1、 摘要隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的大幅度提高， 人們 對(duì)住宅的需求已從追求簡(jiǎn)單的生存空間向著追求質(zhì)量、 功能、服務(wù)等 多重需求過渡。同時(shí)，隨著人們的保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)，防盜措施的緊 迫性也逐漸被提上了日程，防盜報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本文設(shè)計(jì)了住宅智能化中的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)。 本系統(tǒng)以單片機(jī)89C51 為核心，配以各種功能模塊，來滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械陌踩?求，本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡(jiǎn)單、成本低，安裝 比較方便，抗干擾力強(qiáng)、靈敏度高，而且安裝較隱蔽，不易被發(fā)覺。該系統(tǒng)主要包括紅外探測(cè)電路、 LCD 控制電路、聲光報(bào)警電路及單 片機(jī)控制電路等。 自動(dòng)檢測(cè)功能由紅外探測(cè)電路實(shí)現(xiàn)

2、， 當(dāng)有盜賊穿過 此裝置時(shí)，紅外傳感器立即將檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理后傳送給主 機(jī)電路，由主機(jī)來判斷信號(hào)并驅(qū)動(dòng)電路報(bào)警。報(bào)警功能由揚(yáng)聲器、本設(shè)鳴器等發(fā)聲裝置實(shí)現(xiàn)，同時(shí)通過 RS-485 通信報(bào)警給小區(qū)警衛(wèi)。計(jì)通過紅外傳感器探測(cè)人體紅外線信號(hào)，從而達(dá)到報(bào)警的功能，滿足了人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)防盜報(bào)警功能的需要。關(guān)鍵詞 ：防盜報(bào)警，紅外探測(cè)， RS-485 通信，聲光報(bào)警摘要目錄第1章緒論1.1、尸,、前言1.21.3第2章2.12.22.3目錄防盜報(bào)警系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展防盜報(bào)警器的發(fā)展前景與趨勢(shì)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)傳感器簡(jiǎn)介II2.3.1 熱釋電紅外傳感器簡(jiǎn)介2.3.2 熱釋電紅外傳

3、感器電路圖2.4 51 系列單片機(jī)的內(nèi)部組成 .第3章硬件設(shè)計(jì)3.1電源電路設(shè)計(jì)3.2紅外探測(cè)信號(hào)輸入電路3.4實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路3.5液晶顯示模塊設(shè)計(jì)3.6 RS-485 通信的設(shè)計(jì)103.6.1 RS-485 芯片選型 .103.6.2 MAX485 簡(jiǎn)介 .103.6.3 MAX485 電路設(shè)計(jì) .11第4章軟件設(shè)計(jì)124.1軟件的程序?qū)崿F(xiàn)124.2主程序工作流程圖13第5章結(jié)論15參考文獻(xiàn)16致謝17 第 1 章 緒論1.1 前言隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)、 經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 人們生活水平得到很大 的提高，對(duì)私有財(cái)產(chǎn)的保護(hù)意識(shí)在不斷的增強(qiáng)， 因而對(duì)防盜措施提出了新的要求。本設(shè)計(jì)就是為了滿足

4、現(xiàn)代住宅防盜的需要而設(shè)計(jì)的基于 51 單片機(jī)的家庭式電子 防盜系統(tǒng)。1.2 防盜報(bào)警系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展從上世紀(jì)初， 報(bào)警系統(tǒng)就已經(jīng)在北美稍具雛形。 在北美，報(bào)警呼救箱放置在隨后， 由于街頭巷尾，在呼救時(shí)發(fā)出聲響提示，以尋求附近警察的幫助；同時(shí)，這種呼救箱 直接連接到附近的警局， 使得稍遠(yuǎn)一些的警察也能夠收到呼救信息。從而使得報(bào)所以稍后出通信技術(shù)的發(fā)展， 提供遠(yuǎn)程通信服務(wù)的電報(bào)公司加入到這個(gè)行業(yè)中， 警信息可以通達(dá)到更遠(yuǎn)的地方； 不過，這種電報(bào)方式畢竟難以普及， 現(xiàn)的電話理所當(dāng)然地成為報(bào)警通訊的主要手段。 而此后自動(dòng)撥號(hào)系統(tǒng)的出現(xiàn)以及 電話普及到千家萬戶，更使得通過電話線報(bào)警的方式得到了前所未有

