畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文SNL/QR-3 基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)專 業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 學(xué)生姓名 班 級(jí) 12機(jī)電一體化3班 學(xué) 號(hào) 202110040302 指導(dǎo)教師 完成日期 2015年6月13日 成績(jī)?cè)u(píng)議學(xué)號(hào) 202110040302 姓名 題目 基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師建議成績(jī)： 評(píng)閱教師建議成績(jī)： 辯論小組建議成績(jī)： 院辯論委員會(huì)評(píng)閱意見及評(píng)定成績(jī)：辯論委員會(huì)主任簽字蓋章： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書姓名學(xué)號(hào)202110040302班級(jí)12機(jī)電一體化3班題目基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容本文是基于AT8

2、9C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)，主要包含設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)局部。硬件設(shè)計(jì)包括低頻帶通放大電路、電壓比擬整形電路、報(bào)警電路、燈光警示電路、狀態(tài)顯示電路、供電電源電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)包括主程序和中斷程序的設(shè)計(jì)。重點(diǎn)研究問題主控芯片的選用前端探測(cè)器的主要功能系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)安防報(bào)警系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)具有可行性。能夠?qū)崿F(xiàn)智能安防報(bào)警的作用。其它要說明的問題指導(dǎo)老師意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日指導(dǎo)教師意見 對(duì)論文的簡(jiǎn)短評(píng)價(jià)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日評(píng)閱教師意見 對(duì)論文的簡(jiǎn)短評(píng)價(jià)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格 評(píng)閱

3、教師簽字 年 月 日辯論小組評(píng)議意見學(xué)號(hào)202110040302姓名 題目 基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 辯論小組意見： 1、對(duì)論文的評(píng)價(jià) 優(yōu) 良 中 及格 不及格 辯論小組長(zhǎng)簽字 年 月 日基于單片機(jī)智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的開展，人們?cè)絹碓街匾暭彝ト松碡?cái)產(chǎn)的平安，平安防護(hù)已經(jīng)是最近幾年的熱門話題之一。智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)作為現(xiàn)代家庭安防的主要方式，已被社會(huì)各界廣泛的使用。本文設(shè)計(jì)的作用是當(dāng)門或者窗受到不明外來侵害，或者意外發(fā)生火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)以提高人身的平安和降低財(cái)產(chǎn)的損失。本系統(tǒng)包含硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)局部。硬件局部是由處理器MCS-51系列的A

4、T89C51單片機(jī)與紅外傳感器、煙霧傳感器等組合而成的。系統(tǒng)軟件控制著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。 關(guān)鍵詞：報(bào)警系統(tǒng)；智能家居；傳感器；AT89C51： Abstract: With the development of economy, people pay more and more attention to family personal property security, security is one of the hot topics in recent years. Smart home security alarm system as the main way of modern fam

5、ily security, has been widely used from all walks of life. Design of this article is when the door or window is unknown foreign invasion, or when a fire accident happened, the system will automatically send alarm signal to improve the personal safety and reduce the loss of the property. This system

6、includes hardware design and software design of two parts. Hardware partly by MCS - 51 series processor AT89C51 single-chip microcomputer and infrared sensor, smoke sensor combination. The operation of the system software controls the whole system.Keywords: Alarm system; intelligent home; sensors; A

7、T89C51:目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc23059 1緒論 PAGEREF _Toc23059 1 HYPERLINK l _Toc15009 1.1安防報(bào)警系統(tǒng)的概述 PAGEREF _Toc15009 1 HYPERLINK l _Toc17119 1.2安防報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成 PAGEREF _Toc17119 1 HYPERLINK l _Toc7520 PAGEREF _Toc7520 2 HYPERLINK l _Toc8544 1.4安防報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用 PAGEREF _Toc8544 2 HYPERLINK l _Toc21317 PAGERE

8、F _Toc21317 2 HYPERLINK l _Toc23190 2總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc23190 4 HYPERLINK l _Toc10648 2.1方案選擇論證 PAGEREF _Toc10648 4 HYPERLINK l _Toc6627 2.2單片機(jī)主控芯片的選擇 PAGEREF _Toc6627 4 HYPERLINK l _Toc19584 2.2.1 AT89C51的主要特性 PAGEREF _Toc19584 5 HYPERLINK l _Toc6107 2.2.2 AT89C51引腳結(jié)構(gòu)功能。 PAGEREF _Toc6107 6 HYPERLINK

9、l _Toc808 2.3前端探測(cè)器的組成 PAGEREF _Toc808 7 HYPERLINK l _Toc13402 2.3.1紅外傳感器 PAGEREF _Toc13402 7 HYPERLINK l _Toc30184 2.3.2煙霧探測(cè)器 PAGEREF _Toc30184 7 HYPERLINK l _Toc26237 PAGEREF _Toc26237 7 HYPERLINK l _Toc5872 PAGEREF _Toc5872 8 HYPERLINK l _Toc18691 PAGEREF _Toc18691 8 HYPERLINK l _Toc382 PAGEREF _T

