM）AT89C51 共有4 KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据等。4). 定时器/计数器AT89C51 共有2 个16 位的定时器/计数器，可以实现定时和计数功能。5). 并行I/O 口AT89C51 共有4 个8 位的I/O口（P0、P1、P2、P3口），可以实现数据的并行输入、输出。6). 串行口AT89C51有1 个全双工的可编程串行口，以实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。7). 时钟电路AT89C51 单片机内部有时钟电路，但晶振和微调电容需要外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。8). 终端系统AT89C51 的中断系统功能较强，可以满足一般控制应用的需要。它共有5 个中断源：2 个外部中断源/INTO和/INT1 ；3 个内部中断源，即2个定时/计数中断，1个串行口中断。由上所述，AT89C51虽然是一块芯片，但它包括了构成计算机的基本部件，因此可以说它是一台简单的计算机。 2AT89C51单片机的工作周期单片机有了硬件和软件就可以在控制器发出的控制信号作用下有条不紊地工作，控制信号必须定时发出，为了定时计算机内部必须有一个准确的定时脉冲。这种定时脉冲是由晶体振荡器产生的，并组成下面几种工作周期，如图9所示。这种定时脉冲是由晶体振荡器产生的，并组成下面几种工作周期。图9 振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期图1）振荡周期：是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。 即由单片机的晶体振荡器产生的时钟脉冲的周期。2）状态周期：每个状态周期为振荡周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。 在一个状态周期中有两个时钟脉冲，通常称它为P1、P2。3）机器周期：一个机器周期包含 6 个状态周期S1S6, 也就是 12 个振荡周期。 在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。 4）指令周期：它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。控制部件是单片机的神经中枢，以主振频率为基准（主振周期即为振荡周期），控制器控制CPU的时序，对指令进行译码，然后发出各种控制信号，它将各个硬件环节组织在一起。一般情况下，算术逻辑操作发生在时相P1期间，而内部寄存器之间的传送发生在时相P2期间，这些内部时钟信号无法从外部观察，故用XTAL2引脚振荡信号作参考。 3AT89C51的指令系统指令是规定计算机进行某种操作的命令，一条指令只能完成有限的的功能，为使计算机完成一定的或复杂的功能就需要一系列指令。计算机能够执行的各种指令的集合称为指令系统。单片机的主要功能也是有指令系统体现的。C51 指令系统使用了 7种寻址方式，共有111条指令。指令一般有两部分组成，即操作码和操作数。1）89C51 汇编语言指令格式如下： 操作码 操作数 ；注释l 操作码 ：是有助记符表示的字符串，它规定了指令的操作功能。l 操作数 ：是指参加操作的数据或数据的地址。l 注释 ：是为该条指令作的说明，以便于阅读。在89C51指令系统中，操作数可以是1、2、3个，也可以没有。不同功能的指令，操作数作用不同。例如，传送指令多数有两个操作数，写在左边的称为目的操作数（表示操作结果存放的单元地址），写在右边的称为元操作数（支出操作数的来源）。例如，一条传送指令的书写格式为： MOV A ，3A H ； 表示将3A H 存储单元的内容送到累加器 A中。2）寻址方式 包括：立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址（基址寄存器 + 变址寄存器间接寻址）、相对寻址、位寻址，共7种寻址方式，且每种寻址方式所涉及的存储器空间各有不同。3）. 数据传送类指令；4）. 算数运算类；5）. 逻辑运算类；6）. 控制转移类；7）. 位操作类；80C51 指令系统的寻址方式、各类指令的格式及功能等相关内容，请参考相关书籍，这里不再赘述。但指令系统是学习和使用单片机的一个很重要环节，应理解和熟练掌握这些指令系统。且不同种类的单片机其指令系统一般是不同的。4.5.2 复位电路当整个系统报警后，要消除报警信号，卡伊按下S2进行对系统的复位，恢复的未报警前的状态，如图10。图10 复位电路原理图4.5.3 时钟电路为了让单片机内的定时器、计数器正常运作，我们还需要由12MHZ的晶振Y1和电容C1、C2组成的时钟电路，如图11。