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1、 、单片机原理与外围电路课程论文 题目：防盗报警器 姓名 学 摘要:伴随着社会的发展，人们的生活质量不断提高，拥有了更多的奢饰品，因此防盗就成了一项重要的课题。本次毕业设计的红外线防盗报警器是基于电源电路给整个电路提供+5V电压，通过红外线发射和接受系统来感应是否有人闯入，并通过单片机系统向声光报警电路发出信号，达到声光报警的目的。论文首先简单介绍了红外线防盗报警器的发展背景、基本电路结构和工作原理，以及国内红外线防盗报警器的发展状况，然后结合应用电路具体介绍了该应用电路的工作原理。论文详细论述了电源电路的具体变压、整流、滤波、稳压过程，以及通过单片机系统内部程序的设定来区分红外线接受端电压的
2、变化，并通过单片机来控制声光报警电路，最后通过555定时器来输出稳定的信号。关键词：报警器，51单片机；红外传感器；555定时器Abstract: along with the development of the society, peoples quality of life, have more luxuries, so security becomes an important topic.Infrared burglar alarm of this graduation design is based on the power supply circuit to the entire
3、 circuit provides a + 5 v voltage, whether induced by infrared transmission and reception system was broken into, and through the single-chip microcomputer system to sound and light alarm circuit signal, achieve the goal of sound and light alarm.Paper first briefly introduces the development backgro
4、und of infrared burglar alarm, basic circuit structure and working principle, and domestic development of infrared burglar alarm, and then combined with specific application circuit introduces the working principle of the application circuit.Paper detailed discusses the power circuit of transformer,
5、 rectifier, filter, voltage stability process, as well as internal procedures set by single chip microcomputer system to differentiate between the infrared ray to accept the change of the terminal voltage, and through the single chip microcomputer to control the sound and light alarm circuit, the st
6、able output signal by 555 timer.Finally, the appendix part with this design is applied to the circuit principle diagram. Key words: alarm, 51 single-chip microcomputer;Infrared sensor;555 timer目录1绪论41.1课题背景及研究意义41.2课题设计目的52系统概述52.1系统设计思路52.2红外信号采集电路62.3声光报警电路63系统硬件设计73.1主控电路设计73.2红外传感器（系统中用TORCH_LDR
7、）113.3极管放大作用113.4振荡器特性12XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。123.5芯片擦除133.6复位方式134.主程序设计144.1主程序设计144.2仿真结果16总 结17参考文献18附录A 系统整体电路19附录B PCB图、3D效果图19附录C 全部程序清单201绪论1.1课题背景及研究意义着社会的发展，农村城镇化和人员流动性增大，社会治安状况更趋复杂，因此作为社会的基本单元家庭的防范问题就显得尤为重要。传统的机械式（防盗网、防盗窗）家居防卫在实际使用中暴露出一些隐患，正如国务院下达的关于住宅小区禁止安装防盗网的建议中指出,防盗网带来的问题： 影响楼房美观，
8、市容整洁；影响火灾救援通道；给犯罪分子提供便利的翻越条件； 时间久了会有高空坠物的危险； 压抑人性自由。那么我们该如何采取安全防范措施，保护家人、家庭以及财产的绝对安全呢？您也许已经安装了防盗门、防盗网，这样真的就安全了吗？事实上，仅有消极防范作用的这种机械式、被动式的防盗门、防盗窗正逐渐淘汰，取而代之的则是各种先进的、智能化的电子设备。防盗报警器对住宅各要害部位进行监测报警服务功能，防盗报警器包含的红外探测器能在小偷进来之时响起警鸣声给屋主以提醒，给盗贼以震慑。所以作为新一代的智能安全防盗报警系统就应运而生，并日益受到广泛的重视和运用。本论文通过对红外线防盗报警器的基本原理和基本电路的概述入
9、手，介绍了红外线防盗报警器的发展背景和国内的发展状况，并具体论述了在电源电路、红外线发射和接受电路和单片机系统1.2课题设计目的1. 巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。2. 培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力。3. 通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。1.3课题主要工作通过对红外线防盗报警器的基本原理和基本电路的概述入手本课题的研究重点是设计一种基于单片机的数字温度计控制系统。能够显示温度的测量值主要工作如下：当单片机
10、检测到外部热释点传感器送来的脉冲信号后，从经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警点路开始。2系统概述2.1系统设计思路设计的软件部分在Keil 中完成，由于汇编语言的优越性，本次设计选择汇编语言进 行程序设计。 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传探头电路、报警电路、单片机、复位电路、LED显示控制电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图2.1总体设计框图所示： CPUAT89C51复位电路信号检测电路LED数字显示报警执行电路LED发光显示放大驱动驱动驱动图2.1 总体设计框图 处理器采用51系列单片机AT89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点
11、上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出 电平至AT89C51单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟10s一段时间后自动解除，也可人工手动解除报警信号，然后通过显示报警次数，当警情消除后复位电路使系统复位，或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。 2.2红外信号采集电路红外信号采集电路是单片机的信号输入端，红外传感器在接收到红外信号变化后将信号通过三极管放大电路将微弱的电信号进行放大并输入到单片机中，器电路图如下图2.3声光报
12、警电路声光报警电路接收单片机发送过来的信号，黄灯亮起，扬声器会持续响10S，知道 红外传感器不再发送信号为止，若果想认为暂停报警系统，只需要按下中断按钮即可。3系统硬件设计3.1主控电路设计AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于
13、各种控制领域。图2为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。有图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。下面介绍几个主要部分。外时钟源 外部事件计数振荡器和时序OSC程序存储器4 KB ROM数据存储器256 B RAM/SFR定时器/计数器 2 16 AT89C51 CPU 64 KB总线 扩展控制器可编程 I/O可编程全双工串行口内中断 外中断 控制 并行口 串行通信 图3.1 AT89C51 功能方块图1. 中央处理器（CPU）中央处理器是单片机最核心的部分，是单片机的大脑和心脏
14、，主要完成运算和控制功能。AT89C51的CPU是一个字长为8位的中央处理单元，即它对数据的处理是按字节为单位进行的。2. 内部数据存储器（内部RAM）AT89C51 中共有256个RAM单元，但其中能作为寄存器供用户使用的仅有前面128个，后128个被专用寄存器占用。3. 内部程序存储器（内部ROM）AT89C51 共有4 KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据等。4. 定时器/计数器AT89C51 共有2 个16 位的定时器/计数器，可以实现定时和计数功能。5. 并行I/O 口AT89C51 共有4 个8 位的I/O口（P0、P1、P2、P3口），可以实现数据的并行输入、输出。6. 串行口AT89C51有1 个全双工的可编程串行口，以实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。7. 时钟电路AT89C51 单片机内部有时钟电路，但晶振和微调电容需要外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。8. 终端系统AT89C51 的中断系统功能较强，可以满足一般控制应用的需要。它共有5 个中断源：2个外部中断源/INTO和/INT1 ；3个内部中断源，即2个定
