单片机课程设计-红外热释电报警器
基于单片机的热释电红外报警器设计
基于51单片机的热释电红外报警器设计前言随着社会发展进步，人们的私有财产越来越丰富，自我保护意识也越发强烈。
这对防盗措施和设备提出了新的要求。
本产品就是为了满足预防入室抢劫、盗窃等意外事件而开发的报警设备。
目前市场上比较常见的家庭防盗报警系统有：压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等。
但它们都存在一些缺点：（1）压力触发式防盗报警器由于压力板安装在垫子内，当主机停止工作，很容易失报和误报，其可靠性低。
（2）开关式电子防盗报警器一般只有一个定点，有效范围小，而且各种开关也容易损坏，失报和误报率高，不可靠。
（3）遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射时就会引起误报，同时如果遮住了光也会引误报，所以这种报警器的可靠性也不高。
而本产品设计采用热释电红外人体感应模块，其制作简单、成本低、性能稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
采用电池供电，便于移动，能安装在比较隐蔽的地方，不容易被发现。
克服了传统的一些报警器的弱点，具有较强的使用和推广价值。
设计任务与要求该产品主要包括硬件设计和软件设计两个部分。
硬件部分分为：单片机最小系统、热释电红外人体感应模块、声光报警电路、液晶显示电路、控制按键电路、红外遥控信号接收电路和电源电路。
软件部分分为：系统初始化函数、按键扫描函数、红外控制信号处理函数、报警过程处理函数几大功能模块，还有一些功能函数配合这几大功能模块，以实现系统的功能。
产品在硬件和软件的配合工作下，通过按键或红外遥控器设置好工作状态后，报警器开始工作。
在探测范围内，如果有人活动则发出声光报警；没有人活动产品不发出声光报警，液晶1602显示报警器的工作状态。
产品要求体积尽量小，容易安装，采用电池供电。
热释电人体探测模块目前，市场上热释电红外人体感应模块非常多，且技术成熟，本产品中热释电红外人体感应模块的型号是HC-SR501。
它是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装LHI778探头（热释电红外传感器）设计，灵敏度高，可靠性强，超低压电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是电池供电的产品。
基于单片机控制的红外报警器的设计_毕业设计
基于单片机控制的红外报警器的设计_毕业设计毕业设计题目：基于单片机控制的红外报警器的设计一.设计背景和意义随着社会的不断发展，人们越来越注重家庭和财产的安全。
红外报警器作为一种常见的安防设备，能够及时发现室内外的异常情况并进行报警，起到了一定的防护作用。
本毕业设计旨在基于单片机控制，设计一个能够准确、快速并稳定地检测室内外空间的红外报警器，为人们提供更加安全的居住环境。
二.系统设计方案红外报警系统通常有红外传感器、控制电路和报警器三部分组成。
本设计方案将采用单片机作为控制核心，并通过红外传感器实时获取目标物体的热量，并根据实时的数据进行判断，当检测到异常情况时，通过控制电路驱动报警器发出警报。
1)硬件设计：a)红外传感器的选择：选择一款高灵敏度、稳定性好的红外传感器，能够检测到人体或其他物体的热量变化。
b)控制电路设计：将所选红外传感器连接到单片机的引脚上，通过数模转换芯片将传感器获取的模拟信号转换为数字信号，然后通过I/O口输入到单片机中进行处理。
c)报警器设计：选择一款高音量报警器，通过控制电路连接到单片机的输出引脚上，当检测到异常情况时，单片机输出高电平信号，控制报警器发出警报。
2)软件设计：a)系统初始化：对单片机进行初始化设置，包括引脚的配置、中断的设置等。
b)传感器数据处理：通过定时中断采集红外传感器获取的模拟信号，并进行模数转换，将转换后的数据保存到指定的变量中。
c)异常检测：根据实时的传感器数据进行算法判断，当数据超出预设的阈值范围时，判断为异常情况，触发报警功能。
d)报警控制：当发生异常情况时，通过控制指定的输出引脚输出高电平信号，触发报警器发出警报声。
e)系统保护：设计适当的保护措施，如防止误报、稳定性问题等。
三.预期成果通过本设计，预计能够实现以下目标：1)搭建一个基于单片机控制的红外报警器的硬件电路。
2)设计并实现红外报警器的软件系统，包括初始化设置、数据处理、异常检测、报警控制等功能。
基于单片机的红外热释电防盗报警器
基于单片机的红外热释电防盗报警器摘要:随着现在社会的发展，时代进步，高新技术的快速融入，人们的生活发生了巨大的改变，人们置购了大量高新技术的产品，许多高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律，因此人们对自己所处环境的安全要求就越来越高，特别是家居安全，不得不时刻留意不速之客的光顾。
许多家庭都安装了报警系统，这有效的保护了大家的财产安全。
在本文中，介绍一种利用热释电红外传感器进行监控，并进行报警。
此次设计的红外热释电防盗器在工作过程中较隐蔽，大大提高了用户的安全系数。
此次设计主要由硬件和软件两个模块组成。
硬件部分有数据采集、状态指示灯、按键设定、单片机STC89C52最小系统、蜂鸣器报警模块和DYP-ME003人体红外传感器部分组成。
关键词: 蜂鸣器报警模块；单片机STC89C52；防盗报警器1 概述1.1 设计背景随着人们生活水平与安全防范意识的提高，人们对自己所处环境的安全性提出了更高要求。
私人用地，公共场所与国家机关等对安全意识与自动报警的迫切需要逐渐被专家，厂商与社会所重视。
尤其是在家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。
本次设计的被动式红外报警器则采用的传感元件是热释电红外传感器，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，它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。
