传感器与检测技术课程设计报告---智能无线防盗报警系统(编辑修改稿)

传感器与检测技术课程设计报告---智能无线防盗报警系统(编辑修改稿)内容摘要：

热释电红外 人体感应电路 激光发射电路 震动感应电路 MCU AT89S52 红外开关电路 无线发射模块 无线接收模块 MCU AT89S52 LCD 液晶显示 液晶显示 图 11 系统整体框图 第 3 页 共 16 页 第二章 系统硬件设计的实现 单片机概述 单片机最小系统模型的建立 AT89S52 作为普通 51 单片机已广泛应用于各种产品中，其接口简单，方便使用，且功能强大，因此本系统采用 AT89S52 单片机作为主控制芯片。 如图 21 为在 PROTEL软件上画出的 单片机最小系统模型。 图 21 最小系统原理图 AT89S52 的功能特性描述 AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存第 4 页 共 16 页 储器。 使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容，如图 22 是在 PROTEUS 上截得的 AT89S52 的芯片示意图。 片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash， 256 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个 16 位定时器 /计数器，一个 6向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。 另外， AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2种软件可选择节电模式。 空闲模式下， CPU 停止工作，允许 RAM、定时器 /计数器、串口、中断继续工作。 掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 图 22 AT89S52管脚图 AT89S52 的主要性能 ● 与 MCS51 单片机产品兼容 ● 8K 字节在系统可编程 Flash 存储器 ● 1000 次擦写周期 ● 全静态操作： 0Hz～ 33Hz 第 5 页 共 16 页 ● 三级加密程序存储器 ● 32 个可编程 I/O 口线 ● 三个 16位定时器 /计数器 ● 八个中断源 ● 全双工 UART 串行通道 ● 低功耗空闲和掉电模式 ● 掉电后中断可唤醒 ● 看门狗定时器 ● 双数据指针 ● 掉电标识符 热释电红外传感器电路设计 热释电红外传感器的理论 与原理 概述 目前 ,一些银行、商场和宾馆都安装了防盗监视录像式自动报警系统。 这些系统工作起来有效 ,可靠 ,但成本高 ,不隐蔽 ,且在普通家庭及办公室使用不易普及。 热释电红外传感器工作原理是利用晶体热释电效应 ,检测人体特定波长的红外辐射 ,它广泛应用于防盗报警。 本设计采用 双元探测器 LHI 874 专为运动控制该 LHI 874 热释电红外探测器系列标准双元素设计的运动建议控制。 它包括所有变种双元素焦电陶瓷与 FET 源跟随的连接。 该 LHI 874可作为 TO39,与标准外壳红外过滤器 .他们都提供高响 应性能优良的共模（匹配）和稳态噪音低和温度变化 .对于这两个变种 RF 更佳的选择方案可供选择。 BISS0001 原理特性 热释电红外开关是芯片 BISS0001 是配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成的被动式红外开关，如图 23 是 BISS0001 的管脚图。 它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗衣机等装置，是一种高技术产品。 特别适用于企业，宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。 热释电红外传感器是一种新型敏感元件 ， 它是由高热电系数材料，配以滤光镜片和阻抗匹配用场效应管组成。 它能以非接触方式检测出来自人体发出的红外辐射，将其转化成电信号输出，并可有效抑制人体辐射波长以外的外干扰辐射，如阳光、灯光、及其反射光。 第 6 页 共 16 页 图 23 BISS0001芯片管脚图 如图 24是 BISS0001红外感应信号处理器的内部框图， BISS0001的运算放大器 OP1作为热释电红外传感器的前置放大。 由 C3 耦合给运算放大器 OP2 进行第二级放大。 再经由电压比较器 COP1 和 COP2 构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延迟时间定时器。 输出信号经晶体管 T驱动继电器去接通负载。 R3 为光敏电阻，用来检测环境照度。 当作为照明控制时，若环境较明亮， R3的电阻值会降低，使 9脚输入为低电平而封锁触发信号，节省照明用电。 若应用于其他方面，则可用遮光物将其罩住而不受环境影响。 SW1 是工作方式选择开关，当 SW1 与 1端连通时，红外开关处于可重复触发工作方式；当 SW1与 2端连通时，红外开关则处于不可重复触发工作方式。 图 24 BISS0001红外感应信号处理器的内部框图 第 7 页 共 16 页 热释电红外人体感应电路的功能特点 ①全自动感应：人进入其感应范围则输 出高电平，人离开感应范围就自动延时关闭高电平，输出低电平。 ②光敏控制（可选择，模块出厂时未设）：可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。 ③温度补偿（可选择，模块出厂时未设）：在夏天当环境温度升高至 30～ 32℃，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。 ④两种触发方式：（可跳线选择） 不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变为低电平； 可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点）。 如图 25所示，是本设计中利用的可重复触发工作方式下各点的波形图。 在 VC=“ 0”、A=“ 0”期间，信号 VS 不能触发 V0 为有效状态；在 VC=“ 1”、 A=“ 1”时， VS 可重复触发为有效状态，并可促使 V0 在 Tx 周期内一直保持有效状态。 在 Tx 时间内，只要 VS。