《紅外熱釋防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 通信技術(shù)專業(yè)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《紅外熱釋防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 通信技術(shù)專業(yè)（42頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 論文（設(shè)計(jì)）題目：紅外熱釋防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì) 摘 要 現(xiàn)如今社會在飛速地發(fā)展，促進(jìn)了各種高新技術(shù)治療的有效融合，使得人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。有些人喜歡購置很多相應(yīng)的高科技產(chǎn)品，因此對于人們的生活來說，高科技產(chǎn)品的應(yīng)用也開始扮演著重要的角色。所以，他們格外關(guān)注環(huán)境的有關(guān)安全性，尤其是家庭住房的安全性，他們非常期待相應(yīng)的高科技產(chǎn)品的到來。對于城市來說，他們的社區(qū)都有相應(yīng)的安保人員，然而很多農(nóng)村是沒有的。所以，在住房里設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)能夠確保人們的安全。本設(shè)計(jì)所做的內(nèi)容就是通過熱釋電紅外傳感器來實(shí)施報(bào)警與監(jiān)測。 這種傳感器有很多優(yōu)點(diǎn)，例如穩(wěn)定的防盜性能，便于安裝，成本很低，

2、制造十分簡單，安全可靠，靈敏度很高以及很強(qiáng)的抗干擾能力。另外，可以安裝地很隱蔽，不易被盜賊察覺，除此以外可以多人管理。本設(shè)計(jì)主要涉及軟件與硬件兩個部分:對于硬件部分主要有LED控制，驅(qū)動器執(zhí)行報(bào)警，紅外探針以及單芯片控制這四個模塊。相應(yīng)的處理器所采用的是51系列單片機(jī)STC89C52，使用C語言編寫相應(yīng)的程序。 關(guān)鍵字：熱釋電紅外傳感器，STC89C52，報(bào)警器 一、摘要 2 二、設(shè)計(jì)任務(wù)分析 1 三、技術(shù)方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)（實(shí)施） 2 3.1本系統(tǒng)的設(shè)

3、計(jì)方案 2 3.1.1系統(tǒng)概述 2 3.2硬件電路設(shè)計(jì) 2 3.2.1紅外感應(yīng)部分 3 3.3單片機(jī)部分 8 3.3.1 STC89C52單片機(jī)簡介 8 3.3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng) 9 3.3.3按鍵控制電路 10 3.3.4指示燈和報(bào)警電路 11 3.4軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 11 3.4.1主程序工作流程圖 11 3.5 報(bào)警判斷程序 13 3.6 程序編寫與調(diào)試 13 3.7硬件調(diào)試和調(diào)試中遇到的問題20 四、總結(jié)評價(jià) 20 致謝 21 參考文獻(xiàn) 21 附件一：總體原理圖設(shè)計(jì) 22 附件二：實(shí)物圖 23 附件三：程序源代碼 23

4、 一、引言 隨著社會的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了科技的進(jìn)一步發(fā)展，使得電子電器行業(yè)飛速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也被大大改善。大多數(shù)家庭或多或少地?fù)碛兄芏噘F重物品以及高端家電。因此，盜竊行為就隨之產(chǎn)生了。很多家庭對自己的財(cái)產(chǎn)不太警覺，所以使得盜竊現(xiàn)象越來越嚴(yán)重?，F(xiàn)如今，很多家庭已經(jīng)開始意識到了財(cái)產(chǎn)安全問題。盡管報(bào)警系統(tǒng)能夠解決上述的盜竊問題。然而，在我國市場中，很多報(bào)警系統(tǒng)都是專門為那些重要的機(jī)構(gòu)服務(wù)的。因此其相應(yīng)的價(jià)格也是十分昂貴的，普通百姓無法承受。倘若能夠發(fā)明一個智能的，可靠的，成本很低的報(bào)警系統(tǒng)，就會在很大程度上保證人們的私人財(cái)產(chǎn)的安全。由于紅外光屬于不可見光，另外其隱蔽性也很好，因此其經(jīng)

5、常用在相應(yīng)的警示與防盜裝置中。該設(shè)計(jì)主要涉及兩種電路:硬件與軟件。對于硬件部分，主要是由單片控制以及紅外傳感這兩個部分構(gòu)成的。整個電路系統(tǒng)是由以下幾個部分構(gòu)成的，即單片機(jī)控制電路，傳感器模塊以及電源部分，其中，單片機(jī)是由以下幾個子模塊構(gòu)成的，即報(bào)警電路，指示電路以及最小系統(tǒng)等。相應(yīng)的熱釋電紅外傳感器負(fù)責(zé)主要的工作，利用單片機(jī)進(jìn)行信息采集，處理數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)，最終輸送到相應(yīng)的報(bào)警模塊。本設(shè)計(jì)的核心是微控制器。對于單片機(jī)控制系統(tǒng)來說，其也有硬件與軟件兩個部分。對于硬件部分主要有，外圍應(yīng)用電路，輸入與輸出設(shè)備以及單片微計(jì)算機(jī)。這種軟件是通過編寫程序?qū)斎胄盘栠M(jìn)行控制的。 二、設(shè)計(jì)任務(wù)分析 1.本

