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1、毕业设计说明书实验室防盗报警系统的设计 学生姓名： 学号： 信息与通信工程系系 别： 通信工程专 业： 指导教师： 2010年6月实验室防盗报警系统摘 要随着科学技术的迅猛发展，现代生活水平也随之提高，人们更希望在一种安全、舒适的环境下生活。然而不法分子的手段也在不断进步，传统防盗手段明显不能满足人们的需要。本文介绍了一种实验室防盗报警系统的设计，该系统是以AT89C51单片机为控制核心，采用热释红外传感器和自动拨号系统实现防盗报警。该系统具有结构简单、价格低廉、易于操作、工作性能可靠、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠、安装隐蔽等特点，可用于实验室或家庭防盗报警。关键词：单片机，报警，自动拨号
2、，传感器The system of laboratory anti-theft alarmAbstractWith the rapid development of science and technology，the level of peoples life will also be improved in modern time, that people hope live in a safe and comfortable living environment. However, the means of crime elements are also continuously pro
3、gressing. Obviously, the traditional means of security can not meet peoples needs.The article introduces a design of Laboratory Anti-theft alarm system. The system used AT89C51 microcontroller as the core of control, used heat spread infrared rays sensor as sensor, used automatic dial-up system as a
4、larm. It is simple, inexpensive and easy to be operated, anti-interference capability and secure, and the automatic dial-up alarm function can be used into laboratory and family as the alarm system.Keywords: microcontroller, alarm, automatic dial-up, sensor 目 录1 引言11.1 本课题的研究意义11.2 防盗报警系统的研究状况以及发展动态
5、12 系统总体介绍32.1 入侵探测器介绍32.1.1 红外探测器32.1.2 微波探测器52.1.3 玻璃破碎探测器62.1.4 电容变化探测器72.2 微控制器介绍72.2.1 AT89C51芯片介绍72.2.2 AT89C51主要特性参数82.2.3 AT89C51的管脚介绍82.2.4 AT89C51振荡器特征102.2.5 AT89C51的时钟特性112.2.6 AT89C51功能特性概述112.3 执行电路123 系统硬件电路设计133.1 热释电人体红外线传感器133.1.1 热释电人体红外线传感器的工作原理133.1.2 热释电人体红外线传感器的主要性能参数143.2 测量及放
6、大电路设计143.3 热释红外传感信号专用集成电路设计153.3.1 专用集成电路芯片BISS0001153.3.3 BISS0001工作原理173.3.4 BISS0001应用电路设计183.4 “看门狗”复位电路193.4.1 “看门狗”的工作原理193.4.2 DS1232的功能特性203.5 工作指示及声光报警电路设计213.6 自动拨号系统223.6.1 MT8888的介绍223.6.2 MT8888的工作原理233.6.3 MT8888的接口263.6.4 MT8888与单片机接口电路设计263.6.5 电话线接口电路273.7 语音电路283.7.1 ISD1420语音芯片293
7、.7.2 ISD1420引脚功能描述293.7.3 地址输入端的工作模式303.7.4 ISD1420语音电路设计303.8 显示电路313.9 电源电路的设计334 报警系统软件设计344.1 系统主程序设计344.2 PROCESS控制模块设计354.3 自动拨号模块程序设计364.3.1 信号检测364.3.2 DTMF拨号程序设计375 系统的调试及运行385.1 系统的硬件电路调试385.2 系统的软件调试386 结论40附 录41参 考 文 献42致 谢441 引言1.1 本课题的研究意义随着社会的不断进步和科学技术经济的不断发展，人们的安全意识也逐渐加强，但是一些不法分子的手段也
