51单片机家庭防盗报警系统设计+电路图+仿真图+源码(3)
家庭防盗报警系统采用的是模块化的思想。该系统主要是由信号采集及处理电路模块、以单片机为核心的控制电路模块、声光报警电路模块和电源电路模块这四大模块组成。信号采集及处理电路模块是热释电红外传感器检测人体辐射的红外信号，将其转化为电信号后，经放大电路放大传送给单片机；单片机控制电路模块是通过内部程序对电压信号进行处理，输出控制信号；声光报警电路是接收控制信息后执行工作，即发出报警信息给主人，主人将安全隐患及时报给公安部门以达到防盗的目的；电源电路模块是给系统提供+5V电压。
2.1 单片机控制电路模块
在工业测控领域中，单片机被称作智能测控系统的“大脑”，占据了核心位置的地位。单片机全称为单片微型计算机，又称微控制器，它的设计是系统设计中一个至关重要的环节。它是将传统计算机的各种基本组成部件(如：CPU、并行I/O口、ROM、RAM、中断控制、定时计数器、系统时钟和系统总线控制等)微型化并集成到一块芯片上的微型计算机。它的集成度高、功能强、体积小、性价比高，并且易于实现各种智能系统[1]。本设计利用的是Intel的AT89C51来控制整个系统。
2.1.1 AT89C51所用引脚的功能
本设计所用到的引脚功能如表1所示：
表1 引脚功能
引脚 功能 说明
P1口 只作通用I/O口 具有内部上拉电阻
P3.0 通用I/O口、 RXD 具有内部上拉电阻、串行数据输入口
P3.1 通用I/O口、 TXD 具有内部上拉电阻、串行数据输出口
P3.2 通用I/O口、 INT0 外部中断0输入
外部程序存储器访问允许控制端 低电平有效
RST 复位信号输入端 高电平有效
XTAL1 片内振荡器反向放大器的输入端 也可作内部时钟工作电路的输入
XTAL2 片内振荡器反向放大器的输出端 采用外部时钟源驱动器件，应悬空
VCC 供电电压 接+5V电源
2.1.2 时钟电路
时钟电路用于产生单片机工作时所必需的控制信号。AT89C51单片机各功能部件的运行都以时钟控制信号为基准。其内部电路正是在时钟信号的控制下，严格地按照时序指令进行工作。XTAL1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。AT89C51单片机通常用内部振荡方式来提供时钟信号。内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定。引脚XTAX2和XTAL1外接晶体振荡器，就构成了内部振荡方式。
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。外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHz，一个振荡周期为1/12μs，故而一个机器周期为1μs。如图2所示为时钟电路[2]。
图2 时钟电路
2.1.3 复位电路
复位是单片机的初始化操作。不管使用哪种单片机都会涉及到复位电路。复位电路对整个系统非常重要，直接影响到整个系统工作的可靠性。如果复位电路不可靠，则工作中就可能出现“程序走飞”、死机等现象。复位操作主要是完成单片机片内电路的初始化，使单片机从一种确定的状态开始运行。
复位操作通常有上电复位和开关复位两种。上电复位是在接通电源后自动实现复位，而开关复位是在电源接通的条件下，如果单片机在运行过程中发生死机，就用按钮开关来使单片机复位。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[3]。例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2μs。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图3所示为复位电路。