6、設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是硬件和軟件這兩個部分。該模塊主要有以下幾個部分組成，即報(bào)警提示，按鈕設(shè)置以及數(shù)據(jù)采集等。 2.相應(yīng)的紅外報(bào)警系統(tǒng)是由以下幾個部分組成的，即軟件，LED指示電路，單片機(jī)控制電路，蜂鳴器以及熱釋電紅外傳感器。 3.該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)下述一些功能：倘若有人外出，則將報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置成相應(yīng)的防衛(wèi)狀態(tài)，此時(shí)探測器就進(jìn)行有關(guān)工作，只要有人闖進(jìn)，相應(yīng)的傳感器就能夠感應(yīng)到，這時(shí)位于監(jiān)測點(diǎn)中的紅外探頭就會輻射出相應(yīng)的紅外光譜，之后在利用相應(yīng)的紅外熱電模塊將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺S后向STC89C52微控制器發(fā)送TTL電平。經(jīng)由單片機(jī)處理以后，就會啟動警報(bào)電路，從而發(fā)出相應(yīng)的警笛聲。 三、技術(shù)方案的詳

7、細(xì)設(shè)計(jì)（實(shí)施） 3.1本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 3.1.1系統(tǒng)概述 1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡介 該系統(tǒng)使用的傳感器有很多優(yōu)點(diǎn)，例如穩(wěn)定的防盜性能，便于安裝，成本很低，制造十分簡單，安全可靠，靈敏度很高以及很強(qiáng)的抗干擾能力。另外，可以安裝地很隱蔽，不易被盜賊察覺，人們操作也很簡單。 通常情況下，通過相應(yīng)的雙元件傳感器來檢測正在移動的人。在其內(nèi)部存在兩個反相連接的敏感元件，倘若人們處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，這兩個敏感元件就會互相抵消。但是只要當(dāng)人體稍微移動，就會造成兩個敏感元件極化不同，另外其輸出的凈電壓也不為零，這樣就能夠檢測人體是否在移動。 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是硬件和軟件這兩個部分。該模塊主要有以下幾個

8、部分組成，即報(bào)警提示，按鈕控制以及數(shù)據(jù)采集等。相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)由以下幾個部分構(gòu)成，即LED指示燈，單片機(jī)控制電路，蜂鳴器以及熱釋電紅外傳感器。 3.2硬件電路設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容是硬件與軟件部分。 :該設(shè)計(jì)主要包括以下三大系統(tǒng)，即報(bào)警系統(tǒng)、STC89C52單片機(jī)以及紅外傳感部分，相應(yīng)的設(shè)計(jì)框圖見圖3-1： 電源開關(guān) 紅外感應(yīng) STC89C52 單片機(jī) 復(fù)位電路 LED指示燈 報(bào)警電路 按鍵控制 圖3-1 總體設(shè)計(jì)框圖 該處理器所選擇的是51系列這種單片機(jī)里相應(yīng)的STC89C52芯片。相應(yīng)的系統(tǒng)軟件控制整個系統(tǒng)的工作。位于監(jiān)測點(diǎn)上的紅外探頭能夠把相應(yīng)

9、的紅外光譜通過紅外熱電模塊轉(zhuǎn)換成電信號，將TTL電平發(fā)送到STC89C52單片機(jī)。然后單片機(jī)將查詢，識別以及判斷相應(yīng)的信息，隨后輸出相應(yīng)的入侵報(bào)警的控制信號，最后報(bào)警指示燈與蜂鳴器發(fā)出警報(bào)。 3.2.1紅外傳感部分 3.2.1.1 電源模塊 該系統(tǒng)的額定電壓是4.5V，因此只需要將三個1.5V的干電池連接即可，或者是用電腦與充電寶提供電源，在最后將其和電源模塊的接口相連接。 3.2.1.2 熱釋電傳感器 這種傳感器（以下簡稱 “PIR”）是于上世紀(jì)八十年代研發(fā)出來的，其是一個十分靈敏的探測器。其無需和人體接觸就能檢測到相應(yīng)的紅外能量，另外還能夠轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電壓信號并輸出。對該電壓信號

10、進(jìn)行放大，能夠驅(qū)動所有的控制電路，譬如自動觀察、防盜火警以及控制電源開關(guān)等，由人體輻射出來的紅外波長通常是9~10-um，而相應(yīng)的檢測元件波長通常在0.2~20-μm之間。在傳感器的頂部還設(shè)置了具有濾光鏡的一個窗口。其能夠通過的光的波長范圍是7~10μm，和人體輻射出來的紅外光的波長很吻合，因此能用于檢測人體的輻射。熱釋電紅外傳感器是系統(tǒng)的核心，僅僅它能夠感知人體輻射出來的紅外。詳見圖3-2。 圖3-2熱釋感應(yīng)傳感器 3.2.1.3 菲涅耳透鏡 該透鏡好比是傳感器中的“玻璃”。其和人的眼睛有著一樣的功能。因此

