AT89C2051中文资料.doc

AT89C205189C2051是由ATMEL公司推出的一种小型单片机95年出现在中国市场其主要特点为采用 Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与 MCS-51完全兼容，可以很快被中国广大用户接受，其程序 的电可擦写特性，使得开发与试验比较容易89C2051共有20条引脚，详见图1■从图中可见，2051继承了 8031最重要引脚：伯Mt】m j 口巧旳*庐囁A1 W-巧匚£ 口Pf01 'f僧1 ®C20SI钊祥仙P1 口共8脚，准双向端口P3.0〜P3.6共7脚，准双向端口，并且保留了全部的P3的第二功能，如P3.0、P3..1的串行通讯功能，P3.2、 P3..3的中断输入功能，P3.4、P3.5的定时器输入功能在引脚的驱动能力上面，89C2051具有很强的下拉能力，P1,P3 口的下拉能力均可达到20mA.相比之下， 89C51/87C51的端口下拉能力每脚最大为15mA但是限定9脚电流之和小于71mA.这样，引脚的平均电 流只9mA89C2051驱动能力的增强，使得它可以直接驱动 LED数码管为了增加对模拟量的输入功能，2051在内部构造了一个模拟信号比较器，其输入端连到 P1.0和P1.1 口,比较结果存入P3.6对应寄存器，（P3.6在2051外部无引脚），原理见图2。

对于一些不大复杂的控制电路我们就可以增加少量元件来实现，例如，对温度的控制，过压的控制等图3为测量示意图其中，R用于测量门限的调节，IN端接输入模拟信号2电源89C2051有很宽的工作电源电压，可为 2.7〜6V,当工作在3V时，电流相当于6V工作时的1/489C2051 工作于12Hz时，动态电流为5.5mA，空闲态为1mA，掉电态仅为20nA这样小的功耗很适合于电池供电 的小型控制系统3存储器89C2051片内含有2k字节的Flash程序存储器，128字节的片内RAM,与80C31内部完全类似由于2051 内部设计全静态工作，所以允许工作的时钟为0〜20MHz,也就是说，允许在低速工作时，不破坏RAM内 容相比之下，一般8031对最低工作时钟限制为3.5MHz，因为其内部的RAM是动态刷新的89C2051 不允许构造外部总线来扩充程序/数据存储器，所以它也不需要 ALEPSEN、RD、WR 一类的引脚4内部I/O控制89C2051在内部I/O控制上继承了 MCS51的特性：5路2级优待中断，串等口， 2路定时器/计数器，内部组成参见图4■I |i_pi t . 歼"BY HCjSSEAT89C2051at89c2051 是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能 CMOS 8位单片机，片内含 2k bytes的可反复擦写 的只读程序存储器（ PEROM ）和128bytes的随机数据存储器（ RAM ），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51指令系统，片内置通用 8位中央处理器和 Flash存储单元，功能强大 at89c2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。

程序保密89C2051设计有2个程序保密位，保密位 1被编程之后，程序存储器不能再被编程除非做一次擦除，保密位2被编程之后，程序不能被读出软硬件的开发89C2051 可以采用下面 2种方法开发应用系统1） 由于89C2051内部程序存贮器为 Flash，所以修改它内部的程序十分方便快捷，只要配备一个可以编程89C2051的编程器即可调试人员可以采用程序编辑 -编译-固化-插到电路板中试验这样反复循环的方法，对于熟练的 MCS-51程序员来说，这种调试方法并不十分困难当做这种调试不能够了解片内 RAM的内容和程序的走向等有关信息2） 将普通8031/80C31 仿真器的仿真插头中 P1.0〜P1.7和P3.0〜P3.6引出来仿真 2051,这种方法可以 运用单步、断点的调试方法，但是仿真不够真实，比如， 2051的内部模拟比较器功能， P1 口、P3 口的增强下拉能力等等主要性能：.和MCS-51 产品兼容；•2KB可重编程 FLASH 存储器（1000次）；•2.7-6V 电压范围；.全静态工作： 0Hz-24KHz•2级程序存储器保密锁定.128*8位内部RAM.15条可编程I/O线•两个16位定时器/计数器.6个中断源•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的输出端口红外线热释电传感器2*1mm主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为 的探测元件。

在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制 由于自身温度升高而产生的干扰由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号， 经装在探头内的场效应管放大后向外输出为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在 探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等 份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大 70分贝以上，这样就可以测出10~20米范围内人的行动菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏 区”，以提高它的探测接收灵敏度 当有人从透镜前走过时， 人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅 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范围内几乎稳定不变在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为 7~10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形 成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。

