基于單片機(jī)的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、廣州大學(xué)松田學(xué)院廣州大學(xué)松田學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目題目 基于單片機(jī)的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 蔡子龍蔡子龍 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 11070201041107020104 專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化（電氣工程及其自動(dòng)化（1 1） 導(dǎo)師姓名導(dǎo)師姓名 劉雁劉雁 二二一四一四 年年 五五 月月 廣州大學(xué)松田學(xué)院廣州大學(xué)松田學(xué)院 2015 屆畢業(yè)論文屆畢業(yè)論文( (設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)) )任務(wù)書任務(wù)書 系（部）電氣與汽車工程系 教研室 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 湯楨 文 課題名稱恒溫箱溫濕度系統(tǒng)反饋控制電路的設(shè)計(jì) 課題來源結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際題目類型設(shè)計(jì)類 課 題 任 務(wù) 及 要

2、 求 基于過程控制的恒溫箱反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以單片機(jī)（at89c51）為處理系統(tǒng)，采用過程控制和 反饋控制的方法，通過單片機(jī)對(duì)采集信號(hào)（用高精度傳感器采集的數(shù)據(jù)信號(hào)） ，數(shù)據(jù)的處理與計(jì)算， 不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)的比較，得出更加精確的控制信號(hào)，從而使恒溫箱的溫濕度更加準(zhǔn)確從而滿足更嚴(yán)格的 使用要求。本設(shè)計(jì)是基于 at89c51 單片機(jī)的恒溫箱控制系統(tǒng)系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分，其中硬件包 括：溫度傳感器、顯示、控制和報(bào)警的設(shè)計(jì)；軟件包括：鍵盤管理程序設(shè)計(jì)、顯示程序設(shè)計(jì)、控制程 序設(shè)計(jì)和溫度報(bào)警程序設(shè)計(jì)。編寫程序結(jié)合硬件進(jìn)行調(diào)試，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)置和調(diào)節(jié)初始溫度值，進(jìn)行數(shù) 碼管顯示，當(dāng)加熱到設(shè)定值后立刻報(bào)警。另外

3、，本系統(tǒng)通過軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)按鍵誤差、加熱過沖的調(diào)整， 以提高系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。本設(shè)計(jì)從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)選取了體積小、精度相對(duì)高的數(shù)字式 溫度傳感元件 ds18b20 作為溫度采集器，單片機(jī) at89c51 作為主控芯片，數(shù)碼管作為顯示輸出，實(shí)現(xiàn) 了對(duì)溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量與恒定控制,對(duì)過程控制理論更加深刻以及更為廣泛的應(yīng)用。 相關(guān)要求： 1、認(rèn)真搜集資料，開展相關(guān)的調(diào)查實(shí)習(xí)，認(rèn)真研讀相關(guān)文獻(xiàn)，做好設(shè)計(jì)記錄。 2、熟悉軟硬件應(yīng)用，根據(jù)控制要求進(jìn)行編程，流程設(shè)計(jì)。 3、選定設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊。 參 考 文 獻(xiàn) 資 料 1過程控制及其 matlabm 方康玲 電子工業(yè)出版社 2單片機(jī)原理與

4、應(yīng)用m 陳朝夫，李杏彩等主編 化學(xué)工藝出版社 3 電機(jī)拖動(dòng)與控制基礎(chǔ)m. 唐介 北京:高等教育出版社,2002 4 機(jī)電傳動(dòng)控制m 鄧興中 武漢：華中科技大學(xué)出版社 5單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)m 電子工業(yè)大學(xué)出版社 6反饋控制系統(tǒng)m 科學(xué)出版社 7過程控制系統(tǒng)及其應(yīng)用m 機(jī)械工業(yè)出版社 8計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)m 電子工業(yè)出版社 9傳感器與檢測(cè)技術(shù)m 徐科軍 電子工業(yè)出版社 過程控制系統(tǒng)及其應(yīng)用 10 m.morris mano digital design（third edition）higher education press 2002 11stevenf.barrett daniel j.pack.e

5、mbedded systemm.北京：電子工業(yè)出版社，2006 進(jìn) 度 安 排 初期(第七學(xué)期第 17 周第七學(xué)期第 20 周) 閱讀文獻(xiàn)，收集資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)方系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)、整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)，熟悉仿真軟件，完成專 業(yè)英文翻譯工作。 中期(第八學(xué)期第 1 周第八學(xué)期第 7 周) 完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能，完成編程，并進(jìn)行仿真調(diào)試，詳細(xì)撰寫設(shè)計(jì)說明書初稿電子版。 后期(第八學(xué)期第 8 周第八學(xué)期第 10 周) 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，提交設(shè)計(jì)說明書終稿，畢業(yè)設(shè)計(jì)日志，定稿、打印、裝訂，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 教研室意見： 教研室主任（簽名） 年 月 日 系（部）意見： 系（部）主任（簽

