畢業(yè)設(shè)計(jì)小區(qū)防盜報(bào)警(共37頁(yè))

1、 1 引言 宜賓職業(yè)(zhy)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文(b y ln wn)（設(shè)計(jì)）小區(qū)(xio q)防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 部 電子信息與控制工程系 專 業(yè) 名 稱 電氣自動(dòng)化技術(shù) 班 級(jí) 電氣11301班 姓 名 王洋洋 學(xué) 號(hào) 201315820 指 導(dǎo) 教 師 魯小斌 2015年10月12日 1 引言 摘要 摘 要隨著現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和科學(xué)的不斷進(jìn)步,人們生活水平的不斷提高,人們也在自身生命安全財(cái)產(chǎn)的保護(hù)意識(shí)上有了大的提高,針對(duì)偷盜、搶劫等事故進(jìn)行檢測(cè)和報(bào)警,其中的市場(chǎng)需求量也是空前火爆的。所以(suy)本設(shè)計(jì)就應(yīng)運(yùn)而生,設(shè)計(jì)了一款基于單片機(jī)AT89C51系列(xli)的防盜報(bào)警系統(tǒng)。其中

2、,通過(guò)紅外線進(jìn)行探測(cè)能夠擁有良好的隱蔽性,全天都能夠使用,而且抗干擾的功能性也是很強(qiáng)的。防盜報(bào)警系統(tǒng)能夠基于單片機(jī)自動(dòng)的在規(guī)定的區(qū)域(qy)中行檢測(cè),一旦出現(xiàn)什么異常情況,就會(huì)給人們發(fā)出警報(bào)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);紅外線;防盜報(bào)警 目錄 II目錄(ml)TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc21909 1 引言(ynyn) 1 引言(ynyn)1.1防盜(fn do)報(bào)警發(fā)展(fzhn)歷史自2000年起，中國(guó)防盜報(bào)警行業(yè)呈快速發(fā)展， HYPERLINK /subview/665093/665093.htm t /_blank 防盜報(bào)警器的銷售數(shù)量和總銷售額均以年均30%-

3、60%的幅度高速攀升。2011年產(chǎn)品的銷售量和銷售總額 HYPERLINK /subview/70806/70806.htm t /_blank 同比2010年增長(zhǎng)幅度達(dá)30%左右，而保守估計(jì)，2012年仍能延續(xù)甚至超過(guò)這一增長(zhǎng)幅度。防盜報(bào)警產(chǎn)品是最早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用的安防產(chǎn)品，因此防盜報(bào)警產(chǎn)品成為中國(guó)安防產(chǎn)品生產(chǎn)制造商最早涉足的領(lǐng)域。中國(guó)的防盜報(bào)警產(chǎn)品應(yīng)用始于上世紀(jì)60年代初， HYPERLINK /subview/58927/58927.htm t /_blank 北京市公安局技術(shù)科研制的 HYPERLINK /subview/665093/665093.htm t /_blank 防盜報(bào)

4、警器最初被應(yīng)用于故宮博物院，通過(guò)罪犯行竊時(shí)發(fā)出的聲音作為報(bào)警信號(hào)，值班人員聽(tīng)到聲音后再采取相應(yīng)的措施。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，1982年公安部和 HYPERLINK /subview/316981/316981.htm t /_blank 公安部第一研究所，根據(jù)當(dāng)時(shí)的防盜報(bào)警技術(shù)的發(fā)展又為故宮多個(gè)展廳安裝了主動(dòng)紅外、被動(dòng)紅外、微波、超聲波、聲控等防盜探測(cè)器，形成了多種探測(cè)手段的 HYPERLINK /view/2120786.htm t /_blank 防盜報(bào)警系統(tǒng)，防盜報(bào)警技術(shù)提高到一個(gè)新水平。1984年以后安防事業(yè)在中國(guó)進(jìn)入了普及與提高階段，而且發(fā)展迅速。特別是84年為了加強(qiáng)慶祝國(guó)慶35周年的

5、安全保衛(wèi)工作，在 HYPERLINK /subview/1924/1924.htm t /_blank 天安門廣場(chǎng)建立了電視監(jiān)控工程，從此以后電視監(jiān)控技術(shù)便進(jìn)入到防盜報(bào)警系統(tǒng)中和城市交通安全管制中，提高了系統(tǒng)功能。國(guó)內(nèi)防盜報(bào)警產(chǎn)業(yè)真正獲得快速發(fā)展還是在2000年以后，深圳、福建、浙江和河南的一些生產(chǎn)廠商迅速成長(zhǎng)， HYPERLINK /subview/2200043/2200043.htm t /_blank 投資規(guī)模和企業(yè)實(shí)力都在迅速發(fā)展和壯大。產(chǎn)品從最初的模擬信號(hào)技術(shù)到微波技術(shù)，發(fā)展到紅外數(shù)字 HYPERLINK /subview/150512/150512.htm t /_blank 脈