5、的發(fā)展。從以上過程來看， 報(bào)警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)的， 只有具備良 好的通信手段， 才能夠把各地的報(bào)警信息匯聚到相應(yīng)的權(quán)威部門， 然后由權(quán)威部 門負(fù)責(zé)分配有限的警力來幫助到所有的社會(huì)個(gè)體。國(guó)外智能監(jiān)控防盜技術(shù)發(fā)展已處于一個(gè)較高水平階段， 從具有代表性的北美 發(fā)展過程，可以清楚的看出世界智能監(jiān)控防盜技術(shù)的發(fā)展概況。 其具有以下特點(diǎn)， 值得我們借鑒。目前，對(duì)北美的安防產(chǎn)業(yè)來說，最成功的經(jīng)營(yíng)模式就是聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)模式， 聯(lián)網(wǎng)報(bào)警將整個(gè)北美的安防產(chǎn)業(yè)從橫向到縱向進(jìn)行整合串并， 形成了一個(gè)集中許 多高科技手段和產(chǎn)業(yè)化管理水準(zhǔn)的一體化綜合性產(chǎn)業(yè)。 比如世界排名第一， 北美 最大的安防跨國(guó)公司 -

6、美國(guó)棋諾亞公司，它在世紀(jì)年代開始搞簡(jiǎn)單的防盜報(bào)警，其當(dāng)時(shí)的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水平跟中國(guó)現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當(dāng)?shù)摹?到70年代，它 對(duì)其產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展方向做了很大的調(diào)整， 變?yōu)槁?lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)商， 建立了首家網(wǎng)管中心，尤其是在年代引用了大量的網(wǎng)管技術(shù)、 系統(tǒng)集成技術(shù)和電子技術(shù)， 現(xiàn)己成為十分先進(jìn)的聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)平臺(tái)，它在美國(guó)、加拿大、英國(guó)、香港、臺(tái)灣等多 個(gè)國(guó)家和地區(qū)都有分公司，北美的客戶數(shù)已超過 600萬， 2003年防盜報(bào)警收入總產(chǎn)值達(dá) 105億美元。1.3 防盜報(bào)警器的發(fā)展前景與趨勢(shì)隨著社會(huì)的發(fā)展，農(nóng)村城鎮(zhèn)化和人員流動(dòng)性增大，社會(huì)治安狀況更趨復(fù)雜， 因此作為社會(huì)的基本單元 “安全防范問題就顯得尤為重

7、要。傳統(tǒng)的機(jī)械式（防盜 網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在實(shí)際使用中暴露出一些明顯的問題， 如：影響樓房美觀， 市容整潔； 影響火災(zāi)救援通道； 給犯罪分子提供了便利的翻越條件； 時(shí)間久了會(huì) 有高空墜物的危險(xiǎn)等。所以作為新一代的智能安全防盜報(bào)警器系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生， 并日益受到廣泛的 重視和運(yùn)用。 另外，為了進(jìn)一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設(shè)， 建設(shè)部特別制定了智 能小區(qū)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 按照其要求智能小區(qū)中必須具有安全防范、 信息管理、 物業(yè) 管理和信息網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)。 因此，小區(qū)安全防范系統(tǒng)建設(shè)已逐漸納入許多小區(qū)建設(shè) 的必備項(xiàng)目中。第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路本系統(tǒng)由五路熱釋電紅外探測(cè)器采集五路（門、窗、陽臺(tái)

8、等報(bào)警監(jiān)測(cè)點(diǎn)）報(bào) 警信號(hào)，將報(bào)警信號(hào)送入 89C51 控制芯片，觸發(fā)聲光報(bào)警，并通過串口通信將 報(bào)警信號(hào)傳給小區(qū)警衛(wèi)，進(jìn)行警情處理從而實(shí)現(xiàn)家庭用防盜報(bào)警系統(tǒng)的功能?；竟ぷ髟砣缦?:利用被動(dòng)式熱釋電型紅外傳感器檢測(cè)人體輻射的紅外線，當(dāng)檢測(cè)到紅外信號(hào)變化時(shí)， 將其轉(zhuǎn)化為微弱的電信號(hào)， 經(jīng)過信號(hào)處理電路對(duì) 電信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、比較、輸出高電平作為告警信息送給 CPU， CPU 判斷 是否報(bào)警，如果滿足報(bào)警條件，就會(huì)發(fā)出控制信號(hào)，完成聲音報(bào)警和發(fā)光報(bào)警。此外，CPU有一個(gè)全雙工的串行通信口，需通過 RS-485總線通信將報(bào)警區(qū)域的 圖2-1總體設(shè)計(jì)框圖 地址傳送到小區(qū)監(jiān)控中心的PC機(jī)上，監(jiān)控中心