6、名） 年 月 日 畢業(yè)論文原創(chuàng)性聲明畢業(yè)論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所 取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)論文不包括任 何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律 后果由本人承擔(dān)。 作者簽名：蔡子龍 2015 年 3 月 1 日 畢業(yè)論文版權(quán)使用授權(quán)書畢業(yè)論文版權(quán)使用授權(quán)書 本畢業(yè)論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，同意學(xué)校 保留并向有關(guān)畢業(yè)論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)論文的復(fù)印件和電子版，允許 畢業(yè)論文被查閱和借閱。本人授權(quán)優(yōu)秀畢業(yè)論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本畢業(yè)論文的全部 或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)

7、據(jù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保 存和匯編本畢業(yè)論文。 本畢業(yè)論文屬于 1、保密 囗，在 10 年解密后適用本授權(quán)書 2、不保密囗。 （請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“” ） 作者簽名： 2015 年 3 月 1 日 導(dǎo)師簽名： 2015 年 3 月 1 日 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要摘要：當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展階段，人們的的生活水平也變得越來越好了。于是，人們 開始重視生活環(huán)境的安全，只是舒適的生活環(huán)境已不能滿足人們對(duì)住宅的要求了，因?yàn)樗麄兏?希望擁有一個(gè)安全的住宿環(huán)境。另一方面，經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)也給社會(huì)帶來了許多負(fù)面影響，城 鄉(xiāng)之間的收入差距越來越大，社會(huì)流動(dòng)人口越來越多，

8、因此，盜竊、入室搶劫的事件出現(xiàn)了上 升趨勢(shì)，人們?cè)絹碓较Ｍ麚碛幸粋€(gè)安全的環(huán)境。所以人們希望自己的住所擁有一個(gè)報(bào)警裝置， 當(dāng)有盜賊進(jìn)入自己的住所的時(shí)候，報(bào)警裝置能檢測(cè)到有人入侵，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，達(dá)到通知 屋主并嚇跑盜賊的效果，從而保障了人們的財(cái)產(chǎn)安全，使得他們生活過得安心。這些要求引起 了國內(nèi)一些安防業(yè)的廠家重視，他們開始開發(fā)研制家庭自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，于是許多種類的防盜裝 置開始進(jìn)入市場(chǎng)。但是，很多報(bào)警器的可靠性比較差，而且性價(jià)比低。本文主要介紹熱釋紅外 防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)過程，使人們了解防盜報(bào)警器，并提出了一些防盜報(bào)警器在現(xiàn)階段的發(fā)展策 略及應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：生活 報(bào)警系統(tǒng) 應(yīng)用前景 a

9、bstraction:as chinese economy develops in a high speed at the moment, peoples living standard also improves. they start to pay attention to the safety of living environment. however, comfortable environment is not the only one requirement of the houses because people prefer a safer one. yet, the fas

10、t economic growth of china has adverse effects on the society, such as the widening income gap between city and countryside as well as the larger number of floating population. consequently, people hope they can own a safer accommodation as thievery and burglary increasingly happened. they prefer ho

11、uses with alarm system which can send alarms to the owner and scare the burglaries away when they intrude into houses which are detected. the alarm system guarantees residents property safety so that they can live a more safer life. some domestic manufacturers in security industry think highly of th

12、e alarm system and they start to develop automatic alarm system. thus many kinds of the alarm systems begin to entrance the market. however, many alarm systems are in poor reliability and in low cost performance. this article mainly introduces the design process of the pyroelectric infrared burglar

13、alarm, which helps people to know the alarm system, and proposes some present-stage development strategies and reveal itsapplication prospect of the alarm system. keykey words:words: life alarm system application prospect 目 錄 緒緒 論論.5 防盜報(bào)警系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展防盜報(bào)警系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展.6 第一章第一章 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)相關(guān)

14、知識(shí) .8 1.1 at89c52 單片機(jī)簡(jiǎn)介 .8 1.2 at89c52 單片機(jī)的主要特性 .8 1.3 at89c52 單片機(jī)的工作周期 .9 第二章第二章 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng).9 2.1 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)的介紹.9 2.2 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路.11 2.3 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案.11 第三章第三章 硬件電路的設(shè)計(jì)硬件電路的設(shè)計(jì).13 3.1 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) .13 3.2 蜂鳴器電路的設(shè)計(jì) .14 3.3 按鍵電路設(shè)計(jì) .15 3.4 發(fā)光二極管電路設(shè)計(jì).15 3.5 復(fù)位電路設(shè)計(jì) .16 3.6 紅外感應(yīng)模塊設(shè)計(jì) .

