原标题：单片机控制的防盗系统设计方案

　　方案设计

　　防盗报警系统是以51单片机为核心构成防盗报警系统，当热释电红外传感器检测到人体时，LED灯发光，单片机接收到信号后，通过外接报警电路立即发出报警信号，达到预期报警效果。电源模块供电，时钟模块设定好时间和日期，通过LCD1602液晶显示器显示时间和日期。

　　系统硬件与软件设计

　　(一)报警电路设计

　　报警电路采用的是蜂鸣器报警，当红外感应源在接收到人体红外辐射时后续电路经检测处理后就能产生报警信号。接收到报警信号，LED灯变亮，蜂鸣器鸣叫报警，当报警延迟10s一段时间后自动解除，也可以人工手动解除报警信号。当警报解除，复位电路复位系统，或报警10s，自动取消报警定时器。如果人体进入检测区域，它不会移动，则温度没有变化，传感器也没有信号输出，51单片机没有接收到信号，LED灯变暗，蜂鸣器不鸣叫，不会发生报警现象。

　　报警电路原理图如图2.1所示，蜂鸣器用一个三极管Q4来驱动。单片机引脚P1.1接三极管的基极输入端。当P1.1输出高电平1时，三级管导通，蜂鸣器两端获得约+5V的电压而鸣叫;当P1.1输出低电平0时，三级管截止，蜂鸣器停止发生。

　　(二)显示模块设计

　　LCD1602液晶显示器的显示原理：字符的显示：在LCD上显示字符很复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成。它必须找到并显示与屏幕上某些位置相对应的显示RAM区域的8个字节，并创建每个字。该部分的不同位为“1”，其余为“0”，“1”亮起，“0”熄灭。这形成了一个标志。但是，由于字符发生器的控制，显示字符比较容易，因此控制器可以根据LCD上显示的行数和列数以及文本模式下每行的列数来操作，以找到相应的显示RAM。设置地址，光标，发送字符的代码。

　　(三)单片机控制的防盗系统总体设计

　　单片机控制的防盗系统总体设计是由AT89C52控制DS1302芯片，通过显示模块LCD1602液晶显示器显示日期和时间。有热释电红外传感器，LED灯，按键，蜂鸣器和其他一些微控制器外设应用，以及微控制器复位电路。其中D1是绩效指标，从P10口输入信号，P11口和P12口输出信号。当热释电红外传感器接收到信号，P10口接收到信号为高电平时，P12口为高电平，LED灯亮，同时P11口也为高电平，蜂鸣器鸣叫，达到报警效果。当热释电红外传感器没有接收到信号，接收到信号为低电平，P12口为低电平，LED灯灭，同时P11口也为低电平，蜂鸣器不发出鸣叫就不会报警，系统不反应继续检测。

　　单片机控制的防盗系统总体设计实物图如图2.4所示。它是由AT89C52控制时钟模块DS1302芯片，通过显示模块LCD1602液晶显示器显示日期和时间。热释电红外传感器检测到人体时，LED灯发光，由于人体温度和环境温度之间的差异，约10微米。通过菲涅耳透视滤光器放大从人体发射的红外线辐射的m微米，然后集中在红外线感应源上。当红外感应源接收到人体的红外辐射时会失去电荷平衡。释放电荷，然后产生一个高电平和高电平输出到外围电路，报警电路检测和处理可以产生一个报警信号，蜂鸣器发出声音以达到预期的报警效果。

　　(四)防盗报警系统程序设计流程

　　当人体感应器开始检测到信号，这意味着有人进入检测区域。51单片机内部处理后，51芯片微控制器外围电路蜂鸣器被激活以启动警报。闹钟在10秒后自动停止。然后程序开始循环。它检查是否有下一个触发信号。等待警报。让闹钟继续工作。当人体感应器开始检测不到信号时，系统不反应，继续检测。

　　测试结果及分析

　　首先对上面制作的电路板按照原理图用数字万用表进行逐一测试排除虚焊，短路等情况同时观察极性原件是否焊反，然后采用接触式上电的方法对电路进行上电测试，上电后用手触摸芯片表面看是否发热，一旦有发热的情况立即关闭电源，然后排查解决，待触摸测试结束后对电路板进行较长时间的供电，与此同时在单片机里面装入预先设定好的功能测试程序对电路进行功能测试，一直到电路板各项功能都达到预期为止。下面是LCD1602液晶显示器和热释电红外传感器的测试结果。

　　当人体进入检测区域时，LED灯发光。由于人体温度和环境温度之间的差距，约10微米。从人体发出的红外辐射被菲涅耳透视滤光器放大，然后会聚到红外传感器源。红外传感器源接收人体的红外光束。当辐射损失时，电荷平衡失去，电荷输出到外部，然后产生高电平，高电平输出到外部电路。报警电路在检测和处理后可能会产生报警信号。时钟模块设定好时间，LCD1602液晶显示器显示时间和日期，达到预期报警效果。

