基于51單片機(jī)的防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計課程設(shè)計報告

1、河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 qinggong college, hebei united university 自自動動控控制制原原理理 課課程程設(shè)設(shè)計計報報告告 設(shè)計題目：基于設(shè)計題目：基于 51 單片機(jī)的防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計單片機(jī)的防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計 學(xué)生姓名：李萌學(xué)生姓名：李萌 學(xué)學(xué) 號號：201124520111 專業(yè)班級：專業(yè)班級：11 自動化自動化 4 班班 學(xué)學(xué) 部：信息科學(xué)與技術(shù)部部：信息科學(xué)與技術(shù)部 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：馬馬 亮亮 2013 年 12 月 25 日 摘 要 本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單，成本低，安裝 比較方便，而且防盜性能比較好，抗干擾能力強(qiáng)，靈敏度高，

2、安全 可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被強(qiáng)盜發(fā)現(xiàn)，同時它的信號經(jīng)過 單片機(jī)系統(tǒng)處理后合 pc 機(jī)通信，用于多用戶統(tǒng)一管理。本設(shè)計包 括硬件和軟件兩個部分。硬件部分包括單片機(jī)控制電路，低頻帶通 放大電路電壓比較整形電路，聲音報警電路，燈光警示電路，狀態(tài) 顯示電路，供電電源電路等部分構(gòu)成。處理器采用 51 系列單片機(jī) at89c51，整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。 關(guān)鍵詞 單片機(jī)；紅外傳感器；數(shù)據(jù)采集；報警電路 目 錄 摘 要.i abstract.ii 第 1 章 緒論.1 1.11.1 防盜報警系統(tǒng)的現(xiàn)狀 .2 1.2.本課題的來源 .2 1.3 本文主要內(nèi)容 .2 1.4 本章小節(jié) .2

3、第 2 章 防盜報警系統(tǒng)的研究.3 2.1 方案選擇論證 .3 2.2 主控芯片單片機(jī)的選擇.3 2.3 傳感器的選擇.5 2.3.1 傳感器的紅外輻射與紅外探測的原理結(jié)構(gòu).5 2.3.2 紅外測溫原理.5 2.3.3 熱釋紅外傳感器的結(jié)構(gòu).5 2.3.4 菲涅爾透鏡.5 2.3.5 熱釋電紅外傳感器控制電路芯片的選擇.5 2.4 本章小結(jié) .6 第 3 章 家庭防盜報警的分析和設(shè)計.8 3.1 低頻帶通放大電路.8 3.2 電壓比較整形電路.9 3.3 雙限電壓比較器的工作原理.10 3.4 報警電路. .11 3.5 燈光警示電路. .12 3.6 狀態(tài)顯示電路. .13 3.7 供電電源

4、電路.14 3.8 單片機(jī)最小系統(tǒng). .14 3.9 家庭防盜報警的流程 圖.15 4.0 本章小結(jié).15 結(jié) 論.16 參考文獻(xiàn).17 謝 辭.18 附 錄一 家庭防盜報警原理圖.19 附 錄二 家庭防盜報警程序20 第 1 章 緒論 1.1 基于 51 單片機(jī)防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計的現(xiàn)狀 11.1 在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 報警設(shè)備對于保護(hù)人們的生命和財產(chǎn)安全至關(guān)重要。目防盜報警 產(chǎn)品在我國的普及率只有 20%，與歐美等發(fā)達(dá)國家高達(dá) 70%的普及 率相比，我國防盜報警產(chǎn)品市場的發(fā)展才剛剛起步。隨著人們安全 防患意識的提高，會有更多的人選用家庭安防報警產(chǎn)品，可以預(yù)見 家庭安防報警將會有非常廣闊的發(fā)展空