11、能不能正確地進(jìn)行使用直接影響其使用功能的發(fā)揮。不合理的操作與使用會使得開發(fā)人員與用戶對其失去信心。其能夠?qū)崿F(xiàn)把檢測到的相應(yīng)的紅外線全部輸送到傳感器中。其有著各種各樣的焦距，因此監(jiān)視范圍也很廣泛。監(jiān)視的范圍越大，效果越好。詳見圖3-3. 圖3-3 菲涅耳透鏡 3.2.1.4 BISS0001芯片簡介 該芯片是用來處理相應(yīng)的傳感信號的集成電路。該芯片用來處理傳感器發(fā)送的信號，因此它的靜態(tài)電流很小，其工作電壓也很小在3V-5V之間。如果電壓是5V ，就會輸出10MA的電流。其含有少量的外圍元件以及PIR，因此產(chǎn)生了無源PIR。其通常用在自我控制以及安全等領(lǐng)域。其有16個引腳的有關(guān)集

12、成模塊。芯片的內(nèi)部框圖見圖3-4。表1為相應(yīng)的引腳功能。 圖3-4 BISS0001內(nèi)部框圖 引腳 　名稱 I/O 功能說明 1 A I 觸發(fā)選擇是可重復(fù)還是不可重復(fù)的。如果A值為“1”，說明可以重復(fù)觸發(fā)；否則就為不可重復(fù)觸發(fā)。 2 VO O 對輸出信號進(jìn)行控制。以VS為起點(diǎn)，倘若Vo輸出從低電平轉(zhuǎn)換成高電平，則是有效觸發(fā)。如果相應(yīng)的輸出延遲的時(shí)間Tx外部，另外VS沒有上跳，那么Vo將一直處于低狀態(tài)。 3 RR1 -- 相應(yīng)的輸出延遲時(shí)間Tx的調(diào)節(jié)端 4 RC1 -- 相應(yīng)的輸出延遲時(shí)間Tx的調(diào)節(jié)端 5 RC2 --

13、相應(yīng)的觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端 6 RR2 -- 相應(yīng)的觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端 7 VSS -- 其是工作電源的負(fù)端，通常接的是0V 8 VRF I 復(fù)位輸入與參考電壓。一般情況下，與VCC相連，當(dāng)其為“0” 時(shí)，能夠?qū)Χ〞r(shí)器進(jìn)行復(fù)位。 9 VC I 其是觸發(fā)禁止的一端。如果Vc> VR（VR≈0.2VDD），那么就能夠觸發(fā) 10 IB -- 利用RB將運(yùn)算放大器偏置電流設(shè)定端子和VSS端子相連接，相應(yīng)的RB值為1M。 11 VCC -- 對應(yīng)的是工作電源的正端，電壓范圍是3~5V 12 2OUT O 第二級運(yùn)算放大器對應(yīng)的輸

14、出端 13 2IN- I 第二級運(yùn)算放大器對應(yīng)的反相輸入端 14 1IN+ I 第一級運(yùn)算放大器對應(yīng)的同相輸入端 15 1IN- I 第一級運(yùn)算放大器對應(yīng)的反相輸入端 16 1OUT O 第一級運(yùn)算放大器對應(yīng)的輸出端 表1：管腳說明圖 從上圖中我們能夠得到，BISS0001由以下幾個部分構(gòu)成的數(shù)模混合ASIC，即參考時(shí)間，延遲時(shí)間計(jì)時(shí)器，狀態(tài)控制器，電壓比較器以及運(yùn)算放大器。其能夠用在很多延遲控制器與傳感器中。在實(shí)際應(yīng)用中，相應(yīng)的運(yùn)算放大器OP1能夠產(chǎn)生傳感信號并對電路進(jìn)行預(yù)處理從而放大信號。接著，其又和OP2相

15、耦合，進(jìn)行第二級信號放大。另外，當(dāng)DC電位升至和VM相等后，對其進(jìn)行監(jiān)測，這樣就能觸發(fā)信號Vs。因?yàn)閂L≈0.3VDD與VH≈0.7VDD，因此當(dāng)VDD=5V時(shí)，就能夠很好地抑制住在±1V范圍之內(nèi)的噪聲的影響，另外能夠使得系統(tǒng)的可靠性提升。對于COP3為條件比較器，如果Vc> VR，那么其將輸出高電平，隨后進(jìn)入一個延遲時(shí)段。倘若A和“0”電平相連接，那么在相應(yīng)的Tx時(shí)間段內(nèi)，V2的變化可忽略，一直到該時(shí)間斷結(jié)束為止，這就是不可重復(fù)觸發(fā)。在這個時(shí)間段結(jié)束以后，Vo將要跳到低電平，與此同時(shí)，其將要開啟鎖定時(shí)間這一計(jì)時(shí)器，隨后進(jìn)入Ti這一鎖定時(shí)間段。在負(fù)載切換期間形成的所有干擾都能被很好地約束，這得

