基于单片机控制的红外线防盗报警器的设计
双探测热释电红外探头的优缺点:
优点:本身不发任何类型的辐射,器件功耗很小,隐蔽性好。价格低廉。 缺点:(1).容易受各种热源、光源干扰。
(2).被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探头接收。 (3).易受射频辐射的干扰。
(4).环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度降低,有时造成短时失灵。抗干扰性能:
a、防小动物干扰:探测器安装在推荐地使用高度,对探测范围内地面上地小动物,一般不产生报警。
b、抗电磁干扰:探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求,一般手机电磁干扰不会引起误报。
c、抗灯光干扰:探测器在正常灵敏度的范围内,受3米外H4卤素灯透过玻璃照射,不产生报警。
4)红外线热释电传感器的安装要求
红外线热释电人体传感器只能安装在室内,其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。正确的安装应满足下列条件:
1、红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。
2、红外线热释电传感器远离空调, 冰箱,火炉等空气温度变化敏感的地方。 3、红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。 4、红外线热释电传感器不要直对窗口,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方[14]。
红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感. 在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。 2.2.2 AT89C51 单片机概述 1) AT89C51单片机的结构
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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[11]。
图2-4为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。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。
外时钟源 外部事件数
振荡器和时序 OSC 定时器/计数器 程序存储器 4 KB ROM 数据存储器 256 B 2 ×16 AT89C51CPU 内中断 64 KB总线 扩展控制器 可编程 I/O 可编程全 双工串行口 外中断 控制 并行口 串行通信 图2-4 AT89C51 功能方块图
(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
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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[11]。
(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。 2) 管脚说明
ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装(DIP)形式,如图2-5所示[2]。AT89C51单片机是高性能单片机,因为受引脚数目的限制,所以有不少引脚具有第二功能。
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图2-5 AT89C51的引脚图
VCC:供电电压。 GND:接地。
P0口: P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口: P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口: P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写―1‖时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址―1‖时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
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P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入―1‖后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示: P3口管脚 备选功能 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 /INT0(外部中断0) P3.3 /INT1(外部中断1) P3.4 T0(记时器0外部输入) P3.5 T1(记时器1外部输入) P3.6 /WR(外部数据存储器写选通) P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号端。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA
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