精品資料（2021-2022年收藏）主動(dòng)式報(bào)警設(shè)計(jì)

1、德州學(xué)院 物理與電子信息學(xué)院 2014屆 電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 主動(dòng)式報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要 本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)AT89S52控制的主動(dòng)式紅外線(xiàn)報(bào)警器，主要由紅外線(xiàn)發(fā)射部分、紅外線(xiàn)接收部分、單片機(jī)以及聲光報(bào)警部分組成，系統(tǒng)可以通過(guò)紅外線(xiàn)發(fā)射電路發(fā)射紅外線(xiàn)信號(hào)，當(dāng)紅外線(xiàn)信號(hào)被遮擋時(shí)，接收電路接收不到紅外線(xiàn)，此時(shí)，單片機(jī)就會(huì)驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警。系統(tǒng)用紅外線(xiàn)收發(fā)管進(jìn)行檢測(cè)，報(bào)警裝置安裝隱蔽，不宜被發(fā)現(xiàn)，且紅外線(xiàn)信號(hào)采用脈沖信號(hào)，節(jié)能且抗干擾，這個(gè)主動(dòng)報(bào)警電路具有很好的穩(wěn)定性、較強(qiáng)的實(shí)用性，適用于較多的場(chǎng)合，有著廣闊的市場(chǎng)前景，故設(shè)計(jì)意義很重要。關(guān)鍵詞 單片機(jī)AT89S52； 報(bào)警器；

2、 主動(dòng)1 緒論1.1課題研究的背景近年來(lái)，隨著電子電器的飛速發(fā)展，人民的生活水平有了很大的提高，各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有，然而一些不法分子也越來(lái)越多，大部分人的防盜意識(shí)還不夠強(qiáng)，造成偷盜現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，因此防盜，安全等話(huà)題已成為我們?cè)絹?lái)越關(guān)注的一個(gè)話(huà)題。現(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了智能報(bào)警系統(tǒng)，因而大大提高了小區(qū)的安全程度，有效保證了居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。由于紅外線(xiàn)是不見(jiàn)光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。紅外報(bào)警器大多數(shù)采用國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),其功能也非常先進(jìn)。其中包括被動(dòng)式熱釋電型紅外報(bào)警器。還有紅外監(jiān)控?zé)o線(xiàn)報(bào)警器,超聲波防盜報(bào)警器,紅外線(xiàn)防盜報(bào)警器

3、,高靈敏紅外報(bào)警器,觸摸式延時(shí)防盜報(bào)警器, 觸摸式防盜報(bào)警器,紅外報(bào)警器, 紅外線(xiàn)聲先報(bào)警器6防盜報(bào)警系統(tǒng)是在探測(cè)到防范現(xiàn)場(chǎng)有入侵者時(shí)能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的專(zhuān)用電子系統(tǒng)，一般由探測(cè)器（報(bào)警器）、傳輸系統(tǒng)和報(bào)警控制器組成。探測(cè)器檢測(cè)到意外情況就產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過(guò)傳輸系統(tǒng)送入報(bào)警控制器發(fā)出聲、光或其他報(bào)警信號(hào)7。探測(cè)器（報(bào)警器）的種類(lèi)很多，按所探測(cè)的物理量的不同，可分為微波、紅外、激光、超聲波和振動(dòng)等方式；按電信號(hào)傳輸方式不同，又可分為無(wú)線(xiàn)傳輸和有線(xiàn)傳輸兩種方式8。由于紅外線(xiàn)是不見(jiàn)光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，這時(shí)紅外線(xiàn)報(bào)警器的簡(jiǎn)易、靈敏度高為人們解決了不

