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文檔簡介

1、任 務(wù) 書一、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目: 家用紅外現(xiàn)場報警器 二、畢業(yè)設(shè)計(論文)工作規(guī)定進(jìn)行的日期: 三、畢業(yè)設(shè)計(論文)進(jìn)行地點: 四、任務(wù)書的內(nèi)容:設(shè)計目的:完成家用紅外現(xiàn)場報警器設(shè)計任務(wù):在防范的區(qū)域裝上報警器后,一旦有盜賊進(jìn)入紅外探測電路的防范區(qū)域,報警器立即周期性發(fā)出刺耳的警報聲,起威懾及警示作用。 工作日程安排: 設(shè)計(論文)要求: (1)技術(shù)指標(biāo)1)工作電壓:DC6V,即4節(jié)7號干電池。2)工作電流:靜態(tài)<0.072mA。3)報警電流:10mA。4)使用環(huán)境:相對溫度-2038度。5)相對濕度<80%。6)輸出音頻功率 >85db。(2)報警器裝上4節(jié)7號干電池,

2、將它掛在離地面約2米處(室內(nèi)),使透鏡對準(zhǔn)監(jiān)視場所,打開開關(guān),延時一分鐘后,立即進(jìn)入工作狀態(tài)。這時如有人進(jìn)入,紅色指示燈亮,并周期性發(fā)出刺耳的警報聲10秒,間歇6秒。 學(xué)生開始執(zhí)行任務(wù)書日期 200 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日學(xué)生送交畢業(yè)設(shè)計(論文)日期: 200 年 月 日 教研室主任簽名: 年 月 日學(xué)生簽名: 年 月 日目錄1 引言42 設(shè)計任務(wù)分析52.1 基本要求52.2 主要技術(shù)指標(biāo)53 家用紅外現(xiàn)場報警器設(shè)計內(nèi)容53.1 選擇系統(tǒng)方案53.2 家用紅外現(xiàn)場報警器的總體設(shè)計73.3 家用紅外現(xiàn)場報警器工作原理73.4 單片機的選擇83.5 傳感器的選擇84 現(xiàn)場家用紅外

3、報警器硬件設(shè)計94.1 單片機94.2 傳感器104.3 單片機最小系統(tǒng)114.4 按鍵電路114.5蜂鳴器報警電路114.6 紅外遙控電路設(shè)計124.6.1 紅外通信基本原理些有關(guān)的原理和標(biāo)準(zhǔn)124.6.2 紅外線遙控原理124.6.3 遙控發(fā)射電路設(shè)計135 現(xiàn)場家用紅外報警器軟件設(shè)計145.1 主程序工作流程圖145.2 按鍵子程序流程圖156 總結(jié)15致謝16參考文獻(xiàn)16附錄171總體原理圖設(shè)計172仿真圖設(shè)計173 PCB圖設(shè)計184 實物圖185程序源代碼19 家用紅外現(xiàn)場報警器摘 要 熱釋電紅外傳感器,它的制作簡單、成本低、安裝比較方便,而且防盜性能比較穩(wěn)定,抗干擾能力強、靈敏度

4、高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽,不易被盜賊發(fā)現(xiàn),便于多用戶統(tǒng)一管理。本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。硬件部分包括單片機控制模塊、紅外探頭模塊、驅(qū)動執(zhí)行報警模塊、LED控制模塊等部分組成。處理器采用51系列單片機STC89C52,程序使用C語言編寫。關(guān)鍵字 熱釋電紅外傳感器、STC89C52、紅外線,紅外遙控1 引言隨著科技的提高,電子電器飛速發(fā)展,人民生活水平有了很大提高。各種高檔家電和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也越來越多。這點就是因為不法分子看到了大部分人防盜意識不夠強所造成的結(jié)果。因此越來越多的居民家庭對財產(chǎn)安全問題十分擔(dān)憂。報警系統(tǒng)這時為人們解決了大部分問題。但是市場