热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域。
用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比，具有如下特点：灵敏度高，控制范围大隐蔽性好，安装方便1.2 设计概述随着电子技术的发展，人类不断研究，不断创新纪录，人们自身的安防意识也在逐渐增强。
此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。
该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
单片机红外报警课程设计
单片机红外报警课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握红外报警系统的组成及工作原理。
2. 学生能描述红外传感器的工作特性，并运用其进行数据采集。
3. 学生了解并掌握C语言编程的基本语法，能编写简单的单片机程序。
技能目标：1. 学生能够独立完成红外报警系统的硬件连接，进行电路搭建。
2. 学生能够通过编程实现对红外传感器的控制，完成报警功能的实现。
3. 学生能够运用调试工具对程序进行调试，找出并解决问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣，激发学习主动性和创新意识。
2. 学生养成团队协作、沟通表达的良好习惯，培养解决问题的能力。
3. 学生能够认识到科技在生活中的应用，增强社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在让学生通过实际操作，掌握单片机及红外传感器的应用，培养其编程思维和动手能力。
通过课程学习，学生能够独立完成一个简单的红外报警系统设计，为后续深入学习电子技术打下基础。
同时，注重培养学生的团队协作能力和情感态度，使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 单片机基础：介绍单片机的组成、工作原理，重点讲解51单片机的内部结构及其指令系统。
相关教材章节：第一章 单片机概述，第二章 51单片机结构及指令系统。
2. 红外传感器：讲解红外传感器的工作原理、特性及其在单片机系统中的应用。
相关教材章节：第三章 红外传感器及其应用。
3. C语言编程：介绍C语言编程基础，重点讲解数据类型、运算符、控制语句等基本语法。
相关教材章节：第四章 C语言编程基础。
4. 硬件电路搭建：讲解红外报警系统的硬件电路设计，包括单片机、红外传感器、报警器等组件的连接。
相关教材章节：第五章 硬件电路设计。
5. 软件编程实现：基于C语言，编写控制红外报警系统程序，实现报警功能。
相关教材章节：第六章 单片机程序设计。
6. 程序调试与优化：介绍程序调试方法，通过实际操作，使学生学会查找并解决程序中的问题。
热释电红外报警器-课程设计
热释电红外报器警南冰 B13040724 齐文胜 B13040725 闰文强 B13040726第一章课题的任务及要求 (3)1.1课题的任务 (3)1.2设计技术要求 (3)1.3设计的作用、目的 (3)第二章总体方案设计 (4)2.1设计方案 (4)2.2 设计的具体实现 (4)2.2.1 系统概述 (4)2.2.2 实际原理框图 (4)第三章硬件电路设计3.1.热释电红外传感器 (5)3.1.1传感器简介 (5)3.1.2传感器结构图 (5)3.2热释电红外传感信号器BISS0001 (6)3.2.1BISS0001管脚图 (6)3.2.2管脚说明 (7)3.2.3系统电路图及说明 (7)3.2.4热释电红外传感器的主要工作参数 (8)第四章制作与调试 (11)4.1制作 (11)4.2调试 (11)第五章总结 (12)第六章心得 (13)附录一元件清单 (14)附录二实物图 (15)一、课题的任务及要求1.1课题的任务：热释电红外报警器是一种通过热释电红外传感器探测人体发射的10微米左右特定波长的红外线而释放报警信号的报警装置。
利用红外热释传感器探测人体目标，在检测到可疑目标时，控制音乐片发出响亮的报警声。
1.2设计技术要求为：1. 报警器可探测的距离大于3米；2. 静态功耗小于10mA;3. 供电电压为6，可以通过电池串联作为供电源。
4. 制作产品并调试。
5. 其他创新、或特色；1.3设计的作用、目的:1.学会选择及分析原理图2.认识并了解常用的电子器件。
3.掌握常用电子器件的应用，并进行设计和综合分析应用。
4.培养自我学习能力及逻辑思维能力。
5.提高自己的动手能力及培养自己的耐心及细心。
二、总体方案设计2.1设计方案的选择：设计方案一：此报警系统是由释电红传感器接收红外线转换为电信号，经过整流电路再将信号放大，经过延时、比较驱动报警器以及发光二极管发光此系统主要用到BISS0001集成芯片完成放大延时以及比较的功能。
单片机设计报告红外热释电家庭防盗报警器
单片机课程设计报告题目红外热释电家庭防盗报警器2014年12月31日1 方案设计与论证1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。
模块划分为数据采集、按键设定、报警等。
2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。
3.系统可实现功能。
当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。
2 硬件电路设计本设计包括硬件和软件设计两个部分。
从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：红外感应部分、STC89C52单片机、报警系统三大部分。
电路总原理图如图3-1所示：图3-1 总体设计框图处理器采用51系列单片机STC89C52。
整个系统是在系统软件控制下工作的。
设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，送出TTL 电平至STC89C52单片机。
在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。
