基于单片机的人体红外感_应防盗报警器设计与制作论文

基于单片机的人体红外感_应防盗报警器 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与制作论文 《单片机原理及应用》课程设计 题 目 基于单片机的人体红外感 应防盗报警器设计与制作 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文)，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日 期: 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定，即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 大学可以将本学位允许论文被查阅和借阅。本人授权 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名: 日期: 年 月 日 导师签名: 日期: 年 月 日 注 意 事 项 1.设计(论文)的内容包括: 1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作) 2)原创性声明 3)中文摘要(300字左右)、关键词 4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入) 6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论 7)参考文献 8)致谢 9)附录(对论文支持必要时) 2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等)，文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。 4.文字、图表要求: 1)文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2)工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3)毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4)图表应绘制于无格子的页面上 5)软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1)设计(论文) 2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订 指导教师评阅书 指导教师 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 : 一、撰写(设计)过程 1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的合理性 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 二、论文(设计)质量 1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范, ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件), ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 三、论文(设计)水平 1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 2、论文的观念是否有新意,设计是否有创意, ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 建议成绩:? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 (在所选等级前的?内画“?”) 指导教师: (签名) 单位: (盖章) 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价: 一、论文(设计)质量 1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范, ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件), ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 二、论文(设计)水平 1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 2、论文的观念是否有新意,设计是否有创意, ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 建议成绩:? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 (在所选等级前的?内画“?”) 评阅教师: (签名) 单位: (盖章) 年 月 日 教研室(或答辩小组)及教学系 意见 文理分科指导河道管理范围浙江建筑工程概算定额教材专家评审意见党员教师互相批评意见 教研室(或答辩小组)评价: 一、答辩过程 1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 二、论文(设计)质量 1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范, ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件), ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 三、论文(设计)水平 1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 2、论文的观念是否有新意,设计是否有创意, ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 ? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 评定成绩:? 优 ? 良 ? 中 ? 及格 ? 不及格 教研室主任(或答辩小组组长): (签名) 年 月 日 教学系意见: 系主任: (签名) 年 月 日 目 录 0 引言辉劫瓤绕 .........................................................................................1 1 设计方案辉劫瓤绕 ..................................................................................3 2 系统设计辉劫瓤绕 ..................................................................................4 2.1 硬件设计辉劫瓤绕 ........................................................................6 2.2 软件流程辉劫瓤绕 ...................................................................... 