5、間。 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)，計 算機(jī)技術(shù)。通信技術(shù)，傳感技術(shù)和制造技術(shù)等的迅速發(fā)展，有關(guān)家 庭安防報警隨著現(xiàn)代電子技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)。通信技術(shù)，傳感技術(shù) 和造技術(shù)等的迅速發(fā)展，有關(guān)家庭安防報警方面的產(chǎn)品也愈來愈豐 富。 可以預(yù)見，智能住宅將成為 21 世紀(jì)建筑業(yè)的發(fā)展主流特別是在 我國隨著人們生活日益提高評價住宅小區(qū)的重要指標(biāo)。住宅小區(qū)是 否智能化，安防系統(tǒng)是否完備，可靠將成為評鑒住宅小區(qū)的重要指 標(biāo)。 1.1.2 當(dāng)前基于 51 單片機(jī)防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計的特征 現(xiàn)在的家庭安防產(chǎn)品雖然具有良好的報警處理功能，但有 些產(chǎn)品由于功能較少或價格高等原因而難于普及，更沒有將加 密技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)等很好的融

6、入到整個家庭安防報警系統(tǒng) 中來。 1.2 家庭防盜系統(tǒng)的現(xiàn)狀 隨著社會的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活 水平得到很大的提高，人們私有財產(chǎn)也不斷地增多，因而也對防盜 措施提出了新的要求。 從現(xiàn)代人們住宅發(fā)展的趨勢來看，現(xiàn)代人們住宅主要是向群體 花園式住宅區(qū)發(fā)展，向高空中發(fā)展，一般都是一個住宅區(qū)有幾棟至 幾十棟以上，但目前市面上所擁有的家庭電子防盜報警器，只能用 于單一的住宅單元，不利于統(tǒng)一管理，而且也不能滿足現(xiàn)代住宅區(qū) 的發(fā)展要求，所以很有必要對家庭電子防盜報警器進(jìn)一步完善和提 高。 1.3.本課題的來源 目前市場上出現(xiàn)了非常多的家用防火防盜產(chǎn)品，安防產(chǎn)品可大致 分為視頻監(jiān)控,防盜

7、報警等相對料為獨立的幾大應(yīng)用領(lǐng)域。就家庭防 火防盜報警系統(tǒng)方面而言，以上列舉的這些家庭安防產(chǎn)品雖然具有 良好的報警處理功能，但有些產(chǎn)品由于功能較少或價格高等原因而 難于普及，更沒有將加密技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)等很好的融入到整個 家庭安防報警系統(tǒng)中來。 1.4 本文主要內(nèi)容 研發(fā)一種適合于家庭等處的低價位，運行可靠的具有自動撥號， 語音錄放和視頻錄像等多功能的安防報警系統(tǒng)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義 和廣闊的應(yīng)用前景。本文結(jié)合實際需要研究并實現(xiàn)了一種智能防火 防盜報警系統(tǒng)。 1.5 本章小結(jié) 綜合以上報警器的不足，本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它 的制作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗 干

8、擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被 盜賊。 第 2 章 基于 51 單片機(jī)防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計的研究 2.1 方案選擇論證 防盜報警系統(tǒng)一般是由入侵探測器、防盜報警控制器和接警中 心（硬件加軟件）組成。它的最簡單形式是本地（家庭、單位）報 警系統(tǒng)，它的組成部分是入侵探測器和本地報警控制器，以及聲光 報警器。 該系統(tǒng)設(shè)計方案有以下兩種： 方案一；利用固定點電話聯(lián)網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)來實現(xiàn)家庭防盜報 警，該系統(tǒng)由編程主機(jī)、探測器、門磁和遙控器組成，一旦發(fā)生警 情，能把報警信息通過郵電通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠(yuǎn)程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的固 定電話上，同時向接警中心報告，中心聯(lián)網(wǎng)電腦可通過電子地圖、 數(shù)據(jù)庫