图11 时钟电路图4. 6 主要芯片的介绍461 热释电红外传感器的概述1热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。自然界中存在的各种物体，如人体、木材、石头、火焰、冰等都会发出不同波长的红外线，利用红外传感器可对其进行检测。根据工作原理，红外传感器分为热型和量子型两类，热型红外传感器也称热释电红外传感器或被动红外传感器。与量子型相比，其频响速度较慢，灵敏度较低，但响应的红外线波长范围较宽，价格便宜，并可在常温下工作。量子型与热型的特点相反，而且要求冷却条件。它是目前在防盗报警、火灾检测、自动门、自动水龙头、自动电梯、 自动照明。及非接触温度测量等领域应用最广泛的传感器。其原因为：被测对象自身发射红外线，可不必另设光源；大气对2-2.6lLm、35lLm、8141lm三个被称为“大气窗口”的特定波段的红外线吸收甚少，可非常容易被检测；中、远红外线不受可见光影响，可不分昼夜进行检测。 2热释电红外传感器的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出1020米范围内人的行动。    菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。    人体辐射的红外线中心波长为910-um，而探测元件的波长灵敏度在0.220-um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为710-um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同不能抵消，经信号处理而输出电压信号。在该探测技术中，所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器的特点是能够响应入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化，并能使监控报警器产生报警信号，从而完成报警功能。3热释电红外传感器的结构特性图12 双探测元热释电红外传感器结构图图12是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。使用时D端接电源正极，G端接电源负极，S端为信号输出。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起，目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。对于辐射至传感器的红外辐射，热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上，从而使传感器输出电压信号。制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料，它的探测波长范围为0.220。为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度，该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。这种滤波片除了允许某些波长范围的红外辐射通过外，还能将灯光、阳光和其它红外辐射拒之门外。当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时，电路中的传感器将输出电压信号，然后使该信号先通过一个由C1、C2、R1、R2组成的带通滤波器，该滤波器的上限截止频率为16Hz，下限截止频率为0.16Hz。由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱（通常仅有1mV左右），而且是一个变化的信号，同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式（脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为0.110Hz左右），所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。本设计运用集成运算放大器LM324来进行两级放大，以使其获得足够的增益。本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如 图13所示, 在VCC电源端2利用C1和R2来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过FET放大后，经过C2，R1的稳压后使输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出OUT为低电平。