14 3 实验与仿真辉劫瓤绕............................................................................. 15 4 总结辉劫瓤绕 ....................................................................................... 15 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 16 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 16 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 16 参考文献辉劫瓤绕 ..................................................................................... 16 附录1:总体原理图设计辉劫瓤绕.............................................................. 18 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 18 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 18 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 18 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 18 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 18 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 18 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 18 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 18 附录2:元器件清单辉劫瓤绕..................................................................... 18 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 19 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 19 附录3:程序源代码辉劫瓤绕..................................................................... 19 辉劫瓤绕 ................................................................................................... 19 0 引言 随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为:电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 从上世纪初，报警系统就已经在北美稍具雏形。在北美，报警呼救箱放置 在街头巷尾，在呼救时发出声响提示，以寻求附近警察的帮助;同时，这种呼救箱直接连接到附近的警局，使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息。随后，由于通信技术的发展，提供远程通信服务的电报公司加入到这个行业中，从而使得报警信息可以通达到更远的地方;不过，这种电报方式毕竟难以普及，所以稍后出现的电话理所当然地成为报警 1 通讯的主要手段。而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户，更使得通过电话线报警的方式得到了前所未有的发展。 从以上过程来看，报警行业的发展是以工业技术发展为基础的，只有具备良好的通信手段，才能够把各地的报警信息汇聚到相应的权威部门，然后由权威部门负责分配有限的警力来帮助到所有的社会个体。 国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段，从具有代表性的北美发展过程，可以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况。其具有以下特点，值得我们借鉴。 目前，对北美的安防产业来说，最成功的经营模式就是联网报警服务模式，联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并，形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业。比如世界排名第一，北美最大的安防跨国公司一美国棋诺亚公司，它在世纪年代开始搞简单的防盗报警，其当时的业务范围和技术水平跟中国现在很多安防企业是相当的。到70年代，它对其产业的整体发展方向做了很大的调整，变为联网报警服务商，建立了首家网管中心，尤其是在年代引用了大量的网管技术、系统集成技术和电子技术，现己成为十分先进的联网报警服务平台，它在美国、加拿大、英国、香港、台湾等多个国家和地区都有分公司，北美的客户数己超过600万，2003年防盗报警收入总产值达105亿美元。 1979年公安部在石家庄市召开了“全国刑事技术预防专业工作会议”，会议提出要大力开展安全技术防范工作，技防作为公安业务的组成部分就这样正式提出来。其实我国的技防工作早在60年代就开始了，那时候由于形势所迫，博物馆，银行都自发采用各式各样的防范手段，这是我国技术防范工作的初级阶段。 目前，全国的安全技术基本上和国际接上了轨。在现代计算机技术、自动控制技术和现代通信技术的支持下，安防系统也是一个很完善的计 2 算机控制系统，防盗报警系统，电视监控系统，声音系统，门禁系统和巡更系统统一由一台计算机进行管理，标志我国的安防事业进入一个新阶段。 就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。 报警设备对于保护人们的生命和财产安全至关重要。目防盗报警产品在我国的普及率只有20%，与欧美等发达国家高达70%的普及率相比，我国防盗报警产品市场的发展才刚刚起步。随着人们安全防患意识的提高，会有更多的人选用家庭安防报警产品，可以预见家庭安防报警将会有非常广阔的发展空间。 随着现代电子技术，计算机技术。通信技术，传感技术和制造技术等的迅速发展，有关家庭安防报警随着现代电子技术，计算机技术。通信技术，传感技术和造技术等的迅速发展，有关家庭安防报警方面的产品也愈来愈丰富。 可以预见，智能住宅将成为21世纪建筑业的发展主流特别是在我国随着人们生活日益提高评价住宅小区的重要指标。住宅小区是否智能化，安防系统是否完备，可靠将成为评鉴住宅小区的重要指标。 1 设计方案 防盗报警系统一般是由入侵探测器、防盗报警控制器和接警中心(硬件加软件)组成。它的最简单形式是本地(家庭、单位)报警系统，它的组成部分是入侵探测器和本地报警控制器，以及声光报警器。 