15、16 3.7 總電路圖 .17 第四章第四章 軟件編程軟件編程.18 4.1 程序語言設(shè)計(jì) .18 4.2 程序語言的分類 .18 4.3 c 語言程序編寫.18 4.3.1 i/o分配.18 4.3.2 總體語言程序.19 第五章第五章 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真.23 5.1 仿真軟件 .23 5.2 仿真步驟 .23 5.3 仿真過程 .23 5.4 結(jié)果分析 .30 主要參考文獻(xiàn)主要參考文獻(xiàn).31 致謝致謝.32 附件附件.33 緒 論 目前市場(chǎng)上銷售的防盜報(bào)警系統(tǒng)，大多是國外品牌，雖然國外廠商開發(fā)的防盜 報(bào)警產(chǎn)品時(shí)間比較短，并在 2000 年后，才取得了真正的進(jìn)步，而且，2004 年，國 內(nèi)一

16、些廠商投資發(fā)展迅速，企業(yè)規(guī)模得到了迅速發(fā)展和壯大。但國內(nèi)廠商與國外廠 商相比還是有很大差距的。 目前，國內(nèi)許多安裝防盜報(bào)警產(chǎn)品的安裝工程商的傾向用國外品牌產(chǎn)品，其中， 這些產(chǎn)品主要來自美國、日本和韓國，這三個(gè)國家在我國報(bào)警系統(tǒng)市場(chǎng)里占據(jù)了近 80%市場(chǎng)份額。主要是因?yàn)檫@些防盜產(chǎn)品供應(yīng)商大部分都是來自美國、日本、韓國的。 所以這些國家的防盜報(bào)警產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，他們的產(chǎn)品功能穩(wěn)定、性能完 善，而且這些產(chǎn)品進(jìn)入我國市場(chǎng)時(shí)間較早，所以占有我國報(bào)警系統(tǒng)市場(chǎng)非常大的份 額。 隨著電子通訊技術(shù)飛速發(fā)展，單片機(jī)憑借其體積小、集成度高、性價(jià)比高和成 本優(yōu)勢(shì)得到了快速的發(fā)展。同時(shí)使其在工業(yè)控制、智能儀器儀

17、表、數(shù)據(jù)采集、以及 各種家用電器等方面都得到了廣泛的使用。因此廠家可以利用單片機(jī)和一些簡(jiǎn)單的 外圍器件研發(fā)一種性價(jià)比高、可靠性強(qiáng)的防盜報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)家庭遇到入室盜竊時(shí)， 系統(tǒng)馬上發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使得房屋主人收到報(bào)警通知并震懾盜賊，這將是大勢(shì)所趨。 紅外線是一種無形的且具有很強(qiáng)的保密性和隱蔽性的光，所以在防盜安全設(shè)備 方面，它已得到廣泛應(yīng)用。很多紅外報(bào)警器采了先進(jìn)的技術(shù)，這些先進(jìn)技術(shù)都來自 國外。熱釋電型紅外報(bào)警器就是代表之一，也就是本文將研究的產(chǎn)品。此外還有超 聲波防盜報(bào)警器、觸摸延時(shí)防盜報(bào)警器、紅外防盜報(bào)警器，紅外聲光報(bào)警器和其他 高度靈敏的紅外線報(bào)警器等。 報(bào)警器在許多行業(yè)里都得到了應(yīng)用，如家

18、庭防盜、汽車防盜、金融行業(yè)等。尤 其是金融行業(yè)，該行業(yè)需要應(yīng)用到大量的報(bào)警器產(chǎn)品。傳統(tǒng)的報(bào)警器基本都是機(jī)械 式的，例如壓電式報(bào)警器，當(dāng)有盜賊入室盜竊時(shí)，盜賊將施壓給壓電傳感器，壓電 傳感器接收到輸入的機(jī)械能后，將其轉(zhuǎn)化為電能。之后電能經(jīng)過放大電路處理后， 將信號(hào)發(fā)出，從而令到報(bào)警裝置發(fā)出響聲。這類報(bào)警器需要與物體接觸，才能實(shí)現(xiàn) 信息的獲取，因此他的隱蔽性能很差，往往容易被入侵者發(fā)現(xiàn)，隨之遭到入侵者的 毀壞。另外，這種傳統(tǒng)的報(bào)警裝置它的壽命是比較短的，因此使用這類報(bào)警器往往 會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)造成不少的浪費(fèi)。本次設(shè)計(jì)目的是以紅外線傳感器為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出一個(gè)基 于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)，任何物體都會(huì)發(fā)出紅外線，

19、而且紅外線是一種無形的光 線，因此這類報(bào)警裝置隱蔽性很好，不容易被入侵者發(fā)現(xiàn)。使用被動(dòng)式的紅外探測(cè) 的報(bào)警裝置，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(cè)被測(cè)物，無需使被測(cè)物與探測(cè)裝置接觸，就可以 判斷出是否有盜賊入侵。 防盜報(bào)警系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展 20世紀(jì)初期，報(bào)警系統(tǒng)在北美地區(qū)初步成型。當(dāng)時(shí)，當(dāng)?shù)氐慕值蓝挤庞幸粋€(gè)呼 救裝置，當(dāng)人們遇到困難需要尋求幫助的時(shí)候，他們可以使用那個(gè)呼救裝置發(fā)出呼 救聲，若附近警察聽到呼救聲后，那么就會(huì)趕到呼救地點(diǎn)給予呼救者幫助；而且， 這種報(bào)警裝置還能使不在附近或稍微遠(yuǎn)一點(diǎn)的警察接收到呼救信號(hào)，因?yàn)檫@種呼救 裝置與附近的警察局之間時(shí)連通的。后來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類發(fā)明了 電報(bào)，

