传感器课程设计-基于单片机的红外报警系统设计精选.doc

传感器课程设计 基 于 单 片 机 的 红 外 报 警 系 统 设 计4 2016年6月 目录 一、设计要求 1 1、存在的问题 1 2、选题依据 1 3、基础知识 1 3.1热释红外传感器简单介绍 1 3.2 STC89C51单片机的简单概述 2 3.3 STC89C51单片机的管脚说明 3 3.4 STC89C51单片机的主要特性 6 3.5 STC89C51单片机的工作周期 6 二、基本原理 7 三、硬件电路设计 8 3.1实现的功能 8 3.2各功能模块设计方案 8 3.2.1声光报警模块： 8 3.2.2数码显示模块： 8 3.2.3红外探测器模块： 8 3.3主机电路设计 10 3.3.1主机部分 10 3.3.2内部时钟电路的设计 11 3.3.3外部时钟电路的设计 11 3.3.4蜂鸣器电路的设计 12 3.3.5复位电路的设计 12 四、软件设计 14 4.1主程序流程图 14 五、结论 14 六、心得体会 15 七、参考文献 15 安装调试实验报告 16 电路原理图、印制板图 16 原理图 16 实物图 17 元器件清单 18 程序清单 19 正文 一、设计要求 1、存在的问题 现如今，治安问题已然非常严重。小偷小摸、入室抢劫这类事情发生频率非常高。这就需要在建筑物周围以及内部重点区域安装防盗装置。 世面上已有的报警装置都存在着一些漏洞，所以结合已存在的报警装置，取长补短，设计出一种简单有效、性能良好的红外探测报警装置。 本设计的报警系统所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和必威体育官网网址性，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。 2、选题依据 随着时代的进步、科技的发展，人们对生活的品质的追求越来越高，也对安全问题越来越重视。人们需要一种简单有效的家庭防盗报警系统，能可靠的保护家庭安全，若有情况可以立即发现并及时向主人发出信号，将险情扼杀在摇篮中，或是减小损失。这样即使出门在外，人们也可以安心的工作、娱乐。因此，家庭防盗报警系统的需求量很很大的，也很重要。 3、基础知识 3.1热释红外传感器简单介绍 热势红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测原件。是一种能检测人体的红外线而输出电信号的传感器，它能组成放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共外线能量的变化，并将其转化成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。如图所示为热释电红外传感器的内部电路框图。 热释电红外传感器内部电路框图 3.2 STC89C51单片机的简单概述 STC89C51单片机的结构 STC89C51单片机是美国Stcmel公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用Stcmel公司的高密度、非异失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大【3】。STC89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。 图2-2为STC89C51单片机的基本组成功能方块图。由图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。 下面介绍几个主要部分。 STC89C51功能方块图 1. 中央处理器（CPU） 中央处理器是单片机最核心的部分，是单片机的大脑和心脏，具有运算和控制功能。STC89C51的CPU是一个字长为8位的中央处理单元，即它对数据的处理是按字节为单位进行的。 2.数据存储器（内部RAM） 芯片中共有256B的RAM单元，但其中后128个单元（80H-0FFH）被专用寄存器占用，能作为寄存器提供用户使用的只是前128个单元（00-7FH），用于存放可读写的数据。 因此常说的内部数据存储器是指前128个单元，简称内部RAM。 3.程序存储器（内部ROM） 芯片内部有4 KB的掩膜ROM，可用于存放程序、原始数据和表格等，因此称为程序存储器，简称内部ROM。 4. 定时器/计数器 出于控制应用的需要，芯片内部共有两个16位的定时器/计数器以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对单片机进行控制。 5. 并行I/O 口 STC89C51共有4 个8 位的I/O口（P0、P1、P2、P3口），可以实现数据的并行输入/输出。 6. 串行口 STC89C51