5、上的報警系統(tǒng)大部分是適用于一些大公司的重要機構(gòu)。其價格昂貴,使普通家庭難以承受。如果設(shè)計一種價格低廉,性能可靠、智能化的報警系統(tǒng),必將在私人財產(chǎn)的防盜領(lǐng)域起到巨大作用。由于紅外線是不可見光,隱蔽性能良好,因此在防盜、警戒等安保裝置中被廣泛應(yīng)用。而本設(shè)計的電路包括硬件和軟件兩個部分。硬件部分包括紅外感應(yīng)部分與單片機控制部分,整個系統(tǒng)電路可劃分為:電源部分、傳感器模塊部分、單片機控制電路,而單片機控制由最小系統(tǒng)和指示燈電路、報警電路等子模塊組成。主要工作由熱釋電紅外感應(yīng)器完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送經(jīng)過單片機功能設(shè)定到達(dá)報警模塊這一過程。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。單片機應(yīng)用

6、系統(tǒng)也是由硬件和軟件組成。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),軟件是主要是工作的程序通過編寫程序來控制輸入的信號。2 設(shè)計任務(wù)分析 2.1 基本要求 (1)單片機完成熱釋電紅外光檢測裝置。 (2)實現(xiàn)聲光兩種報警模式電路。 (3)使用Keil C編程,實現(xiàn)相關(guān)邏輯控制。 (4)利用DXP設(shè)計電路原理圖。 (5)提出系統(tǒng)設(shè)計框圖,提出相應(yīng)的解決方案。 (6)完成具體實物。2.2 主要技術(shù)指標(biāo) (1)工作電壓:DC6V,即4節(jié)7號干電池。 (2)工作電流:靜態(tài)<0.072mA。 (3)報警電流:10mA。 (4)使用環(huán)境:相對溫度-2038度。 (5)相對濕度<

7、;80%。 (6)輸出音頻功率 >85db。3 家用紅外現(xiàn)場報警器設(shè)計內(nèi)容3.1 選擇系統(tǒng)方案方案一:用倍頻振蕩器,隔離振蕩器,高頻放大輸出電路,報警音效電路和電源電路組成無線防盜報警電路。用戶可使用FM調(diào)頻收音機在遠(yuǎn)處接收到報警信號。將產(chǎn)生的基準(zhǔn)頻率信號經(jīng)倍頻振蕩器四倍頻放大后,送入隔離放大器進(jìn)一步二倍頻放大,產(chǎn)生八倍頻超高頻信號加至高頻放大輸出電路。報警音效電路通電工作后,輸出報警音效電信號,該信號經(jīng)放大后,用變化的音頻振蕩信號對超高頻振蕩信號進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制后的高頻載波信號發(fā)射出去。用戶在遠(yuǎn)處通過FM調(diào)頻收音機即可接收到報警音響信號。其原理圖如3-1所示:圖3-1 方案一原理圖方案二

8、:采用52系列單片機是在系統(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轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)BISS0001放大送出TTL電平至STC89C52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)備完成相應(yīng)動作。當(dāng)報警位置被確定之后,人為中斷消除后,熱釋電紅外傳感器繼續(xù)采集數(shù)據(jù)。其原理圖如3-2所示: 圖3-2 方案二原理圖方案比較:方案一和方案二都能的完成設(shè)計任務(wù),其中,方案一所用原理為振幅調(diào)制,用報警音效電信號控制高頻載波的振幅。方案二的原理是用到無線發(fā)射模塊和無線接收模塊,通過接收無線電信號,改變電平高低,從而控

