報警器完整版

1、電子廠品工藝報告基于單片機的語音溫度計設(shè)計 班級： 學(xué)號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師：李姿景 基于單片機的語音溫度計設(shè)計 防盜報警器的市場調(diào)研報告1、防盜報警器的由來基于社會安全保障的需要，電子報警這門綜合技術(shù)的正在不斷的發(fā)展。與此同時，紅外技術(shù)已成為先進科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，由于紅外線是不可見光，因此用它進行紅外探測監(jiān)控，具有良好的隱蔽性，白天和黑夜都可以使用，而且其抗干擾能力強。防盜報警系統(tǒng)利用單片機控制技術(shù)，自動探測發(fā)生在布防區(qū)內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號，一旦發(fā)生突發(fā)事件，就會向人們發(fā)出報警提示，從而讓人即使采取應(yīng)對措施。2、防盜報警器的工作原理防盜報警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術(shù)，自動探測

2、發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號，并輔助提示值班人員發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能采取的對策的系統(tǒng)。防盜報警系統(tǒng)是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過聲光報警信號在安?？刂浦行臏?zhǔn)確顯示出事地點，使于迅速采取應(yīng)急措施。防盜報警系統(tǒng)與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構(gòu)成了入侵防范系統(tǒng)。  報警探測器是由傳感器和信號處理組成的用來探測入侵者入侵行為的電子和機械部件組成的裝置，是防盜報警系統(tǒng)的核心，而傳感器又是報警探測器的核心元件。采用不同原理的傳感器件，可以構(gòu)成不同種類、不同用途、達(dá)到不同探測目的的報警探測裝置。

3、0; （1）報警探測器按工作原理主要可分為紅外線報警探測器、微波報警探測器、被動式紅外線/微波報警探測器、玻璃破碎報警探測器、振動報警探測器、超聲波報警探測器、激光報警探測器、磁控開關(guān)報警探測器、開關(guān)報警探測器、視頻運動檢測報警器、聲音探測器等許多種類。  （2）報警探測器按工作方式可分為主動式報警探測器和被動式報警探測器。  （3）報警探測器按探測范圍的不同又可分為點控報警探測器、線控報警探測器、面控報警探測器和空間防范報警探測器。  報警探測器作為傳感探測裝置，用來探測入侵者的入侵行為及各種異常情況。在各種各樣的智能建筑和普通建筑物中，需要安全防范的場所很多。

4、這些場所根據(jù)實際情況也有各種各樣的安全防范目的和要求。因此，就需要各種各樣的報警探測器，以滿足不同的安全防范要求。  根據(jù)實際現(xiàn)場環(huán)境和用戶的安全防范要求，合理的選擇和安裝各種報警探測器，才能較好的達(dá)到安全防范的目的。當(dāng)選擇和安裝報警探測器不合適時，有可能出現(xiàn)安全防范的漏洞，達(dá)不到安全防范的嚴(yán)密性，給入侵者造成可乘之機，從而給安全防范工作帶來不應(yīng)有的損失。3、防盜報警器的特點報警探測器要求具有防拆動、防破壞功能。當(dāng)報警探測器受到破壞、人為將其傳輸線短路或斷路，以及非法試圖打開其防護罩時，均應(yīng)能產(chǎn)生報警信號輸出；另外報警探測器還應(yīng)具有一定的抗干擾措施，以防止各種誤報現(xiàn)象的發(fā)生，例如：防

5、寵物和小動物騷擾、抗因環(huán)境條件變化而產(chǎn)生的誤報干擾等。 報警探測器的靈敏度和可靠性是相互影響的。合理選擇報警探測器的探測靈敏度和采用不同的抗外界干擾的措施，可以提高報警探測器性能。采用不同的抗干擾措施，決定了報警探測器在不同環(huán)境下的使用性能。了解各種報警探測器的性能和特點，根據(jù)不同使用環(huán)境，合理配置不同的報警探測器，是防盜報警系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。    4、防盜報警產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢：    1.更穩(wěn)定可靠：如探測器需可抗RFI/EMI、防雷電等，以適應(yīng)惡劣氣候；   2.更多樣的功能：如探測器可調(diào)頻、防遮擋、防噴蓋、防破壞等；

