基于單片機控制的家庭智能防盜警報系統(tǒng)設(shè)計說明

1、 信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)設(shè)計(論文)題目: 基于單片機控制的智能家庭 防盜報警系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè): 樓宇智能化工程技術(shù) 班 級: 樓宇10-1班 學 號:姓 名:指導教師: 二一二年十二月二十日23 / 27信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學 生姓 名肖杰學號1059009班級樓宇10-1專業(yè)樓宇智能化工程技術(shù)設(shè)計（或論文）題目基于單片機控制的智能家庭防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計指導教師職稱工作單位與所從事專業(yè)聯(lián)系方式備 注教授信息職業(yè)技術(shù)學院于杰工程師能士智能港科技設(shè)計（論文）容：1設(shè)計主要容：(1)設(shè)計一種家庭用、與線連接、操作簡單、工作穩(wěn)定可靠的智能防盜報警裝置。(2)防盜報警

2、系統(tǒng)的設(shè)計（3）完成單片機硬件設(shè)計和軟件流程設(shè)計進度安排：第48周：查找資料選擇參考方案； 第911周：確定設(shè)計方案；第1214周：試驗、調(diào)試，撰寫論文初稿； 第1516周：檢查定稿；第1718周：答辯。主要參考文獻、資料(寫清楚參考文獻名稱、作者、出版單位)：單片機應(yīng)用技術(shù)（C語言版），王靜霞主編，電子工業(yè)電子技術(shù)基礎(chǔ)，呂強主編，機械工業(yè)智能小區(qū)弱電工程設(shè)計與實施，連業(yè)、暢編著，中國電力審批意見教研室負責人：年月日備注：任務(wù)書由指導教師填寫，一式二份。其中學生一份，指導教師一份。目 錄摘 要1第1章 緒論21.1 發(fā)展概況與設(shè)計背景21.2 本設(shè)計概述2第2章 方案選擇32.1 方案選擇42

3、.2 主控芯片單片機的選擇42.2.1 AT89C51的引腳結(jié)構(gòu)42.2.2 AT89C51的主要性能52.3 傳感器的選擇52.3.1 傳感器的紅外輻射與紅外探測的原理結(jié)構(gòu)52.3.2 紅外測原理62.3.3 熱釋紅外傳感器的結(jié)構(gòu)62.3.4 菲涅爾透鏡92.4 熱釋電紅外傳感器控制電路芯片的選擇10第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計123.1 低頻帶通放大電路123.2 電壓比較整形電路133.3 聲音報警電路143.4 燈光警示電路153.5 狀態(tài)顯示電路163.6 供電電源電路163.7 單片機最小系統(tǒng)17第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計184.1 主程序流程圖184.2 中斷函數(shù)流程圖18第5章 結(jié)論20致2

4、1參考文獻22附錄123附錄224摘 要本系統(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、低頻帶通放大電路、電壓比較整形電路、聲音報警電路、燈光警示電路、狀態(tài)顯示電路、供電電源電路等部分組成。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。關(guān)鍵詞 單片機；紅外傳感器；數(shù)據(jù)采集；報警電路第1章 緒論1.1 發(fā)展概況與設(shè)計背景隨著社會的

5、不斷進步和科學技術(shù)、經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們生活水平得到很大的提高，人們私有財產(chǎn)也不斷地增多，因而也對防盜措施提出了新的要求。本設(shè)計就是為了滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要而設(shè)計的家庭式電子防盜系統(tǒng)。它在以前的防盜器基礎(chǔ)上進行了很大的改進，不但可以用于單一的住宅區(qū)，也可以規(guī)模用于比較大規(guī)模住宅區(qū)的防盜系統(tǒng)，它的工作性能好，不易出現(xiàn)不報和誤報現(xiàn)象，安全可靠。不僅如此，它使用了單片機做信號處理器，這樣有利于與計算機相連接，利用計算機統(tǒng)一管理，使整個小區(qū)的住戶基本情況、資料等在計算機存儲起來，方便來訪人的查詢和保安人員的統(tǒng)一管理。目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報警器、開關(guān)電子防盜報警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報警

6、器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點：（一）壓力觸發(fā)式防盜報警器由于壓力板式安裝在墊子，當主機停止工作，主人在家走動時，都很容易失報和誤報，其可靠性低。（二）開關(guān)式電子防盜報警器一般只有一個定點，有效圍小，而且各種開關(guān)也易壞，失報和誤報率就高，不可靠。（三）遮光式觸發(fā)防盜報警器在受到太照射就會引起誤報，同時如果由于風吹窗簾的擺動等遮住了光也會引起誤報，所以這種報警器的可靠性也不高。再者，就閉路監(jiān)控電路防盜系統(tǒng)而言：它的安裝線路復雜，而且技術(shù)要求比較高，價格也比較昂貴，不利于廣泛利用。1.2 本設(shè)計概述綜合以上報警器的不足，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