9、可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)報(bào)警的具體地點(diǎn), 進(jìn)行警情的處理。2.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。 模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào) 警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LCD控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報(bào)警等功能。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來說，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單 片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。 硬件包括單 片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序 的總稱。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè) 階

10、段。從設(shè)計(jì)的要求來分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)： 熱釋電紅外傳感探頭電路、報(bào) 警電路、單片機(jī)、復(fù)位電路及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如 圖2-1總體設(shè)計(jì)框圖所示:處理器采用51系列單片機(jī)89C51。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、 比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出 TTL 電平至51單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)， 經(jīng)軟件查詢、 識(shí)別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號(hào)。 驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)放大并推動(dòng)聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動(dòng)作。當(dāng)報(bào)警延遲10s 一段時(shí)間后自動(dòng)解 除，也可人工手動(dòng)解除報(bào)警信號(hào)， 當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系

11、統(tǒng)復(fù)位， 或者是在 聲光報(bào)警10s鐘后有定時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消除報(bào)警。2.3 傳感器簡(jiǎn)介 2.3.1 熱釋電紅外傳感器簡(jiǎn)介被動(dòng)式紅外探測(cè)器不需要附加紅外輻射光源，本身不向外界發(fā)射任何能量， 而是由探測(cè)器直接探測(cè)來自移動(dòng)目標(biāo)的紅外輻射， 因此才有被動(dòng)式之稱。 被動(dòng)式 紅外探測(cè)器是利用熱釋電效應(yīng)進(jìn)行探測(cè)的。 被動(dòng)式紅外探測(cè)器又稱為熱釋電紅外 探測(cè)器，其主要工作原理便是熱釋電效應(yīng)。 熱釋電效應(yīng)是指如果使某些強(qiáng)介電質(zhì)材料（如欽酸鋇、欽錯(cuò)酸鉛P （zT）等）的表面溫度發(fā)生變化，則隨著溫度的上升或下降，材料表面發(fā)生極化， 即表面上就會(huì)產(chǎn)生電荷的變化， 從而使物質(zhì)表面電荷 失去平衡，最終電荷變化將以電壓或電流形式

12、輸出 1 。熱釋電紅外傳感器通過接收移動(dòng)人體輻射出的特定波長(zhǎng)的紅外線， 可以將其 轉(zhuǎn)化為與人體運(yùn)動(dòng)速度， 距離，方向有關(guān)的低頻電信號(hào)。 當(dāng)熱釋電紅外傳感器受 到紅外輻射源的照射時(shí)， 其內(nèi)部敏感材料的溫度將升高， 極化強(qiáng)度減弱， 表面電 荷減少，通常將釋放掉的這部分電荷稱為熱釋電電荷。 由于熱釋電電荷的多少可 以反映出材料溫度的變化， 所以由熱釋電電荷經(jīng)電路轉(zhuǎn)變成的輸出電壓也同樣可紅外探測(cè)器的光學(xué)這樣紅外探測(cè)器就可以反映出材料溫度的變化， 從而探測(cè)出紅外輻射能量的變化。系統(tǒng)可以將來自多個(gè)方向的紅外輻射能量聚焦在探測(cè)器上，以探測(cè)到某一個(gè)立體探測(cè)空間內(nèi)熱輻射的變化。當(dāng)防范區(qū)域內(nèi)沒有移動(dòng)的人體時(shí)，由于

13、所有的背景物體（如墻壁、家具等 ）在室溫下紅外輻射的能量比較小， 而且基本上是穩(wěn)定的， 所以不能觸發(fā)報(bào)警器。 當(dāng) 有人體突然進(jìn)入探測(cè)區(qū)域時(shí)， 會(huì)造成紅外輻射能量的突然變化， 紅外探測(cè)器將接收到的活動(dòng)人體與背景物體之間的紅外熱輻射能量的變化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)，電信號(hào)的大小，決定于敏感元件溫度變化的快慢，經(jīng)過后級(jí)比較器與狀態(tài)控制器產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)U，送往報(bào)警器，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。紅外探測(cè)器的探測(cè)波長(zhǎng)為因此能較好的探測(cè)到活其警戒范圍在不同方向呈814um，人體的紅外輻射波長(zhǎng)正好處于這個(gè)范圍之內(nèi), 動(dòng)的人體。被動(dòng)式紅外探測(cè)器屬于空間控制型探測(cè)器， 多個(gè)單波束狀態(tài)，組成錐體感熱區(qū)域，構(gòu)成立體警戒。由于被動(dòng)