6、沖技術(shù)，無(wú)論是在靈敏度、分辨率、探測(cè) HYPERLINK /subview/793478/793478.htm t /_blank 精確度，還是工作性能方面都在不斷提升和完善。1.2防盜報(bào)警發(fā)展方向（1）防盜報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展人性化隨著人們生活水準(zhǔn)大幅提高，在實(shí)際生活，防盜報(bào)警系統(tǒng)的技術(shù)，也可以應(yīng)用于提供個(gè)性化的醫(yī)療報(bào)警服務(wù)。已有業(yè)者針對(duì)中國(guó)老人化的發(fā)展趨勢(shì)，推出遠(yuǎn)端醫(yī)療看護(hù)回應(yīng)系統(tǒng)解決方案。透過(guò) HYPERLINK /subview/686495/686495.htm t /_blank 防盜報(bào)警主機(jī)液晶螢?zāi)?、按鍵、呼叫鍵等功能特點(diǎn)，用戶按鍵后，不需要透過(guò)電話，即可直接與保安服務(wù)中心或親人對(duì)話。該

7、系統(tǒng)還可即時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶摔倒、活動(dòng)等資訊，并有定時(shí)吃藥提示等多種事件語(yǔ)音提醒功能。另外，最新的防盜報(bào)警主機(jī)系統(tǒng)也可根據(jù)用戶的不同需求，配備具備藍(lán)芽技術(shù)的心電圖監(jiān)測(cè)儀、 HYPERLINK /subview/505726/505726.htm t /_blank 血糖儀、 HYPERLINK /subview/66811/66811.htm t /_blank 血壓計(jì)、體重計(jì)等多種藍(lán)芽醫(yī)療設(shè)備，可即時(shí)檢測(cè)用戶的 HYPERLINK /subview/42545/42545.htm t /_blank 血糖、心電圖等生理狀況，并透過(guò)報(bào)警控制主機(jī)，將用戶的生理狀況(心電圖、血糖、血壓)資訊，傳送給遠(yuǎn)端醫(yī)

8、療人員進(jìn)行居家照護(hù)。（2）防盜報(bào)警系統(tǒng)(xtng)的整合與應(yīng)用整合(zhn h)是 HYPERLINK /view/130521.htm t /_blank 安防系統(tǒng)(xtng)的一大發(fā)展趨勢(shì)，防盜報(bào)警系統(tǒng)自然也不例外。事實(shí)上，防盜報(bào)警系統(tǒng)與影像監(jiān)控、門禁系統(tǒng)等其他安防子系統(tǒng)的整合，早非新鮮事，而近年來(lái)，由于其逐步將應(yīng)用拓展到住宅、社區(qū)，因此也開(kāi)始結(jié)合智慧家居，但這些僅是最簡(jiǎn)單、最基礎(chǔ)的整合。另外還可以做到如防盜報(bào)警與影像監(jiān)控的連動(dòng)，目前僅是利用硬體將前端探測(cè)器的輸出介面，與影像監(jiān)控的報(bào)警連動(dòng)輸入介面，連接起來(lái)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，透過(guò)預(yù)先設(shè)定的連動(dòng)方式，執(zhí)行影像報(bào)警連動(dòng)實(shí)現(xiàn)影像回放、硬碟錄影。

9、又如與軟件平臺(tái)的資訊整合，除硬體整合外，軟件整合更是各防盜報(bào)警子系統(tǒng)間整合的重點(diǎn)。在各系統(tǒng)整合中，目前的關(guān)鍵點(diǎn)是如何解決各系統(tǒng)之間資訊的互動(dòng)及處理。再過(guò)來(lái)就是最近的防盜報(bào)警整合要求必須要達(dá)到多種報(bào)警聯(lián)網(wǎng)并存的方式，防盜報(bào)警聯(lián)網(wǎng)有個(gè)容易混淆的含義，就是將 HYPERLINK /subview/1905402/1905402.htm t /_blank 報(bào)警控制器與控制中心的聯(lián)網(wǎng)，跟 HYPERLINK /subview/644779/644779.htm t /_blank 報(bào)警探測(cè)器與控制器間的聯(lián)網(wǎng)，混為一談。其實(shí)報(bào)警聯(lián)網(wǎng)方式，包括有線、無(wú)線兩種，如連線公安或以無(wú)線 HYPERLINK /vi