10、oc382 8 HYPERLINK l _Toc9121 2.4熱釋電紅外傳感器控制電路芯片的選擇 PAGEREF _Toc9121 8 HYPERLINK l _Toc2054 3系統(tǒng)硬件 PAGEREF _Toc2054 10 HYPERLINK l _Toc9927 PAGEREF _Toc9927 10 HYPERLINK l _Toc11937 PAGEREF _Toc11937 10 HYPERLINK l _Toc21231 PAGEREF _Toc21231 11 HYPERLINK l _Toc14819 PAGEREF _Toc14819 11 HYPERLINK l _T

11、oc13083 PAGEREF _Toc13083 11 HYPERLINK l _Toc40 PAGEREF _Toc40 12 HYPERLINK l _Toc26133 PAGEREF _Toc26133 12 HYPERLINK l _Toc10115 PAGEREF _Toc10115 13 HYPERLINK l _Toc14922 4系統(tǒng)軟件 PAGEREF _Toc14922 14 HYPERLINK l _Toc10927 PAGEREF _Toc10927 14 HYPERLINK l _Toc5513 PAGEREF _Toc5513 15 HYPERLINK l _To

12、c15952 5系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行 PAGEREF _Toc15952 16 HYPERLINK l _Toc28583 6結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc28583 17 HYPERLINK l _Toc24971 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc24971 18 HYPERLINK l _Toc8023 致謝 PAGEREF _Toc8023 19 HYPERLINK l _Toc31735 附錄一 PAGEREF _Toc31735 201緒論隨著社會(huì)生產(chǎn)力的開展和科學(xué)水平的進(jìn)步，貧富兩極分化程度不斷擴(kuò)大，貧富之間的矛盾更加日益分化，使得社會(huì)治安也存在著一些不穩(wěn)定因素，另外隨著城鄉(xiāng)人口的流

13、動(dòng)量的增大。入室盜竊、搶劫高科技犯罪的案件時(shí)有發(fā)生，給人們的生活平安帶來了一定的影響。那么如何能盡量防止這些盜竊事件的發(fā)生呢?除了國(guó)家地區(qū)的治安維護(hù)外，平安到位的防盜系統(tǒng)也是必不可少的。傳統(tǒng)的防盜設(shè)備是金屬打造的防盜網(wǎng)，除不美觀之外，平安風(fēng)險(xiǎn)也是漏洞百出。金屬防盜網(wǎng)造價(jià)本錢高，安裝困難。當(dāng)主人不在家時(shí)，盜賊用很少的時(shí)間就可以破網(wǎng)而入，進(jìn)入房間時(shí)沒有任何的警報(bào)信息傳遞出去，從而使犯罪分子可以隨心所欲的進(jìn)行盜竊。假設(shè)一旦發(fā)生火災(zāi)，這種金屬防盜網(wǎng)勢(shì)必會(huì)給自己的逃生帶來困擾,在這個(gè)高度興旺的社會(huì)，高科技智能安防產(chǎn)品必然會(huì)取代傳統(tǒng)的“鐵籠子，成為人們的首選。在這個(gè)信息通訊技術(shù)高速開展的時(shí)代，單片機(jī)具有價(jià)

14、格低廉、體積小、高性能和高集成度等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制、數(shù)控機(jī)床等行業(yè)。利用單片機(jī)開發(fā)的智能防盜系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單價(jià)格低廉被廣泛的應(yīng)用于社會(huì)各界，以單片機(jī)為主的報(bào)警器對(duì)中國(guó)家庭來說價(jià)格較低，人們更容易接受。安防報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置是為了滿足現(xiàn)代化住宅的需要以及維護(hù)社會(huì)公共平安為目的，它主要是由各種安防產(chǎn)品和其它相關(guān)產(chǎn)品所組成的入侵報(bào)警系統(tǒng)。一個(gè)完整體系的安防報(bào)警系統(tǒng)主要包括門禁、報(bào)警和監(jiān)控三大局部構(gòu)成，給人們的生命財(cái)產(chǎn)平安加上了一道保險(xiǎn)?，F(xiàn)在小區(qū)安防一般是由報(bào)警控制器和前端探測(cè)器兩局部組成。報(bào)警控制器是一臺(tái)和電腦效勞器一樣的，用于控制信號(hào)的處理，檢測(cè)系統(tǒng)本身的故障。在一個(gè)整體的安防系統(tǒng)中報(bào)警