驱动蜂鸣器及报警指示灯报警。
2.1按键控制电路本电路的设计就是为了控制电路中布防和紧急状态下不同的工作形式，当按下布防按键后， 30秒后进入监控状态，当有人靠近时，热释红外感应到信号，传回给单片机，单片机马上进行报警。
当遇到特殊紧急情况时，可按下紧急报警键，蜂鸣器进行报警。
如图3-8所示。
图3-8按键部分2.2指示灯和报警电路在单片机的I/O 里会输出高低电平,在P20、P21和P22分别接上LED指示灯而P23接上蜂鸣器而蜂鸣器外接个8550的三极管起到开关作用，当三极管达到饱和状态下就驱动了蜂鸣器工作了。
图3-9指示灯和报警电路3 软件设计3.1 主程序按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下图所示：图3-10主程序工作流程图3.2 子程序3.2.1 报警判断子程序探头感受到来的脉冲信号后，表示有人闯入监控区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警电路开始报警，持续报警,然后程序开始循环工作并保持红灯闪烁。
基于单片机的红外报警器设计
基于单片机的红外报警器设计红外报警器是一种常见的安防设备，可以通过红外感应技术来监测周围环境的变化，并在检测到异常时发出警报。
本文将介绍一个基于单片机的红外报警器设计方案。
一、设计原理红外报警器的工作原理是通过红外传感器来感知周围环境中的红外辐射情况。
一般来说，人体会发出一定的红外辐射，当有人靠近红外传感器时，红外辐射的强度会发生变化，从而触发报警器。
设计一个基于单片机的红外报警器主要包括以下几个部分：1.红外传感器：用于接收周围环境中的红外辐射。
2.单片机：作为控制核心，接收红外传感器的信号并进行处理。
3.报警装置：当检测到异常时，通过报警装置发出警报。
二、硬件设计1.红外传感器模块设计：红外传感器模块用于感知周围环境中的红外辐射。
一般来说，红外传感器模块包含一个红外接收器和一个运放。
红外接收器将周围的红外辐射转换为电信号，然后通过运放放大，输出给单片机进行处理。
2.单片机模块设计：单片机模块是整个红外报警器的核心控制单元。
在设计过程中，首先需要选择适合的单片机型号，根据具体需求来决定。
单片机需要通过IO口接收红外传感器的信号，并进行处理。
当检测到红外辐射强度发生变化时，单片机会触发报警逻辑，通过IO口控制报警装置。
3.报警装置设计：报警装置是红外报警器的输出部分。
根据实际需求，可以选择不同的报警装置，如蜂鸣器、警示灯等。
根据控制逻辑，当单片机触发了报警逻辑后，通过IO口开启蜂鸣器等报警装置，发出警报。
三、软件设计在软件设计中，主要需要进行以下编程：1.初始化单片机和IO口，设置红外传感器输入和报警装置输出的IO 口。
2.设置定时器中断，用于定时检测红外传感器的信号，以及控制报警装置的开启和关闭。
3.编写中断服务程序，当检测到红外辐射变化时，触发相应的中断程序。
4.编写报警逻辑，包括报警时长、报警频率等。
5.编写主循环程序，用于监测红外传感器信号和控制报警装置状态。
四、总结本文介绍了一个基于单片机的红外报警器设计方案。
热释电红外防盗报警器设计方案
51单片机热释电红外防盗报警器设计方案包括电路图、实物图、器件表和程序源代码51单片机热释电红外防盗报警器原理图热释电红外防盗报警器器件表实物图LCD1602 插到16PIN(2.54mm)母排上。
单片机是安装在单片机座上HC-SR501 插到3PIN(2.54mm)母排上。
还需要一块洞洞板和一些导线。
最好还准备热胶枪和胶棒用于固定电池舱和电源开关。
热释电红外防盗报警器实物图热释电红外防盗报警器电路板正面热释电红外防盗报警器电路板背面/*********************热释电红外防盗报警器程序源代码*********************开发环境：KEIL4。
处理器：STC89C52RC，晶振：11.0592M。
操作步骤：1、给报警器的电池盒中安上2节14500锂离子电池（注意正负方向）。
2、按下报警器的电源开关。
3、按下KEY1按键进入STARTUP工作模式（也可按下红外遥控器的按键“1”），在该工作模式下对LED和蜂鸣器进行自检。
4、按下KEY2按键进入STARTBY工作模式（也可按下红外遥控器的按键“2”），在该工作模式下等待一分钟左右。
5、按下KEY3按键进入WORKING工作模式（也可按下红外遥控器的按键“3”），在该工作模式下监测到人时报警器进行报警。
*************************************************************************/#include<reg52.h> //包含头文件#include<intrins.h>#define LCD_Data P0 //液晶LCD1602数据线对应管脚#define Busy 0x80 //液晶LCD1602忙sbit IR = P3^2; //红外遥控信号接收管脚sbit RS = P1^0; //将RS位定义为P1.0引脚sbit RW = P1^1; //将RW位定义为P1.1引脚sbit E = P2^5; //将E位定义为P2.5引脚sbit BF = P0^7; //将BF位定义为P0.7引脚sbit LED_RED = P2^2; //红色LED控制管脚sbit LED_HUAN = P2^3; //黄色LED控制管脚sbit LED_GREEN = P2^4; //绿色LED控制管脚sbit BEEP = P2^6; //蜂鸣器控制管脚sbit SIGNAL = P1^2; //热释电传感器（HC-SR501）信号管脚sbit KEY1 = P3^5; //按键1对应管脚sbit KEY2 = P3^6; //按键2对应管脚sbit KEY3 = P3^7; //按键3对应管脚unsigned char IRcord[4]; //红外遥控接收信号用数组unsigned char IRdata[33]; //红外遥控接收信号用数组unsigned char irtime; //用于红外遥控计数unsigned char code welcome[] = {"WLE