14、式紅外技術(shù)具有監(jiān)測(cè)距離較遠(yuǎn)， 靈敏度較高，節(jié)能價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，本 課題采用紅外探測(cè)器作為報(bào)警探測(cè)器，并在設(shè)計(jì)中增加了自動(dòng)聲光報(bào)警的功能, 使報(bào)警系統(tǒng)更加趨于完善。232熱釋電紅外傳感器電路圖熱釋電紅外線（PIR）傳感器是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測(cè)元件。是一種能檢測(cè)人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號(hào)的傳感器，它能組成防入侵報(bào) 警器或各種自動(dòng)化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線能量的 變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)動(dòng)各種控 制電路。圖2-2為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。r 亠一一一一一 r:光學(xué)濾鏡，場(chǎng)效應(yīng)富I, IEMU 電容T圖2-2熱釋電紅

15、外傳感器的內(nèi)部電路框圖2.4 51系列單片機(jī)的內(nèi)部組成AT89C51單片機(jī)是美國(guó)Atmel公司生產(chǎn)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（EPROM）和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技術(shù)生產(chǎn), 兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ) 單元，功能強(qiáng)大。AT89C51單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng) 用于各種控制領(lǐng)域0MCS-51單片機(jī)是在一塊芯片中集成了 CPU, RAM，ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種功能的I/O線等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要

16、的基本功能部件。MCS-51單片機(jī)內(nèi)包含下列幾個(gè)部件:MCS51系列單片機(jī)的典型芯片是89C51，所以以89C51為例來介紹MCS51系列單片機(jī)。8位的CPU,片內(nèi)有振蕩器和時(shí)鐘電路，工作頻率為 1 12MHz (Atmel 89Cxx 為 024MHz)片內(nèi)有128/256字節(jié) RAM片內(nèi)有0K4K/8K字節(jié)程序存儲(chǔ)器ROM 可尋址片外64K字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM 可尋址片外64K字節(jié)程序存儲(chǔ)器ROM 片內(nèi)21/26個(gè) 特殊功能寄存器（SFR）4個(gè)8位的并行I/O 口（ PIO） 1個(gè) 全雙工串行口（ SIO/UART） 2/3個(gè)16位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（TIMER/COUNTER ） 可處理5

17、/6個(gè)中斷源，兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí) 內(nèi)置1個(gè)布爾處理器和1個(gè)布爾累加器（Cy）MCS-51指令集含111條指令3第3章硬件設(shè)計(jì)3.1電源電路設(shè)計(jì)電源電路的功能介紹：此電路在整個(gè)設(shè)計(jì)中起著很重要的作用， 是提供器械 運(yùn)轉(zhuǎn)的原動(dòng)力。此電源為直流穩(wěn)壓電源包括降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓三部分，最 終將電網(wǎng)中220V的交流電壓轉(zhuǎn)換為5V的直流電壓提供給后面的工作電路。在整個(gè)電路中電源部分起到重要的作用，如果電源部分不能實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路都不能運(yùn) 行。電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成較低的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。 變壓器副邊 與原邊的功率比為P2/ P1= n

18、式中n是變壓器的效率。在本電源電路中取n的數(shù)值為22,故降壓后副邊電壓值為10V。將 50Hz整流電路：利用D1D4 4個(gè)二極管組成的一個(gè)橋式整流電路,的正弦交流電轉(zhuǎn)化成脈動(dòng)的直流電。整流后的電壓約為9V。C101 加不隨濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分通過以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路：芯片7805穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定,交流電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻的變化而變化。本穩(wěn)壓電源可作為TTL電路或單片機(jī)電路的電源。三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓 器，另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，均 采

19、用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子, 具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器, 另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸也三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，均采用 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。LM7805簡(jiǎn)介：LM7805是常用的三段穩(wěn)壓器，一般使用的是 TO-220封裝, 能提供DC 5V的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣，內(nèi)含過流和過載保護(hù)電路 。L17S05圖3-1直流穩(wěn)壓電源電路3.2紅外探測(cè)信號(hào)輸入電路紅外探測(cè)信號(hào)輸入部分由紅外線傳感器、 信號(hào)放大電路、電壓比較器、數(shù)字信號(hào)輸入電路組成。