15、控制器一般是由信號(hào)的輸入輸出局部、電源局部、內(nèi)置撥號(hào)器等這幾個(gè)方面組成。前端探測(cè)器是由紅外探測(cè)器、紅外微波雙鑒器、玻璃破碎探測(cè)器、緊急呼救按鈕以及門磁開關(guān)等局部組成。現(xiàn)代小區(qū)住宅的防盜報(bào)警系統(tǒng)一般有五道平安防線。由小區(qū)住宅四周的報(bào)警系統(tǒng)組成的第一道防線，是為了防止不法分子以不正當(dāng)?shù)氖侄芜M(jìn)入小區(qū)；由社區(qū)的整體監(jiān)控系統(tǒng)組成的第二道平安防線，是為了監(jiān)控小區(qū)的進(jìn)出人員以及小區(qū)周圍的人群，提高報(bào)警響應(yīng)效率；第三道平安防線是由保安的日常巡邏管理所構(gòu)成；第四道平安防線是由門鈴及對(duì)講可視系統(tǒng)構(gòu)成；第五道平安防線也是整個(gè)安防體系中最后也是最重要的一環(huán)，它是由家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)組成，當(dāng)不法分子以不正當(dāng)手段入侵住戶或

16、者發(fā)生災(zāi)情時(shí)，能夠即時(shí)有效的將室內(nèi)發(fā)生的情況傳遞出去，以到達(dá)安防系統(tǒng)的目的。安防報(bào)警器一般包括紅外報(bào)警器、聲光報(bào)警器、激光報(bào)警器等；假設(shè)按信息傳輸信道的不同，從探測(cè)器到主機(jī)之間可分為有線報(bào)警和無線報(bào)警；按探測(cè)器的工作方式可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩類；從探測(cè)器到主機(jī)之間可分為有線和無線2種；按使用場(chǎng)所可分為：室內(nèi)報(bào)警和室外報(bào)警；按警戒范圍可分為：現(xiàn)場(chǎng)警告型和無線報(bào)警型。每一種報(bào)警器都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，選擇報(bào)警器要根據(jù)實(shí)際情況來選擇。近年來隨著科技的開展人們住宅水平不斷提高，使人們意識(shí)到了家庭安防的重要性，安防行業(yè)隨著現(xiàn)代社會(huì)的需要得到了非常大的開展前景，各式各樣的安防產(chǎn)品被應(yīng)用于各類行業(yè)中，為了保互

17、社會(huì)的開展和家庭人身財(cái)產(chǎn)的平安發(fā)揮了重要的作用。做為整個(gè)安防系統(tǒng)中最重要的一環(huán)節(jié)防盜報(bào)警系統(tǒng)在很多大小型場(chǎng)合都發(fā)揮著至關(guān)重要作用，比方學(xué)校、家庭住宅、大型超市等。防盜報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用面在逐漸擴(kuò)大，市場(chǎng)前景也越來越好。防盜報(bào)警系統(tǒng)在某單一領(lǐng)域中呈良好的開展趨勢(shì)，比方：1.小區(qū)防盜報(bào)警系統(tǒng)：目前越來越多的房地產(chǎn)開發(fā)商開發(fā)樓盤的時(shí)，都會(huì)把“安防作為整個(gè)樓盤的賣點(diǎn)，但是大多數(shù)所謂的“安防只是一個(gè)華美的裝飾，根本上起不到平安防盜作用，現(xiàn)在絕大多數(shù)的小區(qū)居民安防意識(shí)不夠高,小區(qū)安防系統(tǒng)也不夠完善，所以才會(huì)不斷的發(fā)生入室盜竊案件。2.學(xué)校防盜報(bào)警系統(tǒng)：從2021年開始，校園安防在各大高校之間逐步重視起來，隨著

18、國(guó)家加大教育的投資高校擴(kuò)建，招生人數(shù)在不斷擴(kuò)大，高校進(jìn)入了一個(gè)飛速開展時(shí)期，使校園防盜系統(tǒng)的應(yīng)用范圍程度不斷擴(kuò)大，校園安防也具有巨大的市場(chǎng)潛力。除了上述的兩個(gè)行業(yè)以外，還有其他的領(lǐng)域，比方金融，交通等。在這些行業(yè)中平安隱患漏洞百出，安防系統(tǒng)在這些行業(yè)中有很大的潛在市場(chǎng)。所以未來的防盜報(bào)警系統(tǒng)將會(huì)得到更快更好更成熟的開展。自從第一幢智能建筑在美國(guó)出現(xiàn)以后，歐洲、澳大利亞、韓國(guó)等一些經(jīng)濟(jì)比擬興旺的國(guó)家先后提出了各類智能家居的方案。在美國(guó)，他們的家庭平安方面主要使用了聯(lián)網(wǎng)報(bào)警效勞模式，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警將把北美的安防產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整體合并，是一個(gè)非常成功的商業(yè)模式；在日本，家庭報(bào)警效勞業(yè)非常興旺。他們?cè)诼?lián)網(wǎng)報(bào)警效勞

