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1、 课程设计任务书20092010学年第二学期专业：通信工程学号：070110101 XX： 苟孟洛课程设计名称：单片机原理及应用课程设计 设计题目： 红外报警器设计完成期限：自 2010 年6月1 日至2010年6月 13 日共 2 周一、设计依据 使用单片机的串口发送并接收数据，TXD接到红外发送管，RXD接到红外接收头，实现无线通信。一般红外接收模块的解调频率为38KHz，当它接收38KHz左右的红外信号时将输出低电平，但连续输出低电平的时间是有限制的（如100ms），也就是说发送数据的低电平宽度是有限制的。需要注意的是发送管应与接收头平行，否则接收头可能接收不到来自发射管的反射光。 要求
2、在本设计过程中，通过设计合适的硬件电路及对应的软件，实现上述的控制过程，同时写出合格的课程设计说明书。 二、要求及主要内容1硬件电路设计 （1）完成89C51应用系统设计(晶振电路， 上电复位电路等) （2）红外收发模块与单片机的正确连接； 2程序设计 编写程序当红外接收管接到红外线时对应发光二极管点亮。 要求完成主程序的设计及对应的子程序设计。 3选芯片, 元件按设计连线 4完成子程序调试 5完成总调试 三、途径和方法 综合运用单片机和电子电路相关知识，实现本次设计。进行程序设计时先画流程图再进行程序设计。子程序调试按以下步骤进行：（1） 实验板与PC机联机。 （2）在连续运行状态下，使用较
3、厚的白纸挡住红外线发射管红外信号，使其反射发射到接收头，观察发光管是否点亮。 四、时间安排 1课题讲解：2小时。 2阅读资料：10小时。 3撰写设计说明书：12小时。 4修订设计说明书：6小时。 五、主要参考资料 1 胡汉才单片机原理与接口技术M：清华大学，1995.62楼然苗等51系列单片机设计实例M：航空航天，2003.3 3何立民. 单片机高级教程M：航空航天大学，20014 赵晓安. MCS-51单片机原理及应用M. XX：XX大学，2001.35 肖洪兵. 跟我学用单片机M. ：航空航天大学,2002.8 6 夏继强. 单片机实验与实践教程M. ：航空航天大学, 2001 7于凤明单
4、片机原理及接口技术M：中国轻工业1998指导教师（签字）： 教研室主任（签字）：批准日期： 年 月 日摘 要本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。关键词：单片机；红外传感器；数据采集；报警电路目 录1引言11.1设计
5、任务与要求.12 基础知识22.1 热释电红外传感器简单介绍.22.2 PIR的原理特性22.3 AT89C51单片机简单概述.32.3.1 AT89C51单片机的结构.32.3.2 AT89C51管脚说明.43 方案设计.63.1 总体设计思路.63.2 具体电路模块设计.73.2.1 热释电红外传感器原理.73.2.2 放大电路的设计.83.2.3 时钟电路的设计.83.2.4 复位电路的设计.93.2.5 发光二极管报警电路的设计.93.2.6 声音报警电路的设计.103.3 系统硬件电路的选择及说明103.4 软件的程序实现113.4.1 主程序工作流程图.113.4.2中断服务程序工
6、作流程图.124设计编程程序.125 软件仿真.146 总结.157 参考文献.16附录一 单片机控制的红外防盗报警器原理图17附录二 单片机控制的红外防盗报警器PCB图18附录三 Proteus仿真原理图191 引言随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本设计中所使用的红外线是不可见光，有
7、很强的隐蔽性和XX性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。1.1 设计任务与要求(1)该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。(2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。(3)系统可
8、实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声(4)红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护X围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可采用声光信号。2 基础知识介绍2.1 热释电红外传感器简单介绍热释电红
9、外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路2。如图1示为热释电红外传感器的内部电路框图。图1 热释电红外传感器的内部电路框图2.2 PIR的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。人体辐射的红外线中心波长为9-10um，而探测元件的波长灵敏度在0.2-20umX围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长X围为7-10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人
