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1、2010届届 分 类 号：TP315 单位代码：10452学士学位毕业设计（论文 ）基基 于于 单单 片片 机机 控控 制制 防防 盗盗 报报 警警 系系 统统 的的 设设 计计姓 名 学 号 年 级 2006 专 业 通信工程通信工程 系 （院） 信息学院信息学院 指导教师 2010 年 4 月 23 日Anti-theft alarm system based on MCU controlByByQinQin QinQinSupervisor: Xu BoAprilApril 20102010诚诚 信信 声声 明明本人呈交给临沂师范学院的这篇毕业论文，除了所注参考文献和世所公认的文献外，全
2、部是本人在指导老师指导下的设计成果。学生签名：日 期：经检查该毕业设计（论文）为独立完成，不存在抄袭现象。指导老师签名：日期基于单片机控制防盗报警系统的设计摘摘 要要随着经济的发展，人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。针对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其需求也越来越高。本设计是利用单片机对防盗报警系统进行控制，系统要求能对 16 个以上的监测点进行自动监测。是以单片机为核心构成防盗报警系统，以完成用户键盘输入，数码（可汉字液晶）显示、故障状态指示为主，完成报警检测，若有报警事故发生，可向外界发出声光报警信号。设计运用单片机技术设计了一新颖红外线防盗报警器。而
3、本设计中的输入部分主要是各种各样的传感器。不同类型的探测器用不同的手段探测各种入侵行为；不同作用的传感器，也可检测出不同类型的情况。具体到设计时,又分硬件设计和软件设计，硬件设计主要分两大部分：单片机部分和检测部分。软件设计分主程序设计和中断子程序设计。在完成正文部分后，主要工作就是要进行调试，为了实现设计预计现象，软件和硬件都要作必要的修改。关键词：关键词：单片机；报警器；传感器基于单片机控制防盗报警系统的设计AbstractWith the economic development, peoples security, anti-robbery, fire greatly increase
4、d the demand for security equipment. For theft, robbery, fire, gas leakage detection and alarm incident systems, their needs become more sophisticated. This design is the use of microcomputer control of the anti-theft alarm system, the system requirements can be more than 16 monitoring points for au
5、tomatic monitoring. Is a single chip as the core components of anti-theft alarm system, in order to complete user keyboard input, digital (Ke Han Zi LCD) Xian Shi, Guzhangzhuangtai Zhishiweizhu, complete Baojingjiance, if Baojing accident could have happened to Waijie audible and visual alarms signa
6、l. Design using microcontroller technology to design a new infrared burglar alarm. The input of this part of the design is mainly a variety of sensors. Different types of detectors with a variety of different means of detecting intrusions; the different roles of the sensors can also detect different
7、 types of situations. Specific to the design, is divided into hardware and software design, hardware design, two main parts: MCU part and test part. Software design and interrupt subroutine sub main program design. After completing the body of the main work is to debug, the phenomenon is expected to
8、 achieve design, software and hardware must make the necessary changes.Key words：single-chip microcomputer；alarm；sensor 基于单片机控制防盗报警系统的设计目目 录录前 言.1第 1 章方案选择论证.21.1 单片机的选择.2 1.2 显示器工作原理及其选择.2 1.3 液晶显示和数码显示.3 1.4 防盗报警选择传感器的选择 3第 2 章单片机系统的硬件设计.52.1 硬件系统总体设计.5 2.2AT89C51 芯片的介绍.5 2.2.1 引脚功能.6 2.2.2 结构原理7