该系统设计方案有以下两种: 3 方案一;利用固定点电话联网防盗报警系统来实现家庭防盗报警，该系统由编程主机、探测器、门磁和遥控器组成，一旦发生警情，能把报警信息通过邮电通讯网络瞬间远程传输到用户设定的固定电话上，同时向接警中心报告，中心联网电脑可通过电子地图、数据库、电脑语音提示、监听现场情况，显示发生警情的单位、地址、方位、发案时间、所辖派出所(巡逻大队)经历分布，及时调动警力做出快速处理。 方案二;通过传感器检测家庭安全隐患，把检测结果送入单片机，通过单片机控制报警灯和高音报警器的启动。 通过比较，方案二能满足我们实时快捷的要求，更加简单有效，固本设计选择方案二。 1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按 键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 3.系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。 2 系统设计 本系统采用了热释电红外线传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可 4 靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，便于多用户统一管理和用户操作。 为了探测移动人体，通常使用双元件型热释电红外线传感器，在这种传感器内部，两个灵敏元件反相连接，当人体静止时两元件极化程度相同，互相抵消。但人体移动时，两元件极化程度不同，净输出电压不为0，从而达到了探测移动人体的目的。 该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块化分为数据采集、按键控制、报警等模块。电路结构可划分为:热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示灯组成。 本设计包括硬件和软件设计两个部分。 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构:红外感应部分、 -1所示:STC89C52单片机、报警系统三大部分。电路总原理图如图2 电源 LED指示灯 STC89C 复位电路 52 按键控制 报警电路 关 电源开单片机 图2-1 总体设计框图 处理器采用51系列单片机STC89C52。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，送出TTL 电平至STC89C52单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动蜂鸣器及报警指示灯报警。 5 2.1 硬件设计 (1) 电源选择: 本系统电压为4.5v左右，直接接3个1.5V的直流干电池提供电源，然后用导线连接电源接口模块。 (2) 热释电红外传感器 热释电红外传感器(简称PIR)是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等，人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器，本传感器是整个系统的关键，只有本传感器才能感应到人体红外线。如图2-2所示。 图2-2 热释感应传感器 (3) 菲涅耳透镜 菲涅耳透镜片相当于热释感应传感器的“眼镜”，它和人的眼睛一样的作用，配用得当与否直接影响到使用的功效，配用不当产生错误的动作，致使用户或者开发者对其失去信心。它的作用是有效的将探测到空间的红外线集中到传感器上，菲涅耳透镜根据性能要求不同，具有不同 6 的焦距(感应距离)，从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。如图2-3所示为菲涅耳透镜模型图。 图2-3 菲涅耳透镜 (4) BISS0001芯片简介 BISS0001是一款传感信号处理集成电路，只要热释感应器把红外线接收到信号传输到BISS0001里进行信号处理，它本身静态电流极小，工作电压在3V—5V之间，当工作电压为5V时输出的驱动电流为10MA。配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式热释电红外传感器，广泛用于安防，自控等一些领域，它是有16个管脚组成的一种集成块。 7 图2-4 BISS0001内部框图 由图可见BISS0001 由运算放大器、电压比较器和状态控制器、延迟时间定时器、封锁时间定时器即参考电压等构成的数模混合专用集成电路。可广泛应用于多种传感器和延时控制器。首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合 给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(?0.5VDD)后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。由于VH?0.7VDD、VL?0.3VDD，所 以，当VDD=5V时，可有效抑制?1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。 COP3是一个条件比较器。当输入电压Vc,VR时，COP3输出为高电平，进入延时周期。 当A端接“0”电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所谓不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。在Ti时间内，任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态(高电平),可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。而可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触发Vo为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs可重复触发Vo为有效状态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。在Tx时间内，只要Vs发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期;若Vs保持为“1”状态，则Vo一直保持有效状态;若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状态，变化都不能触发Vo为有效状态。 (5) 信号采集处理模块 8 图2-5 信号处理模块 图2-6 实物图 本电路是将人体辐射的红外线转变为电信号。热释红外感应2脚输入到前置放大器OP1进行放大，然后由C4耦合给运算放大器OP2进行第二级放大。再经过电压比较器COP1和COP2构成双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延时时间定时器输出信号在经过R3进入单片机部分进行处理。延时周期可通过R12来调节输出，在延时时间内只要Vs发生上跳变，Vo就会从Vs上跳变时刻起继续延长一个周期，而电路中的电容为了能够更好的控制了芯片内的定时器，若Vs一直保 9 持为高电平，这样就可以通过P10传输到单片机内进行下一步处理。而根据不同的距离要求来调节R13，最大可以调节到7米左右。