基于單片機(jī)的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考模板

1、 基于單片機(jī)的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)作者姓名：何 超專業(yè)名稱：電子信息科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師：李 蘭 英- 1 - / 67摘要（章標(biāo)題，小二號(hào)，黑體，加粗，居中，本頁(yè)開始以阿拉伯?dāng)?shù)字1開始編頁(yè)號(hào)，直到全文結(jié)束）人們生活水平不斷提高，對(duì)私有財(cái)產(chǎn)的保護(hù)意識(shí)在不斷的增強(qiáng)，因而對(duì)防盜措施提出了新的要求。 本設(shè)計(jì)就是為了滿足預(yù)防盜竊等意外事件的需要而設(shè)計(jì)的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)。目前市面上主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開關(guān)電子防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見的報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn)。本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡(jiǎn)單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、

2、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。同時(shí)它的信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和PC機(jī)通信，便于多用戶統(tǒng)一管理。本設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。硬件部分包括單片機(jī)控制電路、紅外探頭電路、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路、LED控制電路等部分組成。處理器采用51系列單片機(jī)AT89S51。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。軟件部分可以劃分為以下幾個(gè)模塊：數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)警和顯示等子函數(shù)。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)、紅外傳感器、數(shù)據(jù)采集、報(bào)警電路。Abstract（章標(biāo)題，小二號(hào)，黑體，加粗，居中，本頁(yè)開始以阿拉伯?dāng)?shù)字1開始編頁(yè)號(hào)，直到全文結(jié)束）The people living standard

3、enhances unceasingly, to private property protection consciousness in unceasing enhancement, thus set the new request to the security measure. This design is to satisfy the prevention to rob the orchard security alarm system which, the burglary and so on accident needs to design. At present in the m

4、arket condition equips mainly has the pressure totouch the hair style burglar alarm, the switch electron burglar alarmand the pressure shields light the hair style burglar alarmand so on each kind of alarm apparatus, but these kind of quite commonalarm apparatuses all have some shortcomings. This sy

5、stem used hashotly released the electricity infrared sensor, its manufacturesimple, cost low, installm the antijamming ability strong, thesensitivity high, safe was reliable. This kind of security installmenthiding, was not easily discovered by the bandits and thieves.Simultaneously its signal after

6、 monolithic integrated circuit systemprocessing the convenience and P the C machine correspondence, isadvantageous for the multiuser unification management.This design designs two parts including the hardware and software. Thehardware partially including the monolithic integrated circuit controlcirc

7、uit, infrared pokes head in the electric circuit, the actuationexecution alarm circuit, the LED control circuit and so on the partialcompositions. The processor uses 51 series monolithic integratedcircuits AT89S51, the overall system is works under the systemsoftware control. The system program may

8、divide into following severalmodules: The data acquisition, the keyboard control, reports to thepolice with the demonstration small steelyard function.Key words: AT89S51 monolithic integrated circuit,infrared sensor,data acquisition, alarm circuit.目錄（章標(biāo)題，小二號(hào)，黑體，加粗，居中）（下面的目錄使用Word標(biāo)題及目錄功能自動(dòng)生成）1. 緒論11.

9、1 課題研究意義11.2 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1 13 方案選擇2. 各功能模塊設(shè)計(jì)22.1 PIR傳感器簡(jiǎn)單介紹22.2 PIR 的原理特性22.3 PIR 結(jié)構(gòu)特性3AT89S51單片機(jī)概述6 3.1 AT89S51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)63.1.1管腳說明8 3.1.2 主要特性11 3.1.3 振蕩器特性11 3.2 AT89S51單片機(jī)的工作周期12 3.3 AT89S51單片機(jī)的工作過程和工作方式13 3.4 AT89S51的指令系統(tǒng)163. 總體系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)184.1 系統(tǒng)概述184.2 總體設(shè)計(jì)194.3 系統(tǒng)硬件選擇194.4 硬件電路實(shí)現(xiàn)204.5 軟件的程序?qū)崿F(xiàn)214. PCB畫圖及實(shí)