16、益于在Ti時(shí)間內(nèi)，Vo都無法跳轉(zhuǎn)到高電平。即使V2發(fā)生改變。如果可重復(fù)觸發(fā)模式中出現(xiàn)的波形是處于Vo=“0”，A =“0”的波形，那么信號Vs將無法觸發(fā)Vo，使其進(jìn)入激活狀態(tài)。當(dāng)波形是處于Vc =“1”，A =“1”，這時(shí)，信號Vs能夠反復(fù)地觸發(fā)Vo維持在激活狀態(tài)。若在Tx的時(shí)段中，這種Vo信號能夠一直保持有效果。同時(shí)，如果上述的Vs信號發(fā)生跳躍，那么從Vs信號開始轉(zhuǎn)換的時(shí)間算起，Vo信號能夠保持Tx周期；假如信號Vs一直是“1”，那樣的話，Vo信號能夠持續(xù)處于活動狀態(tài)，假如信號Vs一直是“0”，則Tx周期之后Vo信號處于無效狀態(tài)。在這種情況下，在Ti時(shí)間期間，Vo都不會被觸發(fā)激活，即使Vs發(fā)

17、生改變。 3.2.1.5 信號采集和處理模塊 圖3-5信號處理模塊 圖3-6實(shí)物圖 這種電路能夠把由人體輻射出來的紅外線變成電信號。前置放大器OP1將熱電紅外檢測2引線的輸入放大，與相應(yīng)的運(yùn)算放大器OP2相耦合,這可以放大C4的第二級。在COP1以及COP2這兩個電壓比較器產(chǎn)生相應(yīng)的雙向鑒別器以后，檢查有效觸發(fā)信號并開始延遲時(shí)間。定時(shí)器在產(chǎn)生輸出信號之后，把這種輸出信號經(jīng)過R3處理傳送至MCU。這種延遲時(shí)間能夠用R12調(diào)節(jié)。如果在延遲時(shí)間期間，Vs信號發(fā)生跳起，那么從Vs信號跳起的時(shí)間開始，Vo將

18、保持一會兒。這樣將讓上述電路中的電容能夠有效地掌控芯片。假使Vs信號一直處于高電平，電路里面的定時(shí)器能夠把信號用P10送至微控制器再處理?；诟鞣N距離的需求，R13是可以調(diào)節(jié)的。最長調(diào)整距離為7m。我們從圖中看出，BISS0001的1引腳與有跳線和高電平相接，假如在延遲期間，人體處于這種有效感應(yīng)距離中，那電路的輸出可以維持高位。上述電路是一種可觸發(fā)的電路模式。 3.3 MCU部分 3.3.1 STC89C52單片機(jī)簡介 STC89C52屬于一種特殊的微控制器的范疇，它的功耗非常低，性能十分優(yōu)越，它的系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存的大小是8K。它的制造途徑是具備高密度性質(zhì)的存儲器，和市場上的80C

19、51引腳等基本參數(shù)非常兼容。存儲器的編程過程主要是在片上閃存中實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，它在傳統(tǒng)編程器中的應(yīng)用也非常廣泛。對于STC89C52而言，它所使用的CPU是8位的，在不同的嵌入式控制應(yīng)用形式上具有了較高的靈活性，它的解決效率也較高。從 STC89C52的實(shí)際性能可以看出：所使用的Flash的字節(jié)是8k的，它內(nèi)部所配備的RAM的字節(jié)是256，系統(tǒng)的I / O線是32位的，使用的定時(shí)器是屬于看門狗定時(shí)器的范疇，數(shù)據(jù)指針的總數(shù)量是2個， 16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的總數(shù)量是3個。而且這種單片機(jī)能夠保證0Hz靜態(tài)邏輯運(yùn)算功能的實(shí)現(xiàn)。對于空閑模式而言，CPU不再繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)的RAM卻會繼續(xù)工作。當(dāng)然，串行端口等

20、零件也不會停止工作。而對于掉電保護(hù)模式來說，系統(tǒng)很容易將RAM保存下來，并將振蕩器完全凍結(jié)起來，系統(tǒng)也會終止所有微控制器的工作，硬件復(fù)位時(shí)在進(jìn)行恢復(fù)。此模塊可以在中心區(qū)域置入對應(yīng)的程序代碼，與子模塊（鍵盤控制以及復(fù)位電路等）形成較好的連接。 3.3.2 MCU最小系統(tǒng) 在MCU運(yùn)行的過程中，使用的最小的系統(tǒng)是基本電路。 圖3-7信號處理模塊 在這樣的最小系統(tǒng)中，不僅包含了一定數(shù)量的單芯片，也同時(shí)包含了另外兩種形式的電路，其一是復(fù)位電路，其二是時(shí)鐘電路。 單片機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓始終保持在4V以上和5.5V以下，總是