10、ew/7530.htm t /_blank GSM電話通報(bào)，而報(bào)警探測(cè)器與控制主機(jī)間的聯(lián)網(wǎng)，無(wú)線是專用無(wú)線，如紅外線或 HYPERLINK /view/117166.htm t /_blank Zigbee等并不是電信運(yùn)營(yíng)商所提供的無(wú)線平臺(tái)。這二者就重要性而言，報(bào)警控制器與控制中心的聯(lián)網(wǎng)，才是系統(tǒng)整合的關(guān)鍵。近年來(lái)，隨著IP網(wǎng)路的盛行，不少 HYPERLINK /subview/1905402/1905402.htm t /_blank 報(bào)警控制器廠商也開(kāi)始采用有線或無(wú)線的IP網(wǎng)路聯(lián)網(wǎng)方式，但實(shí)際看到的連網(wǎng)應(yīng)用由于使用環(huán)境的封閉性，透過(guò)TCP/IP的方式聯(lián)網(wǎng)目前應(yīng)用面尚未大幅成長(zhǎng)。1.3 研究

11、目的和意義 紅外線防盜報(bào)警設(shè)計(jì)就是制作出一種紅外監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，出現(xiàn)了緊急情況的話能夠馬上讓當(dāng)事人知曉，并且能夠自動(dòng)呼叫報(bào)警。 紅外線防盜報(bào)警技術(shù)是利用紅外線來(lái)傳送指令，它在家用電器、玩具、安全保衛(wèi)、軍事技術(shù)、工業(yè)控制以及人們的日常生活等多領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛。人力防范往往受時(shí)間、地域、人員素質(zhì)和精力等因素的影響，難免會(huì)出現(xiàn)漏洞和失誤。因此，安裝先進(jìn)的紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)就成為了一種必要的措施。一旦發(fā)現(xiàn)有入侵者進(jìn)入，紅外線感應(yīng)就會(huì)立即報(bào)警，就像是在重要區(qū)域的周界處增加了一雙“電子眼”忠誠(chéng)地守衛(wèi)著要害目標(biāo)。因此，紅外線防盜系統(tǒng)收到了人們的青睞。紅外傳感器主要有光電型和熱敏型兩種。光電型利用光電效應(yīng)工作

12、(gngzu)，響應(yīng)速度快，檢測(cè)特性好。但需要冷卻，使用不方便。而且器件的靈敏度與波長(zhǎng)有很大的關(guān)聯(lián)，而熱釋電器件屬于熱敏型的，它工作在室溫條件下，靈敏度高。 2方案論證與設(shè)計(jì) 2 方案論證(lnzhng)與設(shè)計(jì)2.1控制電路方案(fng n)2.1.1研究(ynji)要求（1）這次設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有兩部分，硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。整體劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制和報(bào)警三大電路設(shè)計(jì)。（2）紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)由用戶終端，終端控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報(bào)警等功能。終端由中央處理器、通信電路設(shè)計(jì)，輸入和輸出電路設(shè)計(jì)、功能設(shè)定等電路設(shè)計(jì)組成。（3）系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能。當(dāng)人員外

13、出時(shí)，可把報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài)探測(cè)器工作起來(lái)。當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到動(dòng)作，設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門限閥門送出TTL 電平至AT89C51單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路使警號(hào)發(fā)聲。2.2處理器方案選擇方案一：現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，PLC編程正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。 邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)。(1)

14、 使用方便，編程簡(jiǎn)單。(2) 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高。(3) 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)。(4) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。 （5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少。 （6）維修工作量小，維修方便。方案(fng n)二：AT89C51是一種低功耗高性能CMOS 8位單片機(jī)，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2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)(dn sh)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)含4KB的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)和128 字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）。AT89C51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

15、-51指令系統(tǒng)(zh ln x tn)。AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編也可以在線編程。方案三：采用TI公司MSP430系列單片機(jī)。MSP430系列的單片機(jī)擁有有業(yè)界最低功耗，其中F149活動(dòng)模式在160uA，因此在性價(jià)、功耗、速度上都有優(yōu)勢(shì)。根據(jù)要求，本設(shè)計(jì)不屬于工業(yè)設(shè)計(jì)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，我們選擇方案二。2.3 防盜報(bào)警傳感器選擇 2.3.1 PIR傳感器簡(jiǎn)單介紹熱釋電紅外線(PIR)傳感器是80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型高靈敏度探測(cè)元件。是一種能檢測(cè)人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號(hào)的傳感器，它能組成防入侵報(bào)警器或各種自動(dòng)化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成

16、電壓信號(hào)輸出。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)動(dòng)各種控制電路，如作電源開(kāi)關(guān)控制、防盜防火報(bào)警、自動(dòng)覽測(cè)等。 2.3.2雙探測(cè)熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點(diǎn): 優(yōu)點(diǎn)：本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好，價(jià)格低廉。 抗干擾性能： 防小動(dòng)物干擾：探測(cè)器安裝在推薦地使用高度，對(duì)探測(cè)范圍內(nèi)地面上地小動(dòng)物， 一般不產(chǎn)生報(bào)警。 抗電磁干擾：探測(cè)器的抗電磁波干擾性能符合GB10408中的要求，一般手機(jī)電磁干擾不會(huì)引起誤報(bào)。 抗燈光干擾：探測(cè)器在正常靈敏度的范圍內(nèi)，受3米外H4鹵素?zé)敉高^(guò)玻璃照射,不產(chǎn)生報(bào)警。 缺點(diǎn)(qudin)： （1）容易(rngy)受各種熱源、光源干擾。(2）被動(dòng)紅外穿透力差，人體(rn