10、物制作27結(jié)論2727致謝28參考文獻(xiàn) 29前言（章標(biāo)題，小二號(hào)，黑體，加粗，居中，本頁(yè)開始以阿拉伯?dāng)?shù)字1開始編頁(yè)號(hào)，直到全文結(jié)束）（前言及每一章應(yīng)另起一頁(yè)）隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和安全防范意識(shí)的增強(qiáng)，人們?cè)絹碓阶⒅刈陨硭幍沫h(huán)境是否安全同時(shí)，汽車的防盜也被列入了研發(fā)議程。也因此本論文的設(shè)計(jì)變應(yīng)運(yùn)而生。論文的第一階段的主要任務(wù)是熟悉有關(guān)的如protell等的實(shí)際軟件和單片機(jī)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)單片機(jī)系統(tǒng)的c語(yǔ)言編程和設(shè)計(jì)，從而達(dá)到正確的制作出本設(shè)計(jì)的最終實(shí)物基于單片機(jī)的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)。第二階段是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下熟悉并運(yùn)用第一階段基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行各模塊的功能設(shè)計(jì)，編寫相應(yīng)模塊的代碼

11、，然后進(jìn)行理論設(shè)計(jì)的修改和仿真調(diào)試，最后進(jìn)行組裝調(diào)試。通過教師的悉心指導(dǎo)自身努力，完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求任務(wù)和要求成功的做出了基于單片機(jī)的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。只要合理的安裝和布防，該設(shè)計(jì)就可完成汽車的實(shí)時(shí)防盜和報(bào)警，從而達(dá)到對(duì)汽車的保護(hù)作用。基于單片機(jī)的汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)，由紅外熱釋電傳感器、溫濕度傳感器、DS1302時(shí)鐘電路、EEPROM存儲(chǔ)電路、液晶屏和鍵盤組成。其主要功能有：1、 紅外熱釋電傳感器獲取人體入侵信息，當(dāng)監(jiān)控功能打開并且有人入侵時(shí)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，LED紅色報(bào)警燈亮。2、 報(bào)警時(shí)間自動(dòng)存儲(chǔ)至EEPROM存儲(chǔ)器，當(dāng)按“Review”查詢按鈕時(shí)顯示最近一次報(bào)警時(shí)間，如圖2所示

12、。3、 不間斷測(cè)量當(dāng)前溫度和濕度數(shù)據(jù)，并在液晶屏上實(shí)時(shí)顯示。4、 具備不間斷時(shí)鐘電路，當(dāng)前時(shí)間在液晶屏顯示。時(shí)鐘電路具有后備電池，系統(tǒng)掉電后時(shí)鐘依然運(yùn)行，再次上電顯示當(dāng)前時(shí)間，無須重新調(diào)時(shí)。5、 可以通過設(shè)置鍵打開或關(guān)閉監(jiān)控報(bào)警功能，系統(tǒng)上電處于報(bào)警關(guān)閉狀態(tài)，按一次設(shè)置鍵打開報(bào)警功能，液晶屏顯示“A”，繼續(xù)按設(shè)置鍵進(jìn)入時(shí)鐘校準(zhǔn)功能，此時(shí)報(bào)警功能關(guān)閉。6、 可以通過設(shè)置鍵調(diào)校時(shí)鐘初始值，具體方法是連續(xù)按設(shè)置鍵直至“年”、“月”、“日”、“時(shí)”、“分”、“秒”相應(yīng)的位置閃爍，再通過Up鍵和Down鍵調(diào)整數(shù)值，調(diào)整完畢繼續(xù)按設(shè)置鍵進(jìn)入正常狀態(tài)。7、 任何狀態(tài)，按查詢Review鍵可以查詢上次報(bào)警時(shí)間

13、，再次按Review鍵退出查詢狀態(tài)。1各功能模塊的概述1.1單片機(jī)最小系統(tǒng)的應(yīng)用介紹11.1. 時(shí)鐘電路在設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路之前，讓我們先了解下51 單片機(jī)上的時(shí)鐘管腳：XTAL1（19 腳） ：芯片內(nèi)部振蕩電路輸入端。XTAL2（18 腳） ：芯片內(nèi)部振蕩電路輸出端。XTAL1 和XTAL2 是獨(dú)立的輸入和輸出反相放大器，它們可以被配置為使用石英晶振的片內(nèi)振蕩器，或者是器件直接由外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。圖2 中采用的是內(nèi)時(shí)鐘模式，即采用利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTAL1、XTAL2 的引腳上外接定時(shí)元件（一個(gè)石英晶體和兩個(gè)電容），內(nèi)部振蕩器便能產(chǎn)生自激振蕩。一般來說晶振可以在1.2 12MHz 之間任選，