4、少問(wèn)題，但是市場(chǎng)上的報(bào)警器大部分都是用于一些大公司財(cái)政機(jī)構(gòu)，價(jià)格高昂，一般人們難以接受。1.2 課題研究的意義當(dāng)前，防盜、安全等話(huà)題已成為我們?cè)絹?lái)越關(guān)注的一個(gè)話(huà)題。紅外報(bào)警器在社會(huì)中廣泛應(yīng)用，對(duì)于預(yù)防盜賊、實(shí)時(shí)監(jiān)控具有重要意義，極大的減輕了人的工作負(fù)擔(dān)，保障了社會(huì)的安定和諧。各國(guó)對(duì)紅外線(xiàn)技術(shù)的研究促使紅外線(xiàn)技術(shù)應(yīng)用到很多高科技領(lǐng)域，紅外線(xiàn)技術(shù)結(jié)合單片機(jī)技術(shù)制作的紅外防盜報(bào)警具有很廣闊的研究背景，單片機(jī)使得報(bào)警功能越來(lái)越智能化、人性化，可以實(shí)現(xiàn)人們的各種防盜報(bào)警要求。紅外線(xiàn)報(bào)警器分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。其中，主動(dòng)式紅外線(xiàn)報(bào)警器，是報(bào)警器主動(dòng)發(fā)出紅外線(xiàn)，紅外線(xiàn)碰到障礙物，就會(huì)反彈回來(lái)，被報(bào)警器的探

5、頭接收。如果探頭監(jiān)測(cè)到紅外線(xiàn)是靜止不動(dòng)的，也就是不斷發(fā)出紅外線(xiàn)又不斷反彈的，那么報(bào)警器就不會(huì)報(bào)警。當(dāng)有會(huì)動(dòng)的物體觸犯了這根看不見(jiàn)的紅線(xiàn)的時(shí)候，探頭就會(huì)檢測(cè)到有異常，就會(huì)報(bào)警。而被動(dòng)式報(bào)警器少了一項(xiàng)功能，就是不能主動(dòng)的發(fā)射探測(cè)信號(hào)，只能被動(dòng)的探測(cè)障礙物發(fā)出的信號(hào)，接收到當(dāng)達(dá)到一定閥值即報(bào)警。主動(dòng)式紅外探測(cè)器是由收、發(fā)裝置兩部分組成。發(fā)射裝置向裝在幾米甚至于幾百米遠(yuǎn)的接收裝置輻射一束紅外線(xiàn)，當(dāng)被遮斷時(shí)，接收裝置即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，因此，它也是阻擋式報(bào)警器，或稱(chēng)對(duì)射式探測(cè)器。通常，發(fā)射裝置由多諧振蕩器、波形變換電路、紅外發(fā)光管及光學(xué)透鏡等組成。振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)波形變換及放大后控制紅外發(fā)光管產(chǎn)生紅外

6、脈沖光線(xiàn)，通過(guò)聚焦透鏡將紅外光變?yōu)檩^細(xì)的紅外光束，射向接收端。接收裝置由光學(xué)透鏡、紅外光電管、放大整形電路、功率驅(qū)動(dòng)器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。光電管將接收到的紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)整形放大后推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)報(bào)警設(shè)備。主動(dòng)式紅外報(bào)警器有較遠(yuǎn)的傳輸距離，因紅外線(xiàn)屬于非可見(jiàn)光源，入侵者難以發(fā)覺(jué)與躲避，防御界線(xiàn)非常明確。該裝置不受白天黑夜及氣候的限制，無(wú)論何時(shí)何地都有其特有的使用價(jià)值，并且因具有造價(jià)低廉、性能穩(wěn)定可靠、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，頗受人們喜愛(ài)2。本課題嘗試用價(jià)格低廉、應(yīng)用普遍的AT89S52單片機(jī)控制的電路來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)主動(dòng)式紅外線(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)，期望達(dá)到方便、使用的效果。2 總體設(shè)計(jì)方案該系統(tǒng)以單片機(jī)AT8