17、t)的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收。(3) 易受射頻輻射的干擾。 (4) 環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)和靈敏度降低，有時(shí)造成短時(shí)失靈。2.4顯示方案選擇方案一：LED數(shù)碼顯示LED是一種離子注入型全固體半導(dǎo)體發(fā)光器件，它的電壓低，正好與TTL電路匹配，發(fā)光效率高，壽命最長(zhǎng)，是目前儀表數(shù)字顯示的主體。LED是低電壓驅(qū)動(dòng)，極微小功耗，與CMOS功耗電路可直接匹配，是LSI的孿生兄弟，此外其極薄的扁平結(jié)構(gòu)立刻眼在極亮的環(huán)境光下使用，以及信息容量大，生產(chǎn)容易等等，都充分顯示了它的優(yōu)越性能。方案二;液晶顯示液晶顯示是工作溫度范圍較窄，特別是低濕范圍不夠，液晶顯示器不宜施加直流電壓，一般來(lái)說(shuō)，使用

18、液晶顯示信息，需要液晶材料或器件，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三者統(tǒng)一。在本設(shè)計(jì)中只需要使用幾個(gè)數(shù)字來(lái)表示被盜地點(diǎn)，用液晶顯示就顯得浪費(fèi)了，而數(shù)碼顯示就簡(jiǎn)單便宜了。2.5系統(tǒng)方案圖 圖2-1 系統(tǒng)(xtng)方案圖 3硬件電路設(shè)計(jì) 3硬件(yn jin)電路設(shè)計(jì)硬件(yn jin)電路圖包括了熱釋電紅外傳感電路，晶振和復(fù)位電路，LED數(shù)碼(shm)顯示電路，手工暫停電路，報(bào)警電路。3.1硬件單元電路設(shè)計(jì)3.1.1信號(hào)檢測(cè)與放大電路設(shè)計(jì) 針對(duì)紅外輻射信號(hào)的探測(cè)，設(shè)計(jì)了一種實(shí)用化的基于單片機(jī)AT89C51檢測(cè)放大電路。(1)熱釋電紅外傳感器實(shí)現(xiàn)功能當(dāng)人體輻射的紅外線通過(guò)菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感

19、器的探測(cè)元上時(shí)，電路中的傳感器將輸出電壓信號(hào)，然后使該信號(hào)先通過(guò)一個(gè)由C1、C2、R1、R2組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為16Hz，下限截止頻率為0.16Hz。由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測(cè)信號(hào)電壓十分微弱（通常僅有1mV左右），而且是一個(gè)變化的信號(hào)，同時(shí)菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號(hào)電壓呈脈沖形式（脈沖電壓的頻率由被測(cè)物體的移動(dòng)速度決定，通常為0.110Hz左右），所以應(yīng)對(duì)熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行放大。本設(shè)計(jì)運(yùn)用集成運(yùn)算放大器LM324來(lái)進(jìn)行兩級(jí)放大，以使其獲得足夠的增益。本設(shè)計(jì)所用的熱釋感器就采用這種雙探測(cè)元的結(jié)構(gòu)。其工作電路原理及設(shè)計(jì)電路如圖3-1所示, 在VCC電源端

20、利用C1和R2來(lái)穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到人體移動(dòng)信號(hào)時(shí)，電荷信號(hào)經(jīng)過(guò)FET放大后，經(jīng)過(guò)C2，R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再?jīng)過(guò)NPN的轉(zhuǎn)化，輸出OUT為低電平。 圖3-1熱釋電紅外傳感器原理圖(2)電路(dinl)實(shí)現(xiàn)功能 當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到動(dòng)作，設(shè)置(shzh)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，然后經(jīng)放大電路將電信號(hào)放大傳給單片機(jī)。圖3-2信號(hào)檢測(cè)與放大(fngd)電路(3)反相器74LS04介紹反相器74LS04（反相器是最簡(jiǎn)單的門電路，它只有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，輸入和輸出都只有高電位和低電位(在數(shù)字電路中稱之