9、2.2.3AT89C51 定时器/计数器相关的控制寄存器介绍 .9 2.2.4MAX708 芯片介绍.9 2.3 单片机复位设置 10 2.4 8255A 芯片介绍 .11 2.4.1 8255A 的引脚和结构.11 2.4.2 8255 的工作方式12 2.4.3 8255 的控制字15 2.5 AT89C51 与 8255 的接口电路15 2.6 显示部分 16 2.6.1 七段显示译码器.16 2.6.2 7448 译码驱动17 2.6.3 单片机与 7448 译码驱动器及 LED 的连接18 2.6.4 外部地址锁存器.19第 3 章检测信号放大电路设计.213.1 热释红外线传感器典
10、型电路 21 3.2 红外光敏二极管警灯电路 22 3.2.1 光敏二极管控制电路23 3.3 红外线探测信号放大电路设计.24 3.3.1 光电耦合器驱动接口.26 3.3.2 集成电路运算放大器27 3.3.3 精密多功能运算放大器 INA105 27 3.3.4 低功耗、双运算放大器 LM358.29第 4 章软件设计.314.1 主程序设计.31 4.2 核对子程序设计 32 4.3 中断子程序设计 32 4.4 读数子程序设计 33基于单片机控制防盗报警系统的设计4.5 程序设计说明 34 4.6 程序清单 35结 论.39参考文献.40致谢.41基于单片机控制防盗报警系统的设计1前
11、前 言言单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域，可以说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落，这说明它和我们每个人的工作、生活密切相关，也说明我们每个人都有可能和有机会利用单片机去改造你身边的仪器、产品、工作与生活环境。红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，他在各领域都得到广泛的应用。由于他是不可见光，因此用他做防盗报警监控器，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干扰能力强。这种监控报警装置广泛应用与博物馆、单位要害部门和家庭的防护。通常红外线发射电路都是采用脉冲调制式。红外接收电路首先将接收到的红外光转换为电信号，并进行放大和解调出用于无线
12、发射电路的调制信号。当无人遮挡红外光时，锁相环输出低电平，报警处于监控状态；一旦有人闯入便遮挡了红外光，则锁相环失锁，输出高电平，驱动继电器接通无线发射电路，监控室便可接收到无线报警信号，并可区分报警地点。当我们考虑的范围广一点：若是在小区每一住户内安装防盗报警装置。当住户家中无人时，可把家庭内的防盗报警系统设置为布防状态，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报并向小区安保中心报警。周界报警系统：在小区的围墙上设置主动红外对射式探测器，防止罪犯由围墙翻入小区作案，保证小区内居民的生活安全。有的防盗报警系统还连有上位机。将探测器发回的现场信号按防区的类型与主机的工作状态（布防、撤防）作出逻辑判断，进
13、而发出报警。一个防盗系统的功能主要体现在报警主机的功能上。本设计是利用单片机对防盗报警系统进行控制，系统要求能对 16 个以上的监测点进行自动监测。是以单片机为核心构成防盗报警系统，以完成用户键盘输入，数码（可汉字液晶）显示、故障状态指示为主，完成报警检测，若有报警事故发生，可向外界发出声光报警信号。系统基本框图如下所示:基于单片机控制防盗报警系统的设计2图 1.1 系统基本框图报警电路显示电路单片机 检测电路警语播放电路键盘输入单片机防盗报警系统主要用于宾馆、仓库、居民楼等场所，它能对受监测点进行自动监测。一旦出现盗情，由单片机接收有效信号，并发出报警命令，即进行声光报警，并指示被盗地点，提
14、醒有关人员进行有关措施。该防盗报警系统具有结构简单、可靠性高、成本低等优点。若更换其他的传感器，该系统还可以用于火灾报警、煤气泄漏等报警。基于单片机控制防盗报警系统的设计3第第 1 1 章章 方案选择论证方案选择论证1.11.1 单片机的选择单片机的选择本设计采用低功耗，高性能的 89C51 单片机,北京集成电路设计中心推出的BIATu89C51 的单片机。是一种低功耗，高性能的含有 4K 字节快檫写可编程檫除只读存储器（EEPORM）的 8 位 CMOS 单片机，时钟频率高达 24MHZ，与 8031 的指令系统和引脚完全兼容。芯片上的 EEPROM 允许在线（5V）电檫除，点写入或采用通用
15、的非易失存储器对程序存储器重复编程。此外，BIATu89C51 还支持由软件选择的二种掉电工作方式。非常适用于电池供电或其他要求低供耗场合。由于芯片内的 4程序存储器可在线或用编程器重复编程，受到了应用设计者的欢迎，并得到较为广泛的应用。1.21.2 显示器工作原理及其选择显示器工作原理及其选择点亮显示器有静态和动态两种方法。所谓静态显示就是当显示器显示某一个字符时，相应的发光二级管恒定地导通或截止，例如 7 段显示器 a,b,c,d,e,f 导通,g 截止，显示 0。这种显示方式每一位都需要有一个 8 位输出口控制，静态显示时，较小的电流可以得到较高的亮度且字符不闪烁，所以可以采用 8255
16、A 的输出口直接驱动。在单片机串行口方式 0 应用中，也是采用静态显示方法。当显示器位数较少时采用静态显示的方法是适合的。当位数较多是，用静态显示所需 I/O 口太多，一般采用动态显示方法。所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮显示器各个位（扫描） ，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但必须保证扫描速度足够快，字符才不闪烁。显示的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间有关。调整电流和时间参数，可实现亮度较高较稳定的显示。若显示的位数不大于 8 位，则控制显示器公共位只需要一个 I/O 口（称为扫描口） ，控制显示器的各位所显示的字型也需一个 8 位口（称为段数据口） ，为了防止闪烁，显示的时间在12ms。1.