20、實(shí)現(xiàn)了使報(bào)警信息傳播到更遠(yuǎn)的地方。后來，人類發(fā)明了電話，使得電話成 為了主要的報(bào)警通訊方式。之后，電話在各家庭間得到了普及，通過電話報(bào)警成了 絕大多數(shù)人的首選方式，該方式得到了空前未有的發(fā)展。 當(dāng)今，國外的智能監(jiān)控防盜技術(shù)是非常先進(jìn)的，北美地區(qū)是這種智能監(jiān)控防盜 技術(shù)非常有代表性的地區(qū)，通過該地區(qū)，我們能大致到該技術(shù)在世界的發(fā)展情況。 由此總結(jié)出來了以下一些值得我們學(xué)習(xí)的特點(diǎn) 當(dāng)前，北美形成了一個(gè)專業(yè)的聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)猶如一張網(wǎng)把當(dāng)?shù)厮?有安防產(chǎn)業(yè)都覆蓋在里面，集成了許多高科技手段，并且，該服務(wù)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化 管理。20世紀(jì)30年代，著名的安防系統(tǒng)公司祺諾亞公司開始研發(fā)防盜報(bào)警裝置，當(dāng)

21、 今中國很多安防企業(yè)的技術(shù)水平只能與當(dāng)時(shí)這家公司的技術(shù)水平相當(dāng)。20世紀(jì)70年 代，隨著技術(shù)的發(fā)展，公司對(duì)整體的發(fā)展方向也作出了重大的調(diào)整，轉(zhuǎn)型成聯(lián)網(wǎng)報(bào) 警服務(wù)商。20世紀(jì)90年代，該公司又引進(jìn)了大量的先進(jìn)技術(shù)，為后來打造成為聯(lián)網(wǎng) 報(bào)警服務(wù)平臺(tái)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前，該公司在世界多個(gè)發(fā)達(dá)國家設(shè)有分公司，世 界多個(gè)國家的客戶都在用該公司的產(chǎn)品。 1979年，“全國刑事技術(shù)預(yù)防專業(yè)工作會(huì)議”召開回，技防工作正式成為公安 業(yè)務(wù)的重要組成成分。20世紀(jì)60年代，是我國技防工作的初級(jí)階段。聲控報(bào)警是當(dāng) 時(shí)的技防手段。安保人員主要通過入侵者撬玻璃或砸東西的聲音，判斷是否有入侵 者進(jìn)入行竊，從而通知相關(guān)人員和

22、相關(guān)部門，不入侵者抓獲。 1982年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和日益先進(jìn)，北京故宮的展廳被公安部裝上 了多種探測(cè)方式的防盜裝置，故宮的安全級(jí)別上升了一個(gè)檔次，因?yàn)榇藭r(shí)故宮的防 盜系統(tǒng)具有多種探測(cè)方式，這次行動(dòng)把安防技術(shù)提高了一個(gè)檔次。 1984年后，許多行業(yè)逐漸開始使用安防系統(tǒng)，安防產(chǎn)品在中國開始得到了普及， 安防產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展。 20世紀(jì)90年代，人們的防范意識(shí)進(jìn)一步提高，對(duì)安防產(chǎn)品也有了更高的要求， 人們開始注重周界的防范。此時(shí)，出現(xiàn)了防遮擋功能的探測(cè)器，此探測(cè)器的誕生， 加速的探測(cè)器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。 當(dāng)今，我國的安全技術(shù)已經(jīng)接近世界的先進(jìn)技術(shù)水平。隨著科技的的不斷進(jìn)步， 不斷誕生

23、各種先進(jìn)的技術(shù)，安防系統(tǒng)得到了不斷的完善和發(fā)展，我國的安防事業(yè)已 經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)更高的階段。 第一章 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)相關(guān)知識(shí) 1.1 at89c52 單片機(jī)簡(jiǎn)介 at89c52是一個(gè)低電壓，高性能cmos 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫 的flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），器件采用 atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通 用8位中央處理器和flash存儲(chǔ)單元，at89c52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 at89c52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出(i/o)端口，同時(shí)內(nèi)含

24、2個(gè)外中斷 口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2 個(gè)讀寫口線，at89c52可 以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和flash存儲(chǔ)器結(jié) 合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。 at89c52有pdip、pqfp/tqfp及plcc等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。1 1.2 at89c52 單片機(jī)的主要特性 1、有pdip、pqfp、tqfp及plcc等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。兼容 mcs51指令系統(tǒng)； 2、低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能；8kb可反復(fù)擦寫(大于 1000次）flash ro