7、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)處理后利于跟PC機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理。本設(shè)計遵循國家相關(guān)法規(guī)和政策和行業(yè)規(guī)。比如：GB 12663-2001防盜報警控制器通用技術(shù)條件；GB 50394-2007入侵報警系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)；GB/T 165721996防盜報警中心控制臺；GB 50348-2004安全防工程技術(shù)規(guī)；第2章 方案選擇2.1 方案選擇防盜報警系統(tǒng)一般是由入侵探測器、防盜報警控制器和接警中心（硬件加軟件）組成。它的最簡單形式是本地（家庭、單位）報警系統(tǒng)，它的組成部分是入侵探測器和本地報警

8、控制器，以與聲光報警器。該系統(tǒng)設(shè)計方案有以下兩種：方案一；利用固定點聯(lián)網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)來實現(xiàn)家庭防盜報警，該系統(tǒng)由編程主機、探測器、門磁和遙控器組成，一旦發(fā)生警情，能把報警信息通過郵電通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的固定上，同時向接警中心報告，中心聯(lián)網(wǎng)電腦可通過電子地圖、數(shù)據(jù)庫、電腦語音提示、監(jiān)聽現(xiàn)場情況，顯示發(fā)生警情的單位、地址、方位、發(fā)案時間、所轄派出所經(jīng)歷分布，與時調(diào)動警力做出快速處理。方案二；通過傳感器檢測家庭安全隱患，把檢測結(jié)果送入單片機，通過單片機控制報警燈和高音報警器的啟動。通過比較，方案二能滿足我們實時快捷的要求，更加簡單有效，固本設(shè)計選擇方案二。2.2 主控芯片單片機的選擇AT

9、89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)

10、提供了一種靈活性高且價廉的方案。故此設(shè)計采用AT89C51。2.2.1AT89C51的引腳結(jié)構(gòu)AT89C51的引腳結(jié)構(gòu)如圖21所示：圖2-1 AT89C51的引腳結(jié)構(gòu)圖2.2.2AT89C51的主要性能1與MCS-51單片機產(chǎn)品兼容24k字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器31000次擦寫周期4全靜態(tài)操作：0HZ24HZ5三級程序存儲器鎖定632個可編程I/O口線7兩個16位定時器/計數(shù)器8五個中斷器9可編程串行通道10低功耗空閑和掉電模式11看門狗定時器2.3傳感器的選擇2.3.1傳感器的紅外輻射與紅外探測的原理結(jié)構(gòu)熱釋電傳感器是利用紅外輻射與紅外測溫的原理來探測的,紅外測溫屬非接觸式測溫，是測

11、溫技術(shù)中的主要手段，其特點是測溫圍廣，響應(yīng)速度快和不明顯破壞被測對象溫度場，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等領(lǐng)域。非接觸紅外測溫有以下幾點優(yōu)點：1.測量不干擾被測溫場，不影響溫場分布，從而具有較高的測溫準確度。2.測溫圍寬。3.探測器的響應(yīng)時間短，反應(yīng)速度快，易于快速與動態(tài)測量。4.不必接觸被測物體，操作方便。5.可以確定微小目標的溫度。非接觸測溫技術(shù)的意義是顯而易見的。隨著工農(nóng)業(yè)、國防事業(yè)、醫(yī)學的發(fā)展，對溫度測量越來越迫切。在某些場合，溫度測量逐步上升為主要矛盾，引起了各方面的普遍重視。通常將電磁波譜間隔在0.761000m的區(qū)域稱為紅外光譜區(qū)，紅外傳感器是一種新型的傳感器，能夠探測物體輻射

12、的紅外線。熱釋電元件的工作原理是基于熱釋電效應(yīng)，即在強電介質(zhì)溫度變化P的自然極化的存在，此時傳感器有電信號輸出，晶體的這種性質(zhì)被稱為熱釋電極或熱釋電效應(yīng)。有些熱釋電晶體，他們的自發(fā)極化方向能用外電場來改變，這些晶體稱作熱釋電鐵電體。例如：LiTaO2(鉭酸鋰)和BaTiO2(鈦酸鋇)等。為了使傳感器能夠長期穩(wěn)定地工作，提高靈敏度，增強抗干擾能力，這里選用了TGS晶體制作的雙型探測器。2.3.2紅外測原理紅外測溫是通過探測物體表面發(fā)射的能量來測量其溫度，由物理學可知，處于絕對溫度（273.15）以上的任何物體，都要釋放熱能，而紅外輻射溫度計測量其中與溫度有關(guān)波長圍的熱能，并將其轉(zhuǎn)換與溫度成比例的