6、   3.更精美、小巧的外觀：以符合品味日益提高的室內(nèi)裝潢需求；   4.更智能化的設(shè)計：方便地設(shè)撤防，人性化的操作界面；   5.更強大的聯(lián)網(wǎng)功能;   6.更方便的擴展性?？傮w而言，防盜報警產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，產(chǎn)品技術(shù)將在數(shù)字化、無線化、集成化核心前提下力求突破。5、適用范圍在應(yīng)用市場上，將朝更細(xì)化的方向前進針對不同市場，推出不同產(chǎn)品。以成長最快的住宅小區(qū)應(yīng)用為例，有廠商表示，專為住宅小區(qū)設(shè)計的定向幕簾式防寵物探測器，成本低、安裝簡單、適合家庭用的無線聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，以及小區(qū)智能化安防報警集成系統(tǒng)產(chǎn)品都將是亮點。而除

7、了住宅小區(qū)、商辦大樓的室內(nèi)外應(yīng)用，機場、碼頭、養(yǎng)殖場、礦場、油田等室外應(yīng)用更是尚待廠家們大力拓展的空間。6、選題意義隨著社會科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人每年對其住宅的要求也越來越高，表現(xiàn)在不僅希望擁有舒適、溫馨的住所，而且對安全、智能性等方面也提出了更高的要求。所以傳統(tǒng)的家庭住宅已不能滿足人們的需求，人們迫切需要一種智能化的家庭防盜系統(tǒng)。該設(shè)計課題使我們能夠掌握單片機控制電路、紅外探頭電路、驅(qū)動執(zhí)行報警電路、LED控制電路的原理和設(shè)計方法，對防盜系統(tǒng)這個行業(yè)有了較為深刻的了解和認(rèn)識。并且對大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的一些理論進行了實踐，使我們對所學(xué)過的理論知識有了新的認(rèn)識。并且通過該設(shè)計

8、課題掌握了單片機的編程，為以后從事相關(guān)行業(yè)的工作積累了實際工作經(jīng)驗。1 方案設(shè)計1.1 總體設(shè)計思路本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報警器、單片機控制電路、LED控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報警等功能。就此設(shè)計的核心模塊來說，單片機就是設(shè)計的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計、硬件設(shè)

9、計、軟件設(shè)計等幾個階段。從設(shè)計的要求來分析該設(shè)計須包含如下結(jié)構(gòu)：熱釋電紅外傳感探頭電路、報警電路、單片機、復(fù)位電路及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如圖1總體設(shè)計框圖所示： AT89C51復(fù)位電路信號檢測電路報警執(zhí)行電路LED發(fā)光顯示放大驅(qū)動驅(qū)動圖1總體設(shè)計框圖 處理器采用51系列單片機AT89C51。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出TTL 電平至AT89C51單片機。在單片機內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號。驅(qū)動電路將控制信號放大并推動聲光報警設(shè)備

10、完成相應(yīng)動作。當(dāng)報警延遲10s一段時間后自動解除，也可人工手動解除報警信號，當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位，或者是在聲光報警10s鐘后有定時器實現(xiàn)自動消除報警。1.2 具體電路模塊設(shè)計1.2.1 熱釋電紅外傳感器原理本設(shè)計所用的熱釋感器就采用這種雙探測元的結(jié)構(gòu)。其工作電路原理及設(shè)計電路如圖2所示, 在VCC電源端利用C1和R2來穩(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。當(dāng)檢測到人體移動信號時，電荷信號經(jīng)過FET放大后，經(jīng)過C2，R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再?jīng)過NPN的轉(zhuǎn)化，輸出OUT為低電平。圖2 熱釋電紅外傳感器原理圖1.2.2 放大電路的設(shè)計如圖3所示為最基本的放大電路，Vi是