9、制報警器的工作狀態(tài)。從原理上看兩個方案都沒有問題,考慮實際的條件,由于方案一電路復(fù)雜,較難實現(xiàn)功能,而方案二電路簡單,用到的元器件比較常見,硬件做起來比較簡單,程序也不復(fù)雜,所以本次課程設(shè)計最選擇的是方案二。3.2 家用紅外現(xiàn)場報警器的總體設(shè)計本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。實現(xiàn)當(dāng)熱釋電紅外傳感器探測到有人闖入時,單片機驅(qū)動蜂鳴器和LED報警,最后人為中斷結(jié)束聲光報警。此設(shè)計軟件部分可劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、紅外遙控、報警、中斷、模式選擇幾個模塊。硬件電路可劃分為:熱釋電紅外傳感器及其相關(guān)電路、蜂鳴報警器電路、單片機控制電路、晶振電路、復(fù)位電路、LED控制電路。所有的硬件設(shè)備都由相關(guān)的軟件

10、控制管理。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,STC89C52單片機就是設(shè)計的中心單元,所以此系統(tǒng)也是單片機系統(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。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。本設(shè)計的構(gòu)成框圖如圖3-3所示:圖3-3 總體設(shè)計框圖3.3 家用紅外現(xiàn)場報警器工作原理本設(shè)計處理器采用52系列單片機,在系統(tǒng)軟件控制下工作。設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光

11、譜轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)BISS0001放大送出TTL電平至STC89C52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)備完成相應(yīng)動作。當(dāng)報警位置被確定之后,人為中斷消除后,熱釋電紅外傳感器繼續(xù)采集數(shù)據(jù)。3.4 單片機的選擇STC和AT89系列有很多相同點都支持ISP在線編程功,但AT89S51-是模擬ISP,不是真正的ISP??梢圆挥冒嘿F的編程器,只用自己做一個編程即可(注:AT的AT89CXXx系列不能在線編程,AT89SXX系列可以)。都是40引腳兩種單片機。不同的是,STC的在線編程方式是通過串口,需要一個MAX232芯片

12、做串口通信電路,AT的是并口編程方式,需要一個74HC244來做并口通信電路(可以不要這個芯片,但對你的電腦有危險)。 AT89系列51是指ATMEL出的51單片機,特點是AT發(fā)揮了自己在FLASH上的特長,把flash儲存器集成到單片機里(傳統(tǒng)的51單片機內(nèi)部是沒有flash儲存器的裸核。),其實和標(biāo)準(zhǔn)的51單片機沒有太大不同,認(rèn)為就是標(biāo)準(zhǔn)51單片機。這些單片機都是要把晶振頻率除以12后才是機器周期,所以比較慢。STC系列價格最便宜,功能比較多,抗干擾能力最強,串口編程比較與并口編程更容易掌握。并且STC單片機可以理解成是把傳統(tǒng)51單片機AD芯片定時芯片復(fù)位芯片全做到一個芯片里,同時還內(nèi)置R

13、C振蕩,單片機的運行速度也比傳統(tǒng)51快了12倍。使用后自然比51要方便許多。綜合以上幾點,本設(shè)計選擇了STC89C52作為系統(tǒng)的單片機。3.5 傳感器的選擇由于本系統(tǒng)的設(shè)計目的是以探測人體的紅外輻射信號,轉(zhuǎn)換成電電信號引起傳感器驅(qū)動聲光報警。所以整個系統(tǒng)的靈敏度、穩(wěn)定性等參數(shù)都直接受到此單元的影響,所以采用這種熱釋電紅外傳感器檢測裝置是本設(shè)計的一個關(guān)鍵問題。方案一:采用主動式紅外檢測探頭。其原理是該探頭本身包含有一個紅外線發(fā)射裝置和一個接收裝置,在探頭正常工作時,其中的發(fā)射裝置向外發(fā)射出紅外光線,當(dāng)其監(jiān)測范圍內(nèi)沒有障礙物的時候,探頭接收端接收不到發(fā)送端發(fā)射出的紅外光線,紅外接收管截止;當(dāng)有障礙