20、當(dāng)工作中的紅外線傳感器J1探測(cè)到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí)，由J1的S端引腳輸出微弱的電信號(hào)（110Hz），經(jīng)三極管Q1等組成 第一級(jí)放大電路放大，再通過 C2輸入到運(yùn)算放大器U1A中進(jìn)行高增益、低噪聲放大，此時(shí)由U1A輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng)示。1B是電壓比較器，二級(jí)放大信號(hào)OUT2由運(yùn)放芯片U1B中5腳輸入，R6、R7、R9、D1組成基準(zhǔn)電壓電路，輸入信號(hào)與反向輸入端基準(zhǔn)電壓比較， 一旦有盜賊闖入監(jiān)控的范圍內(nèi)，熱釋紅外線 傳感器監(jiān)測(cè)到信號(hào)后，發(fā)出一個(gè)微弱的交變信號(hào)，經(jīng)兩級(jí)交流放大后，與基準(zhǔn)電 壓進(jìn)行比較，此時(shí)，經(jīng)過放大的信號(hào)大于基準(zhǔn)電壓 9。通過U1B的比較，其輸出電平為運(yùn)放工作電壓高電平 5

21、V，三極管Q2導(dǎo)通，J2輸出為低電平；當(dāng)0UT2端輸入沒有信號(hào)時(shí)，輸出為0V，所以三極管Q2截止，J2引腳輸出為高電平。 調(diào)試時(shí)，在紅外線傳感器前人走動(dòng)，調(diào)整 R9,直到J2引腳輸出為低電平9。圖3-2第一級(jí)放大電路圖圖3-2中，R1是源極電阻，其阻值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；產(chǎn)生的微 弱信號(hào)由S9014進(jìn)行放大。S9014是NPN型三極管，其Ic靜態(tài)工作電流達(dá)100mA， 放大倍數(shù)最大可達(dá)1000倍。R3給S9014提供靜態(tài)基極電壓。放大后的信號(hào)由C2耦合到下一級(jí)。3.3聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)如下圖3-3所示，報(bào)警電路控制端由單片機(jī)的 P2.4端來完成，高電平有效。當(dāng)P2.4輸出高電平時(shí)，NPN

22、三極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器產(chǎn)生聲音報(bào)警信號(hào)，同時(shí) 電路中的LED導(dǎo)通，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，進(jìn)行發(fā)光報(bào)警10。vccLEDP2.4,駕1 H47KSPEAKER圖3-3聲光報(bào)警電路圖3.4實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓 為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用 突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31 8的 用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與電源DS1202兼容，但增

23、加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背 進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。3.5液晶顯示模塊設(shè)計(jì)12864漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字（16X16點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（8X16點(diǎn)陣）及64X256點(diǎn)陣顯示RAM （GDRAM ）。圖3-4為12864模塊的引腳結(jié)構(gòu)及其與單片機(jī)的連接12:W1 2K舉尸VCC123t44GXD vccVLRW(BID) EN(SLKDO16H衛(wèi)20PSB xc RST XCBL- BL*圖3-412864引腳結(jié)構(gòu)和接口3.6 RS-485通信的設(shè)計(jì)RS-485芯片選型由于PC機(jī)是系統(tǒng)的主控機(jī)，主機(jī)PC和單片機(jī)之間采用的是RS

24、-485總線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信，所以在電路設(shè)計(jì)時(shí)采用 RS-485通信收發(fā)器芯片為MAX485，它是MAXIM公司生產(chǎn)的用于RS-485通信的低功率收發(fā)器件，半雙工通信方式，每種芯片都有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)收發(fā)器組成。MAX485 簡(jiǎn)介MAX485是一個(gè)8個(gè)引腳的芯片，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RS485收發(fā)器，只能進(jìn)行半雙工的通訊，內(nèi)含一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)信號(hào)接收器。MAX485具有低功耗設(shè) 計(jì)，靜態(tài)電流僅為300uA。MAX485具有三態(tài)輸出特性，在使用 MAX485時(shí),總線最多可以同時(shí)連接32個(gè)MAX485芯片。圖3-5是MAX485的俯視圖和邏輯圖。RODEDI巨r(nóng)0可4 妝圖3-5 MAX485邏輯圖GN