图13 热释电红外传感器原理图462 74LS244的概述174LS244的结构与工作条件1）74LS244的结构74LS244中1A11A4,2A12A4引脚为输入端，/1G, /2G引脚为三态允许端（低电平有效），1Y11Y4,2Y12Y4引脚为输出端，其逻辑图如下图。图14 74LS244逻辑图2）74LS244的工作条件（1）74LS244工作的极限值电源电压的极限值为7V，输入电压的极限值为5.5V，输出高阻态时高电平电压的极限值为5.5V,工作环境温度的极限值为070，存储温度的极限值为-65150。 （2）74LS244的推荐工作条件74LS244的推荐工作条件如下表所示：74LS244单位最小额定最大电源电压Vcc544.555.5V744.7555.25输入高电平电ViH2V输入低电平电ViL540.7V740.8输出高电平电流IOH54-12mA74-15输出低电平电流IOL5412mA7424表1 74LS244的推荐工作条件表274LS244的动态特性与静态特性1）74LS244的动态特性表（TA=25）参 数测 试 条 件LS244单位最 大tPLH输出由低到高传输延迟时间Vcc =5VCL=45pFRL=667 18nstPHL输出由高到低传输延迟时间18nstPZH输出由高阻态到高允许时间23nstPZL输出由高阻态到低允许时间30nstPHZ输出由高到高阻态禁止时间Vcc=5V CL=5pFRL=90 18nstPLZ输出由低到高阻态禁止时间25ns表2 74LS244动态特性表2）74LS244的静态特性表（TA为工作环境温度范围）参 数测 试 条 件【1】LS244单位最小最大VIK输入嵌位电压Vcc=最小，Iik=-18mA-1.5VVT滞后电压Vcc最小0.2VVOH输出高电平电压Vcc最小，VIL最大，VIH=2V,IOH3mA2.4VVOL输出低电平电压Vcc=最小，VIL最大， IOL=最大540.4V740.5II最大输入电压时输出电流Vcc最大，VI=7V0.1mAIIH输入高电平电流Vcc最大，VIH=2.7V20uAIIL输入低电平电流1A,2AVcc最大，VIL=0.4V-0.2mAIOS输出短路电流Vcc最大-40-225mAIOZH输出高阻态时高电平电流Vcc最大，VIH=2VVIL=最大，VO=2.7V20uAIOZL输出高阻态时低电平电流Vcc最大，VIH=2V,VIL最大，VO=0.4V-20uAIcc电源电流Vcc最大1Y,2Y均为高电平27mA1Y,2Y均为低电平461Y,2Y均为高阻态54注：测试条件中的“最小”和“最大”用推荐工作条件中的相应值。表3 74LS244静态特性表5 软件设计软件设计是设计中最为重要的部分。它关系到一个系统能否实现其预定的要求。本设计分主程序设计和中断子程序的设计，其中主程序的功能是对输入信号的检测，确有警情时发出报警命令。中断子程序是对完成其报警功能。51 程序流程图511 主程序流程图本主程序实现的功能是：当单片机检测到外部热释点传感器送来的脉冲信号后，表示有人闯入监控区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警点路开始报警，报警持续10秒钟后自动停止报警，同时显示出报警次数以便人们查询，然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时，利用中断方式可以实现报警持续时间未到10秒时，用手工按键停止的声光报警的作用。其中，10秒钟的定时采用定时器T0定时工作在方式1 ,单片机晶振Fosc=12MHz，所以机器周期T=12×t0=12×(1/12MHz)=1us 设定时器T0初始值为X，则：(216-X)×1us=50ms 从而可知定时器T0初始值X= 65536-50000=15536=3CB0H,在此用50H、51H单元分别进行1秒和10秒的计数，它们内的赋值分别为14H、0AH ，T0的初值置为TL0=0B0H、TH0=3CH。N入口初始化监测外部有无信号输入显示报警的次数且启动声光报警电路开始报警声光报警是否持续10秒声光报警结束,LED显示出报警次数是否还有检测信号等待下次报警YNYNY结束图15 主程序工作流程图512 中断服务程序流程图手工按键停止报警中断服务程序工作流程图，如下图16所示: 中断源发出中断请求关中断、保护现场INTO/有信号输入关闭警报恢复现场、关中断中断返回图16 中断服务程序流程图52 程序清单521 主程序ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 0200HMAIN: MOV IE,#81H ;CPU开放中断，/INT0允许中断 SETB IT0 ;外部中断为边沿触发方式 MOV SP,#30H ;指针入口地址 MOV R0,#00H