14、甚至可以達(dá)到24MHz 或者更高，但是頻率越高功耗也就越大。在本實(shí)驗(yàn)套件中采用的11.0592M 的石英晶振。和晶振并聯(lián)的兩個(gè)電容的大小對(duì)振蕩頻率有微小影響，可以起到頻率微調(diào)作用。當(dāng)采用石英晶振時(shí)，電容可以在20 40pF 之間選擇（本實(shí)驗(yàn)套件使用30pF）；當(dāng)采用陶瓷諧振器件時(shí)，電容要適當(dāng)?shù)卦龃笠恍?，?0 50pF 之間。通常選取33pF 的陶瓷電容就可以了。另外值得一提的是如果讀者自己在設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的印刷電路板（PCB） 時(shí)，晶體和電容應(yīng)盡可能與單片機(jī)芯片靠近，以減少引線的寄生電容，保證振蕩器可靠工作。檢測(cè)晶振是否起振的方法可以用示波器可以觀察到XTAL2 輸出的十分漂亮的正弦波，也可

15、以使用萬用表測(cè)量（ 把擋位打到直流擋，這個(gè)時(shí)候測(cè)得的是有效值）XTAL2 和地之間的電壓時(shí)，可以看到2V 左右一點(diǎn)的電壓。1.1.2 復(fù)位電路在單片機(jī)系統(tǒng)中，復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的，當(dāng)程序跑飛（運(yùn)行不正常）或死機(jī)（停止運(yùn)行）時(shí)，就需要進(jìn)行復(fù)位。MCS-5l 系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST（ 第9 管腳） 出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電自動(dòng)復(fù)位和開關(guān)復(fù)位。圖2 中所示的復(fù)位電路就包括了這兩種復(fù)位方式。上電瞬間，電容兩端電壓不能突變，此時(shí)電容的負(fù)極和RESET 相連，電壓全部加在了電阻上，RESE

16、T 的輸入為高，芯片被復(fù)位。隨之+5V電源給電容充電，電阻上的電壓逐漸減小，最后約等于0，芯片正常工作。并聯(lián)在電容的兩端為復(fù)位按鍵，當(dāng)復(fù)位按鍵沒有被按下的時(shí)候電路實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，在芯片正常工作后，通過按下按鍵使RST管腳出現(xiàn)高電平達(dá)到手動(dòng)復(fù)位的效果。一般來說，只要RST 管腳上保持10ms 以上的高電平，就能使單片機(jī)有效的復(fù)位。圖中所示的復(fù)位電阻和電容為經(jīng)典值，實(shí)際制作是可以用同一數(shù)量級(jí)的電阻和電容代替，讀者也可自行計(jì)算RC 充電時(shí)間或在工作環(huán)境實(shí)際測(cè)量，以確保單片機(jī)的復(fù)位電路可靠。其接法具體如下圖：1.2熱釋電紅外傳感器的介紹熱釋電傳感器是一種將熱量變化轉(zhuǎn)換為電量變化的能量轉(zhuǎn)換器件。因紅外線具

17、有很強(qiáng)的熱效應(yīng)，當(dāng)交互變化的紅外線照射到晶體表面時(shí)，晶體溫度迅速變化，這時(shí)會(huì)發(fā)生電荷的變化，從而形成一個(gè)明顯的外電場(chǎng)，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。熱釋電紅外傳感器內(nèi)部的熱釋電晶體的極化，隨著溫度的變化而變化。當(dāng)恒定的紅外輻射照射在探測(cè)器探頭上時(shí)，熱釋電晶體溫度不變，晶體對(duì)外呈電中性，探測(cè)器沒有電信號(hào)輸出，因而恒定的紅外輻射不能被檢測(cè)到。另外熱釋電晶體輸出的是電信號(hào)，不能直接使用，需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式，該電阻阻抗高達(dá)104M歐，故引入N 溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管接成共漏形式來完成阻抗變換。熱釋電紅外線元件是一種典型的熱量傳感器，常用紅外光發(fā)射能量作為整個(gè)防盜報(bào)警裝置中檢測(cè)入侵者及其活動(dòng)的手段。1.2