7、9S52系列為核心，采用紅外線(xiàn)發(fā)射二極管和紅外線(xiàn)接收二極管為發(fā)射和接收裝置，由反相器芯片反相間接控制CPU工作，在CPU程序運(yùn)行以后控制輸出口電平，使得蜂鳴器與發(fā)光二極管組成的聲光報(bào)警電路同時(shí)進(jìn)行報(bào)警。具體過(guò)程如下：采用單片機(jī)AT89S52，直流可調(diào)開(kāi)關(guān)MC34063，反相器74LS14D等芯片。主動(dòng)式紅外線(xiàn)報(bào)警器就是通過(guò)電源電路將220V交流電經(jīng)變壓器降壓，整流器整流，電解電容濾波，直流開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓，最后提供穩(wěn)定的+5V電壓給整個(gè)電路。其中AT89S52的P1.2P1.7為輸出口，P3.0P3.5為輸入口，P1口連接紅外線(xiàn)發(fā)射電路，P1口為低電平時(shí)，紅外線(xiàn)發(fā)射電路正常發(fā)射紅外線(xiàn)。P3口輸入經(jīng)

8、接收電路接收并由反相器反相電平，當(dāng)電平達(dá)到CPU后，若各口均為低電平，則CPU不作任何反應(yīng)，即報(bào)警器不會(huì)報(bào)警；而當(dāng)紅外線(xiàn)被認(rèn)為擋住，接收電路無(wú)法接收到紅外線(xiàn)時(shí)，P3輸入口就會(huì)輸出高電平，此時(shí)當(dāng)一定的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到位于不同位置的紅外線(xiàn)被阻擋時(shí)，P3.7口就會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路報(bào)警。聲光報(bào)警電路由于受P3.7口輸出的高低電平間隔1S的脈沖信號(hào)控制，揚(yáng)聲器將交替發(fā)出高、低不同的兩種叫聲。同時(shí)，P3.7口輸出的高低電平間隔1S的脈沖信號(hào)經(jīng)電阻加到發(fā)光二極管上，使二極管發(fā)光，達(dá)到聲光同時(shí)報(bào)警的效果。系統(tǒng)原理框圖如圖2-1所示3。電源電路紅外線(xiàn)發(fā)射電路聲光報(bào)警電路反相器 紅外線(xiàn)接收電路單片機(jī)圖2

9、-1 系統(tǒng)方框圖3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)單片機(jī)P1口與紅外線(xiàn)發(fā)射電路相連，P3口與紅外線(xiàn)接收電路相連，P3.7口連接聲光報(bào)警電路輸出方波脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警。X1、X2管腳與晶振相連，用于定時(shí)計(jì)數(shù)，以形成1S周期的方波脈沖信號(hào)。3.1 單片機(jī)控制部分電路本系統(tǒng)是采用芯片AT89S52作為核心控制，AT89S52是一個(gè)低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8KB在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器，使用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)。芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性?xún)r(jià)

10、比的解決方案4。3.1.1 AT89S52的主要性能以及標(biāo)準(zhǔn)功能（1）主要性能：與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器1000次擦寫(xiě)周期 全靜態(tài)操作：0Hz33Hz 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 32個(gè)可編程I/O口線(xiàn) 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 8個(gè)中斷源 全雙工串行通道 低功耗空閑和掉電模式掉電后中斷可喚醒看門(mén)狗定時(shí)器雙數(shù)據(jù)指針掉電標(biāo)識(shí)符（2）標(biāo)準(zhǔn)功能：AT89S52片內(nèi)集成256字節(jié)程序運(yùn)行空間、8K字節(jié)Flash存儲(chǔ)空間，支持最大64K外部存儲(chǔ)擴(kuò)展。片內(nèi)資源有4組I/O控制端口、把關(guān)定時(shí)器、2個(gè)數(shù)據(jù)指針、3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、8個(gè)中斷、全雙工串行口、片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電