19、效勞方面主要采取設(shè)備購(gòu)置制或設(shè)備租賃制；在韓國(guó)，安防系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控得到了普遍的使用。中國(guó)的安防事業(yè)起源于上世紀(jì)中后期，它是隨著科技的開展而成長(zhǎng)起來的。尤其是在參加WTO之后，安防事業(yè)的形式一片大好。目前，隨著我國(guó)安防的需求不斷擴(kuò)大，安防行業(yè)得到了巨大的開展，在北京、深圳等城市中，安防事業(yè)的開展各具特色。但也存在著不少弊端，在近20年的開展國(guó)內(nèi)從事報(bào)警運(yùn)營(yíng)效勞的大約有3000家左右，然而，國(guó)內(nèi)卻無“領(lǐng)頭羊都是各自開展，終其原因是國(guó)內(nèi)安防價(jià)格較高，質(zhì)量上存在隱患，效勞方式滯后，系統(tǒng)維護(hù)不到位難以形成統(tǒng)一的管理。但是伴隨著科技的進(jìn)步，人們平安意識(shí)程度不斷的提高，相信在不久的將來，安防行業(yè)會(huì)越來越標(biāo)

20、準(zhǔn)化，越來越國(guó)際化。2總體設(shè)計(jì)一個(gè)完整的智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)主要是由家庭報(bào)警主機(jī)和各種前端探測(cè)器組成該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案有以下兩種：方案一：利用報(bào)警系統(tǒng)和固定 的聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)是由無線防盜報(bào)警探頭、家庭效勞器等組成。利用無線報(bào)警探頭的雙重探測(cè)原理，確定是否有盜賊的入侵，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不明情況時(shí)聲光報(bào)警立即啟動(dòng)，同時(shí)通過無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綄⒕榘l(fā)送到家庭效勞器上，家庭效勞器會(huì)立刻將報(bào)警信息通過短信的形式發(fā)送到用戶 上，同時(shí)會(huì)把發(fā)生警情的時(shí)間地區(qū)以及地理位置發(fā)給轄區(qū)派出所，所轄派出所接到警情后會(huì)派出警力迅速處理。入侵室內(nèi)同步發(fā)出聲光報(bào)警裝置，阻止犯罪人的進(jìn)一步行為，減少人身財(cái)產(chǎn)的損失。攝像局部A/D現(xiàn)場(chǎng)存

21、儲(chǔ)正常信號(hào)/報(bào)警信號(hào)輸出人體檢測(cè)控制局部D/AAA方案二：通過傳感器對(duì)室內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，當(dāng)有人以非法手段進(jìn)入室內(nèi)時(shí)單片時(shí)機(jī)自動(dòng)檢測(cè)到警情，然后把檢測(cè)結(jié)果送入到單片機(jī)中并發(fā)出中斷請(qǐng)求，報(bào)警電路會(huì)立即啟動(dòng)。通過對(duì)兩個(gè)方案的，方案一設(shè)計(jì)復(fù)雜需要花費(fèi)大量時(shí)間來制作安裝。它比擬適用于大型商場(chǎng)、大型住宅小區(qū)和較大的工業(yè)生產(chǎn)基地。方案二制作簡(jiǎn)單，本錢較低而又滿足快速有效的原那么符合現(xiàn)代人的生活觀念，所以選擇方案二。通過對(duì)各種單片機(jī)的性能價(jià)位以及速度等情況的比照，本文選擇了AT89C51單片機(jī)。單片機(jī)又稱微控制器簡(jiǎn)稱MCU，是指將中央處理單元CPU、存儲(chǔ)器Memory、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種I/O接口集成到一塊硅

22、片構(gòu)成的小而微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)的開展大概經(jīng)歷了以下三個(gè)階段。單片機(jī)最早開始于1974年左右，主要目的是尋找單片機(jī)的最正確體系結(jié)構(gòu)。在這個(gè)時(shí)期中美國(guó)的仙童公司研究出了世界上第一款單片機(jī)編號(hào)為F-8，隨后英特爾公司推出了那一階段中最具有代表意義的MCS-48單片機(jī)。英特爾公司在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)開展的道路上功不可沒。這個(gè)時(shí)期的單片機(jī)得到了很大的開展，硬件結(jié)構(gòu)日益成熟，指令系統(tǒng)逐漸完善。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)有關(guān)。英特爾公司的MCS-51、摩托羅拉公司的6801以及Zilog公司的Z8等在這一時(shí)期最具有代表意義，這些單片機(jī)的中斷定時(shí)器/計(jì)數(shù)器具有16位、存儲(chǔ)器尋址范圍可至64K，還具有多級(jí)中斷處