COME"}; //液晶显示字符定义unsigned char code presskey1[] = {"K1: STARTUP MODE"};//液晶显示字符定义unsigned char code presskey2[] = {"K2: STARTBY MODE"};//液晶显示字符定义unsigned char code presskey3[] = {"K3: WORKING MODE"};//液晶显示字符定义unsigned char code startup[] = {"STARTUP MODE"}; //液晶显示字符定义unsigned char code standby[] = {"STANDBY MODE"}; //液晶显示字符定义unsigned char code working[] = {"WORKING MODE"}; //液晶显示字符定义unsigned char code greenled[] = {"GREEN LED TEST"}; //液晶显示字符定义unsigned char code huanled[] = {"HUAN LED TEST"}; //液晶显示字符定义unsigned char code redled[] = {"RED LED TEST"}; //液晶显示字符定义unsigned char code beept[] = {"BEEP TEST"}; //液晶显示字符定义unsigned char code space[] = {" "};//液晶显示字符定义unsigned char code alarm[] = {"ALARM..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait60s[] = {"WAIT 60S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait50s[] = {"WAIT 50S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait40s[] = {"WAIT 40S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait30s[] = {"WAIT 30S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait20s[] = {"WAIT 20S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait10s[] = {"WAIT 10S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait9s[] = {"WAIT 9S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait8s[] = {"WAIT 8S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait7s[] = {"WAIT 7S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait6s[] = {"WAIT 6S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait5s[] = {"WAIT 5S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait4s[] = {"WAIT 4S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait3s[] = {"WAIT 3S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait2s[] = {"WAIT 2S..."}; //液晶显示字符定义unsigned char code wait1s[] = {"WAIT 1S..."}; //液晶显示字符定义bit startup_flag = 0; //报警器启动标志bit standby_flag = 0; //报警器待机标志bit working_flag = 0; //报警器工作标志bit flag1 = 0; //标志变量bit flag2 = 0; //标志变量bit IRpro_ok; //用于红外遥控变量bit IR_ok; //用于红外遥控变量void delay1ms(); //延时函数void delay(unsigned char n); //延时函数unsigned char BusyTest(void); //液晶LCD1602忙测试void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD,BuysC); //给液晶LCD1602写命令void LCD_Clear(void); //液晶LCD1602清屏void WriteAddress(unsigned char x); //给液晶LCD1602写地址void WriteData(unsigned char y); //给液晶LCD1602写数据void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData);//液晶LCD1602显示一个字符void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData); //液晶LCD1602显示一串字符void LCDInit(void);void sys_init(void); //报警器初始化void Key1_Sacn(void); //按键1扫描void Key2_Sacn(void); //按键2扫描void Key3_Sacn(void); //按键3扫描void process(void); //报警器报警函数void TIM0init(void); //定时器0初始化函数void