9、、電腦語音提示、監(jiān)聽現(xiàn)場情況，顯示發(fā)生警情的單位、地 址、方位、發(fā)案時間、所轄派出所（巡邏大隊）經(jīng)歷分布，及時調(diào) 動警力做出快速處理。 方案二；通過傳感器檢測家庭安全隱患，把檢測結(jié)果送入單片 機(jī)，通過單片機(jī)控制報警燈和高音報警器的啟動。 通過比較，方案二能滿足我們實時快捷的要求，更加簡單有效， 固本設(shè)計選擇方案二。 2.2.1 at89c51 的主要性能 1)與 mcs-51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容 2) 4k 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 flash 存儲器 3)1000 次擦寫周期 4)全靜態(tài)操作：0hz24hz 5)三級程序存儲器鎖定 6)32 個可編程 i/o 口線 7)兩個 16 位定時器/計數(shù)器 8)

10、五個中斷器 9)可編程串行通道 10)低功耗空閑和掉電模式 12)看門狗定時器 2.3 傳感器的選擇 2.3.1 熱釋電傳感器的紅外輻射與紅外探測的原理結(jié)構(gòu) 熱釋電傳感器是利用紅外輻射與紅外測溫的原理來探測的,紅外 測溫屬非接觸式測溫，是測溫技術(shù)中的主要手段，其特點是測溫范 圍廣，響應(yīng)速度快和不明顯破壞被測對象溫度場，因而廣泛應(yīng)用于 工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等領(lǐng)域。 非接觸紅外測溫有以下幾點優(yōu)點： （1）測量不干擾被測溫場，不影響溫場分布，從而具有較高的 測溫準(zhǔn)確度。 （2）測溫范圍寬。 （3）探測器的響應(yīng)時間短，反應(yīng)速度快，易于快速與動態(tài)測量。 （4）不必接觸被測物體，操作方便。 （5）可以確定微小

11、目標(biāo)的溫度。 非接觸測溫技術(shù)的意義是顯而易見的。隨著工農(nóng)業(yè)、國防事業(yè)、 醫(yī)學(xué)的發(fā)展，對溫度測量越來越迫切。在某些場合，溫度測量逐步 上升為主要矛盾，引起了各方面的普遍重視。 通常將電磁波譜間隔在 0.761000m 的區(qū)域稱為紅外光譜區(qū)， 紅外傳感器是一種新型的傳感器，能夠探測物體輻射的紅外線。 熱釋電元件的工作原理是基于熱釋電效應(yīng)，即在強(qiáng)電介質(zhì)溫度 變化 p 的自然極化的存在，此時傳感器有電信號輸出，晶體的這 種性質(zhì)被稱為熱釋電極或熱釋電效應(yīng)。 有些熱釋電晶體，他們的自發(fā)極化方向能用外電場來改變，這 些晶體稱作熱釋電鐵電體。例如：litao2(鉭酸鋰)、bati o2(鈦 酸鋇)和 tgs（

12、硫酸三甘酞）等。為了使傳感器能夠長期穩(wěn)定地工作， 提高靈敏度，增強(qiáng)抗干擾能力，這里選用了 tgs 晶體制作的雙型探 測器 2.3.2 紅外測溫原理 紅外測溫是通過探測物體表面發(fā)射的能量來測量其溫度，由物 理學(xué)可知，處于絕對溫度（273.15）以上的任何物體，都要釋 放熱能，而紅外輻射溫度計測量其中與溫度有關(guān)波長范圍內(nèi)的熱能， 并將其轉(zhuǎn)換與溫度成比例的電信號，由此測出其溫度。 由上可知，任何物體只要溫度不是絕對零度都不斷地發(fā)射紅 外輻射，物體的溫度越高，輻射的功率就越大，只要知道物體的溫 度和它的比輻射率，就可算出它所發(fā)射的輻射功率。所以如果能量 出物體的輻射功率，則可確定它的溫度。 2.3.3

