苏州科技学院天平学院本科生毕业设计(论文)
第2章 红外报警监控系统基础知识
2.1 系统描述
本设计是STC89C52单片机为核心来设计的红外报警监控系统,如果在人体红外传感器的探测范围之中有检测到人体所产生的红外辐射时,传感器就会将红外辐射信号进行一系列的转化,经过转化后就会产生一个与之相对应的电信号继而输出。当没有人在里面的运动检测区域时,通过人体红外传感器的输出信号是低的,一旦在区域范围内的检测到时,传感器所输出的电信号立刻由低电平向高电平转换,同时把这个高电平信号输入到单片机当中,这个信号会被当作单片机的外部触发信号来进行一系列的处理,经过单片机的内部软件的一系列编程处理之后,STC89C52单片机将会输出一个控制信号,由这个信号来控制报警电路进行报警。这个设计的电路结构由信号检测电路、复位电路、STC89C52单片机报警执行电路组合而成。经过我的分析和总结,总体框图如图2.1所示:
复位电路 CPUSTC89C52 放大 驱动 执行报警电路 信号检测电路
图2.1系统框图
2.2 STC89C52单片机
这个设计的核心是STC89C52单片机,我所使用的STC89C52是宏晶公司所生产的,这一款单片机是性价比非常高。单片机的最高时钟工作频率能够达到惊人的80Mhz,片内的Flash只读程序存储器可以反复的写入和擦除十万多次,SCT89C51兼容80C51引脚结构以及标准的MCS-51,这块单片机能够做到在系统可编程,因为单芯片集成的8位CPU和ISP闪存存储单元,通过在计算机程序的控制可以用代码下载到单片机中,这样就不需要去特意的去买通用编程器节省了很多不需要的开支,而且速度更快。
2
苏州科技学院天平学院本科生毕业设计(论文)
2.2.1 STC89C52单片机的结构
宏晶生产STC89C52完全兼容传统的8051单片机指令,它是一款低功耗、高速、超强抗干扰的单片机。
STC89C52有四种封装形式:44针脚的PLCC和LQFP、PQFP形式;40针脚的PDIP形式。
图2.2 PDIP-40引脚图
3
苏州科技学院天平学院本科生毕业设计(论文)
图2.3 PLCC-44封引脚图
图2.4 LQFP-44和PQFP-44引脚图
2.2.2 STC89C52的特点 (1)精简指令集结构的8051CPU (2)工作电压:3.4-5.5V
4
苏州科技学院天平学院本科生毕业设计(论文)
(3)工作频率范围:0到48MHz. (4)2-12K字节的内部应用程序空间 (5)片上集成512 字节RAM
(6)23/27通用的I/O端口,每个I/O 端口的驱动能力都可以达到20mA,但最大驱动能力不能超过55mA
(7)将能够在系统中做的,上面的编程应用程序不需要特殊的程序,通过串口(P3.0、P3.1)可以直接通过电脑下载到单片机,这个过程仅仅只需要几秒钟就可以完成 (8)EEPROM 功能 (9)看门狗
(10)在STC89C52当中集成了专用的复位电路
(11)当下载用户程序的时候,可以选择应用外部晶体/ 时钟或者内部R/C 振荡器。 (12)具有两个十六位的定时器/计数器
(13) 外部中断2路,下降沿中断或低电平触发中断,断电可由外部提供的低电平触发中断唤醒中断
(14) PWM(4)/ PCA,可用于实现4或4的外部中断定时器 (15)异步串行口(UART)
(16) SPI同步通信端口,从模型的主要模式 (17)在0到75摄氏度的温度范围内能够正常工作 2.2.3 STC89C52单片机的基本结构
STC89C52单片机上集成了CPU、存储器、定时和计数器、可编程I/O口、中断系统和串行接口等部分,这些元器件都是组成微型户数的主要成分。各个部分的元件通过内部总线互相连接在一起。单片机的基本结构如图2.5所示
5
苏州科技学院天平学院本科生毕业设计(论文)
外部时钟源外部时间数振荡器和时序OSC程序存储器4KB ROM数据存储器 256B RAM/SFR定时器/计数器2×16CPU AT89C5164KB总线扩展控制器可编程全双工串行口可编程I/O内中断外中断控制并行口串行通信图2.5 STC89C52基本结构图
2.3 HC-SR501人体感应模块
HC-SR501人体感应模块是基于红外线技术而设计开发出来的自动控制模块,使用的是从德国进口的原装LHI778探头来进行设计的,LHI778探头的灵敏度很高,可靠性也很强,是超低电压工作模式,在各类自动感应的电器设备当中被广泛的应用,在自动控制产品当中,尤其用干电池当电源的产品中应用的最为广泛。HC-SR501的实物图如图2.6所示
6