21、要將5V直流電源施加給外部。就它的實(shí)際連接方法而言，可以概括為：電源地與20引腳VSS緊密地連接在一起，正5V與40引腳VCC完美地連接在一起。 復(fù)位電路的實(shí)際作用是對微控制器實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行檢查，同時(shí)保證了微控制器的啟動工作。MCU一旦上電，則將出現(xiàn)對應(yīng)的復(fù)位信號，立即啟動了MCU，進(jìn)而記錄下對應(yīng)的初始工作狀態(tài)。如果外部環(huán)境運(yùn)行了MCU，則重新執(zhí)行程序。一般來說，自動復(fù)位功能的實(shí)現(xiàn)過程要么是上電，要么是通過手動復(fù)位的途徑來實(shí)現(xiàn)。時(shí)鐘電路一旦運(yùn)行，則高電平被RESET端子連續(xù)提供之后，立刻實(shí)現(xiàn)MCU的復(fù)位。 時(shí)鐘電路類似于單片機(jī)核心怒分，保證了單片機(jī)的運(yùn)行節(jié)奏。時(shí)鐘電路屬于振蕩電路的范疇，對于

22、微控制器來說，可以發(fā)揮正弦波信號供應(yīng)的作用，進(jìn)而保障了執(zhí)行速度的有效控制。 XTAL1對應(yīng)的內(nèi)容是反相放大器輸入，而輸出所對應(yīng)的部件是XTAL2。若施用的器件是外部時(shí)鐘源，不要將XTAL2連接上去。因?yàn)?個狀態(tài)循環(huán)存在于機(jī)器周期中，它們分別對應(yīng)了2個振蕩循環(huán)，故振蕩循環(huán)的總數(shù)量是12個。 3.3.3按鍵控制電路 布防按鈕一旦被按下，將在非常短的時(shí)間范圍內(nèi)處于監(jiān)控狀態(tài)。人靠近它的時(shí)候，發(fā)射的信號立即被熱釋電紅外線所感應(yīng)，MCU收到它傳送的信號并報(bào)警。在緊急的情況下，蜂鳴器會開始報(bào)警。如圖3-8所示：

23、 圖3-8按鍵部分 3.3.4指示燈和報(bào)警電路 I / O會逐漸把高低兩種電平輸出。 蜂鳴器的一端和LED連接，另一端連接于P23。如果三極管達(dá)到了飽和狀態(tài)，則立即驅(qū)動了蜂鳴器。 圖3-9指示燈及其報(bào)警電路示意圖 3.4軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 3.4.1主程序工作流程圖 圖3-10展示了系統(tǒng)主程序?qū)?yīng)的工作流程圖： 開始 布防按鍵按下 倒計(jì)時(shí)結(jié)束 15秒倒計(jì)時(shí)開始 檢測到有無 信號 蜂鳴器報(bào)警，發(fā)光二級管閃爍 緊急按鍵按下 Y Y N 蜂鳴器報(bào)警 結(jié)束 圖3-10主程序工作流程示意圖

24、 3.5 報(bào)警判斷程序 脈沖信號一旦被成功發(fā)送，則意味著監(jiān)控區(qū)域中出現(xiàn)了某個人，那么聲光報(bào)警立即啟動，程序開始循環(huán)運(yùn)行。 /**********************紅外線報(bào)警處理**************************/ } 3.6 程序編寫與調(diào)試 3.6.1 Keil編譯器軟件簡介 Keil C51的研發(fā)公司是美國Keil Software，它所使用的C語言具有較強(qiáng)大的性能，結(jié)構(gòu)性十分明顯。而且，此軟件的使用過程十分簡單，它的內(nèi)部包含了大量的庫函數(shù)，在集成開發(fā)調(diào)試功能的發(fā)揮上具有顯著的優(yōu)勢。它在目標(biāo)代碼效率的生

25、成上具有較高的效率，且它們的匯編代碼都顯得十分緊湊。本文將系統(tǒng)地說明Keil C51開發(fā)系統(tǒng)的運(yùn)行原理等。 圖15 C51工具包整體結(jié)構(gòu)示意圖 從圖3.1可以看出, C51 for Windows主要使用的集成開發(fā)環(huán)境是uVision,而for DOS所對應(yīng)的是Ishell。它們能夠?qū)崿F(xiàn)對全部流程的系統(tǒng)化編輯，也可以實(shí)現(xiàn)連接功能，對整個系統(tǒng)的調(diào)試以及仿真起到了巨大的作用。首先通過C51的使用來促進(jìn)后期A51編譯器編譯功能的實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)文件的形式可以是生成庫文件,當(dāng)然也能被作為絕對目標(biāo)文件(.ABS)的形式出現(xiàn)。通過OH51轉(zhuǎn)換技術(shù)來實(shí)現(xiàn)ABS文件向Hex文件的成功轉(zhuǎn)換,為行源代碼級的

