基于AVRMega16單片機(jī)的紅外防盜系統(tǒng)

1、紅外報(bào)警系統(tǒng) 隋淞印 唐國(guó)梁 孫家齊設(shè)計(jì)目的：為個(gè)人家居以及公共場(chǎng)所提供一個(gè)防盜報(bào)警的有力保障。目前市場(chǎng)上的主流紅外線(xiàn)防盜系統(tǒng)大都由紅外對(duì)管加簡(jiǎn)單外圍電路直接驅(qū)動(dòng)報(bào)警器，這樣雖然節(jié)省了成本卻達(dá)不到一定的精度要求。我們?cè)O(shè)計(jì)基于AVR Mega16單片機(jī)的紅外防盜系統(tǒng)的目的就在于使防盜系統(tǒng)有更高的靈敏度和精確度,并且很重要的一點(diǎn)是我們?cè)谶@個(gè)裝置中加入了一個(gè)時(shí)鐘系統(tǒng)，能夠記錄下有人擅自或非法闖入的準(zhǔn)確時(shí)刻，為破案取證提供了重要的線(xiàn)索。同時(shí)將所學(xué)的單片機(jī)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。設(shè)計(jì)用途及功能：本產(chǎn)品可安置在一些禁止入內(nèi)的場(chǎng)所的入口，如軍火庫(kù)、金庫(kù)、危險(xiǎn)物品存放地等，能夠起到提示警告的作用。同時(shí)也可以用于家居或

2、辦公場(chǎng)所，安置于隱蔽處，當(dāng)有盜賊闖入時(shí)，報(bào)警將盜賊嚇跑或提示主人采取行動(dòng)，同時(shí)記錄下的闖入的時(shí)刻有助于警方破案。電路原理圖：硬件設(shè)計(jì)及使用：如以上原理圖所示，PB0、PB1和PB5為輸出口，分別驅(qū)動(dòng)紅色LED、綠色LED和蜂鳴器，所連電阻即R0和R1、R2、R3都是電路板自帶的。蜂鳴器的兩個(gè)引腳分別為正負(fù)極，當(dāng)正負(fù)極兩端加上5V電壓后，蜂鳴器發(fā)出響聲。注意，該蜂鳴器兩腳不能接反，否則蜂鳴器會(huì)燒毀。PB7為輸入口，設(shè)置內(nèi)部上拉使能，外接紅外探測(cè)器。紅外探測(cè)器實(shí)為紅外光電開(kāi)關(guān)，采用實(shí)驗(yàn)室里的12V直流電源供電，其特性為：當(dāng)光電開(kāi)關(guān)發(fā)出的光線(xiàn)在探測(cè)距離內(nèi)未被反射時(shí)，OUT輸出9V高電平；當(dāng)光電開(kāi)關(guān)發(fā)

3、出的光線(xiàn)在探測(cè)距離內(nèi)被反射時(shí)，OUT輸出0V低電平。根據(jù)這一電平特性，采用上圖分壓電路，該分壓電路采用串聯(lián)分壓，使紅外探測(cè)器高電平時(shí)有4.7伏左右電壓輸入到MAGE16單片機(jī),從而達(dá)到輸入電平的變化。此分壓電路為自己焊接而成，電路板上沒(méi)有。七段數(shù)碼管的七個(gè)端口分別連接180歐姆的電阻，再連接至單片機(jī)的PA0-PA6端口。4個(gè)位選端口分別與PD0-PD3連接。軟件設(shè)計(jì)思想及功能：軟件在設(shè)計(jì)的時(shí)候也是分為兩個(gè)部分，即報(bào)警部分和時(shí)鐘部分。設(shè)計(jì)的思路來(lái)自市面上流行的防盜系統(tǒng)的運(yùn)作方式。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是用單片機(jī)控制各個(gè)硬件的狀態(tài)變化，從而達(dá)到報(bào)警的效果。報(bào)警部分比較簡(jiǎn)單，大體就是判斷PB7端口輸入的是高電平

4、還是低電平，若輸入低電平，則命令單片機(jī)，使驅(qū)動(dòng)紅色LED燈閃亮，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警。時(shí)鐘部分比較復(fù)雜，但也是比較常規(guī)的程序設(shè)計(jì)，與常見(jiàn)的主流時(shí)鐘程序類(lèi)似，在此不多做介紹，可參看我們的源程序。系統(tǒng)的檢測(cè)與調(diào)試：對(duì)于時(shí)鐘精確度的檢測(cè)，我們給系統(tǒng)提供電源使其運(yùn)行12個(gè)小時(shí)后，再與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間對(duì)照，確定時(shí)鐘系統(tǒng)在12小時(shí)內(nèi)幾乎無(wú)誤差，精確運(yùn)行。對(duì)于報(bào)警系統(tǒng)的檢測(cè)，我們甚至用一根細(xì)線(xiàn)在光電開(kāi)關(guān)前迅速劃過(guò)，結(jié)果系統(tǒng)及時(shí)精確報(bào)警，靈敏度極高。所需資源：Mega16單片機(jī)、Course Project 實(shí)驗(yàn)板、4位的七段數(shù)碼管、光電開(kāi)關(guān)、紅色LED，電阻若干，導(dǎo)線(xiàn)若干。應(yīng)用拓展：見(jiàn)證了我們作品的實(shí)際效果之后，我們聯(lián)想