13、 熱釋紅外傳感器的結(jié)構(gòu) 紅外探測器是紅外熱釋傳感器的重要組成部分。它可以分成熱 釋電探測器和光子探測器兩大類：其中，熱釋電探測器是電效應(yīng)工 作的探測器，其響應(yīng)速度雖不如光子型，但由于它可在室溫下使用、 光譜響應(yīng)寬、工作頻率寬，靈敏度與波長無關(guān)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域廣， 容易使用。常用的熱釋電探測器如：litao2(鉭酸鋰) 探測器、bati o2(鈦酸鋇) 探測器和 tgs（硫酸三甘酞）探測器等。 如圖 2-1 為熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)圖、電路圖。傳感器的敏 感元為 pzt，在上下兩面做上電極，并在表面加一層黑色氧化膜以 提高其轉(zhuǎn)化效率。它的等效電路是一個在負(fù)載電阻上并聯(lián)一個電容 的電流發(fā)生器，其輸

14、出阻抗極高，而輸出電壓信號又極其微弱，故 在管內(nèi)附有 jfet 及厚膜電阻，以達(dá)到阻抗變大的目的。在管殼的頂 部設(shè)有慮光鏡（to5 封裝） 。圖 2-2 為熱釋電傳感器的實物照片。 圖 2-1 圖 2-2 熱釋電體的自發(fā)極化強(qiáng)度與溫度有關(guān)。隨著溫度升高，自發(fā)極 化強(qiáng)度下降。溫度升高到 tc 時，自極化消失，此溫度稱為居里溫度。 溫度超過居里溫度，鐵電體發(fā)生變化，從極化晶體變?yōu)榉菢O化晶體， 極化強(qiáng)度變?yōu)榱恪?由于自發(fā)極化，在與極化軸相垂直的晶體兩外表面上出現(xiàn)正負(fù) 極化強(qiáng)度。但是這些面束縛電荷常常被晶體內(nèi)部或外部的電荷所中 和，因而顯示不出來。因此不能在靜態(tài)條件下測量自發(fā)極化，但是 自由電荷和面束

15、縛電荷所需的時間很長，因晶體自發(fā)極化的弛豫時 間很短，約 1012s，因此當(dāng)晶體經(jīng)受一定頻率的溫度變化時其體內(nèi) 的自由電荷和外部雜散電荷便來不及中和變化著的面束縛電荷，因 此可在動態(tài)條件下測量自發(fā)極化。 如果在熱釋電晶體沿極化軸的端面裝上電極，那么自發(fā)極化在 電極上感應(yīng)的電荷量為： q=aps 當(dāng)紅外輻射照射時，熱釋電晶體溫度升高，自發(fā)極化電晶體溫 度升高，自發(fā)極化強(qiáng)度降低，因此電極表面上感應(yīng)電荷減少，這相 當(dāng)于“釋放”了一部分電荷，因此稱之為熱釋電現(xiàn)象。 如圖 2-3 所示的電路連接負(fù)載，則在紅外輻射時，就有電流流 過負(fù)載經(jīng)放大后成為輸出信號。 圖 2-3 2.3.4 菲涅爾透鏡 目前人體驗

16、知系統(tǒng)中的光調(diào)制器一般都采用多元陣列式菲涅爾 透鏡，它起到紅外輻射收集器和調(diào)制器的雙重作用。熱釋電傳感器 只有與菲涅爾透鏡配合使用才能發(fā)揮最大作用。加裝菲涅爾透鏡可 使傳感器的探測半徑從不足 2m 提高到至少 8m 范圍。菲涅爾透鏡實 際是一個透鏡組，每個單元一般都只有一個不大的視場，且相鄰的 視場既不連續(xù)，也不交叉，都相隔一個盲區(qū)(如圖 4 所示)。這樣，當(dāng) 人體在裝有菲涅爾透鏡的傳感器監(jiān)控范圍內(nèi)運動時，人體輻射的紅 外線通過菲涅爾透鏡傳到傳感器上，形成一個不斷交替變化的盲區(qū) 和亮區(qū)，使得敏感單元的溫度不斷變化，傳感器從而輸出信號，或 者說，人體在監(jiān)控范圍內(nèi)活動時，進(jìn)人一個視場后，又走出這個