23、理系統(tǒng)、串行接口，其中多數(shù)芯片還擴(kuò)展了A/D轉(zhuǎn)換器接口。這一時(shí)期的單片機(jī)應(yīng)用在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，它主要的特點(diǎn)是品種越變?cè)蕉唷⒐δ茉阶冊(cè)綇?qiáng)、速度越變?cè)娇臁ｋS著16位機(jī)和24位機(jī)的相繼出現(xiàn)，8位機(jī)進(jìn)入改進(jìn)階段之后，單片機(jī)8位、16位、32位、64位呈現(xiàn)共同開展的趨勢(shì)。2.2.1 AT89C51的主要特性AT89系列單片機(jī)之所以成為目前主流單片機(jī)之一，是由它的性能決定的，AT89C51單片機(jī)的性能如下：內(nèi)含4KB的Flash存儲(chǔ)器；內(nèi)部RAM1288字節(jié)片；5個(gè)中斷源；2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；32位可編程I/O口線；1個(gè)全雙工串行口；具有低能耗的閑置和掉電模式；片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器；工作頻率位024MHz；

24、單片機(jī)是一個(gè)非常復(fù)雜的數(shù)字電路集合體。如下圖：圖2.2.1 AT89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.2.2 AT89C圖2.2.2 AT89C51引腳功能結(jié)構(gòu)圖紅外傳感器紅外傳感器在整個(gè)安防報(bào)警系統(tǒng)中起著測(cè)溫、監(jiān)控、報(bào)警等作用。根據(jù)探測(cè)機(jī)理可以分為熱探測(cè)器和光子探測(cè)器兩種，前者是根據(jù)熱效應(yīng)后者是根據(jù)光電效應(yīng)的原理來進(jìn)行工作。它是利用紅外輻射與紅外測(cè)溫的原理來進(jìn)行探測(cè)的。紅外線本質(zhì)上是一種電磁波，位于可見光紅光的外端，紅外測(cè)溫根底是依據(jù)絕對(duì)零度以上的物體都有輻射紅外的能力的原理進(jìn)行工作。人體的體溫一般都是恒溫的，正常情況下在37左右，而且會(huì)都發(fā)出10m左右的紅外線，這局部紅外線被紅外傳感器所探測(cè)到。紅外測(cè)溫

25、是屬于非接觸式測(cè)溫，因其測(cè)溫范圍廣，被普及到各行各業(yè)中。如下圖。圖紅外傳感器實(shí)物圖煙霧探測(cè)器煙霧探測(cè)器又稱感煙探測(cè)器，主要分為離子式、吸氣式和光電式，主要用于消防系統(tǒng)，它是探測(cè)起火時(shí)所伴隨的煙霧從而到達(dá)預(yù)警的作用。煙霧探測(cè)器在整個(gè)安防體系中也有應(yīng)用。煙霧探測(cè)器按用途一般分為聯(lián)網(wǎng)型煙感探測(cè)器、獨(dú)立式煙感探測(cè)器、無線煙感探測(cè)器。按感煙方式可分為：紅外光束感煙探測(cè)器、氣體探測(cè)器、光電感煙式和離子感煙式探測(cè)器。煙霧探測(cè)器一般和家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)相連，到達(dá)防火預(yù)警的目的。熱釋電傳感器熱釋電傳感器主要是將人體輻射出的紅外線聚集在熱釋電探測(cè)元件上，用來提高紅外線的探測(cè)靈敏度，其必不可少的部件就是菲涅爾透鏡。菲

26、涅爾透鏡又稱螺紋透鏡最初是由法國(guó)物理學(xué)家創(chuàng)造，主要是起著類似透鏡的作用。他的外表一面是由小到大的同心圓另外一面是光面,簡(jiǎn)單來說一面是平坦一面是凸起的。它的作用有兩個(gè)：一是聚焦作用；二是將探測(cè)區(qū)域中分為假設(shè)干個(gè)暗區(qū)和明區(qū)，使進(jìn)入探測(cè)區(qū)域的移動(dòng)物體能以溫度的變化形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)。菲涅爾透鏡的原理基于菲涅爾波帶片，可以使入射光會(huì)聚起來，產(chǎn)生極大的光強(qiáng)，產(chǎn)生折射作用。與傳統(tǒng)透鏡相比他的面積較大、重量較輕等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。菲涅爾透鏡本質(zhì)就像一個(gè)放大鏡。正確使用它能使探測(cè)距離增加，如果使用不當(dāng)?shù)脑挊O易產(chǎn)生錯(cuò)誤的信息。根據(jù)菲涅爾透鏡性能要求的不同，具有不同的焦距，從而使用在不同的監(jiān)控場(chǎng)所，

