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1、本科生毕业论文（设计）基于51单片机的遥控防盗报警系统设计 姓 名： 指导教师： 院 系：信息工程学院 专 业：自动化 提交日期： 摘 要2Abstract31绪论41.1 引言41.2光电防盗报警系统的发展状况41.3论文研究的目的和内容51.4 报警系统原理框图5第2章 单片机原理介绍72.1 单片机发展概况72.2 MCS-51单片机内部结构7第3章 传感器检测系统原理介绍123.1防盗报警装置1332防盗报警探测器的种类133.3温度传感器14第4章 系统硬件设计174.1电源电路的实现174.2传感器检测与信号控制电路184.3遥控发射部分电路设计194.4报警电路功能的实现20第5
2、章 软件设计215.1主程序215.2中断返回服务程序22结 论24参考文献25致 谢26附 录1主电路27附 录2发射电路28附 录3 程序29摘 要安全防范技术涉及到社会的方方面面，是保护国家和人民利益与安全的重要手段。本文设计了一种基于热释电红外一微波双探测技术的新型光电防盗报警系统，双探测技术是将两种探测技术结合在一起，以“相与”的关系来触发报警。热释电红外传感器感应,入侵者的身体阻挡红外热辐射，将其转换成超低频信号，经电路放大，输出。同时由于微波探测器接收到的回波信号的频率(或相位)发生变化，经过电路处理后转变为电信号，输出。两组信号同时到达与门，经判断，电路再将报警信号通过天线发射
3、出，可以用接收电路或收音机接收报警信号。汽车成为很多人不可缺少的交通工具，现在汽车被盗的现象很多，盗贼的手法也层出不穷。为对付不断升级的盗车手段，人们研制出各种方式、各种结构的防盗器，但汽车被盗还是非常严重。基于此现象，本次设计了遥控汽车报警系统。本文主要介绍以单片微机8051为核心设计的遥控汽车报警系统。该系统主要无线控制电路、主动红外传感器、单片机以及温度传感器、报警电路。本系统通过无线控制监控系统启动、利用红外线传感器检测，然后把信号输入到单片机，单片机根据检测电路输出的信号判断是否启动报警，同时采用温度传感器检测发动机温度，从而判读汽车是否被启动，实现系统的报警功能。关键词：红外探测器
4、；微控制器防；报警系统 ；8051单片机；红外传感器；1BB20；无线发射和接收。AbstractThe safety-defending techniques are involved in most aspects of thesociety and they are very important in protecting the benefit and security ofthe people and the country. Based on the pyroelectric infrared-microwavedouble detecting technique, this pa
5、per designed a new photoelectric securityalarming system. Double detecting technology integrates the two detectingtechnology, with the relation of together to trigger the alarming system.The infrared radiation (human body temperature) of intruders was sensed bythe Pyroelectric infrared sensor and th
6、en was changed into ultra lowfrequency signals. The signals were amplified by the circuit and then beenoutput. At the same time, the frequency (or phase) of echo signals which themicrowave detector received was changed. The changes transformed intoelectric signals and then output after the circuit p
7、rocessing. After judging thetwo groups of signals which reached the logic product gate at the same time,the circuit launched alarm signal through the antenna.As the society progresses unremittingly with the development of science, technique and economy continuously, the lives of people get a very gr