25、m； 3、32個(gè)雙向i/o口； 4、256x8bit內(nèi)部ram； 5、3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷； 6、時(shí)鐘頻率0-24mhz； 7、2個(gè)串行中斷，可編程uart串行通道； 8、2個(gè)外部中斷源，共8個(gè)中斷源； 9、2個(gè)讀寫中斷口線，3級(jí)加密位； 1 百度百科定義 10、8kb可反復(fù)擦寫(大于1000次）flash rom； 11、兼容mcs51指令系統(tǒng)。 1.3 at89c52 單片機(jī)的工作周期 當(dāng)單片機(jī)接收到了控制信號(hào)后，通過硬件和軟件的相互配合，令到單片機(jī)按用 戶設(shè)計(jì)的要求去工作，因?yàn)閱纹瑱C(jī)需要接收控制信號(hào)，所以需要定時(shí)發(fā)出一個(gè)控制 信號(hào)給單片機(jī)。如果想要實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，那就需要有一個(gè)

26、準(zhǔn)確的定時(shí)脈沖給計(jì)算機(jī) 內(nèi)部。那么該如何產(chǎn)生這種定時(shí)脈沖呢，它需要由晶體振蕩器產(chǎn)生，并組成下面幾 種工作周期，如圖所示。 振蕩周期、狀態(tài)周期、機(jī)器周期和指令周期 振蕩周期：是指為單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)的振蕩源的周期。 即由單片機(jī)的晶 體振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖的周期。 狀態(tài)周期：每個(gè)狀態(tài)周期為振蕩周期的 2 倍, 是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。 在一個(gè)狀態(tài)周期中有兩個(gè)時(shí)鐘脈沖，通常稱它為p1、p2。 機(jī)器周期：一個(gè)機(jī)器周期包含 6 個(gè)狀態(tài)周期s1s6, 也就是 12 個(gè)振蕩周期。 在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi), cpu可以完成一個(gè)獨(dú)立的操作。 指令周期：它是指cpu完成一條操作所需的全部時(shí)間。 第二章 基于單片

27、機(jī)的家庭防盜系統(tǒng) 2.1 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)的介紹 本系統(tǒng)采用了熱釋紅外傳感器作為感應(yīng)模塊，鋯鈦酸鉛系陶瓷是這種探測(cè)元件 的制作材料之一，另外鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等材料也可制作成此類探測(cè)元件，這些 制作材料的共同特征是都具有高熱電系數(shù)。如果想達(dá)到抑制探測(cè)器內(nèi)的探測(cè)元件因 溫度升高而產(chǎn)生的干擾的效果，那么需要將兩個(gè)探測(cè)元件反極性串聯(lián)，然后把它安 裝到探測(cè)器內(nèi)，從而達(dá)到抑制干擾的效果。當(dāng)傳感器接收到紅外輻射信號(hào)的時(shí)候， 它會(huì)對(duì)接收到的紅外輻射信號(hào)進(jìn)行處理，然后把這種信號(hào)轉(zhuǎn)化成微弱的電信號(hào)，這 些微弱的電信號(hào)經(jīng)過放大后向外輸出。 本次設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)能通過分析布防區(qū)域內(nèi)能量的變化來

28、判 斷該區(qū)域是否有入侵者入侵。 熱釋紅外傳感器探測(cè)波長(zhǎng)0.2-20微米范圍內(nèi)的光線是非常靈敏和穩(wěn)定的，因此 它很適合用來探測(cè)由人體輻射的中心波長(zhǎng)為9-10微米的紅外線。 如果想只接收9-10微米波長(zhǎng)的的紅外線，那么就需要給傳感器頂端加裝一個(gè)濾 光片，光線須通過濾光片后才能被傳感器探測(cè)，本系統(tǒng)選用可通過波長(zhǎng)范圍為7-10 微米的濾光片，這樣的話不在改范圍內(nèi)的波長(zhǎng)就會(huì)被濾光片吸收，無法被傳感器探 測(cè)到，而人體輻射的紅外線整好在該范圍內(nèi)，所以不會(huì)被濾光片吸收，那么傳感器 就可以探測(cè)到由人體輻射的紅外線，這樣該傳感器就可以達(dá)到了只會(huì)測(cè)到由人體輻 射的紅外線的效果了。 熱釋紅外傳感器他本身是不會(huì)發(fā)出能量