27、試場(chǎng)越多，控制越嚴(yán)密。門磁開關(guān)門磁開關(guān)的作用是用來檢測(cè)門窗是否被非法翻開，本文設(shè)計(jì)中所選用的門磁開關(guān)是嵌入式門磁開關(guān)，一般是由磁鐵和干簧管組成。利用干簧管內(nèi)的觸片被永磁體吸合的情況進(jìn)行報(bào)警，安裝門磁開關(guān)時(shí)要盡量把發(fā)射器裝在門框上以防止因震動(dòng)而引起的脫落。使用時(shí)要檢查主機(jī)是否能接收到報(bào)警信號(hào)以及門磁指示燈的情況。這種門磁開關(guān)被廣泛用于銀行、小區(qū)、學(xué)校等眾多領(lǐng)域的門窗安裝使用。玻璃破碎探測(cè)器本文的玻璃探測(cè)器使用的是雙技術(shù)監(jiān)測(cè)，防止聲頻率相近的聲音引起誤警，只有當(dāng)敲擊玻璃聲音引發(fā)的振動(dòng)和玻璃破碎時(shí)所發(fā)出的高頻信號(hào)被同時(shí)探測(cè)到才會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。使用時(shí)要選擇正確安裝位置，盡量防止誤報(bào)的情況發(fā)生，要根據(jù)安

28、裝場(chǎng)所的實(shí)際情況選用不同原理的探測(cè)器。它主要包括有線和無線兩種玻璃破碎探測(cè)器，被廣泛應(yīng)用于銀行、圖書館等需要報(bào)警的場(chǎng)所。紅外微波雙鑒探測(cè)器紅外微波雙鑒探測(cè)器的作用是為了增強(qiáng)探測(cè)器的免疫力，實(shí)現(xiàn)地誤報(bào)率。它通常包括紅外線發(fā)射器、接收器、信號(hào)處理器等組成。是將兩種不同技術(shù)原理的探測(cè)器整合在一起，克服單一技術(shù)探測(cè)器帶來的缺陷，實(shí)際上它是把微波和紅外探測(cè)技術(shù)集合于一體，只有當(dāng)兩者都產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)時(shí)才能輸出。這種雙鑒探測(cè)器的性能穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、能耗低而且靈敏度較高。2.4熱釋電紅外傳感器控制電路芯片的選擇熱釋電紅外傳感器是采用非接觸的方式來檢測(cè)人體紅外線，與以往的主動(dòng)式技術(shù)常常因?yàn)楸徊幻魑矬w擋

29、住而發(fā)出的錯(cuò)誤信息相比，熱釋電紅外傳感器克服了以往紅外傳感技術(shù)不能分辨運(yùn)動(dòng)的生物和非生物之間區(qū)別的缺點(diǎn)。從根本上防止了誤報(bào)。它是集接手、放大、處理、等功能于一體的的數(shù)?；旌闲酒鶕?jù)防盜報(bào)警系統(tǒng)的要求，本著價(jià)格廉價(jià)本錢低廉，所以本系統(tǒng)選擇的是LM324芯片。LM324芯片是價(jià)格低廉的四路運(yùn)算放大器，具有真正的差分輸入。在單電源應(yīng)用中LM324芯片與其它四路運(yùn)算放大器有著比擬大的優(yōu)勢(shì)。該四路放大器工作的電源電壓范圍是低于在3.0 V- 32 V之間， HYPERLINK :/baike.baidu /view/981345.htm t _blank 靜態(tài)電流是MC1741的五分之一左右每個(gè)放大器。

30、共模輸入范圍包括負(fù)電源，因此在應(yīng)用中無需外部偏置元器件。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3096097.htm t _blank 輸出電壓范圍也包括負(fù)電源電壓。M324四路運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。熱釋電紅外傳感器控制芯片具有頻率相應(yīng)比擬均勻，檢測(cè)溫度范圍較大，不用設(shè)光源等優(yōu)點(diǎn)。近年來被廣泛用于火災(zāi)報(bào)警、測(cè)量溫度、家庭安防等領(lǐng)域。3系統(tǒng)硬件熱釋電紅外傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)非常弱，容易受到噪聲的干擾，需要經(jīng)過低頻放大器放大后，才能進(jìn)一步處理。靈敏度和可靠性對(duì)放大器的寬帶有著至關(guān)重要的作用，寬帶越窄

31、，噪聲越小錯(cuò)誤動(dòng)作越低；相反帶寬越寬，噪聲越大，錯(cuò)誤動(dòng)作率越高。如圖3.1所示。電壓比擬器是將一個(gè)電壓信號(hào)和另外一個(gè)電壓參考信號(hào)做比擬，簡(jiǎn)單來說就是對(duì)兩個(gè)模擬電壓比擬其大小，并判斷哪一個(gè)電壓比擬大。電壓比擬器的靈敏度較高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以用于模擬電路和數(shù)字電路的接口等。同時(shí)電壓比擬器可以將正弦波變成同頻率的方波或矩形波從而起到保護(hù)作用。此次設(shè)計(jì)采用的雙相電壓比擬器是由LM324剩余的兩個(gè)集成運(yùn)算比擬器構(gòu)成。如圖3.2所示。雙限電壓比擬器的工作原理電壓比擬器是集成運(yùn)放非線性應(yīng)用電路，它將一個(gè)固定的參考電壓和另一個(gè)模擬量的電壓信號(hào)做比擬，輸出的電壓在兩者幅度相近的區(qū)域?qū)a(chǎn)生躍變，相應(yīng)的輸出高電平