被动式热释电红外探头的工作原理及特性： 人体都有恒定的体温，一般在 37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的 10UM左右的红外线而进行工作的人体发射的 10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上红外感应 源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外 释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号1） 这种探头是以探测人体辐射为目标的所以热释电元件对波长为 10UM左右的红外辐射必须非常敏感2） 为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的 菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用3） 被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元而且制成的两个电极化方向 正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是 探测器无信号输出4） 一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热 释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警5） 菲泥尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从而产生不同的监控视场， 视场越多，控制越严密。

被动式热释电红外探头的优缺点： 优点：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好价格低廉缺点：♦容易受各种热源、光源干扰♦被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收♦易受射频辐射的干扰♦环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵 抗干扰性能：1 防小动物干扰探测器安装在推荐地使用高度，对探测范围内地面上地小动物，一般不产生报警 抗电磁干扰探测器的抗电磁波干扰性能符合 GB10408中4.6.1要求，一般电磁干扰不会引起误报抗灯光干扰探测器在正常灵敏度的范围内，受 3米外H4卤素灯透过玻璃照射，不产生报警红外线热释电传感器的安装要求：红外线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极大的关系 •正确的安装应满足下列条件：1 红外线热释电传感器应离地面 2.0-2.2米 红外线热释电传感器远离空调 ，冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方 红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物 红外线热释电传感器不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条 件的最好把窗帘拉上红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。

红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感 ，而对于横切方向(即与半径垂直的方向)移动则最为敏感.在现场选择合 适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环片机攻击技术目前，攻击单片机主要有四种技术，分别是：(1) 软件攻击该技术通常使用处理器通信接口并利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击软件攻击取得 成功的一个典型事例是对早期ATMEL AT89C 系列单片机的攻击 攻击者利用了该系列单片机擦除操作时序设计上的漏洞，使用自编程序在擦除 加密锁 定位后，停止下一步擦除片内程序存储器数据的操作，从而使加过密的单片机变成没加密的单片机，然后利用编程器读出片内程序2) 电子探测攻击该技术通常以高时间分辨率来监控处理器在正常操作时所有电源和接口连接的模拟特性， 并通过监控它的电磁辐射特性来实施攻击因为单片机是一个活动的电子器件，当它执行不同的指令时，对应的电源功率消耗也相 应变化这样通过使用特殊的电子测量仪器和数学统计方法分析和检测这些变化，即可获取单片机中的特定关键 信息3) 过错产生技术该技术使用异常工作条件来使处理器出错，然后提供额外的访问来进行攻击。

使用最广泛的过错产生攻击手 段包括电压冲击和时钟冲击低电压和高电压攻击可用来禁止保护电路工作或强制处理器执行错误操作时钟瞬 态跳变也许会复位保护电路而不会破坏受保护信息 电源和时钟瞬态跳变可以在某些处理器中影响单条指令的解码和执行4) 探针技术该技术是直接暴露芯片内部连线，然后观察、操控、干扰单片机以达到攻击目的为了方便起见，人们将以 上四种攻击技术分成两类，一类是侵入型攻击(物理攻击) ，这类攻击需要破坏封装，然后借助半导体测试设备、显微镜和微定位器，在专门的实验室花上几小时甚至几周时间才能完成所有的微探针技术都属于侵入型攻击另外三种方法属于非侵入型攻击，被攻击的单片机不会被物理损坏在某些场合非侵入型攻击是特别危险的，但 是因为非侵入型攻击所需设备通常可以自制和升级，因此非常廉价大部分非侵入型攻击需要攻击者具备良好的处理器知识和软件知识与之相反，侵入型的探针攻击则不需要太多的初始知识，而且通常可用一整套相似的技术对付宽范围的产品毕业设计说明书（论文）中文摘要盗窃、入室抢劫等刑事案件的多发使得人们越来越渴望有一个安全生活的空间传统的防盗门窗越来越不能满足人 们日常防范的要求，因此人们迫切需要一种智能型的家庭安全防范报警系统。

对市场上出现的各种报警装置进行了研究 之后，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 ，利用单片机来开发防盗系统能使系统易于操作，且花费较小，因而具有广泛的应用性该设计以单片机 AT89C2051为核心，作为控制器件采用喇叭发声作为报警装置并辅之一些外围器件，用 C语言控制单片。