21、為高電平和低電平)兩種相反的狀態(tài)，如果高電平用“1”表示，低電平用“0”表示，反相器輸出與輸入之間特定的邏輯關(guān)系就是輸入為1，則輸出為0；輸入為0，則輸出為1，輸出總是輸入的否定）。信號(hào)(xnho)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開(kāi)關(guān)(kigun)，再通過(guò)反向器74LS04送出TTL電平(din pn)至AT89C51單片機(jī)。3.1.2 LED顯示電路設(shè)計(jì)(1)電路實(shí)現(xiàn)功能針對(duì)報(bào)警次數(shù)的顯示，設(shè)計(jì)了一種實(shí)用化基于單片機(jī)AT89C51的LED顯示電路。此電路實(shí)現(xiàn)的功能是顯示報(bào)警次數(shù)信號(hào)。當(dāng)查詢P1有高電平時(shí)，進(jìn)行報(bào)警處理，7段LED數(shù)碼管顯示報(bào)警房間號(hào)，當(dāng)報(bào)警時(shí)，小區(qū)保安室可以接收信息。同時(shí)通過(guò)P

22、3.0和P3.1口設(shè)置進(jìn)行聲光報(bào)警。 圖3-3 LED顯示電路(2)數(shù)碼管介紹共陰數(shù)碼管DS1（數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。3.1.3 報(bào)警(bo jng)執(zhí)行電路設(shè)計(jì)(1) 電路實(shí)現(xiàn)(shxi

23、n)功能針對(duì)聲光報(bào)警實(shí)現(xiàn)(shxin)，設(shè)計(jì)了一種實(shí)用化基于單片機(jī)AT89C51報(bào)警執(zhí)行電路。此電路接受單片機(jī)傳送來(lái)的電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警從而達(dá)到報(bào)警效果。驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)P3.1口將高電平信號(hào)送至放大電路然后傳給聲音報(bào)警設(shè)備LS（蜂鳴器），從而達(dá)到聲音報(bào)警的效果。圖3-4 執(zhí)行報(bào)警電路(2)發(fā)光二極管及蜂鳴器LS介紹紅色發(fā)光二極管D3,D4,D5,D6（發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡(jiǎn)寫(xiě)為

24、LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦裕?。蜂鳴器LS（蜂鳴器的作用 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器的分類，蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型(lixng)。本設(shè)計(jì)采用的則是壓電式蜂鳴器,壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.515V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.52.5kHz的音頻

25、(ynpn)信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲）。3.1.4 手工(shugng)暫停電路設(shè)計(jì)(1)電路實(shí)現(xiàn)功能針對(duì)中斷系統(tǒng)的顯示，設(shè)計(jì)了一種實(shí)用化基于單片機(jī)AT89C51的手工暫停電路。該電路可通過(guò)按按鈕S1能夠?qū)崿F(xiàn)手工解除警報(bào)信號(hào)。電平信號(hào)經(jīng)放大電路到聲光報(bào)警器后，當(dāng)報(bào)警延時(shí)100s一段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)解除，同樣也可以通過(guò)按下暫停鍵，單片機(jī)接收INT0的中斷信號(hào)，調(diào)用INT0中斷子程序，從而解除報(bào)警。圖3-5 手工暫停電路3.1.5 晶振與復(fù)位電路設(shè)計(jì)（1） 電路實(shí)現(xiàn)功能通過(guò)振蕩得到一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘頻率。利用中斷方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警持續(xù)時(shí)間未到100秒時(shí)，用手工按鍵停止的聲光報(bào)警的作用。 圖3-6晶

26、振/復(fù)位(f wi)電路 （2）石晶振蕩(zhndng)介紹(jisho)石晶振蕩Y1：石英晶振即所謂石英晶體諧振器和石英晶體時(shí)鐘振蕩器的統(tǒng)稱。石英晶振是一種用于穩(wěn)定頻率和選擇頻率的電子元件，石英晶振的主要性能指標(biāo)有：調(diào)整頻差、溫度頻差或總頻差、諧振電阻或負(fù)載諧振電阻，還有機(jī)械性能等。標(biāo)稱頻率：技術(shù)條件所指定的頻率，通常指晶振上標(biāo)識(shí)的頻率。工作頻率：石英晶振在給定電路上產(chǎn)生的頻率。電路原理:XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此

27、對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。復(fù)位則是通過(guò)某種方式, 使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復(fù)位。復(fù)位方式是單片機(jī)的初始化操作。單片機(jī)除了正常的初始化外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或由于操作錯(cuò)誤而使系統(tǒng)處于死循環(huán)時(shí)，也需要按復(fù)位鍵重啟機(jī)器。MCS51單片機(jī)復(fù)位后, 程序計(jì)數(shù)器PC和特殊功能寄存器復(fù)位的狀態(tài)如表2-1所示。 復(fù)位不影響片內(nèi)RAM存放的內(nèi)容, 而ALE、在復(fù)位期間將輸出高電平。由表2-1可以看出，復(fù)位后：(1)（PC）=0000H 表示復(fù)位后程序(chngx)的入口地址為0000H，即單片機(jī)復(fù)位后從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序；(2)（PSW）=00H

