基于單片機(jī)的變壓器安全范圍報(bào)警系統(tǒng)

1、重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)（2012-2013學(xué)年上）題目： 基于單片機(jī)的變壓器安全范圍報(bào)警系統(tǒng) 班級(jí)： 0 1 1 1 0 0 8 姓名：完成時(shí)間： 2012 . 11 . 28 基于單片機(jī)的變壓器安全范圍報(bào)警系統(tǒng)摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，電子技術(shù)快速發(fā)展，人們的生活水平得到了很大的改善，許多高科技產(chǎn)品的使用越來(lái)越成為家庭生活的主旋律。人們對(duì)自己所處環(huán)境的安全要求也日益提高，特別是家居安全，不得不時(shí)刻留意不速之客的光顧。為此，許多小區(qū)、家庭都安裝了報(bào)警系統(tǒng)，這有效地保證了居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。據(jù)此，我們?cè)O(shè)計(jì)并制作了這個(gè)簡(jiǎn)易的報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)電路有電源模塊，pir單元，濾波放大

2、單元，延時(shí)封鎖單元和電平轉(zhuǎn)換單元5個(gè)模塊。實(shí)現(xiàn)了對(duì)紅外熱釋電傳感器報(bào)警信號(hào)的濾波、放大、延時(shí)、封鎖等功能。該電路使用了紅外熱釋電傳感器、BISS0001紅外傳感信號(hào)處理器，7333三極管和電容，電阻等元器件。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了LED燈閃爍報(bào)警、記錄報(bào)警次數(shù)并用數(shù)碼管顯示、手動(dòng)按鍵停止的功能。具有靈敏度高、控制范圍大，隱蔽性好等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：熱釋電紅外傳感器，報(bào)警系統(tǒng)1緒論1.1設(shè)計(jì)要求（1）人體移動(dòng)到距離報(bào)警器10米范圍內(nèi)時(shí)觸發(fā)報(bào)警 （2）20s自動(dòng)停止報(bào)警（3）報(bào)警蜂鳴器作為提示（未實(shí)現(xiàn)）（4）使用數(shù)碼管進(jìn)行顯示，顯示報(bào)警次數(shù)（5）手動(dòng)停止報(bào)警1.2方案設(shè)計(jì)與論證方案1：利用模擬電子電路構(gòu)成被動(dòng)紅外

3、線感應(yīng)報(bào)警器。系統(tǒng)主要有紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較器、開(kāi)機(jī)延時(shí)、音響報(bào)警延時(shí)和12V電源電路組成。方案2：利用模擬電子電路構(gòu)成主動(dòng)紅外入侵報(bào)警器。主要由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成，發(fā)射機(jī)是由電源、發(fā)光源和光學(xué)系統(tǒng)組成。接收機(jī)是由光學(xué)系統(tǒng)、光電傳感器、放大器、信號(hào)處理等部分組成。方案論證評(píng)價(jià)指標(biāo)方法對(duì)比方案一方案二電路設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)通用，節(jié)能防范距離遠(yuǎn)缺點(diǎn)不夠靈敏硬件電路復(fù)雜方案選定：基于上述原因，選擇方案一。2報(bào)警器電路概述2.1 電路設(shè)計(jì)2.1.1電源模塊電路該模塊核心元件為7333三極管，該模塊主要作用為穩(wěn)壓，使電源電壓更加穩(wěn)定，便于運(yùn)用單片機(jī)對(duì)信號(hào)的處理及實(shí)現(xiàn)其報(bào)警功能，提升電路的穩(wěn)定性。2

4、.1.2 PIR單元電路該模塊核心元件為熱釋電紅外傳感器，傳感器檢測(cè)到有人即輸出報(bào)警信號(hào)。故該模塊功能為產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。2.1.3濾波放大單元電路該模塊集成了多組濾波器，對(duì)上述pir單元電路產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行濾波處理，并使用BISS0001紅外傳感信號(hào)處理芯片中的運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，得到穩(wěn)定的信號(hào)。2.1.4延時(shí)和封鎖單元電路該模塊應(yīng)用BISS0001紅外傳感信號(hào)處理芯片中的延遲時(shí)間定時(shí)器、封鎖時(shí)間定時(shí)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步延時(shí)和封鎖，減少信號(hào)的干擾。2.1.5電平轉(zhuǎn)換單元電路由上圖2腳控制信號(hào)輸出端完成電平轉(zhuǎn)換。由V_s的上跳變沿觸發(fā)使V_ o從低電平跳變到高電平時(shí)為有效觸發(fā)。在輸出延遲時(shí)間T_

5、x之外和無(wú)V_s上跳變時(shí)V_ o為低電平狀態(tài)。2.1.6 整機(jī)電路2.2 程序總流程圖 開(kāi)始初始化判斷信號(hào)sig=0?是發(fā)光二極管閃爍，數(shù)碼管加1判斷按鍵是否按下（P0=0？）否結(jié)束是否3測(cè)試方法與測(cè)試結(jié)果3.1測(cè)試儀器萬(wàn)用表，單片機(jī)，數(shù)據(jù)線3.2測(cè)試方法3.2.1電路測(cè)試焊接完成后，將電路板在白熾燈下進(jìn)行初步檢查，發(fā)現(xiàn)電容短路和電阻開(kāi)路。補(bǔ)焊后用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)試，檢查虛焊并修改。然后進(jìn)行工作點(diǎn)測(cè)試。3.2.2功能測(cè)試用數(shù)據(jù)線連接單片機(jī)，檢測(cè)端口設(shè)置是否合理，下載程序?qū)?shí)現(xiàn)功能進(jìn)行驗(yàn)證。3.3測(cè)試結(jié)果BISS001各管腳電壓序號(hào)12345678電壓（V）0-0.25-1.67-1.6700-3.

