AT89S51單片機的防盜報警系統探究

鄧遠杰

[摘 ?要：AT89S51單片機是AT89C51的替代產品，可以實現在線編程。AT89S51的主要特點包括：豐富的指令集合，與其他型號的51單片機可以完全兼容;內部集成程序存儲單元，可以實現多次程序燒寫和擦除;具有雙向I/O接口;具有多個內置定時器、中斷控制、異步串行接口等。可以設計睡眠和斷電兩種工作模式;具有耐高溫、耐高壓等惡劣環境工作的能力。

關鍵詞：AT89S51單片機;防盜系統;編程]

單片機需要設計外圍電路組成最小系統才能工作，單片機最小系統由單片機、時鐘電路和復位電路組成。首先需要將單片機的相應供電引腳與電源連接，并通過復位電路完成對單片機工作狀態的初始化操作。復位電路的不僅在初始時刻發揮作用，當單片機工作出現異常狀況時，復位電路具有最高的優先級，可以將單片機進行異常狀態的復位，使其重新進入正常的工作狀態。另外，對于復位電路，可以設計為自動復位或者按鍵復位兩種工作模式，按鍵復位電路必須對其設計上拉電阻，以獲取更高的邏輯電平。

然后需要設計單片機的時鐘電路，單片機內部的工作時序必須由晶振產生，晶振的時鐘頻率決定了單片機的工作速度。晶振的功能類似于人類的心臟，只有晶振正常工作，單片機才能實現相應的功能。如果需要為單片機設計額外的外部時鐘，則XTAL2應懸空。

1 AT89S51管腳說明

AT89S51使用40引腳雙列直插封裝形式，因為該處理器是一種高性能單片機，受引腳數目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。VCC（40）：電壓輸出引腳，接+5V電壓。GND（20）：接地。P0口（39～32）：P0口包括8個開漏的雙向輸入/輸出端口，每個引腳能夠接收8TTL門電流。當P0口的引腳首次置1時，表示該引腳被配置為高阻態。P0可以通過編程定義為外部數據的第八位，實現對外部數據的存儲。對單片機的Flash進行編程時，P0口進行數據的原碼輸入，對單片機的Flash進行校驗時，P0口作為數據的原碼輸出。

P1口（1～8）：P1口包括8個內部上拉的雙向輸入/輸出端口，每個引腳能吸收4TTL門電流。當程序將P1口的引腳置1時，該引腳電阻上拉為高電平，能夠作為外部輸入端口，而當程序將P1口的引腳置為0時，該引腳電阻下拉為低電平，此時將作為輸出端口。對單片機的Flash進行編程或校驗時，P1口作為數據第八位進行接收。

P2口（21～27）：P2口包括8個內部上拉的雙向輸入/輸出端口，每個引腳可接收4TTL門電流。當程序將P2口的引腳寫“1”時，該引腳電阻上拉為高電平，能夠作為外部輸入端口，P2口可以利用上拉電阻的優勢，在對外部地址進行讀寫時，輸出特殊寄存器內容。對單片機的Flash進行編程、校驗時，P2口可以作為第八位進行數據接收。

P3口（10～17）：P3口包括8個內部上拉的雙向輸入/輸出端口，每個引腳可接收4TTL門電流。當程序將P3口的引腳寫“1”時，該引腳電阻上拉為高電平，能夠作為外部輸入端口，因為P3口外部下拉為低電平，P3口將會輸出電流（ILL）。同時，P3口也能

2 防盜系統方案設計

防盜報警系統以51單片機為處理核心，將熱釋電紅外傳感器與單片機連接，進行盜情的實時監測。通過時鐘電路，使單片機穩定工作，一旦有人闖入觸發熱釋電傳感器，通過LED燈和蜂鳴器進行聲光報警，同時撥打報警電話。對于防盜報警系統的硬件設計，可以將其分為時鐘電路、復位電路、熱釋電紅外傳感器電路、報警電路等模塊，硬件部分設計時，處理器使用單片機AT89S51，實現對整個系統功能的控制。安裝在監測點的熱釋電傳感器探測人體輻射的紅外信號并傳輸給單片機，單片機控制報警電路的LED燈和蜂鳴器，實現對盜情的自動監測。但報警不能一直持續，需要設計報警自動解除和手動按鍵解除兩種功能。

2.1 時鐘電路編程

時鐘是單片機正常工作的前提，單片機的每次指令處理和運算都是以時鐘的振蕩頻率為基準。因此，單片機的工作狀態和工作速度都依賴于時鐘，其工作穩定性也受制與時鐘的好壞。AT89S51單片機的振蕩器由反相放大電路組成，可以通過該電路產生時鐘。

通過對單片機的XTAL1和XTAL2兩個管腳接相應的晶體振蕩器，實現對單片機工作頻率的控制。不同的振蕩方式，兩個管腳的配置方式也不同，如果使用外部器件驅動單片機時，兩個端口應懸空。

2.2 復位電路編程

AT89S51單片機有專門的復位引腳，因此復位電路的設計只需要在相應引腳進行連接，完成單片機的復位操作。復位的作用是使單片機內部的程序存儲器從某一地址重新執行相關程序，實現從異常工作狀態轉為正常工作狀態。在單片機最初工作時，內部的程序并不能立即開始執行相應的操作，而是需要一定的復位準備時間。此時時鐘電路開始振蕩，電路產生高電平便可以實現初始狀態的復位操作，使得單片機可以從某一固定地址開始執行程序。

復位電路分為自動復位和按鍵復位兩種，本文設計的防盜報警系統使用按鍵完成相應的復位操作。按鍵復位的好處是當程序出現卡死、跑飛等異常情況時，可以直接人為按鍵，給復位管腳手動引入高電平，實現相應的復位操作。將5V電壓通過按鍵與RST管腳連接，便可以實現手動按鍵復位。當完成復位操作后，單片機的相關引腳都會置為最初上電時的狀態，并將程序從主函數開始重新執行。

參考文獻

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