5、到可以把此裝置加以改進(jìn)，制成短跑沖刺時(shí)的精確記錄統(tǒng)計(jì)裝置。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員沖過(guò)終點(diǎn)線(xiàn)（光電開(kāi)關(guān)正對(duì)的水平直線(xiàn)）時(shí)，此裝置精確記錄下時(shí)刻，十分精確靈敏。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)這種用途，在軟硬件上還要做出少許改動(dòng)。成員分工情況：隋淞?。嚎傮w設(shè)計(jì)及硬件焊接，程序燒錄，論文、總結(jié)及PPT編寫(xiě)。唐國(guó)梁：軟件設(shè)計(jì)及后期調(diào)試。孫家齊：硬件調(diào)試及Protel原理圖。以上是各成員分工情況，實(shí)際工作中大家通力合作互相補(bǔ)充，共同為完成課程設(shè)計(jì)而努力，任何一個(gè)成員的貢獻(xiàn)都是我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)不可或缺的一部分。 我們團(tuán)隊(duì)各成員的貢獻(xiàn)系數(shù)為：隋淞印0.4 唐國(guó)梁0.3 孫家齊0.3實(shí)物照片：參考資料：AVR單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐 大學(xué)生

6、科技創(chuàng)新大賽培訓(xùn)教程 單片機(jī)與C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)源程序：/ICC-AVR application builder : 2009-6-7 22:20:51/ Target : M16/ Crystal: 4.0000Mhz#include #include void port_init(void) PORTB = 0x1E; DDRB = 0x23; PORTA = 0x00; DDRA = 0x00; PORTC = 0x00; DDRC = 0x00; PORTD = 0x00; DDRD = 0x00;void init_devices(void) CLI(); port_init(); MCUC

7、R = 0x00; GICR = 0x00; TIMSK = 0x00; SEI(); void delay_nus(unsigned int n);void delay_nms(unsigned int n); void main(void) PORTB = 0x1E; DDRB = 0x23; while(1) if (PINB&0b10000000)=0) PORTB = 0x7D; DDRB = 0x23; delay_nms(30000); void delay_nus(unsigned int n) unsigned int i;for (i=0;in;i+) asm(nop);

8、void delay_nms(unsigned int n) unsigned int i; for (i=0;in;i+) delay_nus(1000); /*File name ; 時(shí)鐘Chip type ; ATmega16Program type ; ApplicationClock frequency ; 1.000 000 MHzMemory model ; SmallExternal SPAM size ; 0Data stack size ; 256*/#include #include unsigned char led_710 = 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,

9、0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F;unsigned char position6 = 0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf;unsigned int t9 = 0,956,865,759,716,638,568,506,470;unsigned char d9 = 0,105,116,132,140,157,176,198,209;#define Max_note 32unsigned char musicMax_note = 5,2,8,2,5,2,4,2,3,2,2,2,1,4,1,2,1,2,2,3,2,3,2,1,2,3,2,4,2,5,

10、8;unsigned char note_n;unsigned int int_n;int play_on;unsigned char time3,time_set3;unsigned char dis_buff6;unsigned char time_counter,key_stime_counter;unsigned char clock_state = 6,return_time;int point_on,set_on,time_1s_ok,key_stime_ok;void display(void)static unsigned char posit = 0;PORTD = 0xff

11、;PORTA = led_7dis_buffposit;if(set_on & (posit = clock_state) PORTA = 0x00;if(point_on & (posit = 2 | posit = 4) PORTA |= 0x80;PORTD = positionposit;if(+posit = 6) posit = 0;#pragma interrupt_handler timer0_comp_isr:iv_TIMER0_COMPvoid timer0_comp_isr(void)display();if (+key_stime_counter = 5)key_sti

12、me_counter = 0;key_stime_ok = 1;if(!(+time_counter % 25) set_on = !set_on;if(time_counter = 100)time_counter = 0;time_1s_ok = 1;#pragma interrupt_handler timer1_compa_isr:iv_TIMER1_COMPAvoid timer1_compa_isr(void)if(!play_on)note_n = 0;int_n = 1;play_on = 1;elseif(-int_n = 0)TCCR1B = 0x08;if (note_n

13、 Max_note)OCR1A = tmusicnote_n;int_n = dmusicnote_n;note_n+;int_n = int_n * musicnote_n;note_n+;TCCR1B = 0x09;elseplay_on = 0;void time_to_disbuffer(unsigned char * time) unsigned char i,j=0;for(i=0;i= 60) time0 = 0;if(!play_on) TCCR1B = 0x09; if(+time1 = 60)time1 = 0;if(+time2 = 24) time2 = 0;if(+return_time =20) & (clock_state != 6) clock_state = 6;if(clock_state = 6) time_to_disbuffer(time);if(key_stime_ok) key_stime_ok = 0;key_temp = read_key(); if(key_temp) return_time = 0;if(key_temp = key_k1)if(+clock_state = 7) clock_state = 0;if(clock_