28、， 其中RS1(PSW.4)=0，RS0(PSW.3)=0，表示(biosh)復(fù)位后單片機(jī)選擇工作寄存器0組；(3)（SP）=07H 表示復(fù)位后堆棧(duzhn)在片內(nèi)RAM的08H單元處建立；(4) P0口P3口鎖存器為全1狀態(tài)，說(shuō)明復(fù)位后這些并行接口可以直接作輸入口，無(wú)須向端口寫(xiě)1。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行口、中斷系統(tǒng)等特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)對(duì)各功能部件工作狀態(tài)的影響。 能部件工作狀態(tài)的影響。 表 2-1 PC與SFR復(fù)位狀態(tài)表 單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后, 在RST/VPD端持續(xù)給出2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作。例如使用晶振頻率為12MHz時(shí)，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于2us。

29、復(fù)位方法一般有上電自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)位以及“看門狗”復(fù)位三種類型。“看門狗”電路則是一種集成有單片機(jī)的電源監(jiān)測(cè)、按鍵復(fù)位以及對(duì)程序運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，防止程序“跑飛”而出現(xiàn)死機(jī)而設(shè)計(jì)的電路。3.2硬件電路總設(shè)計(jì)圖硬件電路圖包括(boku)了熱釋電紅外傳感電路，晶振和復(fù)位電路，LED數(shù)碼(shm)顯示電路，手工暫停電路(dinl)，報(bào)警電路。如圖3-7:圖3-7硬件電路總圖 4軟件設(shè)計(jì) 4 軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)介紹(jisho)本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包含(bohn)一個(gè)主程序，一個(gè)外部中斷子程序共兩個(gè)組成(z chn)。4.2 主程序設(shè)計(jì) 該程序設(shè)計(jì)主要是通過(guò)探測(cè)紅外信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)AT89C51將控

30、制電平傳給聲光報(bào)警系統(tǒng)。本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到外部熱釋點(diǎn)傳感器送來(lái)的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過(guò)單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警點(diǎn)路開(kāi)始報(bào)警，報(bào)警持續(xù)100秒鐘后自動(dòng)停止報(bào)警，同時(shí)顯示出報(bào)警時(shí)間以便人們查詢，然后程序開(kāi)始循環(huán)工作，檢測(cè)是否還有下次觸發(fā)信號(hào)，等待報(bào)警從而使報(bào)警器進(jìn)入連續(xù)工作狀態(tài)。同時(shí)，利用中斷方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警持續(xù)時(shí)間未到100秒時(shí)，用手工按鍵停止的聲光報(bào)警的作用。4.2.1 流程圖按上述工作(gngzu)原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序工作(gngzu)流程圖如下圖4-1所示： 初始化 檢測(cè)外部有無(wú)信號(hào)輸入 N Y顯示報(bào)警的房間號(hào)且啟動(dòng)聲光報(bào)警電路開(kāi)始

31、報(bào)警 NY聲光報(bào)警是持續(xù)100秒 Y 數(shù)碼管顯示出報(bào)警的房間號(hào)，小區(qū)保安給予制止。是否還有報(bào)警信號(hào) N結(jié)束 圖4-1當(dāng)有外部信號(hào)輸入時(shí)，通過(guò)單片機(jī)處理，顯示(xinsh)報(bào)警的房間號(hào)并開(kāi)始聲光報(bào)警，如果沒(méi)到達(dá)100秒，則繼續(xù)聲光報(bào)警和顯示房間號(hào)，如果時(shí)間到，則聲光報(bào)警結(jié)束，只顯示房間號(hào)。檢測(cè)是否還有外部報(bào)警信號(hào)，如有，則繼續(xù)聲光報(bào)警和顯示，如沒(méi)有則結(jié)束。4.3 定時(shí)(dn sh)中斷程序設(shè)計(jì) 4.3.1 實(shí)現(xiàn)(shxin)功能當(dāng)接收單片機(jī)傳送來(lái)的脈沖信號(hào)，檢測(cè)報(bào)警是否持續(xù)100S，然后顯示報(bào)警房間號(hào)。 4.3.2 100s定時(shí)流程圖 開(kāi)始外部有信號(hào)輸入 顯示報(bào)警的房間號(hào)且啟動(dòng)聲光報(bào)警電路開(kāi)始報(bào)