26、調(diào)試奠定基礎(chǔ),。 51單片機(jī)研發(fā)中所使用的最流行的變異軟件當(dāng)屬3.6Keil。與Keil技術(shù)相關(guān)的文獻(xiàn)非常多，我們在本課題中僅僅說明了它的全部編譯過程,接著使用較少的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)對已經(jīng)開發(fā)的Easy 51DP-2進(jìn)行使用。而就Keil這非常全面的程序而言,由于其始終都通過工程創(chuàng)建的途徑來實(shí)現(xiàn)的，因此它所對應(yīng)的文件種類有多個，常見的不僅包括了*.c文件，也同時(shí)包括了*.h文件等。但從它的函數(shù)內(nèi)容來看，非常具有單一性，即單純地存在main()函數(shù)。而對于其他類型的文件來說，添加的形式無非是#include頭文件。 Keil軟件界面出現(xiàn)之后,將會出現(xiàn)上次已經(jīng)打開的工程，實(shí)現(xiàn)自動加載的功能。

27、圖16 Keil軟件主界面示意圖 用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Project-，然后新建一個新項(xiàng)目，或者也可以打開一個已經(jīng)創(chuàng)建的項(xiàng)目。 圖17 Keil軟件啟動新工程界面示意圖 出現(xiàn)新的頁面之后，確定項(xiàng)目的實(shí)際保存路徑。然后用鼠標(biāo)單擊“保存”按鈕，顯示如圖18所示的內(nèi)容。接著，在選擇板上確定MCU型號，即特定的型號是Atmel STC89C52。 圖18微控制器具體類型 將全部的過程設(shè)計(jì)之后，軟件界面上會出現(xiàn)一條內(nèi)容，如圖19所示。在這個時(shí)候，我們必須單擊 “否”這個按鈕。 （與STARTUP.A51有關(guān)的更加詳細(xì)的聶榮，可以閱讀其他的文獻(xiàn)與資料） 圖19

28、8051上電初始化程序在工程中的添設(shè)示意圖 至此，空51工程就成功創(chuàng)建了。 在本項(xiàng)目內(nèi)部增添相關(guān)的程序代碼。通過文件新建的方式來實(shí)現(xiàn)對空文本框的創(chuàng)建。接著，把自己的代碼輸入到系統(tǒng)中。 在保存的過程中必須強(qiáng)調(diào)一點(diǎn):若程序的形式是由C語言編寫而得到的,文件名的格式是* .c，但是若程序的編寫是由外匯來實(shí)現(xiàn)編寫功能的，那么可以確定文件的格式是* .asm。 因此，工程的創(chuàng)建工作就此完成，同時(shí)創(chuàng)建了一串程序代碼，下面我們將要完成的工作是編譯，還要把相關(guān)的程序代碼放入工程中。 在這以后，把已經(jīng)確定的程序放入項(xiàng)目里面，然后切換到鍵Project Workspace頁面

29、，鼠標(biāo)單擊Source Group 1按鈕與圖中的按鈕，出現(xiàn)指定的對話框。打開之前已經(jīng)確定的文件路徑，成功添加此程序。 圖20 添設(shè)文件至指定工程 然后對已經(jīng)輸入的代碼進(jìn)行編譯，用鼠標(biāo)對工具欄中進(jìn)行單擊，出現(xiàn)相應(yīng)按鈕。接著，Keil會出現(xiàn)這些提示： 在這里，“”首先“-0錯誤，0警告?！钡暮x是:項(xiàng)目編譯的過程中保持0警告以及0錯誤的狀態(tài)。對項(xiàng)目進(jìn)行創(chuàng)建的過程中，HEX文件的默認(rèn)狀態(tài)是不生成的，我們應(yīng)該按照如下內(nèi)容進(jìn)行編譯：切換到項(xiàng)目工作區(qū)，用鼠標(biāo)對目標(biāo)1這一界面進(jìn)行右擊，出現(xiàn)“目標(biāo)1的選項(xiàng)'目標(biāo)1'”以后，鼠標(biāo)再次單擊。然后單擊“輸出”按鈕，選中圖中出現(xiàn)的多選框，鼠標(biāo)單

30、擊“確定”按鈕。 接著，用鼠標(biāo)對Recompile進(jìn)行單擊，此時(shí)會出現(xiàn)“從”first“...”對話框，意味hex文件的創(chuàng)設(shè)， 即生成了HEX文件。 圖21 生成HEX文件示意圖 3.6.3 使用Debug進(jìn)行調(diào)試 Keil中的調(diào)試性能十分強(qiáng)大，能夠?qū)崿F(xiàn)對C程序反匯編代碼的全面顯示，也能夠?qū)Υa的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確地計(jì)算，能夠?qū)⒕唧w變量全部顯示到程序中，也能夠通過調(diào)試工具的使用來實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)程序的系統(tǒng)化編寫。 圖22 調(diào)試前設(shè)置窗口示意圖 鼠標(biāo)單擊，然后顯示屏上將出現(xiàn)圖22中的界面，將頁面切換到Target一欄，對要使用的晶體頻率進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)。除此以外