11、輸入電壓信號，Vo是輸出放大的電壓信號。圖3 放大電路圖2.2.3 時鐘電路的設(shè)計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)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。因為一個機器周期含有6個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為2個振蕩周期，所以一個機器周期共有12個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個振蕩周期為1/12us，故而一個機器周期為1us。如圖4所示為時鐘電路。圖4 時鐘電路圖1.2.4 復(fù)位電路的設(shè)計復(fù)位方法一般有上電自動復(fù)位和外部按鍵手動復(fù)位，單片機在時鐘電路工作以后, 在RESET端持續(xù)給出

12、2個機器周期的高電平時就可以完成復(fù)位操作。例如使用晶振頻率為12MHz時，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)不小于2us。本設(shè)計采用的是外部手動按鍵復(fù)位電路。如圖5示為復(fù)位電路。圖5 復(fù)位電路圖1.2.5 發(fā)光二極管報警電路的設(shè)計由4個發(fā)光二極管接上電阻后連上單片的RXD的引腳，外接VCC，當(dāng)單片機的RXD引腳被置低電平后，發(fā)光二極管被點亮，起到報警作用。圖6所示為發(fā)光二極管報警電路。圖6 發(fā)光二極管報警電路圖1.2.6 聲音報警電路的設(shè)計如下圖所示，用一個Speaker和三極管、電阻接到單片機的TXD引腳上，構(gòu)成聲音報警電路，如圖7示為聲音報警電路。圖7 聲音報警電路圖1.3 系統(tǒng)硬件電路的選擇及說明硬件

13、電路的設(shè)計見附圖1所示，從以上的分析可知在本設(shè)計中要用到如下器件： AT89C51、熱釋電紅外傳感器、LED、按鍵、反相器74LS04、蜂鳴器等一些單片機外圍應(yīng)用電路，以及單片機的手工復(fù)位電路等。其中D1是正常工作指示燈，D2D5是起報警指示作用，當(dāng)RXD腳被置低電平時，D2D5亮紅燈開始報警，同樣，TXD腳置高電平時聲音報警電路開始工作。電路設(shè)有2個按鍵，S1鍵作為模擬盜竊信號輸入鍵, S2鍵作為作為電路復(fù)位鍵。1.4 軟件的程序?qū)崿F(xiàn)1.4.1 主程序工作流程圖按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如下圖8所示；系統(tǒng)初始化聲光報警結(jié)束檢測外部有無信號輸入聲光報警是否持續(xù)10秒開

14、始啟動聲光報警電路開始報警是否還有檢測信號等待下次報警結(jié)束YNNYYN圖8 主程序工作流程圖1.4.2 中斷服務(wù)程序工作流程圖本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)單片機檢測到外部熱釋電傳感器送來的脈沖信號后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動聲光報警電路開始報警，報警持續(xù)10秒鐘后自動停止報警,然后程序開始循環(huán)工作，檢測是否還有下次觸發(fā)信號，等待報警從而使報警器進入連續(xù)工作狀態(tài)。同時，利用中斷方式可以實現(xiàn)報警持續(xù)時間未到10秒時，用手工按鍵停止的聲光報警的作用。手工按鍵停止報警中斷服務(wù)程序工作流程圖，如下圖9所示；中斷源發(fā)出中斷申請關(guān)中斷、保護現(xiàn)場INTO端有輸入信號關(guān)閉報警恢復(fù)現(xiàn)場、

15、開中斷中斷返回圖9 中斷服務(wù)程序工作流程圖仿真過程中用到的主程序和中斷程序見附錄32 軟件仿真本設(shè)計通過利用Proteus仿真，將所編寫的程序用Keil軟件編譯，所仿真原理圖見附錄1圖所示。由于在proteus軟件中沒有專門用作紅外線發(fā)射與接收的器件，所以在仿真電路圖中以開關(guān)代替紅外器件，其原理和效果是一致的。本設(shè)計所要求達(dá)到的目標(biāo)：（1）在正常工作情況下，電源指示燈綠燈亮。（2）在接收到開關(guān)S1帶來的低電平信號，可使圖中的綠燈由亮變暗，紅燈產(chǎn)生報警，可觀察到紅燈亮一直亮產(chǎn)生報警信號。并且報警喇叭一直響，持續(xù)10秒后紅燈滅，喇叭停止報警，電源指示燈綠燈亮。（3）在報警過程中，外部中斷開關(guān)S2可