17、視 場，再進(jìn)人另一視場對傳感器而言，相當(dāng)于一會兒看到人，一會兒 又看不到人，人體的紅外線輻射不斷改變傳感器的溫度，使之有一 個又一個相應(yīng)的電信號。 圖 2-5 菲涅爾透鏡不僅可以形成亮區(qū)和盲區(qū)，而且還有聚焦作用，其 焦距一般在 5cm 左右菲涅爾透鏡一般由聚乙烯塑料片制成，呈乳白 色半透明狀。需要說明的是:在每次接通電源時，傳感器要有幾秒到 十幾秒的“預(yù)熱”時間，在這段時期內(nèi)該傳感器不起作用。 2.4 熱釋電紅外傳感器控制電路芯片選擇 熱釋電紅外傳感器輸出的檢測信號很小。要經(jīng)過放大、比較等 幾個環(huán)節(jié)才能輸出控制信號。使電路執(zhí)行相關(guān)動作。熱釋電紅外傳 感器控制電路就是根據(jù)檢測信號的特點和輸出信號

18、的要求，完成上 述功能的電路。本套系統(tǒng)采用通用原件構(gòu)成熱釋電紅外傳感器的控 制系統(tǒng)。下圖 2-6 是控制電路的結(jié)構(gòu)框圖： 低頻放大比較整形 vi vo 圖 2-6 lm324 系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算放大器。 與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。 該四放大器可以工作在低到 3.0 伏或者高到 32 伏的電源下，靜態(tài)電 流為 mc1741 的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負(fù)電源， 因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組 運算放大器可用圖 2-7 所示的符號來表示，它有 5 個引出腳，其中 “+” 、 “-”為兩個信號輸入端， “v

19、+” 、 “v-”為正、負(fù)電源端， “vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，vi-（-）為反相輸入端，表 示運放輸出端 vo 的信號與該輸入端的位相反；vi+（+）為同相輸 入端，表示運放輸出端 vo 的信號與該輸入端的相位相同。lm324 的引腳排列見圖 2-8。 圖 2-7 lm324 的特點： 1.短路保護(hù)輸出 2.真差動輸入級 3.可單電源工作：3v-32v 4.低偏置電流：最大 100na 5.每封裝含四個運算放大器。 6.具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ堋?7.共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源 8.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列 9.輸入端具有靜電保護(hù)功能 本章小結(jié) 我們應(yīng)該正確掌握各器件的基本知識和用途，這樣它們才能被

20、我們正確使用，進(jìn)而去去到達(dá)我們的目的。 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 3.1 低頻帶通放大電路 熱釋電紅外傳感器輸出的檢測信號很小，僅 1mv 左右，頻率為 0.110hz，需經(jīng)高增益、低噪聲低頻放大器放大后，才能進(jìn)一步處 理，一般來講，要求放大器的增益為 6070db,帶寬 0.37hz。放大 器的帶寬對可靠性和靈敏度有重要影響，帶寬窄，噪聲小誤動作率 低；帶寬寬，噪聲大，誤動作率高！ 如圖 3-1 所示，本系統(tǒng)采用 lm324 中的兩個集成運算放大器構(gòu) 成低頻帶通放大電路，lm324 內(nèi)部集成了四個獨立的高增益運算放 大器，其電流?。ǖ湫椭?is=1.0ma） ，且與所加電源電壓的大小無 關(guān)，頻率補(bǔ)償