　　当无人进入检测区，温度没有变化，当红外传感器没有接收到来自人体的红外辐射时，它将保持电荷平衡，并且不会将电荷传送到外部，然后产生低电平并向外围电路输出低电平。传感器也没有信号输出，LED灯变暗，报警电路检测处理后就没有产生报警信号。时钟模块设定好时间，LCD1602液晶显示器显示时间和日期，达到预期报警效果。

【AT89C2051单片机】

AT89C2051单片机，片内含2k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C2051单片机在电子类产品中有广泛的应用。

内部结构

AT89C2051是一个带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储器（EEPROM）的低电压，高性能8位CMOS微处理器。它采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS-51指令集和引脚结构兼容。通过在单块芯片上组合通用的CPLI和闪速存储器，ATMEL的AT89C2051是一强劲的微型处理器，它对许多嵌入式控制应用提供一定高度灵活和成本低的解决办法。

AT89C2051提供以下标准功能：2K字节闪速存储器，128字节RAM，15根I/O口，两个16位定时器，一个五向量两级中断结构，一个全双工串行口，一个精密模拟比较器以及两种可选 的软件节电工作方式。空闲方停止CPU工作但允许RAM、定时器/计数器、串行工作口和中断系统继续工作。掉电方式保存RAM内容但振荡器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一个硬件复位。

程序保密

AT89C2051设计有2个程序保密位，保密位1被编程之后，程序存储器不能再被编程除非做一次擦除，保密位2被编程之后，程序不能被读出。

软硬件的开发

AT89C2051可以采用下面两种方法开发应用系统。

1、由于89C2051内部程序存储器为Flash，所以修改它内部的程序十分方便快捷，只要配备一个可以编程89C2051的编程器即可。调试人员可以采用程序编辑-编译-固化-插到电路板中试验这样反复循环的方法，对于熟练的MCS-51程序员来说，这种调试方法并不十分困难。但是做这种调试不能够了解片内RAM的内容和程序的走向等有关信息。

2、将普通8031/80C31仿真器的仿真插头中P1.0～P1.7和P3.0～P3.6引出来仿真2051,这种方法可以运用单步、断点的调试方法，但是仿真不够真实，比如，2051的内部模拟比较器功能，P1口、P3口的增强下拉能力等等。

主要性能

1、和MCS-51产品兼容；

2、2KB可重编程FLASH存储器（10000次）；

3、2.7-6V电压范围；

4、全静态工作：0Hz-24MHz；

5、2级程序存储器保密锁定；

6、128*8位内部RAM；

7、15条可编程I/O线；

8、两个16位定时器/计数器；

9、6个中断源；

10、可编程串行通道；

11、高精度电压比较器（P1.0，P1.1，P3.6）；

12、直接驱动LED的输出端口。

引脚说明编辑

AT89C2051芯片引脚图

AT89C2051的引脚图如图所示。

1、VCC：电源电压。

2、GND：地。

3、P1口：P1口是一个8位双向I/O口。口引脚P1.2~P1.7提供内部上拉电阻，P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(ANI0)和反相输入(AIN1)。P1口输出缓冲器可吸收20mA电流并能直接驱动LED显示。当P1口引脚写入“1”时，其可用作输入端，当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的写入“1”时，其可用作输入端。当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的上拉电阻而流出电流。

4、P3口：P3口的P3.0~P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻 的七个双向I/O口引脚。P3.6用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用I/O引脚而不可访问。P3口缓冲器可吸收20mA电流。当P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可用作输入端。用作输入时，被外部拉低的P3口脚将用上拉电阻而流出电流。

P3口还用于实现AT89C2051的各种第二功能，如下表所列：

引脚口：功 能

P3.0：RXD串行输入端口

P3.1：TXD串行输出端口

P3.2：INT0　外中断0

P3.3：INT1　外中断1

P3.4：T0定时器0外部输入

P3.5；T1定时器1外部输入

P3口还接收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。

5、RST：复位输入。RST一旦变成高电平所有的I/O引脚就复位到“1”。当振荡器正在运行时，持续给出RST引脚两个机器周期的高电平便可完成复位。每一个机器周期需12个振荡器或时钟周期。

6、XTAL1：作为振荡器反相器的输入和内部时钟发生器的输入。

7、XTAL2：作为振荡器反相放大器的输出。

【相关信息】解读AT89C2051遥控接收器电路设计原理

　电路基本原理就是通过红外接收头收集红外信号，当有红外信号进来时，单片机AT89C2051(＄0.5999)执行中断并对采集到的红外信号进行解码，并从串口送到PC，PC软件Girder收到串口发来的字符再根据定义做出相应的命令操作。电路中使用了几个简单的元件做成串口窃电电路，使这个遥控器不需要再外接电源，插到串口上就可以使用了，可以说是即插。安装好后，运行Girder后，指示灯LED1就开始闪烁，表明电路正常工作了，这时就可以使用你的遥控器了，当关闭 Girder后电路板的电源也会被切断，指示灯熄灭。下面是制作过程和具体的一些注意事项等。

　　如下图是这个遥控接收器的全部电原理图。