25、D3.6.3 MAX485電路設(shè)計(jì)RS485總線長(zhǎng)距離通訊時(shí)易受強(qiáng)信號(hào)干擾，所以應(yīng)加保護(hù)措施，可選擇的方法如下隔離保護(hù)方法：采用高頻變壓器、光耦等元件實(shí)現(xiàn)接口的電氣隔離。 將瞬態(tài)高壓轉(zhuǎn)移到隔離接口中的電隔離層上， 不會(huì)產(chǎn)生損害性的浪涌電流，起到保護(hù)接口的作用。電路設(shè)計(jì)中可以考慮采用高速光耦 6N137芯片，也可以優(yōu)化普通光耦電路參數(shù)的設(shè)計(jì)，使之能工作在最佳狀態(tài)。(1) 6N137 簡(jiǎn)介6N137光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器，其內(nèi)部有一個(gè)850 nm波長(zhǎng)AIGaAs LED和一個(gè)集成檢測(cè)器組成，其檢測(cè)器由一個(gè)光敏二極管、高增益線性運(yùn)放及一個(gè)、肖特基鉗位的集電極開路的三極管組成。 具有溫

26、度、電流和電壓補(bǔ)償功能，高的輸入輸出隔離，LSTTL/TTL兼容，高速(典型為10MBd) ,5mA 的極小輸入電流。(3)工作原理信號(hào)從腳2和腳3輸入，發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)片內(nèi)光通道傳到光敏二極管， 反向偏置的光敏管光照后導(dǎo)通，經(jīng)電流-電壓轉(zhuǎn)換后送到與門的一個(gè)輸入端，與門的另一個(gè)輸入為使能端，當(dāng)使能端為高時(shí)與門輸出高電平，經(jīng)輸出三極管反向后光電隔離器輸出低電平。當(dāng)輸入信號(hào)電流小于觸發(fā)閾值或使能端為低時(shí)， 輸出高電平，但這個(gè)邏輯高是集電極開路的，可針對(duì)接收電路加上拉電阻或電壓調(diào)整 電路。腳6是集電極開路輸出端，通常加上拉電阻 RL。雖然輸出低電平時(shí)可吸收電路達(dá)13mA，但仍應(yīng)當(dāng)根據(jù)后級(jí)輸入電路的

27、需要選擇阻值。因?yàn)殡娮杼?huì)使6N137耗電增大，加大對(duì)電源的沖擊，使旁路電容無法吸收， 而干擾整個(gè)模塊的 電源，甚至把尖峰噪聲帶到地線上，一般可選 2K5.1kQ,若后級(jí)是TTL輸入電路，且只有1到2個(gè)負(fù)載，則用47kQ或15kQ也行。圖3-6為RS-485通信與單片機(jī)的電路連接:圖3-6 MAX485與單片機(jī)電路的連接第4章軟件設(shè)計(jì)4.1軟件的程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的相應(yīng)子程序模塊就大體定下來了。 從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控 軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者 的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序）

28、，它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測(cè)量、計(jì) 算、顯示、通訊等。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。下面分別說明各個(gè)子程序的編寫原理：聲光報(bào)警子程序：當(dāng)搜索到報(bào)警要求的信號(hào)后，調(diào)用 報(bào)警子程序即可完成報(bào)警功能。其報(bào)警原理：控制三極管的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間來驅(qū) 動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲，輸出高電平信號(hào)使發(fā)光二極管發(fā)光。4.2主程序工作流程圖按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如4-1所示:開始T結(jié)束圖4-1系統(tǒng)主程序工作流程圖主程序代碼設(shè)計(jì)：MAIN: MOV IE,#81H;CPU 開放中斷， INT0 允許中斷SETB IT0外部中斷為邊沿觸發(fā)方式MOV SP,#30H指針入口地址SETB P3.0CLR P3.1MOV P1,#0FFH使 P1 口全部置 1MOV P2,#00H;P2口清零CLR P1.2LP: JNB P1.0,LA監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)，是否有輸入信號(hào)LA: ACALL DELAY延時(shí)消抖JNB P1.0,ALARM ;再次監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)AJMP LPDELAY:MOV R1,0AAHLD2:MOV R2,0BBHLD1:NOPDJNZ R2,LD1DJNZ R1,