21、及偏置電流均采用了溫度補(bǔ)償措施，性能穩(wěn)定。采用 單電源供電。 圖 3-1 放大器要求： 增益：6070db 帶寬：0.37hz 工作原理： 放大電路的電壓增益為： a=1+2fr12c4/(1+2fr7c4)(1+2fr12c4) 一般要求放大電路的增益為 65db。 電路的上下限截至頻率為： fh=1/r12c7,fl=1/r7c4 3.2 電壓比較整形電路 圖 3-2 電壓比較器的作用是將一個模擬電壓與一個參考電壓相比較。 在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產(chǎn)生越變。本系統(tǒng)應(yīng)用 lm324 剩余的兩個集成運算比較器構(gòu)成一個雙限電壓比較器。 3.2.1 雙限電壓比較器的工作原理 如上圖 3-2

22、 所示：基準(zhǔn)電壓分別由(r6+r14)和 r14 分壓提供。 當(dāng)輸入電壓 vo113 腳 電壓時，比較器也輸出高電平。而當(dāng) 6 引腳電壓vo113 腳電壓時， 比較器輸出低電平。如下圖 3-3 所示： 圖 3-3 當(dāng)人體通過菲涅爾透鏡組成的傳感器現(xiàn)場時，傳感器輸出一交 變信號。其變化幅度大于 13 引腳電壓，小于 6 腳電壓，才能使比較 器輸出高電平，否則為低電平，而前級放大器靜態(tài)時輸出電壓基本 為 1/2vcc，處在 6 引腳和 13 引腳電壓之間，故比較器輸出為 0。 所以兩引腳電壓的差值越接近 1/2vcc，電路的靈敏度越高，但容易 因噪聲干擾產(chǎn)生誤動作，若兩引腳的差值遠(yuǎn)離 1/2vcc

23、，電路的可靠 性將提高，但靈敏度降低。一般基準(zhǔn)電壓可按下列式子來計算： v差值=（45）vn 式子中 vn為噪聲電壓。傳感器給出的噪聲電壓，是指傳感器噪 聲輸出的信號經(jīng)過 70db 以上的放大后的噪聲電壓的峰-峰值。本產(chǎn) 品的噪聲電壓大約為 80mv,所以有 v差值=（45）80mv=320400 mv.這樣，即照顧到靈敏度，又能保證電路有一定的可靠性。 3.3 聲音報警電路 如下圖 3-4 所示：高音報警電路選用 12v 的高音喇叭作為報警 裝置，使用 ss8050 大功率三極管做驅(qū)動電路，當(dāng) spk 為高電平時， 三極管導(dǎo)通。反之則截至。本系統(tǒng)中經(jīng)過軟件設(shè)置使報警器真實模 擬了聲音頻率均勻

24、拉高，還原、再拉高的過程。形成頻率在 9761945hz 之間平滑遞增的聲音效果。實現(xiàn)報警器聲音非常逼真。 圖 3-4 3.4 燈光警示電路 如下圖 3-5 所示：這里我們選用 12v 的炫目燈做燈光警示電路， 因炫目燈在正常工作狀態(tài)下電流比較大，所以這里我們選用使用繼 電器控制其開關(guān)的方案。這里我們照樣使用三極管驅(qū)動繼電器工作。 圖 3-5 并聯(lián)在線圈的兩端的是續(xù)流二極管，線圈在通過電流時，會在 其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)電流消失時，其感應(yīng)電動勢會對電路中 的原件產(chǎn)生反向電壓。當(dāng)反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時，會 把原件如三極管，等造成損壞。續(xù)流二極管并聯(lián)在線兩端，當(dāng)流過 線圈中的電流消失時

25、，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢通過二極管和線圈構(gòu) 成的回路做功而消耗掉。叢而保護(hù)了電路中的其它原件的安全。 在電路中反向并聯(lián)在繼電器或電感線圈的兩端，當(dāng)電感線圈斷 電時其兩端的電動勢并不是立即消失，此時殘余電動勢通過一個二 極管釋放，起這種作用的二極管叫續(xù)流二極管。 3.5 狀態(tài)顯示電路 如下圖 3-6 所示：本系統(tǒng)使用共陰極數(shù)碼管做為狀態(tài)顯示電路， 在正常無人非法闖入室內(nèi)時數(shù)碼管的 dp 點閃爍，若有人闖入數(shù)碼 管則顯示 e 來提示有人非法闖入。 圖 3-6 在這里，串聯(lián)的幾個 470 歐電阻是限流電阻。因為數(shù)碼管是由 發(fā)光二極管按照一定的順序排列制成的元件，每個發(fā)光二極管的內(nèi) 阻非常小，正常工作電