EX0init(void); //外部中断初始化函数void Ir_work(void); //红外遥控相关函数void Ircordpro(void); //红外遥控相关函数/************************************************函数功能：延时1ms (3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以认为是1毫秒************************************************/void delay1ms(){unsigned char i,j;for(i=0;i<10;i++)for(j=0;j<33;j++);}/************************************************函数功能：延时若干毫秒入口参数：n************************************************/void delay(unsigned char n){unsigned char i;for(i=0;i<n;i++)delay1ms();}/************************************************函数功能：判断液晶模块的忙碌状态返回值：result。
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目录1课程设计目的 (2)2 设计介绍 (2)2.1 技术要求 (2)2.2 主要任务 (2)3 基础知识简介 (2)3.1 热释电红外传感器简单介绍 (2)3.2 AT89S51单片机简单概述 (3)4 方案设计 (4)4.1 总体设计思路 (4)4.2 具体电路模块设计 (5)4.2.1 热释电红外传感器原理 (5)4.2.2 调整电路的设计 (5)4.2.3 时钟电路的设计 (6)4.2.4 复位电路的设计 (6)4.2.5 数码管显示报警电路的设计 (7)4.2.6 声音报警电路的设计 (7)4.3 系统硬件电路的选择及说明 (8)5 软件编程及仿真 (8)5.1 软件简介 (8)5.1.1 Proteus软件简介及使用 (8)5.1.2 Keil软件简介 (10)5.2 软件程序的实现 (11)6 课程设计心得体会 (17)7 参考文献 (18)附图1：单片机控制的红外防盗报警器原理图 (19)附图2：仿真原理图 (20)附图3：实物图 (21)1课程设计目的随着时间的推移，计算机革命的完成，信息高速公路的发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。
本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。
本次设计所用的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。
经过本次课程设计会使我们进一步对单片机有个感观认识，增强动手能力。
使理论与实际相结合。
2 设计介绍2.1 技术要求基于单片机控制的热释电红外报警，将检测到人体红外信号转换成电压信号，经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机，单片机对送入信号进行判别，是哪一路报警信号，发出音响报警并通过数码管显示报警位置。
2.2 主要任务1.系统分析与设计：对系统进行调研，详细分析系统，设计出基于单片机控制的热释电红外报警系统方案；2．实现系统的关键技术：热释电传感器调理电路；报警音响电路；报警显示电路；软件控制；3．系统电路的设计与实现：器件选择；地址分配和硬件连接；4．系统软件的设计与实现:单片机代码的实现，计算机控制代码的实现；5．系统调试；6．系统联调；7．写课设报告。
3 基础知识简介3.1 热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。
是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防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红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。
将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。
如图1示为热释电红外传感器的内部电路框图。
图1 热释电红外传感器的内部电路框图3.2 AT89S51单片机简单概述AT89S51单片机是美国Atmel 公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4kbytes 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Atmel 公司的高密度、非易失性存取技术生产，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。
外时钟源 外部事件计数外部中断 控制 并行口 串行通信图2 AT89S51 功能方块图振荡器和时序 OSC 程序存储器 4 KB ROM 数据存储器 256 B RAM/SFR 定时器/计数器 2 ×16 AT89S51 CPU 64 KB 总线 扩展控制器 可编程 I/O 可编程全 双工串行口 内中断图2为AT89S51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。
4 方案设计4.1 总体设计思路本设计包括硬件和软件设计两个部分。
模块划分为数据采集、键盘控制、报警等子模块。
电路结构可划分为：热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。
用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。
就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。