11、路。另外，AT89S52具有兩種擇節(jié)電工作模式，為空閑模式（等待模式）和掉電模式（停機(jī)模式）。空閑模式下，CPU停止工作，但中斷、串行口和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可以繼續(xù)工作?？傊珻PU進(jìn)入空閑狀態(tài)后是不工作的，但各功能部件保持了進(jìn)入空閑狀態(tài)前的內(nèi)容，且消耗功耗少。掉電保護(hù)方式下，振蕩器停振，片內(nèi)所有功能部件停止工作，但RAM內(nèi)容被保存，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止5。3.1.2 單片機(jī)芯片的引腳功能單片機(jī)芯片AT89S52的引腳結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖 3-1 AT89S52的引腳結(jié)構(gòu)圖各主要管腳介紹如下：（1）電源線(xiàn) 2條VCC: +5V電源GND： 接地（2）并行端口 4個(gè)P0口：P0口是一個(gè)8位

12、漏極開(kāi)路雙向I/O口，能直接用于對(duì)外部存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)操作，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，專(zhuān)門(mén)供用戶(hù)使用。P1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。此外，P1.0和P1.2分別作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）計(jì)數(shù)器/定時(shí)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。P2口： P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。在訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址。在Flash的編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一

13、些控制信號(hào)。P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0口，該口的每一位均獨(dú)立地定義為第一I/O功能或第二I/O功能。作為第一功能使用時(shí)操作同P1口，P3口第二功能如下：P3.0 RXD 串行輸入端P3.1 TXD 串行輸出端P3.2 INT0 外部中斷0請(qǐng)求輸入端，低電平有效P3.3 INT1 外部中斷1請(qǐng)求輸入端，低電平有效P3.4 T0 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)脈沖輸入端P3.5 T1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)脈沖輸入端P3.6 WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通信號(hào)輸入端，低電平有效P3.7 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸入端，低電平有效6（3）控制線(xiàn) 6條RST:復(fù)位輸入，晶振工作時(shí)，RS

14、T腳出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T(mén)狗計(jì)時(shí)完成時(shí)，RST腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上。ALE/PROG:地址鎖存允許/編程線(xiàn)，配合P0口引腳的第二功能使用。在訪(fǎng)問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。在一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每次訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過(guò)特殊功能寄存器（SER）區(qū)中的8EH單元的D0位置位禁止ALE操作。該位置位后

15、，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無(wú)效。PESN：程序存儲(chǔ)允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。EA/VPP:訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)，欲使CPU僅訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），EA必須保持低電平（接地）。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端；XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端7。3.1.3 單片機(jī)AT89

16、S52的最小系統(tǒng)本設(shè)計(jì)采用的是12MHz的晶振，晶振連接單片機(jī)引腳X1、X2，構(gòu)成時(shí)鐘電路，它向單片機(jī)提供一個(gè)基準(zhǔn)的震蕩定時(shí)信號(hào)；復(fù)位電路的按鍵開(kāi)關(guān)的一端接單片機(jī)的9管腳，使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開(kāi)始工作；電源電路為后面的電路提供+5V的電壓。其中單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振電路、電源構(gòu)成單片機(jī)的最小系統(tǒng)8，單片機(jī)控制的部分電路如圖3-2所示：圖3-2 單片機(jī)控制的電路3.2 發(fā)射電路部分紅外線(xiàn)發(fā)射電路主要由D7D12六個(gè)紅外線(xiàn)發(fā)射二極管組成，它的外形和發(fā)光二極管LED相似，它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成近紅外光，用紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線(xiàn)去控制受控裝置時(shí)，受控裝置中均有相應(yīng)的紅外

17、光一電轉(zhuǎn)換元件，如紅外接收二極管。紅外線(xiàn)發(fā)射二極管的負(fù)極依次接到單片機(jī)P1.2P1.7口，當(dāng)電源接通時(shí)，單片機(jī)的P1口設(shè)為輸出狀態(tài)，當(dāng)P1口輸出均為“0”時(shí)，各個(gè)二極管均為導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)出紅外線(xiàn)信號(hào)，覆蓋包括了接收電路的一定區(qū)域。正常情況下沒(méi)有遮擋時(shí)P1口輸出為00H。發(fā)射二極管在使用時(shí)，須由電流驅(qū)動(dòng)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，最重要的是對(duì)驅(qū)動(dòng)電流IF的控制，驅(qū)動(dòng)電流太大會(huì)使元件燒毀，驅(qū)動(dòng)電流太小則會(huì)使發(fā)射束就會(huì)變小。通過(guò)查閱資料可知IF(max)在20mA左右，通過(guò)計(jì)算可得限流電阻的最小值為200歐，本電路選取470歐，如圖3-3所示10。 圖3-3 紅外線(xiàn)發(fā)射電路電路圖3.3 接收電路部分紅外線(xiàn)接收電路