14、物進(jìn)入探頭的監(jiān)測范圍時,探頭中發(fā)射裝置發(fā)射出來的紅外光被障礙物反射回去,使接收管能夠接收到反射回來的紅外光線,接收管導(dǎo)通。方案二:采用熱釋電紅外探頭來檢測。其原理是因為正常情況時人體會發(fā)出波長在10微米左右的紅外線,被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射出來的紅外線而進(jìn)行工作的。當(dāng)人體進(jìn)入熱釋電紅外探頭的監(jiān)測區(qū)域時,因人體溫度與環(huán)境溫度有明顯差別,當(dāng)傳感器檢測到環(huán)境有溫度變化時就會輸出一定電壓值;若無人或動物進(jìn)入檢測區(qū),或者在探頭監(jiān)測區(qū)域內(nèi)保持靜止,則環(huán)境溫度沒有變化,傳感器就不會有輸出,所以這種傳感器適合用于檢測運動的人或者動物。紅外檢測單元是整個設(shè)計系統(tǒng)的核心。方案一所提到的使用主動式紅外探頭,

15、自身發(fā)出紅外光線,靠檢測是否有障礙物反射回紅外光線來判斷是否該輸出觸發(fā)信號。雖然這種傳感器探測可靠性比較高,但是其發(fā)出的光束較窄,因此一般的主動式探測器的探測方式是點到點,而不是一個空間范圍。如果要對一個空間進(jìn)行布防,就需要有多個主動式探測器,造價較高。而方案二中提到的熱釋電紅外傳感器則可以在比較寬的范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)使用涅菲爾光學(xué)透鏡輔助聚焦時,熱釋電紅外傳感器的感應(yīng)距離可達(dá)8m,檢測角度可達(dá)89º,靈敏度較高,受外界干擾較小。所以本單元選用方案二。圖3-4 傳感器實物圖4 現(xiàn)場家用紅外報警器硬件設(shè)計紅外現(xiàn)場防盜報警器由紅外探測電路及報警電路組成,是一種實用的威懾性質(zhì)的報警工具。在

16、防范的區(qū)域裝上報警器后,一旦有盜賊進(jìn)入紅外探測的防范區(qū)域,報警器立即周期性發(fā)出刺耳的警報聲,起威懾及警示作用。本設(shè)計硬件主要包含了單片機、傳感器、復(fù)位電路、顯示電路、聲光報警電路、按鍵電路。分別對它們的基本原理、原理圖進(jìn)行介紹,對整個硬件的設(shè)計實物也進(jìn)行了展示。4.1 單片機本設(shè)計采用STC89C52型號的單片機,這種型號單片機是集成在一塊芯片上的完整簡單計算機系統(tǒng)模式。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上,但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件。如:CPU、內(nèi)存、外部總線等同時集成諸如通訊接口、定時器、數(shù)碼管等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以講聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)等功能模塊都集成在

17、一個芯片上。本系統(tǒng)利用單片機的P1.0、P1.1接通兩個獨立按鍵用于模式選擇,P1.3接通熱釋電紅外傳感器。P2.0、P2.1、P2.3分別接通聲光報警顯示的LED燈,P2.3接通蜂鳴器。單片機上S2、S1管腳接通晶振電路。最后把復(fù)位電路接通到單片機RST接口上。STC89C52的四十引腳的管腳圖如圖4-1所示。 圖4-1 stc89c52引腳圖4.2 傳感器熱釋電紅外報警系統(tǒng),總體設(shè)計思路是由探測發(fā)射電路和接收報警電路兩部分組成。探測發(fā)射電路通過熱釋電紅外探測器探測人體的紅外輻射信號,并經(jīng)過放大、編碼和發(fā)射等環(huán)節(jié),將人體的移動信號轉(zhuǎn)為電信號應(yīng)用無線電技術(shù)發(fā)射出去;而接收報警電路則是通過對電信

