基于单片机的家庭防火防盗系统(编辑修改稿)

基于单片机的家庭防火防盗系统(编辑修改稿)内容摘要：

图 31 双元件热释 电红外 传感器 图 32 单元件热释 电红 外 传感器 图 33 中，当 AT 接收到人体信号时，输出一个微弱的低频信号，其频率约为～ 3Hz。 经晶体管 VT1 和运算放大器 A1 组成的两级放大器将信号放大至 70～75dB。 由 A2 等组成的电压比较器，设定一个参考电压。 在无目标进入时，末级无输出；一旦有目标进入探测范围， AT 则有信号输出，经放大后，电压高于比较器设定电压时， A2输出高电位， VT2 导通，继电器 K 吸合，其触点接通报警电路或控制电路，实现热释 电红外 探测之目的。 图 33 热释 电红外 传感器典型电路 长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文） 信息工程系 6 热释 电红外 传感器控 制电路芯片的选择 电路运算放大器 集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多极直接耦合器放大电路，它的类型很多，电路也不一样，但结构具有共同之处，结构有差分放大极、电压放大极、输出极和偏置电路组成。 输入级一般是差分式放大电路，利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能，它的两个输入端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。 电压放大级的主要作用是提高电压增益，它可由一级或多级放大电路组成，输出级一般由电压跟随放大器或互补电压跟随器组成，以降低输出电阻，提高 带负载能力。 偏置电路是为各级提供合适的工作电流。 低功耗、双运算放大器 LM358 低功耗、双运算放大器 LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。 它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 LM358 引脚图如图 34： 图 34 LM358引脚图 长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文） 信息工程系 7 LM358 的特性： (1)内部频率补偿 ； (2)直流电压增益高 (约 100dB)； (3)单位增益频带宽 (约 1MHz)； (4)源电压范围宽：单电源 (3～ 30V)；双电源 (177。 ～ 177。 15V)； (5)低功耗电流，适合于电池供电 ； (6)低输入偏流 ； (7)低输入失调电压和失调电流 ； (8)共模输入电压范围宽，包括接地 ； (9)差模输入电压范围宽，等于电源电压范围 ； (10)输出电压摆幅大 (0至 ）。 菲涅尔透镜原理 目前人体验知系统中的光调制器一般都采 用多元阵列式菲涅尔透镜，它起到红外辐射收集器和调制器的双 重作用。 热释电传感器只有与菲涅尔透镜配合使用才能发挥最大作用。 加装菲涅尔透镜可使传感器的探测半径从不足 2m提高到至少 8m 范围。 菲涅尔透镜实际是一个透镜组， 每个单元一般都只有一个不大的视场，且相邻的视场既不连续，也不交叉，都相隔一个盲区。 这样，当人体在装有菲涅尔透镜的传感器监控范围内运动时，人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜传到传感器上，形成一个不断交替变化的盲区和亮区，使得敏感单元的温度不断变化，传感器从而输出信号，或者说，人体在监控范围内活动时，进人一个视场后，又走出这个视场，再进人另一视场对传感器而言，相当 于一会儿看到人，一会儿又看不到人， 人体的红外线辐射不断改变传感器的温度。 使之有一个又一个相应的电信号。 菲涅尔透镜不仅可以形成亮区和盲区，而且还有聚焦作用，其焦距一般在 5cm左右。 菲涅尔透镜一般由聚乙烯塑料片制成，呈乳白色半透明状。 需要说明的是 :在每次接通电源时，传感器要有几秒到十几秒的“预热”时间，在这段时期内该传感器不起作用。 长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文） 信息工程系 8 第 4 章 单片机接口电路设计 AT89S51 的主要功能特性 AT89S51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k Bytes ISP (Insystem programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS51 指令系统及80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S51 具有如下特性： (1)8 位中央 处理器（ CPU） ； (2)数据存储器 (128B RAM)； (3)程序存储器（ 4KB flash ROM)； (4)4 个 8 位可编程并行 I/O 口（ P0口 ,P1 口， P2 口， P3口） ； (5)1 个全双工的异步串行口 ； (6)2 个可编程的 16位定时器、计数器 ； (7)1 个看门狗定时器 ； (8)中断系统具有 5个中断源， 5 个中断向量 ； (9)特殊功能寄存器 (SFR)26 个 ； (10)低功耗节电模式有空闲模式和掉电模式。 (11)3个程序加密锁定位。 AT89S51 的内部结构及管脚 AT89S51 管脚说明： (1)VCC：供电电压 ； (2)GND：接地 ； (3)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 P0 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0能 用于外部程序数据存储器， 长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文） 信息工程系 9 它 可以被定义为数据 /地址的低八位。 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 外部必须接上拉电阻。 (4)P1 口： P1 口是一个由内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收和输出 4TTL 门电流。 P1 口管脚写入 1后，被内部拉高，将用作输入， 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。 (5)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。 (6)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。