18、主要由D1D6六個(gè)紅外線(xiàn)接收二極管組成，主要功能是用來(lái)接收D7D12發(fā)射出來(lái)的紅外線(xiàn)信號(hào)，正常情況下能夠成功接收，如果有人闖入，則紅外線(xiàn)將會(huì)被中斷，接收不到，此時(shí)應(yīng)當(dāng)由單片機(jī)控制聲光報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警。具體電路連接：D1D6六個(gè)紅外線(xiàn)接收二極管的負(fù)極與反相器芯片74LS14D的A1A6腳相連接，它起到一個(gè)高低電平轉(zhuǎn)換的作用，當(dāng)沒(méi)有遮擋時(shí)接收管正常接收到紅外線(xiàn)信號(hào)時(shí)并導(dǎo)通，+5V電源通過(guò)D1D6的正極加到反相器74LS14D的輸入端，進(jìn)行反相為低電平，輸出管腳Y1Y6接單片機(jī)的P3.0到P3.5腳，這時(shí)的P3.0P3.5口為低電平；而當(dāng)有人闖入使紅外線(xiàn)信號(hào)被遮擋時(shí)，接收管截止，反相器輸入端為低電平

19、，反相后輸出高電平，這時(shí)的單片機(jī)的P3.0P3.5口為高電平。當(dāng)在一定的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到位于不同位置的光被遮擋時(shí)，則由P3.7口輸出高低電平間隔為1S的脈沖報(bào)警信號(hào)，此脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路報(bào)警，直至斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。紅外線(xiàn)接收電路如圖3-4所示11。圖3-4 紅外線(xiàn)接收電路電路圖3.4 電源電路部分電源開(kāi)關(guān)送入220V經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)絲后送入變壓器，保險(xiǎn)絲起保護(hù)電路的作用18。變壓器L1將220V的交流電源經(jīng)磁場(chǎng)耦合轉(zhuǎn)換成12V的交流電源，四個(gè)全波整流二極管將12V交流源整流為直流12V電源提供給后面電路，由電容組成的濾波電路濾除整流后的電源頻率較高的干擾紋波，本設(shè)計(jì)采用直流開(kāi)關(guān)電源MC34063，相當(dāng)于三端

20、穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓，轉(zhuǎn)換出5V電源為后端供電，具體工作過(guò)程：經(jīng)整流、濾波的12V電源，經(jīng)直流開(kāi)關(guān)電源U1（跟后面讀不通）第6腳供給電源，1、7、8腳為電源芯片的比較輸入端，RA為大功率限流電阻，TL1為功率電感，電源經(jīng)TL1的2腳輸出，D17為快速開(kāi)關(guān)二極管，C1/BC3組成電容濾波電路。如圖3-5所示。圖3-5 電源電路電路圖3.5 聲光報(bào)警電路部分聲光報(bào)警電路與單片機(jī)P3.7口相連，當(dāng)單片機(jī)的P3.7口輸出一系列脈沖方波時(shí)，開(kāi)始驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警。聲光報(bào)警電路部分主要由發(fā)光二極管和蜂鳴器組成，當(dāng)報(bào)警開(kāi)始時(shí)，P3.7 腳輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)電阻加到發(fā)光二極管上，使發(fā)光二極管閃爍發(fā)光，同樣蜂鳴器發(fā)出聲響