31、的其他參數(shù)，不需要變動。這些工作全部完成后，可用鼠標(biāo)進(jìn)行單擊，桌面顯示如圖23中的調(diào)試界面 圖23 Keil調(diào)試界面示意圖 點(diǎn)擊里面的工具按鈕，然后實(shí)現(xiàn)調(diào)試功能。 而且，調(diào)試功能的實(shí)現(xiàn)還可以通過點(diǎn)擊“查看”里面對應(yīng)的3個對應(yīng)符號。從圖24可以看出，“Disassembly Window”的信息是對C文件反匯編程序的全面顯示; 而“監(jiān)視和調(diào)用堆棧窗口”的顯示內(nèi)容，我們可以通過操作程序系統(tǒng)來得到它的相應(yīng)變量。 “Memory Window”狀態(tài)欄中的信息是對內(nèi)存地址值的說明。 圖24 典型調(diào)試工具示意圖 四、總結(jié)評價(jià) 本設(shè)計(jì)對以單芯片為基礎(chǔ)的熱釋電智能防盜

32、報(bào)警器技術(shù)展開了詳細(xì)的研究。STC89C52單片機(jī)是防盜報(bào)警器常用的工作處理器，它可以和熱釋電紅色傳感器之間形成很好的外部連接。目前來看，它作為一種被動紅外探測器，極具新穎性，可以通過非接觸手段來實(shí)現(xiàn)對人體中所發(fā)出的紅外輻射的探測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)向特殊電信號輸出的有效轉(zhuǎn)換，不管是在紅外光的抑制上，還是在減少可見光的干擾上，都發(fā)揮了極大的作用。一般而言，通傳感器可以保證低電平的輸出。在檢測范圍內(nèi)，若低電平增加，則增加后的高電平將以MCU外部觸發(fā)信號處理的形式，實(shí)現(xiàn)向MCU的輸入。通過內(nèi)部軟件編程的方式，MCU可以保證控制信號的輸出，由此通過對聲光報(bào)警電路的驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。從報(bào)警器的工作原理來看，它

33、的操作過程十分簡單，極具靈活性，安裝方式也不復(fù)雜，且同時(shí)具有較小的誤報(bào)率。隨著人們生活質(zhì)量的改善，報(bào)警裝置技術(shù)的改進(jìn)與全民應(yīng)用，將為人們的日常工作提供一定的安全保障。 致謝 本設(shè)計(jì)對以單芯片為基礎(chǔ)的熱釋電智能防盜報(bào)警器技術(shù)的詳細(xì)研究。STC89C52單片機(jī)是防盜報(bào)警器常用的工作處理器，它可以和熱釋電紅色傳感器之間形成很好的外部連接。目前來看，它作為一種被動紅外探測器，極具新穎性，可以通過非接觸手段來實(shí)現(xiàn)對人體中所發(fā)出的紅外輻射的探測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)向特殊電信號輸出的有效轉(zhuǎn)換，不管是在紅外光的抑制上，還是在減少可見光的干擾上，都發(fā)揮了極大的作用。一般而言，通傳感器可以保證低電平的輸出。在檢測范

34、圍內(nèi)，若低電平增加，則增加后的高電平將以MCU外部觸發(fā)信號處理的形式，實(shí)現(xiàn)向MCU的輸入。通過內(nèi)部軟件編程的方式，MCU可以保證控制信號的輸出，由此通過對聲光報(bào)警電路的驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。從報(bào)警器的工作原理來看，它的操作過程十分簡單，極具靈活性，安裝方式也不復(fù)雜，且同時(shí)具有較小的誤報(bào)率。隨著人們生活質(zhì)量的改善，報(bào)警裝置技術(shù)的改進(jìn)與全民應(yīng)用，將為人們的日常工作提供一定的安全保障。 本篇論文，得以順利完成，離不開導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，無論是在論文選題方面，還是在論文構(gòu)思方面，我的指導(dǎo)老師，都給予了我很多建設(shè)性的意見，在此表示誠摯的謝意。 除此之外，在此感謝在學(xué)習(xí)和生活中，幫助過我的各位同學(xué)，是你們的

35、不斷支持和鼓勵，幫助我完成學(xué)業(yè)。另外，我也要感謝我的任課老師，以及給予我莫大支持的海峰同學(xué)。感謝他們在學(xué)習(xí)中給予我的支持和幫助。 由于時(shí)間因素，以及本人的專業(yè)能力有限，故此，本篇論文，尚存在某些不足之處，在此歡迎各位老師進(jìn)行批評指正！ 參考文獻(xiàn) [1]胡萍.串口通信的紅外報(bào)警器的研制[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2010（10）：15-16. [2]唐德琴.電子溫度測量儀器技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].電子科學(xué)技術(shù)，2009,27（1）：1-8 [3]李行善.基于串口組件的體系結(jié)構(gòu)[J].電子串口與儀器學(xué)報(bào)，2010（08）：15-16. [4]姜道連等.用于AT89C51設(shè)計(jì)紅外報(bào)警器的