29、的，當(dāng)他接收到到外界的能量后，或接 收到外界的能量改變后，他就可以實(shí)現(xiàn)他的探測(cè)功能，本次設(shè)計(jì)的家庭防盜報(bào)警系 統(tǒng)的能探測(cè)到布防區(qū)域內(nèi)入侵者活動(dòng)引起的紅外輻射變化，如果有入侵者進(jìn)入到布 防區(qū)域，熱釋電元將會(huì)接收到入侵者的紅外輻射信號(hào)，但是，因?yàn)橛袃善瑹後岆娫?接收這些紅外輻射，所以他們接收到了不同的熱量，因此無法抵消這些熱釋電，他 們將經(jīng)過處理后，最后轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出，輸出的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲， 引起人們注意。 如圖，這是一個(gè)熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，探測(cè)元件頂端裝有一個(gè)濾光 片，負(fù)責(zé)吸收掉一些不在測(cè)試范圍內(nèi)的光線，而且該傳感器采用了雙探測(cè)元組成， 所以可以達(dá)到抑制探測(cè)器內(nèi)的探測(cè)元件

30、因溫度升高而產(chǎn)生的干擾的效果。當(dāng)d引腳被 接上電源正極，g引腳接被接上電源負(fù)極時(shí)，該傳感器就能正常工作，最后通過s引 腳把信號(hào)輸出。 2.2 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 本次設(shè)計(jì)需要進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，同時(shí)也需要進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu)可 劃分為：時(shí)鐘電路、蜂鳴器電路、按鍵電路、發(fā)光二極管電路、復(fù)位電路、紅外感 應(yīng)模塊、at89c52 單片機(jī)模塊。最終使防盜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息采集、分析數(shù)據(jù)、傳送數(shù) 據(jù)、蜂鳴器報(bào)警等功能。 at89c52 單片機(jī)模塊的設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)的核心，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)是基于單片機(jī)設(shè) 計(jì)而成家庭防盜系統(tǒng)?？梢哉f該系統(tǒng)就是一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)的硬件包 括設(shè)計(jì)輸入/輸出設(shè)備

31、、設(shè)計(jì)外圍電路等，軟件設(shè)計(jì)主要就是對(duì)工作程序的編寫。 本次基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)進(jìn)過總體設(shè)計(jì)后，后面要進(jìn)行的就是系統(tǒng)硬件部分 設(shè)計(jì)和系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)了。 經(jīng)過分析和構(gòu)思，本次設(shè)計(jì)由電源電路、時(shí)鐘電路、蜂鳴器電路、按鍵電路、 發(fā)光二極管電路、復(fù)位電路、紅外感應(yīng)模塊、單片機(jī)模塊構(gòu)成。 本次設(shè)計(jì)采用 at89c52 單片機(jī)作為處理器，該系統(tǒng)在軟件的控制下，實(shí)現(xiàn)正常 工作，當(dāng)布防區(qū)域內(nèi)的探測(cè)器探測(cè)到有入侵者進(jìn)入的信號(hào)后，就會(huì)輸出一個(gè)電信號(hào)， 該電信號(hào)經(jīng)放大后最終送到 at89c52 單片機(jī)處理。 電信號(hào)送到 at89c52 單片機(jī)后，單片機(jī)會(huì)按設(shè)定好的程序?qū)π盘?hào)進(jìn)行分析和處 理，判定系統(tǒng)是否應(yīng)該發(fā)出

32、報(bào)警信號(hào)。若是，單片機(jī)將發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器電路 工作，發(fā)出警報(bào)聲。 2.3 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 （1）設(shè)計(jì)題目 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng) （2）設(shè)計(jì)目的 1、本次設(shè)計(jì)將劃分為時(shí)鐘電路、蜂鳴器電路、按鍵電路、發(fā)光二極管電路、 復(fù)位電路、紅外感應(yīng)模塊、at89c52 模塊，然后根據(jù)總體功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，達(dá)到通過 本次設(shè)計(jì)后，加深鞏固了傳感器的原理的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握基于單片機(jī)的家庭防盜系 統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)方法的效果。做到可以根據(jù)設(shè)計(jì)提出的相關(guān)要求，然后閱讀相關(guān)書籍 并借助互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識(shí)，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 2、加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者分析問題的能力，同時(shí)也加強(qiáng)了其解決實(shí)際問題的能力。 （3）設(shè)計(jì)要求 1

33、、該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)遇到入侵者時(shí)報(bào)警，警戒范圍 0-8m，報(bào)警反應(yīng)時(shí)間小于 1s； 2、設(shè)計(jì)電路； 3、采用熱釋紅外傳感器作為感應(yīng)傳感器； 4、通過蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警 （4）設(shè)計(jì)概述 紅外線是一種無形的且具有很強(qiáng)的保密性和隱蔽性的光，所以在防盜安全設(shè)備 方面，它已得到廣泛應(yīng)用。很多紅外報(bào)警器采了先進(jìn)的技術(shù)，這些先進(jìn)技術(shù)都來自 國外。熱釋電型紅外報(bào)警器就是代表之一，也就是本文將研究的產(chǎn)品。此外還有超 聲波防盜報(bào)警器、觸摸延時(shí)防盜報(bào)警器、紅外防盜報(bào)警器，紅外聲光報(bào)警器和其他 高度靈敏的紅外線報(bào)警器等。 （5）功能介紹 1、防盜報(bào)警系統(tǒng)簡(jiǎn)介 防盜報(bào)警系統(tǒng)就是通過電子方面的相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)布防區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，