18、.1被動(dòng)式熱釋電傳感器防盜報(bào)警工作原理熱釋電人體紅外線傳感器是上世紀(jì)80年代末期出現(xiàn)的一種新型傳感器件， 現(xiàn)在電子防盜報(bào)警設(shè)備研制中已得到廣泛的應(yīng)用。通常我們采用的熱釋電傳感器防盜報(bào)警電路，是利用該電路檢測(cè)到有人進(jìn)入防范區(qū)時(shí)通過能量變化導(dǎo)致產(chǎn)生電信號(hào)，最終電聲報(bào)警。其工作原理如下：一般人體體溫是37，所以會(huì)發(fā)出波長(zhǎng)10um左右的紅外線，被動(dòng)式紅外傳感器探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10um 左右的紅外線進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10um 左右的紅外線通過菲涅耳濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上，紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)后續(xù)電路檢

19、測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)了。在紅外探頭中有兩個(gè)關(guān)鍵性的器件，一個(gè)是熱釋電紅外傳感器，它能將波長(zhǎng)為8 12um 之間的紅外信號(hào)的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并對(duì)自然界中的可見光信號(hào)具有抑制作用，因此在紅外探測(cè)器的有效警戒區(qū)內(nèi)，當(dāng)無人體移動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，沒有信號(hào)變化，所以不能產(chǎn)生電信號(hào)，也不會(huì)報(bào)警；當(dāng)人體進(jìn)人警戒區(qū)，通過菲涅耳透鏡，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號(hào)，此時(shí)產(chǎn)生電信號(hào)，從而報(bào)警。另外一個(gè)器件就是菲涅耳透鏡，它具有聚焦-即將熱釋電的紅外信號(hào)反射在紅外傳感器上的作用， 還能將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的移動(dòng)物體能以溫度變化的形式在熱釋

20、電紅外傳感器上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)，這樣熱釋電紅外傳感器產(chǎn)生變化的電信號(hào)，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。1.2.2被動(dòng)式紅外報(bào)警器組成結(jié)構(gòu)被動(dòng)式紅外報(bào)警器主要由菲涅耳光學(xué)系統(tǒng)、熱釋電紅外傳感器、信號(hào)濾波和放大電路、信號(hào)處理和報(bào)警電路等幾部分組成( 如圖1 所示) 。圖1 被動(dòng)式紅外報(bào)警器組成框圖菲涅爾透鏡一般采用聚乙烯塑料片制成，顏色為乳白色或黑色，呈半透明狀，但對(duì)波長(zhǎng)為10Lm左右的紅外線來說卻是透明的。菲涅耳透鏡的焦點(diǎn)一般為5 厘米左右，除有聚焦作用還可形成可見區(qū)和盲區(qū)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般把菲涅耳透鏡固定在傳感器正前方1 5 厘米的地方。當(dāng)物體射出的紅外線通過菲涅耳透鏡后，傳到熱釋電紅外探

21、測(cè)器，這時(shí)熱釋電紅外探測(cè)器將輸出脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)經(jīng)放大和濾波后，由電壓比較器將其與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)輸出信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，報(bào)警電路發(fā)出警報(bào)。被動(dòng)式熱釋電紅外探頭的優(yōu)點(diǎn)是本身不發(fā)生各種類型的輻射，器件的功耗小、隱蔽性好、價(jià)格低。缺點(diǎn)是具有容易受各種熱源、光源及射頻輻射的干擾；被動(dòng)紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收；當(dāng)環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)和靈敏度下降，有時(shí)還會(huì)短時(shí)失靈。目前市場(chǎng)上經(jīng)常采用P288型熱釋電紅外傳感器作為敏感元件，能以非接觸方式檢測(cè)出人體輻射出的紅外能量，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。該傳感器外接12V電源，內(nèi)部裝有菲涅耳透鏡，檢測(cè)區(qū)域?yàn)榍蛐?，有效警戒距離為1