6、310序號(hào)910111213141516電壓（V）0-0.940-3.31-1.70-2.74-2.74-2.74LED燈：報(bào)警時(shí)閃爍數(shù)碼管：每報(bào)警一次計(jì)數(shù)加1中止按鍵：按下后停止報(bào)警4討論4.1硬件部分通過(guò)對(duì)電路圖的重新布局后，確保無(wú)跳線后開(kāi)始對(duì)元器件進(jìn)行焊接，焊接時(shí)利用烙鐵尖部稍微靠后一點(diǎn)兒的地方來(lái)焊，這個(gè)部位熱量最均勻。將電烙鐵放置在要焊接的位置，隨后就送焊錫，送焊錫一定要快，送焊的量也好把握好。焊接的時(shí)候一定要將焊錫完全融化，才能吃透，不會(huì)焊接出小包、虛焊。對(duì)照電路圖焊接完成后，在白熾燈下進(jìn)行了初步檢查，發(fā)現(xiàn)PIR部分電路的電容被短路、芯片16號(hào)腳的插座開(kāi)路。糾正錯(cuò)誤后進(jìn)行軟件測(cè)試，但

7、并未出結(jié)果，再次用萬(wàn)用表對(duì)電路板進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)濾波放大部分電路的電阻有虛焊。修補(bǔ)后再次進(jìn)行軟件測(cè)試，結(jié)果正確。4.2軟件部分 為實(shí)現(xiàn)熱釋電紅外傳感器的報(bào)警功能，需要編程使用單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制。本系統(tǒng)采用LED燈閃爍進(jìn)行報(bào)警，對(duì)報(bào)警次數(shù)計(jì)數(shù)并用數(shù)碼管顯示出來(lái)，以及通過(guò)按鍵手動(dòng)停止報(bào)警系統(tǒng)功能。為此采取分模塊編程方法，分別編寫了延時(shí)delay函數(shù)，LED燈閃爍lights函數(shù)，數(shù)碼管計(jì)數(shù)nums函數(shù)，按鍵停止stopkey函數(shù)，最后依次在主函數(shù)中調(diào)用這些函數(shù)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。初次完成時(shí)，代碼達(dá)到了150多行，經(jīng)過(guò)多次精簡(jiǎn)，最終使代碼減少為125行。4.3自我評(píng)價(jià)本電路通過(guò)LED 燈閃爍報(bào)警，數(shù)碼管顯示

8、報(bào)警次數(shù)等很好的實(shí)現(xiàn)了報(bào)警功能，并設(shè)置了終止鍵用于手動(dòng)按鍵停止報(bào)警系統(tǒng)。但由于電路自身缺陷，存在自激現(xiàn)象，故有時(shí)報(bào)警信號(hào)不穩(wěn)定，有待進(jìn)一步改進(jìn)。參考文獻(xiàn)1 胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京:清華大學(xué)出版社,20102 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)M.北京:清華大學(xué)出版社,20053 郭天祥.新概念單片機(jī)C語(yǔ)言教程M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社20053 劉篤仁.傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)M.西安:西安電子科技大學(xué)出版社2003附錄程序：#include <REGX51.H>sbit d=P10;sbit wei=P11;sbit led=P12;sbit key=P13;sbit sig=P20;#

9、define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar num=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,temp,temp2;uint n=0,t=0,ge,shi,judge=0;void delay(uint i) /延時(shí)1ms uint j; for(i;i>0;i-) for(j=124;j>0;j-);void lights() /led燈 led=0; P0=0xf0; delay(1000); led=1;void nums() /數(shù)碼管計(jì)數(shù) led=

10、1; ge=n%10; shi=n/10; d=1; /段選 P0=numge; d=0; wei=1; /位選 P0=0xfe; wei=0; delay(10); d=1; P0=numshi; d=0; wei=1; P0=0xfd; wei=0; delay(10);void stopkey() /按鍵停止 d=1;P0=0; d=0; wei=1; P0=0xfe; wei=0; key=0; if(P0_0=0) delay(10); if(P0_0=0) key=1;judge=1;led=1; while(1) nums(); key=1;void main()/主程序 P0=0; P1=0x0c; led=1; d=1; P0=numn; d=0; wei=1; P0=0xfc; wei=0; sig=1; while(1) if(sig=0) TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1;TR0=1; ET0=1; lights(); n+; nums(); stopkey(); delay(1000); void