34、當(dāng)系 統(tǒng)檢測(cè)到有人進(jìn)入布防區(qū)域的時(shí)候，他就會(huì)馬上發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而通知相關(guān)人員 的功能的報(bào)警裝置。 2、本設(shè)計(jì)的功能 1、兩種模式 （1）一種模式是緊急報(bào)警。 （2）一種模式是布防報(bào)警。 2、三個(gè) led 指示燈 （1）報(bào)警時(shí)紅色 led 長(zhǎng)亮，否則熄滅; （2）紅外熱釋電傳感器有信號(hào)黃色 led 亮，否則熄滅; （3）綠色用做布防指示燈;按下布防鍵，系統(tǒng)等待 30 秒左右進(jìn)入布防狀態(tài)， 此時(shí)綠色的燈閃爍，30 秒后系統(tǒng)進(jìn)入布防狀態(tài)，此時(shí)綠色的燈長(zhǎng)亮，當(dāng)有人靠近 時(shí)，紅外熱釋電傳感器信號(hào)輸送給單片機(jī)，單片機(jī)接收到信號(hào)馬上報(bào)警。 3、當(dāng)遇到特殊情況時(shí)，按下緊急報(bào)警鍵，系統(tǒng)馬上報(bào)警 （6）、適用范

35、圍 探測(cè)器最好安裝在容易被外人入侵的地方，如窗戶、臥室、大廳、門口等地方， 從而增加該裝置安全性和可靠性，當(dāng)系統(tǒng)開機(jī)時(shí),一旦有人入侵，探測(cè)器馬上把檢 測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過處理后發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)接收到該信號(hào)后馬 上激活蜂鳴器，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 （7）元件清單 實(shí)物清單： 1k 電阻 4 個(gè) 12 兆晶振 1 個(gè) 貼片電容 2 個(gè) 22uf/16v 電解電容 1 個(gè) 熱式紅外傳感器 1 個(gè) 輕觸按鍵 4 個(gè) 發(fā)光二極管 3 個(gè) pnp 三極管 1 個(gè) 10k 電阻 1 個(gè) 蜂鳴器 1 個(gè) 51 單片機(jī) 1 個(gè) dip40 插座 1 個(gè) 導(dǎo)線若干 焊錫若干 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 3.1

36、 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 如圖 x1 是反向放大器的輸入端，x2 是反向放大器的輸出端。外接一個(gè)石英晶 體振蕩器，他的振蕩頻率為 12mhz，那么一個(gè)時(shí)鐘周期為 1/12us，因此一個(gè)機(jī)器周 期為 1us。 時(shí)鐘電路 3.2 蜂鳴器電路的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的蜂鳴器電路如圖，采用一個(gè) pnp8550 三極管去驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，蜂鳴器的 基極與單片機(jī)的 p2.7 引腳相連。當(dāng)三極管基極接收到 p2.7 引腳輸出高電平信號(hào)事， 這時(shí)三極管就會(huì)導(dǎo)通，然后，蜂鳴器兩端獲得電壓，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)三極管 基極接收到 p2.7 引腳輸出低電平信號(hào)時(shí)，這時(shí)三極管截止，蜂鳴器兩端沒獲得電 壓，不會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。 蜂鳴器電路 3.

37、3 按鍵電路設(shè)計(jì) 按鍵電路 3.4 發(fā)光二極管電路設(shè)計(jì) 如圖，單片機(jī)的 p0.0 引腳與紅色發(fā)光二極管的負(fù)極相接，單片機(jī)的 p0.1 引腳 與綠色發(fā)光二極管的負(fù)極相接，單片機(jī)的 p0.2 引腳與黃色發(fā)光二極管的負(fù)極相接 發(fā)光二極管電路 3.5 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 如圖，本系統(tǒng)采用上電自動(dòng)復(fù)位復(fù)位電路，該電路與單片機(jī)的 reset 引腳相連。 復(fù)位電路 3.6 紅外感應(yīng)模塊設(shè)計(jì) 如圖，紅外感應(yīng)模塊與單片機(jī)的 p2.4 引腳相連 紅外感應(yīng)模塊 3.7 總電路圖 如圖，該圖為本次設(shè)計(jì)的總電路圖 總電路圖 第四章 軟件編程 4.1 程序語言設(shè)計(jì) 如果你想令計(jì)算機(jī)完成某項(xiàng)工作，各種操作一定要被按順序執(zhí)行。用能