16、使警報解除。實物照片：、熱釋電紅外感應(yīng)器防盜報警器3 總結(jié)本文研究了一種基于單片機技術(shù)的無線智能防盜報警器。該防盜報警器通過以AT89C51單片機為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，它是一種新穎的被動式紅外探測器件，能夠以非接觸方式探測出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號輸出，同時能有效的抑制人體輻射波長以外的紅外光線與可見光的干擾。平時傳感器輸出低電平，當(dāng)有人在探測區(qū)范圍內(nèi)移動時輸出低電平變?yōu)楦唠娖?，此高電平輸入單片機，作為單片機的外部觸發(fā)信號處理，經(jīng)單片機內(nèi)部軟件編程處理后，單片機輸出控制信號，驅(qū)動聲光報警電路開始報警。該報警器的最大特點就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活；且安

17、裝方便、智能性高、誤報率低。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。在利用proteus軟件仿真過程中，出現(xiàn)了很多的問題，初次接觸這個軟件，一點都不熟悉，很多知識都是用的時候在網(wǎng)上找的，或者查資料得出的。對于器件庫中的元件的性能不熟悉，不如說是最常用的電容器就有好多種，并不了解我們需要的是哪一個，而且電容的種類那么多，很難一次性選擇正確。再者就是本圖中所用的三極管放大器，由于是從單片機的輸出端來導(dǎo)通三極管，所以也要選擇功率很小的器件，這樣單片機才能驅(qū)動。這一點也是慢慢領(lǐng)悟出來的。仿真圖畫好之后，雖然整體看起來線條連接都很可靠，但是有的地

18、方還是“接觸不良”，所以還要認(rèn)真排查，解決問題。電路圖畫好之后就是裝入程序進行仿真。我們的程序也有一些問題，開始時中斷程序似乎不起作用，然后查了很多資料，找老師幫忙，最終問題還是解決了。用Keil軟件編譯好程序后載入，滿足設(shè)計的要求，我們小組充分感受到團隊合作重要性和自主克服困難的喜悅。通過本次的電子工藝課，我們不僅掌握了硬件電路設(shè)計的基本步驟和方法，還認(rèn)真的回顧了匯編語言編程方面的知識。將我們所學(xué)的知識應(yīng)用于生活實踐中。真正的做到了學(xué)以致用的效果。同時也鍛煉了我們小組每位成員的動手能力，加強了團隊合作的意識和能力。大家都是受益匪淺。附錄、附錄1 電路圖設(shè)計與仿真附錄2 設(shè)計編程程序主程序清單

19、如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 000BH LJMP TINT ORG 0200HMAIN: MOV IE,#81H ;CPU開放中斷，INT0允許中斷 SETB IT0 ;外部中斷為邊沿觸發(fā)方式 MOV SP,#30H ;指針入口地址 SETB P3.0 CLR P3.1 MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1 MOV P2,#00H ;P2口清零 CLR P1.2 LP: JNB P1.0,LA ;監(jiān)測輸入信號，是否有輸入信號 LA: ACALL DELAY ;延時消抖 JNB P1.0,ALARM ;再次監(jiān)測輸入信號

20、，若有輸入信號轉(zhuǎn)入報警子程序 AJMP LPDELAY:MOV R1,0AAH LD2:MOV R2,0BBH LD1:NOP DJNZ R2,LD1 DJNZ R1,LD2 RET ALARM:SETB P1.2 ;開始報警使運行正常綠指示燈熄滅，紅燈和聲報警啟動 CPL P3.0;10S鐘定時: MOV R7,#0C8H ;10S循環(huán)次數(shù) MOV TMOD,#01H ;定時器T0定時 方式1 MOV TL0,#0B0H ;置50ms定時初值 MOV TH0,#03CH SETB ET0 SETB EA SETB TR0 ;啟動T0TINT: CPL P3.1 MOV TL0,#0B0H M