8、eat exaltation. The protective consciousness of private possession is in the continuous to build up, as a result, put forward a new request towards the guarding measurement. Now the Household-use thief-guarding system has become essential equipment for building a house. For satisfying a modern resid
9、ential demand, we design this remote control thief-guarding system. This text mainly introduces a thief-guarding system which is based on the single chip microcomputer 8051.The system is mainly constituted by a remote infrared blaster, an infrared receiver which is controlled by single chip microcom
10、puter 8051,hot-electric infrared sensor P228, detective circuit, alarm circuit and electric switch circuit. Since this system adopt double-check mode to monitoring and discriminating the indoor circumstance, two circuits of sensors will output tow types of signals .The logic “and” will discriminate
11、that there is a thief or not, and then input the signal to the 8051.The 8051 can make the decision whether to trigger the alarm circuit based on the signal which is output by the monitoring circuit, so it can prevent false alarms. The system will dial the police on time once a break-in is verified.K
12、ey words: Infrared detector Microwave Microchip Cuard against theft and alarm systemSingle chip microcomputer 8051;infrared detector;hot-electric sensor P2281绪论1.1 引言随着信息技术的普及和发展，尤其是在跨入新千年以后，红外技术得到了迅猛的发展，红外线侧技术已经渗透到国民经济的各行各业和人们生活的方方面面，在安全防范方面，基于红外探测技术的红外入侵报警器又称为红外防盗报警器，作为一种新的技术，它已经越来越得到社会各界的重视和广泛的应用
13、。红外入侵报警前期探测手段的不同可以分为被动式，主动式和多技术复合式入侵报警器。被动式红外传感技术是利用红外光敏器件将活动生物体发出的为红外线转换成相应的电信号，并进行放大，处理，它能可靠的将在附近运动的生物体（人）和飘落的物体加以区别，同时它还具有监控范围大，隐蔽性好，抗干扰能力强和误报率低等特点。被动式红外入侵报警器又称为热释电红外入侵报警器，有光学系统，红外传感器和信息处理等三个部分组成。目前与红外传感器配套的光学系统有三种，即反射式，透射式和折射式。其中反射式光学系统的灵敏度最高，其探测距离可达到2560米；透射式的灵敏度最低，探测距离为210米；折射式居中，兼有反射式和透射式的优缺点
14、。反射式系统的红外传感器要置于镜前，体积大，不好密封，在防尘，放水，抗击，隐蔽性等方面较差，尤其在防盗报警方面不宜采用。而透射式系统的体积小，密封容易，稳定性好，其价格相对较低，因此目前国外多采用透射式系统。其工作原理为：由多元组合菲涅尔透镜构成一定视场和距离的警戒区，监视警戒区内红外辐射量的变化。当警戒区内无盗贼出现时，红外辐射场处于稳定状态，红外传感器无信号输出。当盗贼出现在警戒区时，红外辐射场发生变化，这种变化立即被经过巧妙设计的多视场组合菲涅尔透镜会聚，敏感的红外传感器接收后迅速将这种变化转为电信号，这种信号经信息处理部分放大，处理后立即输出报警信号，然后通过传输送达监控器，于是发出报
15、警，示出事发地区。红外传感报警系统，又称为热电防盗报警系统，由光学系统、传感电路、中央处理器和报警装置三部分组成。目前与红外传感器配套的光学系统有三种，即反射式、透射式和折射式。本设计未采用这三种形式，本设计利用红外光线沿直线传播，和红外光线具有传播热能的特性，目前市面上的光电防盗报警器多采用透射式，本设计属于被动入侵报警系统是利用热能传播的特性，结构简单，价格低廉不易受环境温度，震动、光强变化、电磁干扰，和小动物活动的影响。1.2光电防盗报警系统的发展状况传感器技术是21世界人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点，各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起，日本