38、被計(jì)算 機(jī)識(shí)別的語言去編程，把需要解決問題的方法和步驟用計(jì)算機(jī)能識(shí)別的語言去表達(dá) 出來，這就是程序設(shè)計(jì)。用戶需要給單片機(jī)設(shè)計(jì)好程序，才能使其按用戶設(shè)定的功 能去工作。所以程序設(shè)計(jì)需要擁有良好的基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)技巧。 4.2 程序語言的分類 何謂計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，它就是一種能被計(jì)算機(jī)理解和執(zhí)行的語言。當(dāng)?shù)谝?臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生的時(shí)候，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言也隨之誕生。多年來計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語 言得到了不斷發(fā)展。程序設(shè)計(jì)語言可分成三大類，他們分別是機(jī)器語言、匯編語言 還有高級(jí)語言。既然程序設(shè)計(jì)語言有三大類，那么本次設(shè)計(jì)究竟用哪種語言去編程 呢？結(jié)合到本人對(duì)這三種語言的掌握程度的不同，本次設(shè)計(jì)決定采用高級(jí)語言去

39、編 寫程序。 4.3 c 語言程序編寫 4.3.1 i/o 分配 按鍵 i/o 口分配程序如下： sbit s1=p12;/按鍵 1 接 p1.2 引腳 sbit s2=p13;/按鍵 1 接 p1.3 引腳 sbit s3=p14;/按鍵 1 接 p1.4 引腳 發(fā)光二極管 i/o 口分配程序如下： sbit lr=p00;/紅燈接 p0.0 引腳 sbit lg=p01;/綠燈接 p0.1 引腳 sbit ly=p02;/黃燈接 p0.2 引腳 蜂鳴器 i/o 口分配程序如下： sbit feng=p27;/蜂鳴器接 p2.7 引腳 人體熱釋電傳感器 i/o 口分配程序如下： sbit h

40、r=p24; /人體熱釋電傳感器接 p2.4 引腳 4.3.2 總體語言程序 以下為本次設(shè)計(jì)的總語言程序 /宏定義 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /頭函數(shù) #include uchar mode=1,t; sbit s1=p12; sbit s2=p13; sbit s3=p14; bit alarm=1,kai=1; /led sbit lr=p00; sbit lg=p01; sbit ly=p02; /蜂鳴器 sbit feng=p27; /人體熱釋電傳感器 sbit hr=p24; void delay(ui

41、nt x) /毫秒級(jí)延時(shí)函數(shù) uint i,j; for(i=x;i0;i-) for(j=110;j0;j-); void di() feng=0; delay(100); feng=1; void main() lr=1; lg=1; ly=1; while(1) if(s1=0)/緊急手動(dòng)報(bào)警 delay(5); if(s1=0)/緊急手動(dòng)報(bào)警 delay(5); while(!s1); di(); /開啟指示燈報(bào)警紅燈 kai=0; lr=0; ly=1; lg=1; alarm=0; delay(200); if(s3=0)/取消報(bào)警 delay(5); if(s3=0) delay

42、(5); while(!s3); di(); /關(guān)閉模式 /mode=1; lr=1; alarm=1; delay(200); if(s2=0)/布防 delay(5); if(s2=0) delay(5); while(!s2); di(); /延時(shí) 30 秒左右設(shè)防 for(t=0;t100;t+) ly=ly; delay(200); /開啟指示燈 布防黃燈 lr=1; ly=0; lg=1; mode=0; kai=1; if(alarm=0) /報(bào)警 di(); delay(100); di(); delay(100); /判斷紅外狀態(tài) if(hr=1 /報(bào)警紅燈 alarm=0;

43、 else if(kai) alarm=1; lr=1; if(hr=1) lg=0; delay(200); else lg=1; 第五章 系統(tǒng)仿真 5.1 仿真軟件 本系統(tǒng)采用 proteus7.8 該軟件進(jìn)行仿真 5.2 仿真步驟 1、打開 proteus7.8 2、新建一個(gè)設(shè)計(jì) 3、設(shè)置圖紙尺寸 4、畫出設(shè)計(jì)好的電路原理圖 5、通過 keil4 軟件，編譯編寫好的 c 程序，生成.hex 文件，給 at89c52 單片機(jī)加 載.hex 文件 6、開始仿真 5.3 仿真過程 1、打開 proteus7.8，新建一個(gè)設(shè)計(jì)后，畫出電路原理圖，如圖 2、雙擊 at89c52 單片機(jī)，加載.hex 文件后，點(diǎn)確定 3、點(diǎn)擊仿真按鈕開始仿真 4、點(diǎn)擊 s1 按鍵緊急報(bào)警,可以看出紅燈亮，紅燈亮，綠燈和黃燈不亮，蜂鳴器工作 如果此時(shí)紅外模塊給 p2.4 引腳高電平信號(hào)，那么就變成紅燈和黃燈亮，綠燈不亮， 蜂鳴器工作 接下來按下 s3 按鍵后，紅燈綠燈不亮，蜂鳴器停止工作，黃燈則根據(jù)紅外模塊給 p.24 引腳的電平信號(hào)決定是否亮，若是高電平，那么黃燈亮，若是低電平，那么黃 燈不亮。 下圖是 p2.4