32、警 聲光報(bào)警是否持續(xù)100秒 N Y 聲光報(bào)警結(jié)束，顯示報(bào)警房間號(hào) 圖4-2 100s定時(shí)(dn sh)流程圖當(dāng)有外部信號(hào)輸入時(shí)，通過(guò)單片機(jī)處理，顯示(xinsh)報(bào)警的房間號(hào)并開(kāi)始聲光報(bào)警，如果沒(méi)到達(dá)100秒，則繼續(xù)聲光報(bào)警和顯示房間號(hào)，如果時(shí)間到，則聲光報(bào)警結(jié)束，只顯示房間號(hào)。 4.4 解除(jich)中斷程序設(shè)計(jì)4.4.1 實(shí)現(xiàn)功能通過(guò)點(diǎn)擊外部按鍵，從而達(dá)到當(dāng)報(bào)警時(shí)間沒(méi)到100秒時(shí)，用手工按鍵停止的聲光報(bào)警的作用。4.4.2 程序流程圖 手工按鍵停止報(bào)警中斷服務(wù)程序工作流程圖，如下圖所示：中斷源發(fā)出中斷申請(qǐng) 開(kāi)中斷、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)INTO/端有輸入信號(hào)關(guān)閉報(bào)警恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、關(guān)中斷中斷返回 圖4-3

33、中斷(zhngdun)服務(wù)程序工作流程圖當(dāng)外部中斷源發(fā)出在中斷申請(qǐng)，則現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警停止，保護(hù)(boh)現(xiàn)場(chǎng)，執(zhí)行中斷程序，當(dāng)外部中斷信號(hào)關(guān)閉，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，中斷結(jié)束。4.5 源程序清單#include unsigned char Led =0 x06,0 x5B,0 x4F,0 x66,0 x6D,0 x7D,0 x07,0 x7F;*18的數(shù)碼管數(shù)組*void delay1s( )unsigned char i;TMOD=0 x10;for(i=0;i20;i+) TH1=0 x3c; TL1=0 xb0; TR1=1; while(!TF1); TF1=0;void delay_t(unsig

34、ned char t)unsigned char k;for(k=0;kt;k+)delay1s( );*1秒和1100秒的定時(shí)(dn sh)*void int_0( ) interrupt 0P2=0 x00;P3=0 x00;*外部(wib)中斷0的中斷程序*void key1( )unsigned int j;for(j=0;j50;j+)P3=0 x03;delay1s( );P3=0 x00; delay1s( );P2= Led0;delay1s( );P2= Led0;delay_t(100);*1號(hào)房間(fngjin)的報(bào)警子程序*void key2( )unsigned in

35、t j;for(j=0;j50;j+)P3=0 x03;delay1s( );P3=0 x00;delay1s( );P2= Led1;delay1s( );P2= Led1;delay_t(100);*2號(hào)房間(fngjin)的報(bào)警子程序*void key3( )unsigned int j;for(j=0;j50;j+)P3=0 x03;delay1s( );P3=0 x00;delay1s( );P2= Led2;delay1s( );P2= Led2;delay_t(100);*3號(hào)房間(fngjin)的報(bào)警子程序*void key4( )unsigned int j;for(j=0;

36、j50;j+)P3=0 x03;delay1s( );P3=0 x00;delay1s( );P2= Led3;delay1s( );P2= Led3;delay_t(100);*4號(hào)房間(fngjin)的報(bào)警子程序*void key5( )unsigned int j;for(j=0;j50;j+)P3=0 x03;delay1s( );P3=0 x00;delay1s( );P2= Led4;delay1s( );P2= Led4;delay_t(100);*5號(hào)房間(fngjin)的報(bào)警子程序*void key6( )unsigned int j;for(j=0;j50;j+)P3=0

37、x03;delay1s( );P3=0 x00;delay1s( );P2= Led5;delay1s( );P2= Led5;delay_t(100);*6號(hào)房間(fngjin)的報(bào)警子程序*void key7( )unsigned int j;for(j=0;j50;j+)P3=0 x03;delay1s( );P3=0 x00;delay1s( );P2= Led6;delay1s( );P2= Led6;delay_t(100);*7號(hào)房間(fngjin)的報(bào)警子程序*void key8( )unsigned int j;for(j=0;j50;j+)P3=0 x03;delay1s(

38、 );P3=0 x00;delay1s( );P2= Led7;delay1s( );P2= Led7;delay_t(100);*8號(hào)房間(fngjin)的報(bào)警子程序*void main( )unsigned char i;TMOD=0 x10;EA=1;EX0=1;IT0=1;P1=0 xff; i=0;while(1)doi=P1;while(i=0);delay1s( );doi=P1;while(i=0);switch(i)case 0 x01:key1( );break;case 0 x02:key2( );break;case 0 x04:key3( );break;case 0

39、 x08:key4( );break;case 0 x10:key5( );break;case 0 x20:key6( );break;case 0 x40:key7( );break;case 0 x80:key8( );break;default:break;*報(bào)警(bo jng)主程序* 5系統(tǒng)仿真 5 系統(tǒng)(xtng)仿真(fn zhn)在我們這個(gè)(zh ge)系統(tǒng)仿真用了Proteus 6.9系列的單片機(jī)仿真軟件和KeilC51單片機(jī)編程軟件進(jìn)行調(diào)試。系統(tǒng)仿真步驟：（1）在KeilC51單片機(jī)編程軟件建立工程文件，建立源文件，配置工程屬性，程序編譯調(diào)試。（2）在Proteus 6.

