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1、 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 30页 共 39 页引言随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高,人们都迫切希望在一种安全而舒服的环境下生活。人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。针对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其需求也越来越高。本课题设计运用单片机技术设计了一红外线防盗报警器。现在电子防盗报警器近几年来正走红市场，需求量日益增大，发展迅速。电子防盗报警器也象其他电子设备一样，经历了从电子管，晶体管分立元件，小规模集成电路，大规模集成电路以及到微电脑的发展过程，目前已进入了第四代。从整个电子产品发展的长河来看，电子防盗报警器始终是作为电子产
2、品的重要成员而受到广大电子科技工作者的重视，今后仍然如此。单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域，可以说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落。红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，他在各领域都得到广泛的应用。由于它是不可见光，因此用他做防盗报警监控器，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干扰能力强。串行通讯在通讯领域被广泛应用，标准的RS232接口已成为计算机、计算机外设、交换机和许多通讯设备的标准接口。微机与微机、微机与外设、微机与程控交换机等都可以通过RS232接口进行方便的连接，以实现控制外设和传输数据等目的。在串行接口连接中，按连接
3、方式可分为两类：有规程连接和无规程连接。无规程连接原理比较简单，通讯双方无握手过程。一方有数据需要发送，则立即通过串行接口发送出去，另一方被动接受。该方式虽然容易实现但数据发送的完整性却无法得到保证，在关键任务的连接中均不采用该方式，笔者在此不再赘述。而有规程通讯过程则不同，在甲方有数据发送请求时，则向乙方发送“请求发送数据”命令。乙方收到后，如准备就绪，则回送确认信息。甲方得到乙方的确认后方可发送数据。在大多数情况下，乙方要对收到的数据进行校验，校验正确发送“通讯终止”命令，否则可发送“重发”命令。课题设计的目的是当检测有人闯入时输出信号去驱动声光报警电路，产生声光报警。以及通过RSR232
4、串口电路将7位数码显示管的数字传输到PC机上显示。1 芯片介绍1.1 AT89S52AT89S52是一种低功耗高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。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。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，拥有灵活的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多潜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
5、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。1.1.1 引脚结构引脚结构图如图1.1所示 图1.1 AT89S52管脚结构图1.1.2 引脚内部结构图及各管脚功能介绍 引脚内部结构图如图1.2所示 图1.2 引脚内部结构图VCC：电源GND：地P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1
6、”时，引脚用作高阻抗输入。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表1.1所示：表1.1 P1口管脚第二功能引脚号第二功能P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入
7、），时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5MOSI（在系统编程用）P1.6MISO（在系统编程用）P1.7SCK（在系统编程用）P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVXDPTR）时，P2.0口送出高八位地址。P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3输出缓冲器能驱动4个TTL
8、逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。 P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表1.2所示： 表1.2 P3口管脚第二功能 引脚号第二功能P3.0RXD（串行输入）P3.1TXD（串行输出）P3.2INTO(外部中断0)P3.3INTO(外部中断0)P3.4T0（定时器0外部输入）P3.5T1（定时器1外部输入）P3.6WR(外部数据存储器写选通)P3.7RD(外部数据存储器写选通)RST：复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成
9、后，RST脚输出96个晶振周期的高电平。XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。1.1.3 存储器结构MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K寻址。程序存储器：如果EA引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。对于89S52，如果EA 接VCC，程序读写先从内部存储器（地址为0000H1FFFH）开始，接着从外部寻址，寻址地址为：2000HFFFFH。数据存储器：AT89S52 有256 字节片内数据存储器。高128 字节与特殊功能寄存器重叠。也就是说高128字节与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理
10、上是分开的。当一条指令访问高于7FH 的地址时，寻址方式决定CPU 访问高128 字节RAM 还是特殊功能寄存器空间。直接寻址方式访问特殊功能寄存器（SFR）。例如，下面的直接寻址指令访问0A0H（P2口）存储单元MOV 0A0H , #data使用间接寻址方式访问高128 字节RAM。例如，下面的间接寻址方式中，R0 内容为0A0H，访问的是地址0A0H的寄存器，而不是P2口（它的地址也是0A0H）。MOV R0 , #data堆栈操作也是简介寻址方式。因此，高128字节数据RAM也可用于堆栈空间。1.1.4 捕捉方式在捕捉模式下，通过T2CON中的EXEN2来选择两种方式。如果EXEN2=
11、0，定时器2时一个16位定时/计数器，溢出时，对T2CON 的TF2标志置位，TF2引起中断。如果EXEN2=1，定时器2做相同的操作。除上述功能外，外部输入T2EX引脚（P1.1）1至0的下跳变也会使得TH2和TL2中的值分别捕捉到RCAP2H和RCAP2L中。除此之外，T2EX 的跳变会引起T2CON 中的EXF2 置位。像TF2 一样，T2EX 也会引起中断。捕捉模式如图1.3所示。 图1.3 定时器的捕捉模式1.1.5 中断AT89S52 有6个中断源：两个外部中断（INT0 和INT1），三个定时中断（定时器0、1、2）和一个串行中断。这些中断如表1.3所示每个中断源都可以通过置位或
12、清除特殊寄存器IE 中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。IE还包括一个中断允许总控制位EA，它能一次禁止所有中断。如表5所示，IE.6位是不可用的。对于AT89S52，IE.5位也是不能用的。用户软件不应给这些位写1。它们为AT89系列新产品预留。定时器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或逻辑触发。程序进入中断服务后，这些标志位都可以由硬件清0。实际上，中断服务程序必须判定是否是TF2 或EXF2激活中断，标志位也必须由软件清0。定时器0和定时器1标志位TF0 和TF1在计数溢出的那个周期的S5P2被置位。它们的值一直到下一个周期被电路捕捉下来。然而，定时器2 的标志位
13、TF2 在计数溢出的那个周期的S2P2被置位，在同一个周期被电路捕捉下来。表1.3 中断允许控制寄存器（IE）（MSB） （LSB）EA 一ET2ESET1EX1ET0EXO中断允许控制位1，允许中断中断允许控制位0，禁止中断符号位地址功能EAIE.7中断总允许控制位。EA=0，中断总禁止；EA=1，各中断由各自的控制位设定-IE.6预留ET2IE.5定时器2中断允许控制位ESIE.4串行口中断允许控制位ET1IE.3定时器1中断允许控制位EX1IE.2外部中断1允许控制位ET0IE.1定时器0中断允许控制位EX0IE.0外部中断1允许控制位1.1.6 晶振AT89S52 单片机有一个用于构成
14、内部振荡器的反相放大器，XTAL1 和XTAL2 分别是放大器的输入、输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来一起构成自激振荡器。从外部时钟源驱动器件的话，XTAL2 可以不接，而从XTAL1 接入，如图1.4和1.5所示。由于外部时钟信号经过二分频触发后作为外部时钟电路输入的，所以对外部时钟信号的占空比没有其它要求，最长低电平持续时间和最少高电平持续时间等还是要符合要求的。 图1.4 内部振荡电路连接图 图1.5 外部振荡电路连接图石英晶振 C1,C2=30PF10PF陶瓷谐振器 C1,C2=40PF10PF1.2 六向反相器74LS041.2.1 简要说明04为六组反向器，共有54/7404、54/74H04、54/74S04、54/74LS04四种线路结构形式，其主要电特性的典型值如下表1.4所示： 表1.4 主要电特性典型值型 号 Tplh Tphl Pd5404/7404 12ns 8ns 60mW54H04/74H04 6ns 6.5ns