21、，因此實(shí)現(xiàn)了聲光并用，同時(shí)報(bào)警。聲光報(bào)警部分電路圖如圖3-6所示。圖3-6 聲光報(bào)警部分電路圖4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要集中在單片機(jī)功能流程的設(shè)計(jì)上，要監(jiān)視是否有人闖入，信號(hào)接收是否中斷、如何控制聲光報(bào)警等。程序流程圖的設(shè)計(jì)遵循由上而下的原則，即從主體逐步細(xì)分到每一個(gè)模塊的流程。主程序、脈沖信號(hào)產(chǎn)生程序、中斷服務(wù)程序存放在AT89S52單片機(jī)中，整個(gè)程序設(shè)計(jì)思想是當(dāng)檢測(cè)到有人闖入時(shí)，就由P3.7口輸出高低電平間隔為1S的脈沖信號(hào)去驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路。這可以通過(guò)使P3.7口每隔1S取反一次實(shí)現(xiàn)。而1S時(shí)間可以讓定時(shí)器重復(fù)定時(shí)100ms十次實(shí)現(xiàn)。用寄存器R1做循環(huán)計(jì)數(shù)器初值為10。采用中

22、斷方式編程，整個(gè)程序由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成12。（1）系統(tǒng)主程序流程主程序的功能:起監(jiān)視作用,主要用來(lái)判斷是否有人闖入,紅外線(xiàn)信號(hào)的接收是否中斷14。主程序的流程圖如圖4-1所示。程序開(kāi)始后，系統(tǒng)初始化結(jié)束后判斷是否有人闖入，若有則報(bào)警，若無(wú)則回到上一級(jí)繼續(xù)判斷是否有人闖入。開(kāi)始系統(tǒng)初始化有人？轉(zhuǎn)向報(bào)警程序YESNO圖4-1 主程序流程圖（2）脈沖信號(hào)產(chǎn)生程序流程主要功能：通過(guò)定時(shí)100ms等待，并連續(xù)計(jì)時(shí)10次最終得到一個(gè)周期的以1s為周期的方波信號(hào)，重復(fù)此過(guò)程，最終得到一列1S周期的方波脈沖信號(hào)，最終此列脈沖信號(hào)由單片機(jī)P3.7口輸出與報(bào)警電路連接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管以1S頻率閃動(dòng)和蜂

23、鳴器鳴叫報(bào)警。其主要流程如圖4-2所示。確定有人等待至?xí)r間到定時(shí)100ms等待時(shí)間到嗎?轉(zhuǎn)向報(bào)警程序YESNO圖4-2 脈沖信號(hào)產(chǎn)生程序流程圖（3）中斷服務(wù)程序主要功能：判斷定時(shí)1S是否完成，從而決定是否對(duì)P3.7口取反。中斷子程序流程圖如圖4-3所示。保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)重設(shè)定時(shí)初值中斷返回P3.7取反恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)1s到了嗎?NOYES圖4-3 中斷服務(wù)程序框圖5 系統(tǒng)的性能分析此系統(tǒng)屬于主動(dòng)式紅外線(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)，主要由系統(tǒng)自發(fā)發(fā)射接收紅外線(xiàn)信號(hào)，由發(fā)射電路部分通過(guò)紅外線(xiàn)發(fā)射管發(fā)射紅外線(xiàn)信號(hào)，然后通過(guò)紅外線(xiàn)接收電路中的紅外接收管接收紅外線(xiàn)信號(hào)，正常的情況下，發(fā)射與接收活動(dòng)正常進(jìn)行，一旦有人闖入，就會(huì)使得接收中斷