SETB P3.0 CLR P3.1 MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1 MOV P2,#00H ;P2口清零 CLR P1.2 LP:JNB P1.0,LA ;监测输入信号，是否有输入信号 LA:ACALL DELAY ;延时消抖 JNB P1.0,ALARM ;再次监测输入信号，若有输入信号转入报警子程序 AJMP LPDELAY:MOV R1,0AAH LD2:MOV R2,0BBH LD1:NOP DJNZ R2,LD1 DJNZ R1,LD2 RET ALARM:SETB P1.2 ;开始报警使运行正常绿灯熄灭，红灯和声报警启动 MOV A,#00H INC R0 ;报警次数加一 CJNE R0,#0AH,LP1 MOV R0,#00HLP1:MOV A,R0 ;显示报警次数 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P2,A TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH DB 66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH;10S钟定时: MOV 50H,#14H ;1S循环次数20 MOV 51H,#0AH ;10S循环次数 MOV TMOD,#01H ;定时器T0定时 方式1 MOV TL0,#0B0H ;置50ms定时初值 MOV TH0,#3CH SETB TR0 ;启动T0 L2:JBC TF0,L1 ;查询记数溢出 SJMP L2 L1:CPL P3.0 CPL P3.1 MOV TL0,#0B0H ;重新赋值 MOV TH0,#3CH DJNZ 50H,L2 ;未到1S继续循环 CPL P3.0 CPL P3.1 MOV 50H,#14H DJNZ 51H,L2 ;未到10S继续循环 SETB P3.0 ;10s到关闭报警 CLR P3.1 CLR P1.2 ;报警结束，正常运行绿指示灯亮 LJMP LP ;循环,继续工作 END 522 外部中断INTO服务程序：PINT0:CLR EX0;外部中断0服务程序开始，屏蔽外部中断 PUSH PSW PUSH ACC JNB P3.2,LN ;监测是否有中断输入 LN:LCALL DELAY ;延时消抖 JNB P3.2,LN1 AJMP LN2 ; 无中断输入,中断返回 LN1: SETB P3.0 CLR P3.1 CLR P1.2 ;使报警结束，绿指示灯亮 POP ACC POP PSW SETB EX0 ;开放外部中断0 LCALL LP ;在中断继续检测是否有输入信号 LN2:RETI 6 软硬件系统的调试上述编写的程序，通过Keil 编译软件已经编译通过，同时运行效果已经通过仿真软件Proteus仿真，可以达到预定设计的目的，仿真效果图如下图17所示 ；图17 结果仿真效果图通过仿真图可以看出,该设计程序的结果达到了预期的目的,通过多次调试和修改，且在程序设计过程中应考虑到各方面的干扰以及输入输出信号在工作中的不稳定因素，都应该在程序设计或硬件外围电路中对这些干扰和不稳定因素进行消除和稳定。在本设计中已经对外部输入信号和按键中断进行了软件消抖和防干扰处理，本设计在设计过程中，应该考虑的问题和因素都已经进行了对应的处理，所以，一些隐患在设计过程中都已经消除了，根据仿真实现了设计功能，同时，根据原理图作出相应的PCB图，如下图18所示：图18 报警器PCB效果图根据PCB图做出电路板，按照PCB图的线路元器件的连接即可焊接出报警器成品，然后对焊接后的成品进行修正、测试，可以达到预期的目的，既当报警器工作时，当人体移动到距离报警器010M 范围时，即可触发报警器工作，当持续报警10S钟后自动停止报警，也可以手工按键解除报警；在报警的同时也可以显示出报警的次数，以供人员查阅。所以，此次设计的报警器灵敏度高，操作简单、灵活、易用。 7 附录 硬件电路图:图 基于单片机控制的红外防盗报警器原理图元器件清单列表编号名称型号数量R1 、R6电阻4.7K2R2、R3、R7R10电阻220R6R4、R5电阻10K2C1、C2电容30pF2C3、C4、C5(极性)电容47uF3D1D6发光二极管LED2绿4红Q1、Q2三极管9015/80502U1 、 U2集成电路AT89C51、74LS04、74LS2441 、1、1Y1石英晶振12MHZ1K1、K2按键*2LS蜂鸣器8R1Tantou热释电传感器3TR1DS1共阴数码管DISPLAY1JP电源接头3OT1 附图表：图1单片机应用系统研制过程框图-15图2总体设计框图-16图3单片机系统电源原理图-16图4检测电源原理简图-17图5红外探测部分电路图-17图6声光报警电路图-