51单片机[5]所采用的封装方式为双列直插,它含有40只管脚。下图3-2是单片机的引脚图。
图3-2 STC89C51单片机引脚结构
Vss:接地。
Vcc:接+5V电源。
RST:复位信号输入端。
XTAL1:反相振荡器输入端。
XTAL2:反相振荡器输出端。
P0:用作接收或发送信息的双向I/O口。
P1、P2、P3这三个I/O口可驱动4个LS型TTL负载,当写入“1”时,它们内部所拥有的上拉电阻就会它们拉到高电平,这种情况下它们就作为输入输出口[5]。
3.2 传感器的选择
3.2.1热释电红外传感器
随着红外技术的发展,在20世纪80年代出现了一种新型的红外线探测元件,它就是热释电红外传感器[6]。它灵敏度高,能够迅速检测出人体辐射出来的红外线。该元件是以热释电效应为工作原理的,当传感器感应到检测的红外线能量发生变化时,由于它内部含有热释电晶体和压电陶瓷,在结构上的电荷中间部分会出现相对位移,从而改变内部自发极化强度,在两边产生正负不同的束缚电荷。 在通过以上变化之后,传给单片机电信号,通过处理电路把信号放大到可以识别的程度,从而驱动各种控制电路。
探测元件能够探测到0.2~20um范围内的波长,而人体辐射的9~10um红外线中心波长就其探测范围之内。为了抑制外界的干扰以提高对人体红外辐射的灵敏度,在探测器的辐射面一般会装置一个菲涅尔滤光片,透过它的光的波长在7~10um,利用特殊的光学原理,吸收除人体红外波长之外的其他波长的红外线。它内部有两个热释电元相互串联着,当发现检测到有人进入,人体红外辐射就会通过菲涅尔透镜的一部分镜面聚焦,进而那两个热释电元会接收信号,但是它们接收到信号的热量不一样,所产生的热释电也就不会相同,所以不能相互抵消,最后经电路中的数据处理后便可以进行下一步实现报警。
由于热释电红外传感器比较容易生产,不需要很大的成本投资,用户使用起来也非常方便,并且它具有很好的隐蔽性,不易被发现,功耗很小,系统工作稳定可靠,具有很快的反应速度等,所以在设计中选择这款传感器作为外部防盗措施探测器。