18、解調(diào)、譯碼和聲光報警等環(huán)節(jié),將電信號轉(zhuǎn)為聲音、光源信號,從而達(dá)到報警的目的。人體有恒定的體溫,一般在37,所以會發(fā)出特定波長為10m左右的紅外線。被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的10m左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10m左右的紅外線,通過菲涅爾濾光片增強后,聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源泉通常采用熱釋電元件。其中熱釋電傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線,并將其轉(zhuǎn)變成電壓信號,同時他還能鑒別出生物和其他非生物。圖4-2 熱釋電紅外無線感應(yīng)器探測發(fā)射和接收電路4.3 單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)主要由三個部分組成:1) 復(fù)位系統(tǒng):   當(dāng)引腳9出現(xiàn)2個機器周期以上高電平時

19、,單片機復(fù)位,程序從頭開始運行。2)時鐘系統(tǒng):   有振蕩器電路產(chǎn)生頻率等于晶振頻率,這時用的是外界晶振。 也可以又外部單獨輸入,此時XTAL2腳接地,時鐘信號由XTAL1輸入。3)電源系統(tǒng):  VCC,和 GND引腳,供電電壓4-5.5V。4.4 按鍵電路本設(shè)計的利用個三個獨立按鍵,分別是獨立按鍵S2、獨立按鍵S3、獨立按鍵S4。其中S2是手動報警模式選擇鍵,S3是布防報警模式選擇鍵,S4是取消報警鍵。按鍵S2和S3分別接到單片機的P1.2和P1.1管腳上,取消報警按鍵S4接到單片機P1.0引腳上。當(dāng)熱釋電紅外傳感器打開后,首先判斷按下S2、S3中哪個

20、按鍵。其次聲光報警后,工作人員發(fā)現(xiàn)有人進(jìn)入后,就可以關(guān)閉報警,即采用中斷方式,當(dāng)按下按鍵S4后,關(guān)閉報警模式。最后中斷返回,等待下一次的模式選擇。采用人為中斷,而不是延時中斷,是防止報警時間不容易被工作人員掌控。本設(shè)計的按鍵電路電路圖如圖4-3所示。 圖4-3 按鍵電路4.5蜂鳴器報警電路圖4-4 蜂鳴器報警電路4.6 紅外遙控電路設(shè)計對紅外遙控進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,必須先了解一外通信基本原理,紅外數(shù)據(jù)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn),紅外線遙控原理等;還要對設(shè)計的有一個比較清楚的方案。4.6.1 紅外通信基本原理些有關(guān)的原理和標(biāo)準(zhǔn)紅外遙控是單工的紅外通信方式,本設(shè)計的紅外遙控采用以通信方式為基礎(chǔ)的紅外遙控,而且本設(shè)計也使用

21、了紅外通信技術(shù),故著重分析紅外通信的基本原理。紅外通信是利用紅外技術(shù)實現(xiàn)兩點間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。它一般由紅外發(fā)射和接收系統(tǒng)兩部分組成。發(fā)射系統(tǒng)對一個紅外輻射源進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射紅外信號,而接收系統(tǒng)用光學(xué)裝置和紅外探測器進(jìn)行接收,就構(gòu)成紅外通信系統(tǒng)。紅外線是波長在750nm至1mm之間的電磁波,它的頻率高于微波而低于可見光,是一種人眼看不到的光線。紅外通信一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線,波長在0.75um至25um之間。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IRDA)成立后,為了保證不同廠商的紅外產(chǎn)品能夠獲得最佳的通信效果,紅外通信協(xié)議將紅外數(shù)據(jù)通信所采用的光波波長的范圍限定在850至900nm之內(nèi)。紅外通信的基本

22、原理是發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號(載波信號),通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制(PWM)和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制(PPM)兩種方法。脈時調(diào)制(PPM)是紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IRDA)和國際電子電工委員會(IEEE)都推薦的調(diào)制方式,本設(shè)計采用脈時調(diào)制方法,即用兩個脈沖串之間的時間間隔來表示二進(jìn)制信息,數(shù)據(jù)比特的傳送仿照不帶奇偶校驗的RS232通信,首先產(chǎn)生一個同步頭,然后接著8位數(shù)據(jù)比特,如圖4-5所示。-圖4-5 PPM調(diào)制波形圖-t1t1t2t3二進(jìn)制0二進(jìn)制1-4.6.2 紅外線遙控原理紅處線發(fā)射/接收控制電