36、設(shè)計(jì)與制作[J].國外電子元器件，2010（12）：31-34. [5]馮國進(jìn)．嵌入式Linux驅(qū)動程序設(shè)計(jì)從入f-J至U精通D田．北京：清華大學(xué)出版社,2008 [6]蔡文齋. 專業(yè)級串口調(diào)試器設(shè)計(jì). 現(xiàn)代電子技術(shù), 2010. [7]熊如貴.串口通信感應(yīng)裝置[J].電子制作，2009（6）:23-31. [8] 時(shí)德鋼等.基于串口通信的紅外報(bào)警器的研究[J].計(jì)算機(jī)測量與控制，2009,10（7）：480-482. 附件一：總體原理圖設(shè)計(jì) 附件三：程序源代碼 #include //調(diào)用單片機(jī)頭文件 #define u

37、char unsigned char //無符號字符型 宏定義 變量范圍0~255 #define uint unsigned int //無符號整型 宏定義 變量范圍0~65535 // 紅外熱釋電傳感器 平時(shí)為0 有輸出為1 sbit beep = P2^3; //蜂鳴器定義 sbit red = P2^2; //紅色發(fā)光二極管定義 sbit green = P2^1; //綠色發(fā)光二極管定義 sbit yellow = P2^0; //黃色發(fā)光二極管定義 sbit hw = P1^3; //紅外熱釋傳感器定義

38、bit flag_300ms = 0; uchar flag_alarm ; //報(bào)警標(biāo)志位 uchar flag_bufang ; //布防標(biāo)志位 uchar flag_bufang_en ; //布防標(biāo)志位使能 uint flag_value; //用做定時(shí)器的變量 /***********************1ms延時(shí)函數(shù)*****************************/ void delay_1ms(uint q) { uint i,j; for(i=0;i

39、} /********************獨(dú)立按鍵程序*****************/ uchar key_can; //按鍵值 void key() //獨(dú)立按鍵程序 { static uchar key_new; key_can = 20; //按鍵值還原 P1 |= 0x07; if((P1 & 0x07) != 0x07) //按鍵按下 { delay_1ms(1); //按鍵消抖動 if(((P1 & 0x07) != 0x07) && (key_new == 1))

40、{ //確認(rèn)是按鍵按下 key_new = 0; switch(P1 & 0x07) { case 0x06: key_can = 1; break; //得到按鍵值 case 0x05: key_can = 2; break; //得到按鍵值 case 0x03: key_can = 3; break; //得到按鍵值 } } } else //按鍵松開 key_new = 1; } /******************對應(yīng)不同按鍵處理***********

41、***********/ void key_with() { if(key_can == 1) //按鍵緊急報(bào)警 { flag_alarm = 1; //報(bào)警標(biāo)志位 ; } if(key_can == 2) //布防按鍵 { flag_bufang_en = 1; } if(key_can == 3) //取消報(bào)警 把變量清零 { flag_alarm = 0; flag_bufang = 0; flag_bufang_en = 0; flag_value = 0; bee

42、p = 1; red = 1; //關(guān)閉紅燈 green = 1; //關(guān)閉綠燈 yellow = 1; //關(guān)閉黃燈 } } /*************定時(shí)器0初始化程序***************/ void time_init() { EA = 1; //開總中斷 TMOD = 0X01; //定時(shí)器0工作方式1 ET0 = 1; //開定時(shí)器0中斷 TR0 = 1; //允許定時(shí)器0定時(shí) } /******************紅外報(bào)警處理*******

43、***************/ void hongwai_dis() { if(flag_bufang_en == 1) //準(zhǔn)備開始布防 { green = ~green; //綠燈閃 } if(flag_bufang == 1) //確認(rèn)布防 { green = 0; //如果延時(shí)布防成功 綠燈長亮 if(hw == 1) //紅外有輸出 { flag_alarm = 1; } } if(flag_alarm == 1) //報(bào)警 { red

44、= ~red; //紅燈報(bào)警 beep = ~beep; //蜂鳴器報(bào)警 } } /******************主程序**********************/ void main() { time_init(); //定時(shí)器初始化程序 beep = 0; //開機(jī)叫一聲 delay_1ms(200); P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff; //初始化單片機(jī)IO口為高電平 while(1) { key(); yellow = ~hw; //紅外熱釋電指示

45、燈 有輸出就亮黃燈 if(key_can < 10) { key_with(); //按鍵設(shè)置函數(shù) } if(flag_300ms == 1) { flag_300ms = 0; hongwai_dis(); //紅外報(bào)警函數(shù) } } } /*************定時(shí)器0中斷服務(wù)程序***************/ void time0_int() interrupt 1 { static uint value; TH0 = 0x3c; TL0 = 0xb0; // 50ms value ++; if(value % 6 == 0) { flag_300ms = 1; } if(flag_bufang_en == 1) { flag_value ++; // 400 * 50ms = 20000ms = 20秒 if(flag_value >= 400) //20秒 { flag_bufang = 1; flag_bufang_en = 0; flag_value = 0; } } } 42