文档:AT89C2051-24PU中文资料。

89C2051是ATMEL公司推出的小型单片机。1995年出现在中国市场。其主要特点是使用了闪存技术，降低了制造成本。其软硬件完全兼容MCS-51，能迅速被国内广大用户接受。它的程序是电可擦除的，这使得开发和测试更容易。

89C2051***有20个管脚，如图1所示。从图中可以看出，2051继承了8031最重要的pin:

P1端口***8引脚，准双向端口。

P3.0 ~ P3.6 * * * 7引脚为准双向端口，保留了P3的所有二次功能，如P3.0、P3.1的串行通信功能，P3.2和P3的中断输入功能..3、P3.4和P3.5的定时器输入功能..

在引脚驱动能力方面，89C2051具有很强的下拉能力，P1和P3端口的下拉能力都可以达到20mA。相比之下，89C2051/87C51的最大下拉能力为每个引脚15mA。但9个引脚电流之和限制在71mA以下，所以引脚的平均电流只有9mA。89C2051由于驱动能力增强，可以直接驱动LED数码管。

为了增加模拟信号的输入功能，2051内部构造了一个模拟信号比较器，其输入端连接到P1.0和P1.1，比较结果存储在P3.6对应的寄存器中(P3.6在2051之外没有管脚)。原理见图2。

对于一些不太复杂的控制电路，我们可以添加一些元件，例如，温度控制，过压控制等。

图3是测量的示意图。其中，R用于调整测量阈值，in终止于输入模拟信号。

2电源

89C2051工作电源电压宽，可达2.7 ~ 6V。在3V工作时，电流相当于6V工作时的1/4。89C2051工作在12Hz时，动态电流为5.5mA，空闲状态为1mA，断电状态仅为20nA。如此小的功耗非常适合小型电池供电的控制系统。

3内存

89C2051芯片包含2k字节的Flash程序存储器和128字节的片内ram，与80C31完全相似。因为2051的内部设计是完全静态工作的，所以允许工作的时钟是0 ~ 20 MHz，也就是在不破坏RAM内容的情况下允许低速工作。相比之下，8031一般将最低工作时钟限制在3.5MHz，因为其内部RAM是动态刷新的。89C2051不允许构建外部总线来扩展程序/数据存储器，所以不需要ALEPSEN、RD、WR等管脚。

4内部输入/输出控制

89C2051继承了MCS51内部I/O控制的特点:

5通道2级优先中断、串行端口和2通道定时器/计数器。内部组成见图4。

AT89C2051

At89c2051是美国ATMEL公司生产的低压高性能CMOS 8位微控制器。该芯片包含2k字节的可重写只读程序存储器(PEROM)和128字节的随机数据存储器(ram)。该设备由ATMEL公司的高密度和非易失性存储技术生产。该芯片兼容标准的MCS-51指令系统，具有通用的8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的at89c2051单片机可以为您提供许多高性价比的应用。

程序保密

89C2051设计有两个程序秘密位。在秘密位1被编程之后，程序存储器不能被再次编程，除非它被擦除一次。在秘密位2被编程之后，该程序不能被读取。

软件和硬件开发

89C2051可以采用以下两种方法开发应用系统。

(1)由于89C2051的内部程序存储器是Flash，修改其内部程序非常方便快捷，只要配备一个会编程的程序员就可以了89C2051。调试器可以使用程序编辑-编译-固化-插入电路板的方法进行测试，这对于熟练的MCS-51程序员来说并不是很难。像这种调试，你无法知道片上RAM的内容和程序的走向。

(2)引出普通8031/80C31模拟器中模拟插头的P1.0 ~ P1.7和P3.0~P3.6，模拟2051。这种方法可以使用单步和断点的调试方法，但是模拟不够真实，比如2000。

主要性能:

。兼容MCS-51产品；

. 2kb可重编程闪存(1000次)；

. 2.7-6V电压范围；

全静态操作:0Hz-24KHz

. 2级程序内存安全锁定

. 128 * 8位内部RAM

. 15可编程I/O线

两个16位定时器/计数器

. 6中断源

可编程串行通道

高精度电压比较器(P1.0，P1.1，P3.6)

。直接驱动LED的输出端口。

红外热电传感器

它主要由具有高热电系数的材料制成，例如锆钛酸铅陶瓷、钽酸锂、三乙烯四胺硫酸盐等。，其尺寸为2 * 1 mm..每个检测器中安装一个或两个检测器元件，两个检测器元件反极性串联，以抑制温度升高引起的干扰。检测和接收的红外辐射被检测元件转换成微弱的电压信号，该信号被安装在探头中的场效应晶体管放大，然后输出到外部。为了提高探测器的探测灵敏度，增加探测距离，一般在探测器前安装一个菲涅尔透镜，由透明塑料制成。将透镜上下分成若干等份，制成具有特殊光学系统的透镜。配合放大电路可以将信号放大70分贝以上，从而可以检测到10~20米范围内的人体动作。

菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前产生交替的“盲区”和“高灵敏度区”，以提高其探测和接收灵敏度。当有人走在镜头前时，人体发出的红外线不断从“盲区”交替进入“高灵敏区”，使接收到的红外信号以强弱脉冲的形式输入，从而增强其能量幅度。

人体辐射的红外线中心波长为9 ~ 10-um，而探测元件的波长灵敏度在0.2 ~ 20-um范围内几乎不变。在传感器的顶部打开一个带有滤光透镜的窗口。这种滤光片可以透过的光的波长范围是7 ~ 10-um，刚好适合检测人体的红外辐射，而其他波长的红外线则被滤光片吸收，从而形成专门用于检测人体辐射的红外传感器。

被动式热释电红外探头的工作原理及特点:人体体温恒定，一般在37度，所以会发出特定波长约10UM的红外线。被动红外探头的工作原理是探测人体发出的红外线。人体发出的红外线约为10UM，通过芬内尔滤光片增强后集中在红外传感器上。红外感应源通常采用热释电元件，当人体接收到的红外辐射的温度发生变化时会失去电荷平衡，向外界释放电荷，后续电路经过检测处理后可以产生报警信号。

1)这个探头旨在探测人体辐射。因此，热电元件必须对波长约为10UM的红外辐射非常敏感。

2)为了只对人体的红外辐射敏感，其辐射面通常覆盖有特殊的芬内尔滤光片，使环境干扰得到明显控制。

3)被动红外探头，其传感器包括两个串联或并联的热电元件。而且两个极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释电元件的作用几乎相同，以至于它们的放电效应相互抵消，所以探测器没有信号输出。

4)一旦有人闯入探测区域，人体的红外辐射被一些反射镜聚焦，被热释电元件接收，但两个热释电元件接收的热量不同，热释电也不同，不能抵消，信号处理后报警。

5)根据不同的性能要求，菲涅尔滤光片有不同的焦距(感应距离)，从而产生不同的监控视场。视野越广，控制越紧。

被动式热释电红外探头的优缺点:

优势:

它不发出任何种类的辐射，所以设备的功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。

缺点:

◆易受各种热源、光源干扰。

◆被动红外穿透性差，人体的红外辐射容易被阻挡，不易被探头接收。

◆易受射频辐射干扰。

◆当环境温度接近人体温度时，探测和灵敏度明显下降，有时会出现短时失效。

抗干扰性能:

1。防小动物干扰

探测器安装在推荐的使用高度，一般不会对探测范围内的地面小动物发出警报。

2。抗电磁干扰

探测器的抗电磁干扰性能满足GB10408中4.6.1的要求，一般手机的电磁干扰不会造成虚警。

3。抗雷电干扰

探测器在正常的灵敏度范围内，当3米外的H4卤素灯透过玻璃照射时，探测器不会报警。

红外热释电传感器的安装要求:

红外热释电人体传感器只能安装在室内，其误报率与安装的位置和方式有很大关系。正确安装应满足以下条件:

1。红外热释电传感器应离地2.0-2.2m。

2。红外热释电传感器远离空调、冰箱、炉灶等气温变化敏感的地方。

3。红外热释电传感器探测范围内不允许有屏风、家具、大型盆景或其他隔断。

4。不要将红外热释电传感器直接对准窗户，否则热气流扰动和窗外行人会造成误报警，有条件的话最好拉上窗帘。红外热释电传感器不宜安装在气流活动强烈的场所。

红外热释电传感器对人体的灵敏度也与人体运动的方向密切相关。红外热释电传感器对径向运动最不敏感，但对横向运动(即垂直于半径的方向)最敏感。在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报警并获得最佳探测灵敏度的极其重要的环节。

芯片攻击技术

目前，攻击单片机的技术主要有四种，即:

(1)软件攻击

这种技术通常使用处理器的通信接口，利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞进行攻击。软件攻击成功的典型例子是对早期ATMEL AT89C系列单片机的攻击。攻击者利用该系列单片机擦除操作的顺序设计上的漏洞，在擦除加密锁后停止下一次擦除芯片程序存储器中数据的操作，使加密的单片机变成未加密的单片机，然后用编程器读取片上程序。

(2)电子探测攻击

该技术通常以高时间分辨率监测处理器正常工作时所有电源和接口连接的模拟特性，通过监测其电磁辐射特性实施攻击。由于单片机是一个移动电子设备，当它执行不同的指令时，对应的电源功耗也随之变化。这样，通过使用特殊的电子测量仪器和数理统计方法来分析和检测这些变化，就可以在单片机中获得特定的关键信息。

(3)故障生成技术

这种技术利用异常工作条件使处理器失效，然后提供额外的攻击途径。最广泛使用的故障生成攻击手段包括电压冲击和时钟冲击。低压和高压攻击可用于禁用保护电路或迫使处理器执行错误操作。时钟瞬态跳变可以在不破坏受保护信息的情况下重置保护电路。电源和时钟的瞬时跳变会影响某些处理器中单个指令的解码和执行。