16、就将传感器技术列为优先发展的高新科技之首，美国的西方国家也将此技术列为国家科技和国防技术发展的重点。而基于传感器技术的光电防盗报警系统也得到了高速的发展。最早的非可见光束入侵物探测器，有发射机将一个编码信号馈送到一只IR LED中。此LED的输出聚焦成一束很窄的光束，并使其对准远距离仿制的接收机中的一只匹配的IR光敏探测器。整个系统的工作就是这样的：当光束到达接收机时接收机的输出就处于“关”的状态，但是如果光束被人，动物或其他的物品遮挡住时，接收机的输出就开启并触发外部报警器或继电器。此系统是以针尖视线的原理来工作的，它可以被任何一个进入到发射机与接收机透镜之间瞄准直线上的大于针尖的物体所触发
17、。因此，这种简单系统的弱点就是它可能被一只飞入光束或落在某一透镜上的苍蝇或飞蛾之类的昆虫所触，所以误报的可能性非常大，后来改用双光束系统，随后又出现了给予被动是红外传感器技术的被动式红外入侵报警器，被动式红外传感器技术是利用红外光敏期间将活动生物体发出的微量红外线转换成相应的电信号，并进行放大，处理，再利用电路输出报警信号，它能可靠的将运动着的生物体（人）和飘落的物体加以却别，同时它还具有监控范围大，隐蔽性好，抗干扰能力强和误报率低等特点。防盗报警设备主要由探测器和报警器组成。目前市场上主要的探测器是被动红外探测器，在一些专业领域会采用主动式红外探测器。由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保
18、密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。目前国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、主动式红外发射/接收以及微波等技术为基础。1.3论文研究的目的和内容红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，它在各领域都得到了广泛的应用。由于它不是可见光，因此用来制作防盗报警系统，具有良好的隐蔽性，白天和夜里都能用，而且抗干扰能力强，这种报警装置可以广泛用于博物馆，单位要害部门和家庭的防护。本设计是在对现有的光电防盗报警装置的优缺点的综合研究的基础上进行的，具有价
19、格低廉，安装操作简易，误报率低等特点。系统的集成化、网络化和智能化的发展趋势，而且无线系统的方便易用同样是报警系统未来的发展趋势。在我国，家庭安全防范报警系统已成为智能小区中实现安全管理的基础，随着安防设备网络化的演变，门禁和防盗报警功能将进一步的融合，红外探测防盗报警系统也将朝着集成化、网络化和智能化的方向发展，并将在实现家庭及小区的智能化方面占据重要的位置。随着我国经济的快速发展，汽车的销量在我国持续增长，汽车的防盗报警意识已成为我们研究的热点。为了进一步的开发汽车防盗报警系统，通过查找资料，采用无线发射与接收来控制是否进入报警模式，通过红外线判读信号，再将信号通过电路传输给8051单片机
20、处理，由单片机根据检测模块输入的信号来决定是不是对报警电路进行触发。通过红外线技术、单片机技术等现代电子技术，构造汽车防盗报警系统，对汽车进行全方位的监控和保护。1.4本设计的主要工作和创新点红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，它在各领域都得到广泛应用。由于它不是可见光，因此用来制作防盗报警系统，具有良好的隐蔽性，白天和夜里都能用，而且抗干扰能力强，这种报警装置可广泛应用于小区周边，学校周边，单位要害部门和家庭保护。本设计目的是通过对现有的光电防盗报警装置优缺点的研究，进行改进和优化，研制出一种新型的光电防盗报警系统，比传统的的误报率低，抗干扰能力强。本系统采用的热电红外传感器，它的制
21、作简单成本低，安装比较方便，而且防盗性比较稳定，抗干扰能力强，灵敏度度高。(1):在抗干扰方面，红外发射器和接收器均采用的单组多红外探头，中央处理器对多个探头输出信号逐个检测，以避免不必要的干扰因素（飞鸟，树叶等）的干扰：利用干扰因素与人体的体积上的差距判断是否报警，红外发射器和接收器都是右四组构成，当阻挡一组时，中央处理器检测不报警，当阻挡两组或是两组以上时，中央处理器检测发出报警指令，输出设备蜂鸣报警器和报警指示灯报警。如 (图1)所示：红外线发射探头 红外线接收探头 (图1)（2）报警方面采用四级报警方式，根据传感器传入的信号，判断汽车被盗等级，并向车主发出相应的报警。其模式如表1-4-
22、1表1-4-1车子情况传感器编号报警等级报警方式车身受震A零级蜂鸣数声车门拉开B一级持续蜂鸣，给车主发送车门拉开信号发动机工作C二级持续蜂鸣，给车主发送发动机温度变化车轮滚动D三级持续蜂鸣、闪烁车灯、无限报警 (3):在中央处理器方面采用的是单片机(80C51)使本系统具有灵敏度高,抗干扰能力强等特点。15报警系统原理框图近年来，报警器行业发展非常迅猛，特别是光电防盗报警系统的应用最为广泛，光电防盗报警系统以其监测范围宽，探测距离远，可靠性高，隐蔽性好等优点著称，虽说报警器种类繁多，但基于单片机控制的报警器的基本结构都大同小异，基本的原理框图如图1.4所示： 图1-1 报警系统框图系统核心部分