22、2 15m，方向角為85度。當(dāng)紅外警戒區(qū)內(nèi)無移動(dòng)物體時(shí)，傳感器無輸出信號(hào)，報(bào)警電路不工作；當(dāng)有人闖入警戒區(qū)時(shí)，只要人體移動(dòng)，其輻射出的紅外線便會(huì)被熱釋電紅外傳感器所接收，并輸出微弱的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器A1和A2放大后，會(huì)輸出一個(gè)較強(qiáng)的電信號(hào)。再輸送給由A3 和A4 組成的雙限電壓比較器。具體電路如圖2所示：圖2 熱釋電傳感器檢測(cè)電路1.2.3DYP-ME003人體感應(yīng)傳感器圖2所示電路比較繁瑣，調(diào)試難度也較大。目前市場(chǎng)上有集成紅外人體感應(yīng)傳感器，將熱釋電傳感器、菲涅耳透鏡和調(diào)理電路集成在一個(gè)模塊上，可以實(shí)現(xiàn)5伏電壓供電，性能穩(wěn)定，使用方便。DYP-ME003人體感應(yīng)傳感器就是這樣一款基

23、于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品，靈敏度高，可靠性強(qiáng)，超低電壓工作模式，廣泛應(yīng)用于各類自動(dòng)感應(yīng)電器設(shè)備，尤其是干電池供電的自動(dòng)控制產(chǎn)品中。其功能特點(diǎn)：l 全自動(dòng)感應(yīng)：人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。l 光敏控制（可選擇，出廠時(shí)未設(shè)）：可設(shè)置光敏控制，白天或光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)。l 溫度補(bǔ)償(可選擇，出廠時(shí)未設(shè))：在夏天當(dāng)環(huán)境溫度升高至3032，探測(cè)距離稍變短，溫度補(bǔ)償可作一定的性能補(bǔ)償。l 兩種觸發(fā)方式：a.不可重復(fù)觸發(fā)方式:即感應(yīng)輸出高電平后，延時(shí)時(shí)間段一結(jié)束，輸出將自動(dòng)從高電平變?yōu)榈碗娖剑籦.可重復(fù)觸發(fā)方式：即感應(yīng)輸出高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人體在

24、其感應(yīng)范圍活動(dòng)，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖剑ǜ袘?yīng)模塊檢測(cè)到人體的每一次活動(dòng)后會(huì)自動(dòng)順延一個(gè)延時(shí)時(shí)間段，并且以最后一次活動(dòng)的時(shí)間為延時(shí)時(shí)間的起始點(diǎn))。l 具有感應(yīng)封鎖時(shí)間(默認(rèn)設(shè)置:2.5S封鎖時(shí)間)：感應(yīng)模塊在每一次感應(yīng)輸出后（高電平變成低電平），可以緊跟著設(shè)置一個(gè)封鎖時(shí)間段，在此時(shí)間段內(nèi)感應(yīng)器不接受任何感應(yīng)信號(hào)。l 工作電壓范圍寬：默認(rèn)工作電壓DC4.5V-20V。l 微功耗：靜態(tài)電流<50微安，特別適合干電池供電的自動(dòng)控制產(chǎn)品。l 輸出高電平信號(hào)：可方便與各類電路實(shí)現(xiàn)對(duì)接。DYP-ME003人體感應(yīng)傳感器的感應(yīng)范圍如圖3所示： 圖3 DYP-ME00

