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1、 摘 要本文包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、显示控制电路等部分组成。处理器AT89C51单片机。整个系统是在系统软件控制下工作的。系统程序可以划分为:数据采集,报警和显示等几个模块。关键词：单片机、红外传感器、数据采集、报警电路、显示电路ABSTRACTIn this paper, including the design of hardware and software in two parts. The hardware part comprises a single-chip control circuit, infrared pr
2、obe circuit, driving alarm circuit, a display control circuit and other components. The AT89C51single chip processor. The entire system is the system operates under software control. System program can be divided into: data collection, alarm and display modules.Key words: single chip, infrared senso
3、r, data acquisition, an alarm circuit, a display circuit目 录 1绪 论51.1 课题背景51.2 防盗报警系统的发展概况52.系统设计82.1系统研制进程93.软件的设计113.1 主程序工作流程图113.2设计编程程序123.3软件的程序实现143.3.1 主程序工作流程图143.3.2设计编程程序164.电路设计194.1 具体电路模块设计194.1.1 放大电路的设计194.1.2 时钟电路的设计194.1.3 复位电路的设计204.1.4发光二极管报警电路的设计204.1.5 声音报警电路的设计214.1.6 LED电路224.
4、2. 检测电路设计234.2.1热释电红外线传感器234.2.2 热释红外传感器设计电路254.3报警器设计275.调试285.1硬件的调试285.1.1 无单片机的调试285.1.2有单片机的调试285.2软件调试29参考文献33 1绪 论1.1 课题背景 随着时代的不断进步, 人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智能报警系统, 因而大大提高了小区的安全程度 , 有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不可见光, 有很强的隐蔽性和保密性, 因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外,在电子防盗、人体探测等
5、领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。1.2 防盗报警系统的发展概况目前，国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌，国内防盗报警产品厂商发展时间比较短，真正取得长足发展也是在2000年以后，特别是在2004年国内有些厂商迅速成长，投资规模和企业规模都在迅速发展和扩大。但是与国外厂商相比还有很大差距。现阶段，大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品牌，其中，安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国，这三个国家的产品占据我国报警市场的近80%的市场份额。这主要是因为，在产品供给市场上，绝大部分国外品牌来自美国和日韩，防盗报警产品在这些国家的
6、发展已经非常成熟，产品功能稳定、性能完善，再加上进入我国是时间较早，所以在我国市场上占有相当大的份额。智能化住宅保安系统具有较高的自动化技术水平及完善的功能，安全性、可靠性高。每个住户单元的防盗、防灾报警装置通过网络系统与小区管理中心的监控计算机连接起来，实现不问断监控。安防报警包括：门禁系统、红外门磁报警、火灾报警、煤气泄漏报警、紧急求助、闭路电视监控、周边防越报警、对讲防盗门系统等。1.3本课题的目的及其意义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
7、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。本文在目前市场上销售的多种防盗报警器基础上, 从提高可靠性角度进行设计。设计主要从以下几个方面考虑。一是将报警器开关装在门锁上, 反锁门时打开报警器, 用钥匙开锁时关掉报警器。这样就避免了操作报警器不当而引起的误报、漏报。二是对同一监测点使用多个红外探测器进行监测 (本文用两个探测器) ,对各个探测器
8、的信号进行综合处理, 这样就避免了由于探测器误动作而引起的误报。三是加上“看门狗”电路, 单片机在受干扰后复位, 回到监测探测器信号状态。四是报警采用电话自动拨主人电话机方式, 再由主人采取补救措施, 查实报警。本报警器在设计、使用上力求简单、可靠。1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。2.红外线防盗报警系统由电红外传感器、家庭智能报警器、单片机控制电路、LED控制电路组成。信息采集、处理、数据传送、功能设定、显示、本地报警等功能。3.探测器工作起来。当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点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
9、阀门送出电平，电平至AT89S51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。4.红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可采用声光信号。2.系统设计设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警和显示等模块子函数。电路结构做成可划分为：热释电红外传感器、家庭智能报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地显示、本地报
10、警等功能。本文的设计要求须包含如下结构：红外传感器电路、报警电路、单片机、LED显示控制电路及相关的控制管理软件。其组成如下图3所示。 单片机检测电路LED数字显示报警执行电路放大图3 本文设计框图2.1系统研制进程 单片机采用51系列单片机AT89C51。单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计、在线调试等几个阶段，就本设计来说也包括这些过程。它们的进程框图如图4所示。任务选方案，硬件设计
11、软件设计调试运行完成 图 4 系统的研制过程框图 整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点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，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LED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系统硬件设计硬件电路的设计见附图示，从以上的分析可知在本设计中要用到如
12、下器件： AT89C51、热释电红外传感器、LED、按键、反相器74LS04、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路，以及单片机的手工复位电路等。其中D1为电源工作指示灯，D2是正常工作指示灯，D3D6是起报警指示作用，当RXD脚被置低电平时，D3D6亮红灯开始报警，同样，TXD脚置高电平时声音报警电路开始工作。电路设有2个按键，S1键作为倒计时的暂停键, S2键作为作为电路复位键。本设计中要用到如下器件： AT89C51、红外传感器、LED、按键、反相器74LS04、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路，以及单片机的手工复位电路等等。元器件清单见下表。编号名称型号数量Y1石英晶振12MHZ1K1、K2按键
13、*2LS蜂鸣器8R1Tantou热释电传感器3TR1DS1共阴数码管DISPLAY1JP电源接头3OT1R1 、R6电阻4.7K2R2、R3、R7R10电阻220R6R4、R5电阻10K2C1、C2电容30pF2C3、C4、C5(极性)电容47uF3D1D6发光二极管LED2绿4红Q1、Q2三极管9015/80502U1 、 U2集成电路AT89C51、74LS041 、13.软件的设计3.1 主程序工作流程图按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下图11所示；系统初始化声光报警结束检测有无信号输入报警是否持续10秒开始启动声光报警电路开始报警是否还有检测信号等待下次报警结束Y
14、NNYYN来的脉冲信号后，表示有人闯入监控区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警电路开始报警，报警持续10秒钟后自动停止报警,然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时，利用中断方式可以实现报警持续时间未到10秒时，用手工按键停止的声光报警的作用。手工按键停止报警中断服务程序工作流程图，如下图12所示；中断源发出中断申请关中断、保护现场INTO端有输入信号关闭报警恢复现场、开中断中断返回图12 中断服务程序工作流程图3.2设计编程程序1. 主程序清单如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 0200HMAIN: MOV IE,#81H ;CPU开放中断，INT0允许中断 SETB IT0 ;外部中断为边沿触发方式 MOV SP,#30H ;指针入口地址 SETB P3.0 CLR P3.1 MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1 MOV P2,#00H ;P2口清零 CLR P1.2 LP: JNB P1.0,LA ;监测输入信号，