32、或者低電平。電壓比擬器多用于電子設(shè)備中，要根據(jù)實(shí)際情況選用適宜的電壓比擬器。人體紅外線報(bào)警電路以紅外防盜報(bào)警器為主熱釋紅外探頭和揚(yáng)聲器為輔，當(dāng)熱釋紅外探頭檢測(cè)到不明入室者的人體紅外線會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，與之相應(yīng)的有關(guān)人員會(huì)及時(shí)有效的處理。如圖3.3所示。紅外防盜報(bào)警器熱式紅外探頭揚(yáng)聲器遙控本文燈光警示電路的設(shè)計(jì)采用的是12V的炫目燈，在正常情況下炫目燈的工作電流比擬大，所以采用發(fā)光二極管進(jìn)行工作。當(dāng)發(fā)光二極管燈亮?xí)r會(huì)起到警醒作用。如圖3.4所示：此次設(shè)計(jì)中狀態(tài)顯示電路所使用的是共陰極數(shù)碼管，假設(shè)沒有人闖入室內(nèi)一切正常時(shí)，數(shù)碼管的DP點(diǎn)閃爍，當(dāng)數(shù)碼管那么顯示E時(shí)就說明有人非法闖入起到一個(gè)警示作用。如

33、圖3.5所示。為了可以滿足本系統(tǒng)所需的5V供電電壓，本文所采用的是L7805CV來做電壓芯片，因其為輸出電流可到達(dá)單片機(jī)最小系統(tǒng)包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、電源電路以及用一個(gè)發(fā)光二極管作為信號(hào)燈的顯示電路。其中單片機(jī)選用AT89C51芯片。復(fù)位電路和時(shí)鐘電路分別由一個(gè)按鍵、一個(gè)電阻、一個(gè)電解電容以及一個(gè)晶振和兩個(gè)電容組成。AT89C51的EA 引腳鏈接+5電源，Vss引腳接地，從而構(gòu)成電源電路；單片機(jī)并行端口P1口的P1.0引腳與發(fā)光二極管的負(fù)端鏈接，當(dāng)輸入低電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。當(dāng)輸出高電平時(shí)，發(fā)光二極管熄滅。如圖3.7所示。4系統(tǒng)軟件開始系統(tǒng)初始關(guān)閉所有用電設(shè)備紅外線檢測(cè)是否有人Y

34、N開啟防火模式Y(jié)N進(jìn)行溫度采集廣度采集是否開啟防盜N溫度是否過高 燈光開啟在適宜的檔次報(bào)警燈開啟Y蜂鳴器響應(yīng)結(jié)束按照本文所設(shè)計(jì)的原理和控制要求可知主程序圖如4.1所示。它的作用使使用者能夠清晰明了的知道一步步的流程。按照主程序流程圖布置的安防報(bào)警系統(tǒng)能夠到達(dá)預(yù)期系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。從系統(tǒng)初始化開始，假設(shè)檢測(cè)到有信號(hào)的輸入，就說明有不法分子企圖以不正當(dāng)手段進(jìn)入室內(nèi)，聲光報(bào)警電路就會(huì)啟動(dòng)開始報(bào)警報(bào)警器就會(huì)鳴響。同理如果監(jiān)測(cè)到室內(nèi)有煙霧或者明火，報(bào)警電路也會(huì)啟動(dòng)。所有程序啟動(dòng)時(shí)就會(huì)提醒相關(guān)人員到場(chǎng)進(jìn)行處理，以到達(dá)保護(hù)人身財(cái)產(chǎn)平安的目的。具體程序見附錄一。外部中斷0請(qǐng)求翻開外部中斷1允許位，并將數(shù)碼管、高

35、音報(bào)警器、炫目燈關(guān)閉。外部中斷1請(qǐng)求數(shù)碼管顯示E，炫目燈開啟同時(shí)開啟定時(shí)中斷0允許位。延時(shí)20s定時(shí)中斷T0請(qǐng)求T0重裝初值、高音報(bào)警器取反關(guān)閉各個(gè)外設(shè)依據(jù)前文中的設(shè)計(jì)中斷流程圖如圖4.2所示。在一個(gè)完整的程序設(shè)計(jì)中，中斷程序是必不可少的。所謂的中斷就是中央處理器在執(zhí)行某種功能的時(shí)候出現(xiàn)了異常情況，強(qiáng)迫其停止當(dāng)前的活動(dòng)轉(zhuǎn)而去為其他事件效勞，待事件結(jié)束后又能返回被中斷的功能中繼續(xù)執(zhí)行。本文中當(dāng)外部中斷0請(qǐng)求時(shí)，外部中斷1就會(huì)翻開同時(shí)將報(bào)警器、炫目燈關(guān)閉。當(dāng)外部中斷1請(qǐng)求時(shí)定時(shí)中斷0允許位開啟同時(shí)炫目燈、數(shù)碼顯示管并同時(shí)開啟，各個(gè)外設(shè)會(huì)關(guān)閉。同理定時(shí)中斷T0請(qǐng)求時(shí)，各個(gè)外設(shè)也會(huì)關(guān)閉。具體程序見附錄