26、流大致在 1025ma,如不串入限流保護(hù)電阻， 直接連接很有可能瞬間燒壞數(shù)碼管。我們可以依公式來計算出限流 電阻的阻值：r=u/i;其中 u=5v,i=（1015）ma,可得 r=330500 歐。 這里我們選用典型值 470 歐。10k 電阻為上拉電阻，以保證 p0 口可 以輸出高電平！ 3.6 供電電源電路 如下圖 3-7 所示，本系統(tǒng)采用 l7805cv 來做電壓芯片，因為其 輸出電流可達(dá) 1.5a,可滿足本系統(tǒng) 5v 供電電壓。 圖 3-7 在電源的兩端并聯(lián)的大電容和小電容起濾波作用。大電容是濾 除低頻，小電容是濾除高頻。在其兩端再并入同系列的大小電容可 獲得很寬頻率范圍的濾波特性。

27、3.7 單片機(jī)最小系統(tǒng) 如下圖 3-8 所示，單片機(jī)的電源采用 5v 供電，時鐘電路也就是 振蕩電路采用 11.0592mhz 晶振，向單片機(jī)提供一個正弦波信號作 為基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。圖中的電容起穩(wěn)定作用。其復(fù)位 電路采用混合復(fù)位電路，在上電的時候會自動復(fù)位，也可手動復(fù)位。 方便在單片機(jī)死機(jī)的時候進(jìn)行重啟。 圖 3-8 本章小結(jié) 本設(shè)計用到的電路跟單片機(jī)緊密相連，所以我們應(yīng)該好好了解各 個電路在本設(shè)計中的作用，而且也得了解單片機(jī)知識，因為單片機(jī) 在本設(shè)計中起主控作用，還得了解時鐘電路和復(fù)位電路等。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 4.1 主程序流程圖 如下圖 4-1 所示:在開機(jī)后，單片機(jī)首先進(jìn)行

28、初始化，將數(shù)碼管、 高音警報器、炫目燈等外設(shè)關(guān)閉，同時將中斷總允許位、外部中斷 0 允許位和定時計數(shù)器 t1 開啟，關(guān)閉外部中斷 1 允許位和定時計數(shù) 器 t0。其中布防/撤防按鍵用來觸發(fā)外部中斷 0，熱釋電傳感器用來 觸發(fā)外部中斷 1，外部中斷 1 允許位的開啟與關(guān)閉由外部中斷 0 來 控制。方便對報警器進(jìn)行布防與撤防功能。定時計數(shù)器 t0 用來控制 高音報警器的發(fā)音頻率以使其發(fā)出逼真的報警聲；定時計數(shù)器 t1 用 作延時函數(shù)。初始化完成后，若無中斷請求信號，系統(tǒng)則使數(shù)碼管 的 dp 小點閃爍。 圖 4-1 初始化完成后，若布防/撤防按鍵第一次按下，則觸發(fā)外部中斷 0，將外部中斷 1 允許位