23、路均采用8051單片機來實現(xiàn),電路簡單,輸出控制方式可選擇,實用性強。體工作過程如下: 發(fā)射時:首先,將從串行發(fā)射口P3.1送出的數(shù)據(jù)反饋到P1.1口時行內(nèi)部調(diào)制,再從P1.2口送出,再經(jīng)過紅外發(fā)射二極管發(fā)射出去,發(fā)射距離為10m。接收時:采用與發(fā)射部分配套的紅外接收頭,將發(fā)射出的數(shù)據(jù)接收后送到串行口P3.0中,再由系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)接收數(shù)據(jù)是否與發(fā)送數(shù)據(jù)是否相符,相符則開鎖,以發(fā)光二極管D2亮來表示,不相符則放棄,以發(fā)光二極管滅來表示。4.6.3 遙控發(fā)射電路設(shè)計遙控發(fā)射電路利用通用的紅外發(fā)射管,如圖4-6所示;從圖中可以看出,遙控發(fā)射裝置是利用8051單片機作為控制部分,控制圖中的發(fā)光二極光發(fā)射

24、出紅外線,從而使本機中的紅外接收部分感應(yīng),然后解碼,對照接收到的信號是否正確,如果正確就正常開鎖,完成遙控開鎖任務(wù)。 圖4-6遙控發(fā)射電路遙控開鎖部分的具體操作如下:當(dāng)選擇遙控開鎖時,本機鍵便會被封鎖.這時,用戶手執(zhí)遙控器按下圖2-4 單片機上的P1.0口上的按鍵時,便有數(shù)字從單片機的P1.2口發(fā)出,發(fā)送的過程如下:先將從P3.0送出5FH,然后將5FH反饋到P1.1口進(jìn)行內(nèi)部調(diào)制,調(diào)制的規(guī)則是“0”電平調(diào)制,“1”電平不調(diào)制,最后將調(diào)好的數(shù)據(jù)從P1.2口通過紅外發(fā)光二極管以波長為940mm的紅外光發(fā)出紅外遙控信號。然后,在本機控制電路中單片機的P3.0口接有與紅外發(fā)光二極管配套的接收頭,將接

25、收的光信號轉(zhuǎn)換成電信號數(shù)據(jù)。最后,通過系統(tǒng)與內(nèi)部原先設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較確認(rèn),如果一致便可開鎖,如果不一致放棄開鎖。5 現(xiàn)場家用紅外報警器軟件設(shè)計5.1 主程序工作流程圖 開始布防按鍵按下下倒計時結(jié)束20秒倒計時開始檢測到有無信號蜂鳴器報警,發(fā)光二級管閃爍緊急按鍵按下YYN蜂鳴器報警結(jié)束 圖5-1 主程序流程圖5.2 按鍵子程序流程圖按下獨立按鍵S2手動報警模式按下獨立按鍵S3清除聲光報警按下獨立按鍵S4布防報警模式開始 圖5-2 按鍵程序流程圖6 總結(jié)6.1 硬件調(diào)試及調(diào)試中遇到的問題 第一步為目測,單片機應(yīng)用系統(tǒng)電路全部手工焊接在覆銅板上,因此對每一個焊點都要進(jìn)行仔細(xì)的檢查。檢查它是否有虛焊