36、一。5系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行為了提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，在軟件開發(fā)前需要對(duì)整個(gè)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試，以到達(dá)去除軟件中的錯(cuò)誤，提高其可靠性的目的。測(cè)試所需要的儀器有米尺、萬(wàn)用表、示波器等。無論設(shè)計(jì)什么軟件，軟件測(cè)試都伴隨著整個(gè)軟件開發(fā)從無到有的過程。一般測(cè)試過程需要先進(jìn)行單個(gè)模塊測(cè)試，然后在進(jìn)行局部測(cè)試，最后進(jìn)行整體測(cè)試。通過測(cè)試，仍發(fā)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)過程中的缺乏之處，因而需要進(jìn)一步的修改。本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用了KeilC51的開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，依據(jù)各個(gè)局部所需及功能流程圖寫出詳細(xì)的C語(yǔ)言程序，然后在對(duì)照各個(gè)子程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，看是否能到達(dá)預(yù)期的效果，然后放在一起進(jìn)行一次集成測(cè)試，在整體測(cè)試時(shí)要注意變量不可重復(fù)利用，而且要

37、保證參數(shù)必須一致，在編譯通過時(shí)必須再把各個(gè)子程序單獨(dú)測(cè)試執(zhí)行一遍，以確保整個(gè)程序的順利的執(zhí)行其功能。根據(jù)前文的設(shè)計(jì)成果做了一個(gè)模擬的調(diào)試運(yùn)行，為了保證整個(gè)系統(tǒng)的成功運(yùn)行，測(cè)試前必須檢查各器件的安裝是否符合要求，電路的焊接是否能夠正常運(yùn)行，當(dāng)以不法手段入侵整個(gè)系統(tǒng)時(shí)，熱釋紅外傳感器能夠及時(shí)收集數(shù)據(jù)通過單片機(jī)發(fā)送到各個(gè)子系統(tǒng)中，各個(gè)子程序能夠有效的發(fā)揮其自己的作用而到達(dá)了警示及報(bào)警作用，實(shí)驗(yàn)過程中也出現(xiàn)一些問題比方燈光警示電路未能及時(shí)回響應(yīng)等情況，通過調(diào)試程序與各個(gè)模塊之間的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的處理過程。6結(jié)束語(yǔ)本論文的軟硬件都經(jīng)過了精心的設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步開發(fā)和擴(kuò)展了安防報(bào)警系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)主要是用A

38、T89C51芯片。熱釋電傳感器、聲光報(bào)警等局部組成。AT89C51芯片具有體積小價(jià)格比擬廉價(jià)、熱釋店傳感器具有器件功耗低，隱蔽性好，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，由它們組成的防盜報(bào)警系統(tǒng)性能較好、工作穩(wěn)定。當(dāng)然由于設(shè)計(jì)人知識(shí)水平儲(chǔ)藏程度且時(shí)間有限，使的本文的安防報(bào)警系統(tǒng)存在著許多的缺乏與缺陷，還有待于以后的進(jìn)一步的修改設(shè)計(jì)。我相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開展，安防技術(shù)應(yīng)用的范圍會(huì)更廣，覆蓋的小區(qū)會(huì)越來越多，安防報(bào)警系統(tǒng)也會(huì)日趨完善，人們將會(huì)更加的放心，生活會(huì)越來越美好。參考文獻(xiàn)J.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2003,8,1:39.2 王靜霞.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)C語(yǔ)言版J.電子工業(yè)出版社.2021,12：214.3 HY

39、PERLINK :/www /KCMS/detail/%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=au&skey=%e5%bc%a0%e7%8e%89%e6%9e%97&code=22262334;28083185;28083186; t _blank 張玉林， HYPERLINK :/www /KCMS/detail/%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=au&

40、skey=%e5%bc%a0%e6%a1%82%e7%8f%a0&code=22262334;28083185;28083186; t _blank 張桂珠. HYPERLINK :/www /KCMS/detail/%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=au&skey=%e9%82%a2%e5%a8%9f&code=22262334;28083185;28083186; t _blank 邢娟.單片機(jī)在家居防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用J.中國(guó)新通信.2021,9,15: 5657.4 錢曉軍.家庭無線智能防盜報(bào)警系統(tǒng)J.安防科技;2003,07.5 89C2051在小區(qū)防盜報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用A.第七屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集C.2005.6 曾宏博.微電子學(xué)與固體電子學(xué).湖南大學(xué).2006.7 吳英才.林華清.熱釋電紅外傳感器在防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用.傳感器技術(shù).2002.8