25、3人體感應(yīng)傳感器的感應(yīng)范圍DYP-ME003人體感應(yīng)傳感器的電氣參數(shù)如表1所示：表1 DYP-ME003人體感應(yīng)傳感器的電氣參數(shù)電氣參數(shù)DYP-ME003人體感應(yīng)模塊工作電壓范圍DC 4.5-20V靜態(tài)電流 <50uA 電平輸出高3.3 V /低0V 觸發(fā)方式L不可重復(fù)觸發(fā)/H重復(fù)觸發(fā) 延時(shí)時(shí)間5-200S(可調(diào))可制作范圍零點(diǎn)幾秒-幾十分鐘封鎖時(shí)間2.5S(默認(rèn))可制作范圍零點(diǎn)幾秒-幾十秒電路板外形尺寸 32mm*24mm感應(yīng)角度 <100度錐角感應(yīng)距離7米以內(nèi)工作溫度-15-+70度感應(yīng)透鏡尺寸直徑:23mm(默認(rèn))其外型如圖4所示： 圖4 DYP-ME003人體感應(yīng)傳感器外型

26、圖1.3、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路1.3.1 DS1302的結(jié)構(gòu)及工作原理DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 1.3.2 引腳功能及結(jié)構(gòu)DS1302的引

27、腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc10.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過

28、程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，后面有詳細(xì)說明。SCLK為時(shí)鐘輸入端。 下圖為DS1302的引腳功能圖： DS1302封裝圖1.3.3 DS1302的控制字節(jié)DS1302 的控制字如圖2所示?？刂谱止?jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位0)如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1

29、表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 1.3.4 數(shù)據(jù)輸入輸出(I/O)在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。 1.3.5 DS1302的寄存器DS1302有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表1。 此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外

30、的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。 1.3。6 DS1302實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的軟硬件 DS1302與CPU的連接需要三條線，即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)。圖3示出DS1302與89C2051的連接圖，其中，時(shí)鐘的顯示用LCD。 1.3.7 DS1302與CPU的連接實(shí)際上，在調(diào)試程序時(shí)可以不加電容器，只加一個(gè)32.7

31、68kHz 的晶振即可。只是選擇晶振時(shí)，不同的晶振，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入DS18B20，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)溫度。只要占用CPU一個(gè)口線即可。 LCD還可以換成LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的10位多功能8段液晶顯示模塊LCM101，內(nèi)含看門狗(WDT)/時(shí)鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，并有內(nèi)置顯示RAM，可顯示任意字段筆劃，具有34線串行接口，可與任何單片機(jī)、IC接口。功耗低，顯示狀態(tài)時(shí)電流為2A (典型值)，省電模式時(shí)小于1A，工作電壓為2.4V3.3V，顯示清晰。 1.4、LCD顯示電路液晶顯示簡(jiǎn)介液晶顯示原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過

32、電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。液晶顯示器的分類液晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（Static）、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（Active Matrix）三種。液晶顯示器各種圖形的顯示原理:線段的顯示點(diǎn)陣圖形式液晶由M×N個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD

33、顯示屏有64行，每行有128列，每8列對(duì)應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上64×16個(gè)顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD

34、顯示的基本原理。字符的顯示用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由6×8或8×8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。漢字的顯示漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占32B，分左右兩半，各

35、占16B，左邊為1、3、5右邊為2、4、6根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)齊，送第三個(gè)字節(jié)直到32B顯示完就可以LCD上得到一個(gè)完整漢字。1082 1602字符型LCD簡(jiǎn)介字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。下面以長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般1602字符型液晶顯示器實(shí)物如圖10-53：圖10-53 1602字符型液晶顯示器實(shí)物圖108.2.1 1602

36、LCD的基本參數(shù)及引腳功能1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖10-54所示：圖10-54 1602LCD尺寸圖1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:16×2個(gè)字符芯片工作電壓:4.55.5V工作電流:2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm引腳功能說明1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表10-13所示:編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VD

37、D電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極表10-13：引腳接口說明表第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可

38、以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。10823 1602LCD的指令說明及時(shí)序1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表10-14所示：序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L*6置

39、功能00001DLNF*7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容表10-14：控制命令表1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低

40、電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或

41、者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。與HD44780相兼容的芯片時(shí)序表如下：讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0D7=指令碼，E=高脈沖輸出無讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無表10-15：基本操作時(shí)序表讀寫操作時(shí)序如圖10-55和10-56所示：圖10-55 讀操作時(shí)序圖10-56 寫操作時(shí)序10824 1602LCD的RAM地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為

42、低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖10-57是1602的內(nèi)部顯示地址。圖10-57 1602LCD內(nèi)部顯示地址例如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷懭腼@示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。1602液