26、、是否有毛剌等。第二步為萬用表測試,先用萬用表復(fù)核目測中認(rèn)為可疑的連線或接點,查看它們的通斷狀態(tài)是否與設(shè)計規(guī)定相符,再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。第三步為加電檢查。當(dāng)系統(tǒng)加電時,首先檢查所有插座或器件引腳的電源端是否有符合要求的電壓值,接地端電壓值是否接近零,接固定電平的引腳端是否電平正確。第四步是聯(lián)機檢查。在對硬件電路調(diào)試過程中,還遇到了不少問題,第一次把所有的元件都焊上去后,都準(zhǔn)備調(diào)試了,才發(fā)現(xiàn)正負(fù)電源的插針離得太近了,不容易接電源,本不該犯的錯誤,這些都是由于自己的粗心大意造成的,所以說,做任何事情都需經(jīng)過“三思而后行”,來不得半點的馬虎,否則浪費了時間和精力。6.2 結(jié)論

27、經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計使我進(jìn)一步認(rèn)識到大學(xué)所學(xué)課程的重要性,通過自己的親自實踐,加深了我對傳感器、模擬電路中基本概念、基本電路的工作原理和單片機基本設(shè)計方法、C語言的編寫簡單函數(shù)的理解,提高了自身的水平和能力,使我更深刻地認(rèn)識到了單片機和傳感器對于實際生產(chǎn)生活和未來工作的重要影響。設(shè)計完成熱釋電紅外傳感器式報警器后,我深刻地了解了它的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、應(yīng)用范圍和性能參數(shù)等方面的內(nèi)容。本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器,它的制作簡單、成本低、安裝比較方便,而且防盜性能比較穩(wěn)定,抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽,不易被盜賊發(fā)現(xiàn),同時它的信號經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理后方便和PC機通信,便于多用戶

28、統(tǒng)一管理。本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。硬件部分包括單片機控制電路、聲光報警電路、中斷電路等部分組成。處理器采用STC89C52單片機,整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。此次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我們綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)?;仡櫰甬厴I(yè)設(shè)計,可以說得是苦多于甜,但是可以學(xué)到很多的東西,不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識,而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合的重要性,只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論與實踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正的提高自己實際動手能力和獨立思考的能力。以前對所學(xué)過的知識

29、理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,比如說不懂一些元器件的使用方法,對開發(fā)板不太了解,對單片機C語言掌握得不好,通過這次課程設(shè)計之后,一定把以前所學(xué)過的知識總結(jié)與加固。 致謝在本次畢業(yè)設(shè)計中,我得到了指導(dǎo)老師的熱心指導(dǎo)。自始至終關(guān)心督促畢業(yè)設(shè)計進(jìn)程和進(jìn)度。幫助解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的許多問題。還不斷向我傳授分析問題和解決問題的辦法,并指出了正確的努力方向,使我在畢設(shè)過程中少走很多彎路。同時,他還提供給我們專門的各種設(shè)備及場所,使我在調(diào)試過程中能夠有充足的時間。在這里非常感老師的指導(dǎo)和幫助,并致以誠摯的謝意!同時,身邊的同學(xué)給了我許多的幫助。在此,我向身邊關(guān)心我的同學(xué)致以誠摯的謝意!另外,系里的領(lǐng)導(dǎo)和老

30、師也給了我們必要的指導(dǎo),我也向系和年級的領(lǐng)導(dǎo)們表示衷心的感謝!最后感謝學(xué)院對我這幾年的培養(yǎng)。 參考文獻(xiàn) 1胡萍.串口通信的紅外報警器的研制J.計算機與現(xiàn)代化,2010(10):15-16.2唐德琴.電子溫度測量儀器技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究J.電子科學(xué)技術(shù),2009,27(1):1-83李行善.基于串口組件的體系結(jié)構(gòu)J.電子串口與儀器學(xué)報,2010(08):15-16.4姜道連等.用于AT89C51設(shè)計紅外報警器的設(shè)計與制作J.國外電子元器件,2010(12):31-34.5馮國進(jìn)嵌入式Linux驅(qū)動程序設(shè)計從入f-J至U精通D田北京:清華大學(xué)出版社,20086蔡文齋. 專業(yè)級串口調(diào)試器設(shè)計. 現(xiàn)代電子