23、是传感器检测和单片机的处理，利用传感器检测车的情况，传感器一般采用双鉴别模式即由两个具有功能互补性的传感器同时对室内情况监测，然后输出两路不同的信号，再经过逻辑“与”关系判断，当发现并确认有盗情时检测电路输出信号给单片机，由单片机根据输入的信号发出报警指令给报警电路，从而触发报警电路，达到能及时准确的报警功能。第2章 单片机原理介绍2.1 单片机发展概况。微型计算机的出现是电子数字计算机广泛应用到人们日常工作和生活领域中去的一个重大转折点。它已经深入应用到非微型计算机所无法应用的领域，对社会产生了极大的影响。单片微型计算机是微型计算机发展的一个重要分支，它以其独特的机构和性能，越来越普遍的应用
24、到国民经济建设的各个领域。随着信息技术的飞速发展，嵌入式智能电子技术已渗透到社会生产、工业控制以及人们日常生活的各个方面。单片机又称为嵌入式微控制器，在智能仪表、工业控制、智能终端、通信设备、医疗器械、汽车电器、导航系统和家用电器等很多领域都有着广泛的应用，已成为当今电子信息领域应用最广泛的技术之一。“单片机原理及应用”也成为各层次高校机电、电子、自动化、通信等专业的一门必修的核心课程。信息化、智能化、网络化的发展，单片机技术的应用愈来愈广泛，各高等院校电气类专业、机电一体化等专业纷纷开设“单片机原理及应用”课程。单片机的发展方向也日渐清晰，8位单片机主要占据了面向对象系统控制的领域，业界模糊
25、地定义为低端应用；32位单片机主要用于具有海量数据处理的网络、通信和多媒体等领域（即所谓高端应用）；而16位单片机的发展空间已经被不断提升性能的8位和32位单片机所侵占。因此，今后很长一段时间内单片机的发展将会是维持以8位和32位单片机同步发展和进步的高低搭配格局。学习8位单片机的相关知识，掌握其开发及应用方法不仅可以解决低端应用领域的技术问题，同时也是通往高端应用的基础和桥梁。本教材就是在上述背景下，专门为高职高专院校电气类专业和机电类专业而编写的。教材以目前高职高专院校普遍采用的、国内市场占有率较高的传统8051单片机为主，详细地介绍了单片机的基本概念、内部结构、指令系统、内部功能块应用、
26、单片机接口技术、单片机C语言编程及其集成开发环境应用，以及单片机系统设计与开发的必要知识等。针对高职高专以高技能应用型人才为培养目标，本教材在保留必要基础理论的同时，强调实践性和应用性，通过大量实用的实例，使学生能够进入“边学边实践”的学习状态，有利于提高学生学习该课程的积极性。另外，选用最新型号和应用最广的单片机作为教材的主讲内容，基础内容以AT89xx系列单片机为主，应用部分兼顾AT89xx、STC89xx和P89LPC900三大系列，使学生通过该课程的训练后不仅掌握了单片机的基本原理，而且对单片机系统开发过程及相关开发工具的使用也有较深的了解。单片机全称为单片微型计算机（Single C
27、hip Microcomputer）。因为单片机主要用于控制系统中，所以又称微控制器（Microcontroller Unit，MCU）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。它具有嵌入式应用系统所要求的体系结构，微处理器，指令系统，总线方式，管理模式等。他把计算机的基本部件都微型化集成到一块芯片上了，通常片内部都含有中央处理部件（CPU），数据存储器（RAM），程序存储器（ROM，EPROM，Flsh ROM），定时器/计数器和各种输入/输出（I/O）接口他们之间的相互连接结构如图2-1所示。CPU ROMRAM 定时器/ 计数器I/O 外设接口时钟 图2-1 单片机结构2
28、.2 MCS-51单片机内部结构 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以
29、，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。图2-2 8051 内部结构程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。中断系统：8051具备较完善的中断功能，
30、有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。时钟电路：8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式。 图2-3 MCS-51结构框图MCS-51的引脚说明：MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40P
31、in封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：MCS-51的引脚说明：MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明： 图2-4 51单片机引脚图MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照-单片机引脚图： l P
32、0.0P0.7 P0口8位双向口线（在引脚的3932号端子）。 2P1.0P1.7 P1口8位双向口线（在引脚的18号端子）。 3 P2.0P2.7 P2口8位双向口线（在引脚的2128号端子）。 4 P3.0P3.7 P2口8位双向口线（在引脚的1017号端子）。 这4个I/O口具有不完全相同的功能，大家可得学好了，其它书本里虽然有，但写的太深，初学者很难理解，这里都是按我自已的表达方式来写的，相信你也能够理解。 P0口有三个功能： 1、外部扩展存储器时，当做数据总线（如图1中的D0D7为数据总线接口） 2、外部扩展存储器时，当作地址总线（如图1中的A0A7为地址总线接口） 3、不扩展时，可
