紅外光電報(bào)警系統(tǒng)

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紅外光電報(bào)警系統(tǒng)與技術(shù)研究姓名：專業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)

指導(dǎo)教師：

2014屆本科生畢業(yè)論文答辯三峽大學(xué)2論文章節(jié)總結(jié)軟件設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方案緒論硬件電路設(shè)計(jì)3論文主要工作第2章第3章第4章第5章完成對(duì)紅外線防盜報(bào)警器系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和程序的編寫，并加以及調(diào)試，發(fā)現(xiàn)其中問(wèn)題，及時(shí)加以解決。針對(duì)課題的要求,初步確定可行性的設(shè)計(jì)方案。明確紅外線防盜報(bào)警器的組成部分（例如電源電路、聲光報(bào)警電路、紅外線發(fā)射和接受電路等），并分別完成各部分的電路設(shè)計(jì)。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試，并且對(duì)實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問(wèn)題的簡(jiǎn)單解決辦法。4

1.緒論研究背景近年來(lái)，隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展，人民的生活水平有了很大提高。同時(shí)，人們也擁有了更多的物質(zhì)財(cái)富，例如各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來(lái)越多。這點(diǎn)就是看到了大部分人防盜意識(shí)還不夠強(qiáng).造成偷盜現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。因此，越來(lái)越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題十分擔(dān)憂。5

1.緒論目的與內(nèi)容為了有效保護(hù)人們的財(cái)產(chǎn)安全不受不法分子所侵害，因此，設(shè)計(jì)一種區(qū)別于傳統(tǒng)報(bào)警器應(yīng)用范圍窄、安全性能不是很可靠的光電報(bào)警器系統(tǒng)。課題針對(duì)基于紅外二極管的光電報(bào)警系統(tǒng)，進(jìn)行理論分析，并設(shè)計(jì)出包括調(diào)制電源電路、紅外發(fā)射電路、接收系統(tǒng)、報(bào)警電路、LED顯示電路等單元電路的整個(gè)系統(tǒng)。因而可以大大提高小區(qū)的安全程度，有效保證了居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。62.總體設(shè)計(jì)方案以單片機(jī)AT89S52系列為核心，采用紅外線發(fā)射管和紅外線接收管為發(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)警電路以及LED顯示相應(yīng)阻擋位置。73.硬件電路設(shè)計(jì)框架圖硬件電路部分模塊圖紅外線發(fā)射電路設(shè)計(jì)紅外線接收電路設(shè)計(jì)聲光報(bào)警器電路設(shè)計(jì)單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì)LED顯示部分主控芯片的主要結(jié)構(gòu)和功能單片機(jī)系統(tǒng)控制部分電路圖主要功能負(fù)責(zé)紅外線的發(fā)射紅外線發(fā)射部分電路圖主要功能負(fù)責(zé)紅外線的接收紅外線接收部分電路圖主要功能二極管發(fā)光蜂鳴器報(bào)警聲光報(bào)警器部分電路圖主要功能顯示哪一路被阻擋LED顯示電路圖3.硬件電路設(shè)計(jì)83.1單片機(jī)電路系統(tǒng)AT89S52單片機(jī)P1口P1.0、P1.1連接紅外接收電路，P3.7引腳與聲光報(bào)警電路系統(tǒng)相連，輸出方波脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警。P2口外接顯示電路，引腳18、19與晶振相連接，用于單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)，以形成1秒周期方波脈沖信號(hào)；引腳9接復(fù)位電路。另外系統(tǒng)復(fù)位電路也在此部分，設(shè)有人工按鈕。復(fù)位電路圖如下3.硬件電路設(shè)計(jì)93.2紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì)紅外發(fā)射電路由紅外線發(fā)射管組成將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，當(dāng)接通電源就會(huì)立即產(chǎn)生連續(xù)的紅外線。紅外線發(fā)射電路如下圖3.報(bào)警器的硬件電路設(shè)計(jì)103.3紅外線接收電路設(shè)計(jì)紅外接收電路主要由紅外線接收管和反相器組成，主要功能是接收紅外發(fā)射電路發(fā)射的紅外線，并將接收到的光信號(hào)（不可見(jiàn)光紅外線）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（高低電平），經(jīng)過(guò)反相器取反后再輸入單片機(jī)P0口。接通電源后，正常情況能接收到紅外線，此時(shí)電流通過(guò)紅外線接收管將高電平加到反相器CD4069的輸入端，經(jīng)過(guò)反相器后為低電平輸出管腳接到P1.0、P1.1腳，P1.0、P1.1為低電平。若有人闖入被遮擋，紅外線被中斷，紅外線接收管因檢測(cè)不到紅外線而截至，反相器輸入端為低電平，反相后輸出高電平。這時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)判斷是哪一路的光線被擋，進(jìn)入中斷系統(tǒng)。紅外線接收電路如圖所示。3.報(bào)警器的硬件電路設(shè)計(jì)11紅外線接收電路3.報(bào)警器的硬件電路設(shè)計(jì)123.4聲光報(bào)警電路