43、晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖10-58所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”1.5、EEPROM存儲(chǔ)器電路1.6、DHT11 濕度傳感器產(chǎn)品概述DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NT

44、C 測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8 位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11 傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP 內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20 米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。TELQQ:308894904用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝

45、。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。2、應(yīng)用領(lǐng)域暖通空調(diào)測(cè)試及檢測(cè)設(shè)備汽車數(shù)據(jù)記錄器消費(fèi)品 自動(dòng)控制氣象站 家電濕度調(diào)節(jié)器 醫(yī)療除濕器 應(yīng)用領(lǐng)域3、接口說明建議連接線長(zhǎng)度短于20 米時(shí)用5K 上拉電阻,大于20 米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻4、電源引腳DHT11 的供電電壓為 35.5V。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF的電容，用以去耦濾波。5、串行接口 (單線雙向)DATA 用于微處理器與 DHT11 之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時(shí)間4ms 左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分

46、,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式:8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù) +8bi 溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi 溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8 位。6、封裝信息7、DHT11 引腳說明1.6、單片機(jī)電路本設(shè)計(jì)選用宏晶公司高性能單片機(jī)STC89C52采用主控芯片，其管腳如圖6所示。圖6 STC89C52單片機(jī)管腳圖該芯片為52內(nèi)核8位單片機(jī)，兼容Intel等52內(nèi)核

47、單片機(jī)，支持ISP下載，適用于常用檢測(cè)控制電路。由STC89C52組成的單片機(jī)系統(tǒng)原理圖如圖6所示。2總體方案設(shè)計(jì)21 系統(tǒng)概述 本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡(jiǎn)單、成本低，安裝比較方便，而 且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽， 不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時(shí)它的信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和機(jī)通信，便于多 用戶統(tǒng)一管理和用戶操作。 為了探測(cè)移動(dòng)人體,通常使用雙元件型熱釋電紅外傳感器,在這種傳感器內(nèi)部,兩 個(gè)敏感元件反相連接,當(dāng)人體靜止時(shí)兩元件極化程度相同,互相抵消。但人體移動(dòng)時(shí), 兩元件極化程度不同,凈輸出電壓不為0 ,從而達(dá)到了探測(cè)移動(dòng)人體的目的。 該設(shè)

48、計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報(bào)警 和顯示等模塊子函數(shù)。電路結(jié)構(gòu)做成可劃分為：熱釋電紅外傳感器、家庭智能報(bào)警 器、單片機(jī)控制電路、LED 控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信 息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地顯示、本地報(bào)警等功能。 就此設(shè)計(jì)的核心模塊來說，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片 機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。 硬件包括單片機(jī)、 輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、在線調(diào)試等幾個(gè) 階段，就本設(shè)計(jì)來說也包

49、括這些過程。它們的進(jìn)程框圖如圖 4-1 所示。 2、2 總體設(shè)計(jì) 本研究設(shè)計(jì)的溫濕度控制器框圖如圖5所示。 圖5 紅外報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)方框圖圖中STC89C52單片機(jī)隨時(shí)監(jiān)控DYP-ME003紅外人體傳感器送來的報(bào)警信號(hào)。當(dāng)報(bào)警功能打開并且傳感器檢測(cè)到有人侵入時(shí)，單片機(jī)通過聲（蜂鳴器）光（LED發(fā)光管）報(bào)警，同時(shí)將入侵時(shí)間記錄在外部存儲(chǔ)芯片AT24C04中。系統(tǒng)還可以即時(shí)顯示當(dāng)前環(huán)境溫濕度值。單片機(jī)每2秒鐘從DHT11溫濕度傳感器中讀入溫度和濕度，在液晶屏上即時(shí)顯示。系統(tǒng)通過DS1302時(shí)鐘電路獲得并顯示當(dāng)前時(shí)間。該時(shí)間初始值可以通過設(shè)置鍵、上調(diào)鍵和下調(diào)鍵設(shè)定，由于具有后備電池，主控系統(tǒng)斷電后時(shí)鐘