33、做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。 P2口有两个功能： 1、扩展外部存储器时，当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用，其内部有上拉电阻； P3口有两个功能： 除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置，具体功能请参考我们后面的引脚说明。 有内部EPROM的单片机芯片（例如8751），为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源，这些信号也是由信号引脚的形式提供的， 即：编程脉冲：30脚（ALE/PROG） 编程电压（25V）：31脚（EA/Vpp） ALE/PROG 地址锁存控
34、制信号：在系统扩展时，ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。（在后面关于扩展的课程中我们就会看到8051扩展 EEPROM电路，在图中ALE与74LS373锁存器的G相连接，当CPU对外部进行存取时，用以锁住地址的低位地址，即P0口输出。ALE有可能是高电平也有可能是低电平，当ALE是高电平时，允许地址锁存信号，当访问外部存储器时，ALE信号负跳变（即由正变负）将P0口上低8位地址信号送入锁存器。当ALE是低电平时，P0口上的内容和锁存器输出一致。关于锁存器的内容，我们稍后也会介绍。在没有访问外部存储器期间，ALE以1/6振荡周期频率输出（即6分频
35、），当访问外部存储器以1/12振荡周期输出（12分频）。从这里我们可以看到，当系统没有进行扩展时ALE会以1/6振荡周期的固定频率输出，因此可以做为外部时钟，或者外部定时脉冲使用。PORG为编程脉冲的输入端：在第五课 单片机的内部结构及其组成中，我们已知道，在8051单片机内部有一个4KB或8KB的程序存储器（ROM），ROM的作用就是用来存放用户需要执行的程序的，那么我们是怎样把编写好的程序存入进这个ROM中的呢？实际上是通过编程脉冲输入才能写进去的，这个脉冲的输入端口就是PROG。PSEN 外部程序存储器读选通信号：在读外部ROM时PSEN低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。 1、内
36、部ROM读取时，PSEN不动作； 2、外部ROM读取时，在每个机器周期会动作两次； 3、外部RAM读取时，两个PSEN脉冲被跳过不会输出； 4、外接ROM时，与ROM的OE脚相接。 参见图2（8051扩展2KB EEPROM电路，在图中PSEN与扩展ROM的OE脚相接）EA/VPP 访问和序存储器控制信号 1、接高电平时： CPU读取内部程序存储器（ROM） 扩展外部ROM：当读取内部程序存储器超过0FFFH（8051）1FFFH（8052）时自动读取外部ROM。 2、接低电平时：CPU读取外部程序存储器（ROM）。 在前面的学习中我们已知道，8031单片机内部是没有ROM的，那么在应用803
37、1单片机时，这个脚是一直接低电平的。3、8751烧写内部EPROM时，利用此脚输入21V的烧写电压。RST 复位信号：当输入的信号连续2个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作，当复位后程序计数器PC=0000H，即复位后将从程序存储器的0000H单元读取第一条指令码。XTAL1和XTAL2 ：外接晶振引脚。当使用芯片内部时钟时，此二引脚用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC
38、指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H，其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的初始态。8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图4。此外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。图2-5 复位电路图Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可
39、以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。如果单片机是EPROM，在编程其间，将用于输入编程脉冲。Pin29:当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。Pin31:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。显