31、技術(shù), 2010.7熊如貴.串口通信感應(yīng)裝置J.電子制作,2009(6):23-31.8 時德鋼等.基于串口通信的紅外報警器的研究J.計算機測量與控制,2009,10(7):480-482.附錄1總體原理圖設(shè)計2仿真圖設(shè)計3 PCB圖設(shè)計4 實物圖5程序源代碼#include <reg52.h> /調(diào)用單片機頭文件#define uchar unsigned char /無符號字符型 宏定義變量范圍0255#define uint unsigned int /無符號整型 宏定義變量范圍065535#define key_io P1uchar key_can;/ 紅外熱釋電平時為0

32、有輸出為1sbit beep = P23; /蜂鳴器定義sbit red = P22; /紅色發(fā)光二極管定義sbit green = P21; /綠色發(fā)光二極管定義sbit yellow = P20; /黃色發(fā)光二極管定義sbit hw = P13; /紅外熱釋傳感器定義bit flag_300ms = 0;uchar flag_alarm ; /報警標(biāo)志位uchar flag_bufang ; /布防標(biāo)志位uchar flag_bufang_en ; /布防標(biāo)志位使能uint flag_value; /用做定時器的變量sbit P32=P32;uchar hw_table4;bit flag

33、_jiema_en; /紅外接收完標(biāo)志位紅外遙控對應(yīng)的數(shù)據(jù)字節(jié)hw_table245 46 4744 40 4307 15 0916 19 0d0c 18 5e08 1c 5a42 52 4a */*1ms延時函數(shù)*/void delay_1ms(uint q)uint i,j;for(i=0;i<q;i+)for(j=0;j<120;j+);/*獨立按鍵程序*/uchar key_can; /按鍵值void key() /獨立按鍵程序static uchar key_new;key_can = 20; /按鍵值還原P1 |= 0x07;if(P1 & 0x07) != 0

34、x07)/按鍵按下delay_1ms(1); /按鍵消抖動if(P1 & 0x07) != 0x07) && (key_new = 1)/確認(rèn)是按鍵按下key_new = 0;switch(P1 & 0x07)case 0x06: key_can = 3; break; /得到按鍵值 case 0x05: key_can = 2; break; /得到按鍵值 case 0x03: key_can = 1; break; /得到按鍵值 else /按鍵松開key_new = 1;/*對應(yīng)不同按鍵處理*/ void key_with()if(key_can = 1)

35、 /按鍵緊急報警flag_alarm = 1; /報警標(biāo)志位 ; if(key_can = 2) /布防按鍵flag_bufang_en = 1;if(key_can = 3) /取消報警 把變量清零flag_alarm = 0; flag_bufang = 0; flag_bufang_en = 0;flag_value = 0;beep = 1;red = 1; /關(guān)閉紅燈green = 1; /關(guān)閉綠燈yellow = 1; /關(guān)閉黃燈 /*定時器0初始化程序*/void time_init() EA = 1; /開總中斷TMOD = 0X01; /定時器0工作方式1ET0 = 1; /

36、開定時器0中斷 TR0 = 1; /允許定時器0定時/*紅外報警處理*/ void hongwai_dis()if(flag_alarm = 1) /報警red = red; /紅燈報警beep = beep; /蜂鳴器報警if(flag_bufang_en = 1) /準(zhǔn)備開始布防green = green; /綠燈閃 if(flag_bufang = 1) /確認(rèn)布防green = 0; /如果延時布防成功 綠燈長亮if(hw = 1) /紅外有輸出flag_alarm = 1;void delay_100us(uchar z)/12M uchar x,y; for(x=0;x<z;x+) for(y=0;y<20;y+);void init_int0() /外部中斷0初始化EX0=1; /允許外部中斷0中斷EA=1; /開總中斷IT0 = 1; /外部中斷0負(fù)跳變中斷void hongwaiyaokong_dis()if(flag_jiema_en = 1)flag_jiema_en = 0;if(hw_table2 = 0x0c) /按鍵緊急

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