8、在改变，传统防盗手段明显不能满足人们的要求，而大型的监控系统又价格不菲，需专门的技术人员来管理，不适用于普通实验室，中小企业和家庭。针对此类现象，研究设计了一种基于单片机控制的智能防盗报警系统，具有结构简单、价格低廉、易于操作、工作性能可靠，抗干扰能力强，灵敏度高，安全可靠安装隐蔽等特点。它利用AT89C51系列单片机的强大功能和可扩充性为后盾，能够快速报警保护人民生命财产的安全1。1.2 防盗报警系统的研究状况以及发展动态 在国内防盗报警最初被应用于博物馆，20 世纪六十年代主要采用的手段是声音报警，通过罪犯行窃时发出的声音作为报警信号，值班人员听到声音后再采取相应的措施。随着科学技术的发展
9、，1982年公安部和公安部第一研究所，根据当时的防盗报警技术的发展为故宫很多展厅安装了主动红外、被动红外、微波、超声波、声控等防盗探测器，形成了多种探测手段的防盗报警系统，防盗报警技术提高到一个新水平。1984年以后安防事业在中国进入了普及与提高阶段，而且发展迅速。特别是84年为了加强庆祝国庆35周年的安全保卫工作，在天安门广场建立了电视监控工程，从此以后电视监控技术便进入到防盗报警系统中和城市交通安全管制中，提高了系统功能。在现代计算机技术、自动控制技术和现代通信技术的支持下，电子地图、多媒体操作、管理与控制软件引入到防盗报警系统中。这种新的系统采用多媒体技术同时处理多种信息，并使信息之间、
10、信息与设备之间、设备与设备之间建立逻辑联系，集成为一个交互式的系统，从而达到自动识别、自动预测、自动处理警情，使整个安防系统成为一种具有智能化的“活”的系统，让它发挥巨大、有效、可靠、灵活的系统功能2。目前，国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌，如:早期的美国安定保、C&K、日本艾礼富、以色列EL等，近几年进入中国市场的加拿大枫叶、德国博世、美国CE等，这些厂商无论是在资金和技术上，都具备很强的优势，对国内厂商的发展形成巨大的竞争压力;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
11、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。随着现代高新技术的发展和进步，以及安防各行业的共同努力，防盗、防非法入侵报警系统必将为营造安全、舒适的工作和生活环境，为保障公共安全、维护社会稳定、构建和谐社会发挥更大的作用，并从中得到更大的发展3。2 系统总体介绍本系统主要由
12、入侵探测器、控制器和执行电路组成。探测器主要是对入侵信号的探测，微控制器是系统的核心部分，主要对入侵信号处理并控制执行电路，执行电路是系统的实现部分，包括报警系统、自动拨号系统、语音系统等。系统框图如图2.1。微控制 器入侵探测 器执 行电 路 图 2.1 系统框图2.1 入侵探测器介绍随着不法分子犯罪手段的不断改变，对于报警系统的要求也不断提高，尤其是探测器的准确度、隐蔽性和抗破坏性的提高尤为重要。目前探测器的种类繁多，主要有红外探测器、微波探测器、玻璃破碎探测器、超声波探测器、电容变化探测器等。2.1.1 红外探测器它是根据人体红外光谱原理，由发射端主动发射多束红外光线，在接收到红外线射束
13、时，形成红外的网状，并进入防卫状态，当防卫射束被完全阻断超过40毫秒时，接收端的蜂鸣器会产生现场提示音，报警信号输出电路即向主机发出无限报警信号。红外探测器有主动式红外探测器、被动式红外探测器两种。(1)主动式红外探测器主动红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜，起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用，以使红外光的能量能够集中传送。红外光在人眼看不见的光谱范围，有人经过这条无形的封锁线，必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。主动式红外探测器遇到小动物、树叶、沙尘、雨、雪、
14、雾遮挡则不应报警，人或相当体积的物品遮挡将发生报警。由于光束较窄，收发端安装要牢固可靠，不应受地面震动影响，而发生位移引起误报，光学系统要保持清洁，注意维护保养。因此主动式探测器所探测的是点到点，而不是一个面的范围。其特点是探测可靠性非常高。但若对一个空间进行布防，则需有多个主动式探测器，价格昂贵。主动式探测器常用于博物馆中单体贵重文物展品的布防以及工厂仓库的门窗封锁、购物中心的通道封锁、停车场的出口封锁、家居的阳台封锁等等4。主动式红外探测器有单光束、双光束、四光束之分。以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式安装方式，反射型安装方式的接收机不是直接接收发射机发出的红外光束，而是接收由反射镜或适当的反射物（如石灰墙、门板表面光滑的油漆层）反射回的红外光束。当反射面的位置与方向发生变化或红外发射光束和反射光束之一被阻挡而使接收机无法接收到红外反射光束时发出报警信号。(2)被动式红外探测器在室温条件下，任何物品均有辐射。温度越高的物体，红外辐射越强。人是恒温动物，红外辐射也最为稳定。我们之所以称为被动红外，即探测器本身不发射任何能量而只被动接收、探测来自环境的红外辐射。探测器安装后数秒种已适应环境，在无人或动物进入探测区域时，现场的