40、然，对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。在编程时，EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。第3章 传感器检测系统原理介绍“传感器”这一术语来自英文“Sensor”，该词也可译为敏感装置或敏感元件。传感器最初是作为一种控制元件被引入自动化技术和电子系统中的，随着工业自动化和社会信息话的发展，人们对传感器的认识已从过去单纯作为一种控制元件而提高到人类开发自然、利用自然的关键手段的高度。众所周知，人类是依靠耳、眼、鼻、舌、身等感官来接受外界信息的。随着科学技术的发展，人类光靠自身的感觉器官来摄取外界信息已不能满足要求，必须借助于能够延伸人的感官的新技术手段来完成这一任务。于是，仿效人体感官
41、功能的各种传感器及其技术就应运而生。 这些传感器不仅能在人不能到达的后对人有危险的场所起到人的“耳目”作用，而且还能突破人的生理界限，感受到人的感官所不能感受的外界信息，有效地延伸了人的感官，丰富了人们对外部世界的认识。当今人类已进入信息时代，以电子计算机技术为中心的信息处理、信息传输技术已渗透到社会各个领域。电子计算机由于能够部分地代替人的大脑劳动，因而被誉为人的第二大脑。然而，电子计算机要进行“思维”活动，要“发号施令”，还必须向它提供各种各样的信息。因此，采集信息的传感器就成为“电脑”所必不可少的“五官”。国外自动专家认为，如果没有象人的五官那样的传感器提供正确可靠的信息，计算机将一事无
42、成，自动化也是纸上谈兵。传感技术在军事、工业、科研等领域早已有着广泛的应用，在公安业务中也有广泛的应用前景。随着我国安全防范技术的发展，特别是信息技术的计算机技术已日益广泛地用于安全防范技术中，作为信息采集主要手段的传感器，在安全防范技术中的地位就显得越来越重要。比如在防卫工作中常常需要设计各种各样的网络系统，而网络系统特前端装置（包括各种探测器、监听器、摄像机等）和终端设备（各种报警显示板、监听器、监视器、指挥图板等显示记录设备）实际上都属于传感器的范畴。因此，可以豪不夸张的说，如果没有传感器及其相应的技术，各种警用系统网络便无法组成。再如，图像及安全检查技术，需要各种各样的光敏传感器（包括
43、X光、紫外线、可见光和红外线）才能完成图像的传递、增强、储存、处理和显示。至于窃听和反窃听技术更离不开各种体积小、重量轻、灵敏度高的声传感器和电磁传感器。在刑事侦察中，对各种发案现场的如实记录、手纹、足纹眼纹的提取、识别与显示，都需要敏感器件的帮助。3.1防盗报警装置一个有效的电子保安系统主要由以下几部分组成：传感器、放大处理电路、输出电路。其中，由传感器所构成的探测器相当于人的眼睛，负责监视保护区现场的任何入侵活动。32防盗报警探测器的种类防盗报警系统是根据现场探测器采集的信息而报警的，按探测器工作方式不同，可分为接触式和非接触式两大类。接触式的探测器有干簧管、微动开关等，非接触式的有利用红
44、外线、超声波和微波做成的探测器。通常，防盗探测器有如下6种类型。1.开关类机械式开关在安保系统中已很少用，以磁簧开关为主，其触点有常开与常闭之分，一个安装在门窗上作为第一个层次的防护。开关类防盗探测器的优点是简单、经济、防潮、防尘。2.玻璃破碎探测器这种探测器利用压电拾音器探测玻璃门窗破碎时的高频声音，通常安装于玻璃面的正对面。3.人体探测器人体热辐射产生的波长约10m的红外线，可由人体探测器通过探测该波长的红外线信号而确定是否有人入侵，其中热型焦电式人体探测器中有一个7.15m的带通滤波器，可屏蔽其它背景辐射的红外光，它灵敏度高，相应快。为进一步降低误保率，可选用内装两只探测元件的差动式探测
45、器，它要求被探测对象移动速度不低于0.1m/s，人体探测器是安保系统中应用较为普遍而有效的探测器。4.光束遮挡式探测器光束遮挡式探测器具有一对相对安装的红外线发射/接收器，发射器发射经特定载频调制的红外光，接收器中有相应的频率与相位识别电路，当入侵者遮挡红外光时即被探测器探知。利用激光作光源时，还可利用光学系统多次反射形成一个防护网以提高安全性。5.振动探测器振动探测器以压电式为主，它内置的压电应变片可以探测到门、窗及其它物体被移动而产生的振动，进而产生电信号的变化。这种探测器常用于重要物品和特殊点的入侵探测。6.移动探测器移动探测器包括微波/超声波移动探测器、侦光式移动探测器、影像侦测器等，
46、前两者均利用多普勒效应。探测器发射微波/超声波，当入侵者在探测区内移动时，会使接受到的反射波有频率差即多谱勒频率，进而被探测，此类探测器安装位置应避免震动和其它波源的干扰；侦光式探测器则利用一对差动式光电晶体探测器因人体移动所致的环境光线的变化，但它应安装在背景光源稳定之外，否则易产生误报；影像侦测器利用电荷耦合式CCD摄像机将入侵者图像经过类比对数位转换器数字化，然后再比较先后两幅图的差异而进行探测，它灵敏度高、稳定、防磁、防震，但入侵者移动极慢时会漏报。3.3温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；无须外部器件；可通过数据线供电，电压范围为3.05.5；零待机功耗；温度以或位数字；用户可定义报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作； DS18B20采用脚PR35封装或脚SOIC封装，其内部结构框图如图2所示。 图2 -7 DS18B20内部结构 图2-8 其内部结构图