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，開(kāi)始驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警。聲光報(bào)警部分主要由NE555、三極管9014、蜂鳴器、發(fā)光二極管組成，當(dāng)報(bào)警開(kāi)始時(shí)，發(fā)光二極管閃爍，蜂鳴器發(fā)出聲響，聲光并用，同時(shí)報(bào)警。3.報(bào)警器的硬件電路設(shè)計(jì)133.5LED顯示電路

LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段組成的顯示器件。在單片機(jī)系統(tǒng)中通常使用的是七段LED顯示器，這種顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種，如圖3-4所示。共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的陰極接地，如圖3-7（a）所示，當(dāng)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮；共陽(yáng)極LED顯示器的陽(yáng)極接+5V電源4.軟件設(shè)計(jì)14報(bào)警器系統(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，主要監(jiān)視是否有人闖入，當(dāng)系統(tǒng)紅外線探測(cè)器部分探測(cè)到紅外線接收部分沒(méi)有被中斷，那么，系統(tǒng)確定一起正常，報(bào)警控制器不會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)紅外線探測(cè)器部分探測(cè)到紅外線接收部分被中斷，這時(shí)紅外線報(bào)警系統(tǒng)確定有人闖入，通過(guò)傳輸系統(tǒng)將信號(hào)送入報(bào)警控制器，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。154.軟件設(shè)計(jì)報(bào)警器的軟件部分模塊圖系統(tǒng)的主流程部分系統(tǒng)的主程序流程圖脈沖信號(hào)產(chǎn)生程序流程圖中斷服務(wù)程序流程圖系統(tǒng)的主程序部分系統(tǒng)的主程序16

5.系統(tǒng)調(diào)試

現(xiàn)在Keile51環(huán)境進(jìn)行軟件調(diào)試，再利用編程器將調(diào)試好的程序固AT89S52單片機(jī)，并進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)兩路都被擋住時(shí)報(bào)警顯示3如圖17

5.系統(tǒng)調(diào)試當(dāng)只有第二路被物體擋住時(shí)，報(bào)警同時(shí)顯示2如圖5-2

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5.系統(tǒng)調(diào)試當(dāng)只有一路被擋住時(shí)，報(bào)警同時(shí)顯示1如圖5-2

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5.系統(tǒng)調(diào)試正常情況下沒(méi)有被擋住，不報(bào)警顯示0如圖5-4

20系統(tǒng)總電路圖總結(jié)21

本人設(shè)計(jì)的課題是紅外光電報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)課題的設(shè)計(jì)，大大提高了自己各方面的能力，例如對(duì)書(shū)本基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，對(duì)資料的查找方法，自己的動(dòng)手能力，使自己用PROTEL99SE軟件制作電路圖更加熟練，使自己從中也學(xué)到了好多東西，最后幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)我所學(xué)專業(yè)知識(shí)、技術(shù)、技能各方面的一個(gè)總結(jié)。由于個(gè)人能力有限，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)還存在一些問(wèn)題，也