单片机应用系统也是有硬件和软件组成。
硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。
单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。
从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图3总体设计框图所示：图3 总体设计框图处理器采用51系列单片机AT89S51整个系统是在系统软件控制下工作的。
设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路送出TTL 电平至AT89S51单片机。
在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。
驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。
当报警延迟10s一段时间后自动解除，当警情消除后复位电路使系统复位。
4.2.1 热释电红外传感器原理本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。
其工作电路原理及设计电路如图4所示, 在VCC 电源端利用C1和R2来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。
当检测到人体移动信号时，电荷信号经过FET 放大后，经过C2，R1的稳压后使输出变为高电位，再经过NPN 的转化，输出OUT 为低电平。
图4 热释电红外传感器原理图4.2.2 调整电路的设计如图5所示为最基本的调整电路，图中1为输出，接单片机的P0.7,P0.6输入输出口。
图5 调整电路电路图RS Y2Y1R1R2 C2 C1R3R4 Q2NPNQ1FET 3v 12v OUTXTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。
因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。
如图6所示为时钟电路。
图6 时钟电路图4.2.4 复位电路的设计复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后, 在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。
例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2us。
该复位电路连接单片机的RESET引脚，如图7示为复位电路。
图7 复位电路图4.2.5 数码管显示报警电路的设计由2个数码管接上电阻后连上单片的P0,P2输入输出口的引脚，外接VCC，当单片机的相应引脚被置低电平后，数码管显示相应的数字，起到报警作用。
注：当P0口输出0F9H 时，数码管DS1显示数字1，当P2口输出025H时，数码管DS2显示数字2。
图8所示为数码管报警电路。
图8 发光二极管报警电路图4.2.6 声音报警电路的设计如下图所示，用一个Speaker和三极管、电阻接到单片机的P2.0引脚上，构成声音报警电路，低电平触发，如图9示为声音报警电路。
图9 声音报警电路图4.3 系统硬件电路的选择及说明硬件电路的设计见附图1示，从以上的分析可知在本设计中要用到如下器件：AT89C51、热释电红外传感器、LED、发光二极管、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路。
5 软件编程及仿真5.1 软件简介5.1.1 Proteus软件简介及使用Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
该软件具有4大功能模块一．智能原理图设计（ISIS）丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件；智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间；支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰；可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
二．完善的电路仿真功能（Prospice）1 ProSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真；2 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件。
3 多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入。
4 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等；5 生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动；6 高级图形仿真功能（ASF）：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析。
三．独特的单片机协同仿真功能（VSM）1 支持主流的CPU类型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU类型随着版本升级还在继续增加，如即将支持CORTEX、DSP处理器；2 支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信；3 实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真；4 编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和调试；软件仿真：支持当前的主流单片机，如51系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、68000系列等。