24、，此時(shí)就通過(guò)線(xiàn)路連接反映給單片機(jī)系統(tǒng)電路，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)部分來(lái)使單片機(jī)及時(shí)掌握是否有人闖入使信號(hào)接收受阻的信息，從而控制報(bào)警器電路的發(fā)光二極管與蜂鳴器部分同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。結(jié)果證明，該系統(tǒng)所使用的都是一些新型實(shí)用的芯片，性能優(yōu)良價(jià)格便宜，可以應(yīng)用于很多密閉以及高度保密重防的空間，而且軟件設(shè)計(jì)方面也十分簡(jiǎn)單，原理簡(jiǎn)單易懂，安裝和使用起來(lái)都非常方便，適合于開(kāi)發(fā)實(shí)用型的報(bào)警器。6 結(jié)論本次設(shè)計(jì)結(jié)合單片機(jī)、紅外線(xiàn)發(fā)射電路、紅外線(xiàn)接收電路、電源電路以及聲光報(bào)警電路，構(gòu)建了一個(gè)基于單片機(jī)AT89S52控制的主動(dòng)式紅外線(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)，主要是采用紅外線(xiàn)發(fā)射管和紅外線(xiàn)接收管為發(fā)射和接收裝置，由反相器芯片反相間接控制C

25、PU工作。當(dāng)紅外線(xiàn)發(fā)射電路發(fā)射的紅外線(xiàn)信號(hào)被遮擋，紅外線(xiàn)接收電路接收不到紅外線(xiàn)信號(hào)時(shí)，通過(guò)單片機(jī)控制報(bào)警電路的運(yùn)行，驅(qū)行聲光報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，用紅外線(xiàn)收發(fā)管進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)分析得出這個(gè)報(bào)警裝置具有安裝隱蔽，不易被發(fā)現(xiàn)；探測(cè)信號(hào)采用脈沖信號(hào)，節(jié)能且抗干擾。系統(tǒng)可以探測(cè)到一定范圍內(nèi)的人的闖入, 可以應(yīng)用在安防范圍比較確定的情況下。采用這種方法設(shè)計(jì)的防盜報(bào)警器具有成本廉價(jià)和探測(cè)效果好的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)用方便，有著廣闊的市場(chǎng)前景，對(duì)于提高人們的安全水平具有積極的作用。但由于時(shí)間倉(cāng)促和自己能力有限，可能此系統(tǒng)還存在一些有待探討和完善的地方。例如環(huán)境溫度、元件制造工藝、社杯制造工藝、使用時(shí)間、儲(chǔ)存時(shí)間以及電源負(fù)

26、載等因素都可能導(dǎo)致元器件參數(shù)的變化，會(huì)造成系統(tǒng)障礙，產(chǎn)生誤報(bào)；另外，報(bào)警器安裝位置、安裝角度、防護(hù)措施以及系統(tǒng)布線(xiàn)等方面也可能會(huì)引起系統(tǒng)的誤報(bào)警?？赡茉趯?shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)，例如有老鼠或?qū)櫸镌诜婪秴^(qū)出沒(méi)，這些都有待于繼續(xù)研究并改善。此外，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，更加深入的理解和掌握了這方面的知識(shí)，同時(shí)也對(duì)本科階段這四年的學(xué)習(xí)做了進(jìn)一步的總結(jié)，更加明確了自己的方向和目標(biāo)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)設(shè)計(jì)的流程和步驟也有了清晰的認(rèn)識(shí)，自己也學(xué)到了許多新的知識(shí)，獲得了許多感悟和心得，為以后的學(xué)習(xí)和研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 張?jiān)?電子技術(shù)在安防中的應(yīng)用.電子世界,2008:8-11.2 劉長(zhǎng)文,趙瑋等.紅

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29、 Schlessinger,Irving J.Spiro.Infrared technology fundamentals.New York,2000.Design of the active alarm systemLi Jiao(College of Physics and Electronic Information, Dezhou University, Dezhou, 253023)Abstract The system is a alarm controlled by single-chip AT89S52, including signal part of the launch,

30、 part of the signal receiver, microcontroller, as well as part of sound and light alarm. The system will alarm when detection signal has been blocked , through the single-chip microcomputer to control the operation of alarm circuit, and at the same time sound and light alarm, with signal transceiver test tube, install hidden, can not easily be found; detection signal using pulse signal, energy-saving and anti-jamming，this alarm circuit has great stability. Else，this circuit has strong utility and broad market prospects，which is suit for more scenes. Designed using this met