50、仍然繼續(xù)運(yùn)行。系統(tǒng)通過四鍵鍵盤切換開、關(guān)報(bào)警狀態(tài)，設(shè)定時(shí)鐘初始值，查詢報(bào)警時(shí)間等。系統(tǒng)各單元電路介紹如下。22.1單片機(jī)電路本設(shè)計(jì)選用宏晶公司高性能單片機(jī)STC89C52采用主控芯片，其管腳如圖6所示。圖6 STC89C52單片機(jī)管腳圖該芯片為52內(nèi)核8位單片機(jī)，兼容Intel等52內(nèi)核單片機(jī)，支持ISP下載，適用于常用檢測(cè)控制電路。由STC89C52組成的單片機(jī)系統(tǒng)原理圖如圖6所示。圖7 單片機(jī)系統(tǒng)電路圖中ALERT引腳輸入DYP-ME003紅外人體傳感器信號(hào)，該信號(hào)為高電平時(shí)有人入侵，為低電平時(shí)表示沒有檢測(cè)到人。DATA引腳為溫濕度傳感器單總線引腳。2402_SCL和2402_SDA為外存

51、芯片AT24C04通信引腳，該芯片為IIC接口芯片，通過時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線二線接口通信。K1、K2、K3、K4為四只按鍵，分別為設(shè)置鍵、上調(diào)鍵、下調(diào)鍵和查詢鍵。L2為報(bào)警LED發(fā)光管。P0.0P0.7為L(zhǎng)CD數(shù)據(jù)線，P2.5P2.7為L(zhǎng)CD控制線。系統(tǒng)采用11.0572MHz外部晶振電路。22.2紅外熱釋電報(bào)警傳感器電路圖8 DYP-ME003紅外人體傳感器電路傳感器使用DYP-ME003紅外人體傳感器，圖中ALERT引腳輸出信號(hào)，該信號(hào)為高電平時(shí)有人入侵，為低電平時(shí)表示無人入侵。R17電阻為下拉電阻，防止管腳誤報(bào)。22.3溫濕度傳感器器及檢測(cè)電路圖9 DHT11溫濕度傳感器外型及管腳DHT11溫

52、濕度傳感器外型及管腳如圖9所示。其中電源引腳的供電電壓為 3.5-5.5V。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間不要發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF 的電容，用以去耦濾波。 DHT11典型應(yīng)用電路如圖9所示，其連接電路簡(jiǎn)單，只需要占用控制器一個(gè)I/O口即可完成上下位的連接。建議連接線長(zhǎng)度短于20時(shí)用5K上拉電阻,大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。圖10 DHT11典型應(yīng)用電路DHT11數(shù)字濕溫度傳感器采用單總線數(shù)據(jù)格式，即單個(gè)數(shù)據(jù)引腳端口完成輸入輸出雙向傳輸。其數(shù)據(jù)包由5Byte（40Bit）組成。一次通訊時(shí)間最大3ms,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分

53、和整數(shù)部分。 一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。 數(shù)據(jù)格式如表2：表2 DHT11數(shù)據(jù)格式22.4、DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、日期、月、年的信息。每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整。時(shí)鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24或12小時(shí)格式。其芯片管腳如圖11所示。 圖11 DS1302管腳圖DS1302 與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口：線1-RES復(fù)位，2-I/O數(shù)據(jù)線和3-SCLK串行時(shí)

54、鐘。時(shí)鐘/RAM 的讀/寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31個(gè)字節(jié)的字符組方式通信，DS1302工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW。DS1302是由DS1202改進(jìn)而來，增加了以下的特性，雙電源管腳用于主電源和備份電源，供應(yīng)Vcc1為可編程涓流充電電源，附加七個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)器。它廣泛應(yīng)用于電話、傳真、便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等。l 實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算2100 年之前的秒分時(shí)日日期星期月年的能力還有閏年調(diào)整的能力;l 31*8位暫存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RAM；l 串行I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少；l 寬范圍工作電壓2.0-5.5V；l 工作電流：2.0V 時(shí),小于300nA；l 讀/寫時(shí)鐘或RAM 數(shù)據(jù)時(shí)有兩種傳送方式：?jiǎn)巫止?jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式；l 8 腳DIP