40、9系列的單片機(jī)仿真軟件建立文件，畫(huà)出硬件電路總圖，在單片機(jī)中加載源程序，運(yùn)行仿真結(jié)果。本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)：當(dāng)盜竊者進(jìn)入房間時(shí)，紅外線掃描感應(yīng)，感應(yīng)器接到信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)程序處理，保衛(wèi)室的接收器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警燈閃，報(bào)警喇叭發(fā)出報(bào)警聲音，LED燈顯示出被盜房間號(hào)，安保人員馬上安排人員進(jìn)行制止與抓捕。例如：當(dāng)我們第六號(hào)房間被盜時(shí)，我們的發(fā)光二極管會(huì)間隔時(shí)間為1s的不停的閃爍，蜂鳴器也會(huì)間隔時(shí)間為1s的不停的發(fā)出聲音，LED會(huì)顯示出房間號(hào)為6，圖5-1所示：圖5-1六號(hào)房間(fngjin)報(bào)警仿真圖例如：當(dāng)我們第三號(hào)房間被盜時(shí)，我們的發(fā)光(f un)二極管會(huì)間隔時(shí)間為1s的不停的閃爍，蜂鳴器也會(huì)間隔時(shí)

41、間為1s的不停的發(fā)出聲音，LED會(huì)顯示出房間號(hào)為3，圖5-2所示：圖5-2三號(hào)房間報(bào)警(bo jng)仿真圖 6 總結(jié) 6 總結(jié)(zngji)通過(guò)(tnggu)這次的畢業(yè)(b y)設(shè)計(jì)，讓我受益匪淺。在課程設(shè)計(jì)期間通過(guò)與同學(xué)們之間的交流和老師的指導(dǎo)，使自己學(xué)到了不少知識(shí)。除了學(xué)會(huì)了單片機(jī)的基本知識(shí)，還掌握了傳感器的使用方法，并且深化了我對(duì)電氣控制技術(shù)的理解。在設(shè)計(jì)中成功實(shí)現(xiàn)當(dāng)人員外出時(shí)，可把報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài)探測(cè)器工作起來(lái)。當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到動(dòng)作，設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門限閥門送出TTL 電平

42、至AT89C51單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路使警號(hào)發(fā)聲和受到地點(diǎn)。但不足之處就是整個(gè)防盜報(bào)警系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，不能與網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)設(shè)備通信，不能將報(bào)警信號(hào)通知外出人員。經(jīng)過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，讓我深深的感受到理論聯(lián)系實(shí)踐的重要性，平時(shí)在學(xué)習(xí)中不能夠透徹理解的知識(shí)，通過(guò)動(dòng)手，會(huì)有更好的認(rèn)知。本次課程設(shè)計(jì)雖然不長(zhǎng)，但是它給我們帶來(lái)了很多收獲。它使我意識(shí)到自己的操作能力的不足，在理論上還存在很多缺陷。所以在以后的學(xué)習(xí)生活中，我會(huì)更加努力地加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)踐的學(xué)習(xí)，在努力學(xué)好專業(yè)知識(shí)的同時(shí)努力加強(qiáng)自己的專業(yè)技能方面的能力，使自己的知識(shí)在實(shí)踐中不斷增長(zhǎng)，在實(shí)踐中鍛煉自己，培養(yǎng)自己各方面的能力，

43、不斷提高自己的能力。 致謝 致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)(b y sh j)是在我們的指導(dǎo)老師魯小斌老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從論文(lnwn)的選題到論文的完成，無(wú)不傾注著魯小斌老師辛勤的汗水(hnshu)和心血。最后感謝和我一起做課程設(shè)計(jì)的同學(xué)們，是他們和我一直相互激勵(lì)相互學(xué)習(xí)，在這過(guò)程中建立了深厚的友誼。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)1 王芳,馬幼軍,蔣國(guó)平. HYPERLINK 08/D/Periodical_cgqjs200210009.aspx t _blank 智能化住宅防盜防火報(bào)警(bo jng)系統(tǒng)設(shè)計(jì). HYPERLINK 08/C/periodical-cgqjs.aspx 傳感器技術(shù)(jsh), HYPERLINK 08/C/periodical/cgqjs/2002-10.aspx 2002年10期. 2 何立民. 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)(shyn)與實(shí)踐教程. 北京航空航天大學(xué)出版社, 2004.73 HYPERLINK /book/search_pub.php?category=01&key2=%B9%F9%CC%EC