图中BISS0001中1脚用跳线连连接住一个接高电平后，在延时时间段内如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才将高电平变为低电平，本电路设计就是可触发方式。 (6) 单片机部分 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52具有以下标准功能: 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。这一模块以单片机为中心把程序代码烧进去然后外围接上复位电路、振荡电路、键盘控制、LED显示电路、报警电路等子模块。要使单片机工作起来最基本的电路构成为单片机最小系统如图2-7所示。 10 U1VCCVCCP10140P1.0VCCP11239P1.1P0.0P12338P1.2P0.1P13437P1.3P0.2S1C110uF536P1.4P0.3635P1.5P0.4734P1.6P0.5J1833P1.7P0.69324VCCRSTP0.710313(RXD)P3.0EA/VPP11302(TXD)P3.1ALE/PROG10K12291(INT0)P3.2PSENR61328(INT1)P3.3P2.71427(T0)P3.4P2.61526(T1)P3.5P2.51625(WR)P3.6P2.41724P23(RD)P3.7P2.3C20.1uF1823P22XTAL2P2.21922P21XTAL1P2.1Y12021P20GNDP2.012MC30.1uFU1 GND 图2-7 信号处理模块 单片机最小系统包括单片机、复位电路、时钟电路构成。 STC89C52 单片机的工作电压范围:4V-5.5V,所以通常给单片机外界5V直流电源。连接方式为单片机中的40脚VCC接正极5V，而20脚VSS接电源地端。 复位电路就是确定单片机的工作起始状态，完成单片机的启动过程。单片机接通电源时产生复位信号，完成单片机启动确定单片机起始工作状态。当单片机系统在运行中，受到外界环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后，在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。本设计采用的是外部手动按键复位电路，需要接上上拉电阻来提高输出高电平的值。 时钟电路好比单片机的心脏，它控制着单片机的工作节奏。时钟电路就是振荡电路，是向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度。XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出， 11 该反向放大器可以配置为片内振荡器。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us。 (7) 按键控制电路 本电路的设计就是为了控制电路中布防和紧急状态下不同的工作形式，当按下布防按键后， 30秒后进入监控状态，当有人靠近时，热释红外感应到信号，传回给单片机，单片机马上进行报警。当遇到特殊紧急情况时，可按下紧急报警键，蜂鸣器进行报警。如图3-8所示。 P10P11P12 S2S3S4 GND 图2-8 按键部分 (8) 指示灯和报警电路 在单片机的I/O 里会输出高低电平,在P20、P21和P22分别接上LED指示灯而P23接上蜂鸣器而蜂鸣器外接个8550的三极管起到开关作用，当三极管达到饱和状态下就驱动了蜂鸣器工作了 。如图2-9所示。 12 VCC 32PR3 Q12K8550 蜂鸣器 + B1 GND 图2-9 指示灯和报警电路 13 2.2 软件流程 按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下 图所示: 开始 布防按键按 下 15秒倒计时开 始 倒计时结束 NY检测到有无紧急按键 信号信号信 号 Y 蜂鸣器报警，发光二级管闪 烁 蜂鸣器报警 结束 图2-10 主程序工作流程图 14 3 实验与仿真 第一步为目测，单片机应用系统电路全部手工焊接在洞洞板上，因此对每一个焊点都要进行仔细的检查。检查它是否有虚焊、是否有毛剌等。 第二步为万用表测试，先用万用表复核目测中认为可疑的连线或接点，查看它们的通断状态是否与设计规定相符，再检查各种电源线与地线之间是否有短路现象。 第三步为加电检查。当系统加电时，首先检查所有插座或器件引脚的电源端是否有符合要求的电压值，接地端电压值是否接近零，接固定电平的引脚端是否电平正确。 第四步是联机检查。 在对硬件电路调试过程中，还遇到了不少问题，第一次把所有的元件都焊上去后，都准备调试了，才发现正负电源的插针离得太近了，不容易接电源，本不该犯的错误，这些都是由于自己的粗心大意造成的，所以说，做任何事情都必需经过“三思而后行”，来不得半点的马虎，否则浪费了时间和精力 4 总结 本设计研究了一种基于单片机技术的热释电智能防盗报警器。该防盗报警器通过以STC89C52单片机为工作处理器核心，外接热释电红传感器，它是一种新颖的被动式红外探测器件，能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射，并将其转化为相应的电信号输出，同时能有效的抑制人体辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰。平时传感器输出低电平，当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平，此高电平输入单片机，作为单片机的外部触发信号处理，经单片机内部软件编程处理后，单片机输出控制信号，驱动声光报警电路开始报警。该报警器 15 的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活;且安装方便、智能性高、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。 到目前为止我的课程设计也即将告一段落了，在这次的课程设计中，自己也学习到了很多以前没有没有经历过的知识，让我更加清楚了理论知识和实践能力的差别了，了解到自己的短处，培养了我的独立思考能力，进一步提高了自己在实际设计过程中研究问题、发现问题、解决问题的能力，同时，也发现了自己的不足之处，和一些问题的存在，并有待进一步学习和发展，让自己在未来的工作和学习之中更快的适应和提高自己。在本次课程设计中，我得到了指导老师 老师的热心指导。自始至终关心督促课程设计进程和进度。帮助解决课程设计中遇到的许多问题。还不断向我传授分析问题和解决问题的办法，并指出了正确的努力方向，使我在毕设过程中少走很多弯路。同时，他还提供给我们专门的各种设备及场所，使我在调试过程中能够有充足的时间。在这里非常感谢王老师的指导和帮助，并致以诚挚的谢意～ 参考文献 [1]胡萍.串口通信的红外报警器的研制[J].计算机与现代化，2010(10):15-16. 16 [2]唐德琴.电子温度测量仪器技术发展战略研究[J].电子科学技术，2009,27(1):1-8 [3]李行善.基于串口组件的体系结构[J].电子串口与仪器学报，2010(08):15-16. [4]姜道连等.用于AT89C51设计红外报警器的设计与制作[J].国外电子元器件，2010(12):31-34. [5]冯国进(嵌入式Linux驱动程序设计从入f-J至U精通D田(北京:清华大学出版社,2008 [6]蔡文斋. 