29、打開，也就是說現(xiàn)在單片機(jī)可以接收傳感器 的信號并作出相應(yīng)的動作，若傳感器感受到在檢測范圍內(nèi)有人活動， 則將信號傳輸給單片機(jī)，觸發(fā)外部中斷 1，使數(shù)碼管顯示 e、同時炫 目燈與高音報警器打開，實現(xiàn)聲光報警功能！ 4.2 中斷函數(shù)流程圖 下圖 4-2、4-3 為中斷函數(shù)流程圖： 開始 初始化 dp 點閃爍 圖 4-2 圖 4-3 5 結(jié)論 本設(shè)計采用 keilc51 開發(fā)系統(tǒng)，完成了程序模塊規(guī)劃及各個模 塊的設(shè)計與編程，實現(xiàn)了對信號處理過程的編程和調(diào)試。它具有電 外部中斷 0 請求 打開外部中斷 1 允 許位，并將數(shù)碼管、 高音報警器、炫目 燈關(guān)閉。 外部中斷 1 請求 數(shù)碼管顯示 e，炫目 燈開

30、啟。同時開啟定 時中斷 0 允許位 延時 20s 關(guān)閉各個外設(shè) 定時中斷 t0 請求 t0 重裝初值、 高音報警器取反 路簡單、功能齊全、性能齊全、性價比高等特點，是一種經(jīng)濟(jì)、實 用的家庭防盜報警系統(tǒng)。 本論文完成了軟硬件主要功能模塊的設(shè)計，為進(jìn)一步設(shè)計開發(fā) 及功能擴(kuò)展打下了良好的基礎(chǔ)。整個系統(tǒng)主要由 at89s52 芯片、熱 釋電傳感器、聲光報警、鍵控組成。性能好，工作穩(wěn)定，非常適合 防盜報警領(lǐng)域！由于時間關(guān)系和水平有限，設(shè)計中存在著一些缺陷 和不足，還有待于在今后的進(jìn)一步設(shè)計過程中不斷完善。 當(dāng)然防盜報警監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)是一個實踐應(yīng)用性很強(qiáng)的課題， 要使其產(chǎn)品化，能夠經(jīng)受住實際應(yīng)用的嚴(yán)格考驗

31、，還要進(jìn)行許多深 入細(xì)致的工作。而且隨著科技水平的不斷提高，對智能住宅小區(qū)的 智能管理系統(tǒng)必然會有不斷增長的要求。 為了提高靈敏度，減少誤報率，可以采用攝像頭作為探測頭， 將采集到的信號進(jìn)行圖像處理及判斷后再決定是否報警。如果系統(tǒng) 接收到報警信號后，保安人員可以通過查詢報警記錄來確定是否真 有人經(jīng)過。隨著人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高，智能住宅小區(qū)物 業(yè)管理系統(tǒng)的功能也將日趨完善。在新的產(chǎn)品化的管理系統(tǒng)中，人 們將會越來越多的體驗到現(xiàn)代生活的氣息。 致謝 該課題是在我導(dǎo)師的悉心關(guān)懷和精心指導(dǎo)下完成的。他們嚴(yán)肅 的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深的感染 和激勵著我。從設(shè)計的開始到

32、最終完成，我不僅學(xué)到了扎實、寬廣 的專業(yè)知識，也學(xué)到了許多做人的道理。在我的課題開展過程中傾 注著導(dǎo)師辛勤的汗水和心血。導(dǎo)師的為人師表、淵博的知識、寬廣 的胸懷讓我備受教益，在此謹(jǐn)向?qū)焸冎乱哉\摯的謝意和崇高的敬 意！ 通過本次畢業(yè)設(shè)計，我增強(qiáng)了理論與實踐結(jié)合的能力，設(shè)計過 程中遇到各種問題在指導(dǎo)老師的幫助下得以解決，鍛煉了我的意志， 更使我增強(qiáng)了信心。 參 考 文 獻(xiàn) 1)郭天祥.51 單片機(jī) c 語言教程.電子工業(yè)出版社，2009 2 )涂時亮等.單片機(jī)軟件設(shè)計藝術(shù).重慶：科學(xué)文獻(xiàn)出版社重慶分社， 1987 3)周航慈.單片應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社，1990 4)韓毅;上班族,如何保護(hù)自己的家家庭防盜報警系統(tǒng)j;安防 科技