(4)探针技术

这种技术是直接暴露芯片内部布线，然后观察、操纵、干扰单片机，达到攻击的目的。为了方便起见，人们将上述四种攻击技术分为两类。一种是侵入式攻击(物理攻击)，需要破坏封装，然后在半导体测试设备、显微镜和微定位器的帮助下，在专门的实验室中花费数小时甚至数周完成。所有的微探针技术都是入侵性攻击。另外三种方法属于非侵入式攻击，被攻击的微控制器不会受到物理损伤。非侵入式攻击在某些情况下特别危险，但由于非侵入式攻击所需的设备通常可以自制和升级，所以非常便宜。

大多数非侵入式攻击要求攻击者具备良好的处理器知识和软件知识。相比之下，入侵探测攻击不需要太多的初始知识，通常可以使用一组类似的技术来处理广泛的产品。

毕业设计说明书(论文)中文摘要

盗窃、入室盗窃等刑事案件的频繁发生，让人们越来越渴望拥有一个安全的生活空间。传统的防盗门窗已经不能满足人们的日常要求，人们迫切需要一种智能家居安防报警系统。在研究了市场上出现的各种报警装置后，发现利用单片机实现报警具有体积小、价格低、集成度高等突出优点。利用单片机开发防盗系统，可以使系统操作简单，成本低廉，具有广泛的应用前景。本设计以单片机AT89C2051为核心，以其为控制器件。喇叭被用作报警装置。借助一些外围设备，用C语言控制单片机完成报警系统的设计。整个报警系统由电源、单片机控制部分、命令控制部分和报警装置四部分组成。并采取了一些硬件和软件的抗干扰措施来提高系统的可靠性。

关键词报警控制单片机C语言

毕业设计说明书(论文)外文摘要

基于单片机的报警系统设计

摘要

越来越多的贪污、抢劫犯罪使人们越来越希望有一个安全的生存空间。由于传统的防盗门窗越来越不能满足人们的日常防范，人们迫切需要一种智能报警系统。通过对市场上各种报警系统的研究，发现用单片机设计报警系统具有智能、低价格、高集成度等优点。利用单片机开发报警系统，可以使系统操作简单，成本低廉，具有广泛的应用前景。本设计以AT89C2051为核心部件和控制元件。采用喇叭作为报警装置。并添加了一些其他元件，用C语言控制单片机完成系统报警。整个报警系统由电源、单片机控制器、命令控制部分和报警单元组成。此外，通过采取一些硬件和软件抗干扰措施，可以提高系统的可靠性。

关键词报警控制单片机C语言

来源:/电子学/单片机/200912/2621.html。

本课题研究简介

防盗系统属于报警系统，也是智能住宅技术的一部分。本课题基于智能住宅和各种报警技术的快速发展，设计了一种专用的住宅防盗系统。在小区内设立监控中心，中心配备很多报警装置，比如蜂鸣器或者发光二极管。每个报警装置都有一个对应于居民的号码。当小偷进入一户人家时，他会触动藏在门上的开关，然后监控中心与该户对应的报警装置就会报警，监控人员就会判断出现在哪户人家有小偷，然后监控人员就可以抓住小偷或者拨打110，但是小偷并不知道他会继续偷，警察来了，他也只能束手就擒。

电源

为方便起见，本系统采用市电交流220V电源驱动警报声，输出电源，给电池充电。220V/5UHz市电进入本机后，先进入一个E型交流变压器，输出AC 14V，AC 14V进入主电路板的桥架。电桥由四个二极管4007组成，经过电桥整形和电容滤波去除交流分量后送到12V集成三端稳压器7812，产生+65438。

集成三端稳压器7812是一种可以提供12V稳定电压的器件。它可以将输入电压转换成DC +12V输出。

系统硬件电路

本电路中，电源采用7805稳压电源为系统提供5V的稳定工作电压，在单片机工作电压范围内(2.7V-6V)，GND(10)管脚接地。

为了更清楚地显示系统的工作状态，采用LED作为指示灯。如果按下K1，绿灯亮，否则不亮。同样，另一个发光二极管用于指示门的状态。如果门是关着的，也就是K2打开的时候，黄灯不会亮。门打开时黄灯亮，表示系统已进入报警程序。指示灯的接线方式如图所示。因为电源电压比较高，所以接了限流电阻R = 200Ω。当K1关闭引脚18的高电平时，系统将不工作。当按下K1时，针脚18的低电平系统将工作。K2与开关连为一体。关门时，K2被按下，17引脚为低电平，报警程序不启动。门打开后，即K2断开，管脚17为高电平，报警程序启动。

最终报警装置采用喇叭声音报警。因为喇叭的功率很大，所以应该选择放大器。

系统软件实现

在整个报警系统中，AT89C2051是控制整个报警系统的核心。要用它实现各种控制，就必须对单片机进行编程。

在计算机编程中，通常可以使用机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言是二进制代码，现在很少有人用，因为它的内存比较硬。目前一般采用汇编语言和高级语言，本课题单片机编程采用高级C语言。AT89C2051的C语言也是8051单片机的C语言，也就是C51的C语言[5]。