专业级串口调试器设计. 现代电子技术, 2010. [7]熊如贵.串口通信感应装置[J].电子制作，2009(6):23-31. [8] 时德钢等.基于串口通信的红外报警器的研究[J].计算机测量与控制，2009,10(7):480-482. 17 附录1:总体原理图设计 P10P11VCCP12P1R5110kS2S32S4P133红外热释电GNDGND VCCU1VCCVCCP101403P1.0VCC2P11239PP1.1P0.0R3P12338P1.2P0.1P13437P1.3P0.2S1Q12KC110uF536P1.4P0.38550635P1.5P0.4734P1.6P0.5J1833VCCP1.7P0.69324VCCRSTP0.7蜂鸣器10313(RXD)P3.0EA/VPP+11302(TXD)P3.1ALE/PROG10K1229D1D2D31(INT0)P3.2PSEN111R61328(INT1)P3.3P2.7B11427(T0)P3.4P2.61526(T1)P3.5P2.52221625R1R2R4(WR)P3.6P2.41724P23(RD)P3.7P2.3C20.1uF1823P22470470470XTAL2P2.21922P21XTAL1P2.1Y1GND2021P20GNDP2.012MP22P21P20C30.1uFU1 GNDP2SW14VCC526R71K1312D41Dsw-灰色2 GND 附录2:元器件清单 名称 型号 数量 18 单片机 STC89C52 1 单片机座 DIP-40 1 蜂鸣器 有源 1 三极管 S8550 1 红色发光二极管 5mm 1 绿色发光二极管 5mm 1 黄色发光二极管 5mm 1 晶振 12M 1 瓷片电容 20P 2 红色发光二极管 3mm 1 自锁开关 1 按键 4 单排排针 3P 1 电阻 2K 5 电阻 10K 1 红外热电释传感器 1 附录3:程序源代码 #include //调用单片机头文件 19 #define uchar unsigned char //无符号字符型 宏定义 变量范围0~255 #define uint unsigned int //无符号整型 宏定义 变量范围0~65535 #define key_io P1 uchar key_can; // 红外热释电平时为0 有输出为1 sbit beep = P2^3; //蜂鸣器定义 sbit red = P2^2; //红色发光二极管定义 sbit green = P2^1; //绿色发光二极管定义 sbit yellow = P2^0; //黄色发光二极管定义 sbit hw = P1^3; //红外热释传感器定义 bit flag_300ms = 0; /****************独立按键处理函数************************/ void key() { static uchar key_new = 0,key_old = 0,key_value = 0; if(key_new == 0) //按键松开 { if((key_io & 0x07) == 0x07) key_value ++; else key_value = 0; if(key_value >= 5) //按键松开松手检测 20 { key_value = 0; key_new = 1; //按键松开后进入等待按键状态 } } else { if((key_io & 0x07) != 0x07) //按键按下 key_value ++; else key_value =0; if(key_value >= 5) //按键按下消抖 { key_value = 0; key_new = 0; //按键松开后进入等待松开按键状态 } } key_can = 20; if((key_new == 0) && (key_old == 1)) { switch(key_io & 0x07) { case 0x06: key_can = 1; break; //得到按键值 case 0x05: key_can = 2; break; //得到按键值 case 0x03: key_can = 3; break; //得到按键值 } 21 } key_old = key_new; } /*************定时器0初始化程序***************/ void time_init() { EA = 1; //开总中断 TMOD = 0X01; //定时器0工作方式1 ET0 = 1; //开定时器0中断 TR0 = 1; //允许定时器0定时 } uchar flag_alarm ; //报警标志位 uchar flag_bufang ; //布防标志位 uchar flag_bufang_en ; //布防标志位使能 uint flag_value; //用做定时器的变量 /******************红外报警处理**********************/ void hongwai_dis() { if(flag_alarm == 1) //报警 { red = ~red; //红灯报警 beep = ~beep; //蜂鸣器报警 } 22 if(flag_bufang_en == 1) //准备开始布防 { green = ~green; //绿灯闪 } if(flag_bufang == 1) //确认布防 { green = 0; //如果延时布防成功 绿灯长亮 if(hw == 1) //红外有输出 { flag_alarm = 1; } } } /******************对应不同按键处理**********************/ void key_with() { if(key_can == 1) //按键紧急报警 { flag_alarm = 1; //报警标志位 ; } if(key_can == 2) //布防按键 { flag_bufang_en = 1; 23 } if(key_can == 3) //取消报警 把变量清零 { flag_alarm = 0; flag_bufang = 0; flag_bufang_en = 0; flag_value = 0; P2 = 0xff; } } /******************主程序**********************/ void main() { time_init(); while(1) { key(); yellow = ~hw; //红外热释电指示灯 有输出就亮黄灯 if(key_can < 10) { key_with(); //按键设置函数 24 } if(flag_300ms == 1) { flag_300ms = 0; hongwai_dis(); //红外报警函数 } } } /*************定时器0中断服务程序***************/ void time0_int() interrupt 1 { static uint value; TH0 = 0x3c; TL0 = 0xb0; // 50ms value ++; if(value % 6 == 0) { flag_300ms = 1; } if(flag_bufang_en == 1) { flag_value ++; if(flag_value >= 600) //30秒 { flag_bufang = 1; 25 flag_bufang_en = 0; flag_value = 0; } } } 26 27 28