13、電信號，由此測出其溫度。據(jù)斯蒂芬波茲曼常數(shù)，絕對黑體其溫度T于與輻射能之間的關(guān)系為：其中：為蒂芬波茲曼常數(shù)，其值為5.6697×10-12 w/cm2 ，k4為黑體的溫度；E0為黑體輻射能。實際多數(shù)物體為非黑體，其熱輻射公式為：E=E0其中：E為物體在一定溫度下的輻射能力；E0為與E在同一溫度下的黑體輻射能力；為黑度系數(shù)，表示物體的發(fā)射能力接近黑體的情況，其值在01之間。由上可知，任何物體只要溫度不是絕對零度都不斷地發(fā)射紅外輻射，物體的溫度越高，輻射的功率就越大，只要知道物體的溫度和它的比輻射率，就可算出它所發(fā)射的輻射功率。所以如果能量出物體的輻射功率，則可確定它的溫度。2.3.3

14、熱釋紅外傳感器的結(jié)構(gòu)紅外探測器是紅外熱釋傳感器的重要組成部分。它可以分成熱釋電探測器和光子探測器兩大類：其中，熱釋電探測器是電效應(yīng)工作的探測器，其響應(yīng)速度雖不如光子型，但由于它可在室溫下使用、光譜響應(yīng)寬、工作頻率寬，靈敏度與波長無關(guān)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域廣，容易使用。常用的熱釋電探測器如：LiTaO2(鉭酸鋰)探測器、BaTiO2(鈦酸鋇) 探測器等。如圖2-1為熱釋電紅外傳感器的電路圖。傳感器的敏感元為PZT，在上下兩面做上電極，并在表面加一層黑色氧化膜以提高其轉(zhuǎn)化效率。它的等效電路是一個在負載電阻上并聯(lián)一個電容的電流發(fā)生器，其輸出阻抗極高，而輸出電壓信號又極其微弱，故在管附有JFET與厚膜電阻，

15、以達到阻抗變大的目的。在管殼的頂部設(shè)有慮光鏡。圖2-1 熱釋電紅外傳感器的電路圖熱釋電體的自發(fā)極化強度與溫度有關(guān)。隨著溫度升高，自發(fā)極化強度下降。溫度升高到Tc時，自極化消失，此溫度稱為居里溫度。溫度超過居里溫度，鐵電體發(fā)生變化，從極化晶體變?yōu)榉菢O化晶體，極化強度變?yōu)榱?。由于自發(fā)極化，在與極化軸相垂直的晶體兩外表面上出現(xiàn)正負極化強度。但是這些面束縛電荷常常被晶體部或外部的電荷所中和，因而顯示不出來。因此不能在靜態(tài)條件下測量自發(fā)極化，但是自由電荷和面束縛電荷所需的時間很長，因晶體自發(fā)極化的弛豫時間很短，約1012s，因此當晶體經(jīng)受一定頻率的溫度變化時其體的自由電荷和外部雜散電荷便來不與中和變化著

16、的面束縛電荷，因此可在動態(tài)條件下測量自發(fā)極化。如果在熱釋電晶體沿極化軸的端面裝上電極，那么自發(fā)極化在電極上感應(yīng)的電荷量為：Q=APS當紅外輻射照射時，熱釋電晶體溫度升高，自發(fā)極化電晶體溫度升高，自發(fā)極化強度降低，因此電極表面上感應(yīng)電荷減少，這相當于“釋放”了一部分電荷，因此稱之為熱釋電現(xiàn)象。如圖2-2所示的電路連接負載，則在紅外輻射時，就有電流流過負載經(jīng)放大后成為輸出信號。圖2-2 熱釋電傳感器的電路連接若沒有經(jīng)過調(diào)制的紅外輻射熱釋電晶體，使溫度升高到一個新的平衡值，那么電極表面的感應(yīng)電荷也變化到新的平衡值，不再“釋放”電荷，也就不再輸出信號。因此，熱釋電探測器與其他熱釋探測器不同，它只存在溫

17、度升降的過程中才有信號輸出。所以利用熱釋電探測器探測的紅外輻射必須經(jīng)過調(diào)制。如果用調(diào)制頻率為f的紅外線照射熱釋電晶體，則晶體的溫度自發(fā)極化強度（PS）與其引起的面束縛作電荷密度均以頻率f作周期變化。如果1/f小于自由電荷中和面束縛電荷所需要的時間，那么在垂直于PS的晶體的兩個端面之間就會產(chǎn)生開路電壓。如果用負載電阻Rg把兩個電極連接起來，就會有熱釋電電流Is 通過負載。熱釋電晶體自發(fā)極化強度隨溫度變化，使電極表面感應(yīng)電荷發(fā)生變化，其等效電路如圖2-3所示。圖2-3熱釋電傳感器等效電路電流源的電流強度為Is為：式中：p一自發(fā)極化強度對溫度變化率，稱為熱釋電系數(shù)。2.3.4菲涅爾透鏡目前人體驗知系

18、統(tǒng)中的光調(diào)制器一般都采用多元陣列式菲涅爾透鏡，它起到紅外輻射收集器和調(diào)制器的雙重作用。熱釋電傳感器只有與菲涅爾透鏡配合使用才能發(fā)揮最大作用。菲涅爾透鏡實際是一個透鏡組，每個單元一般都只有一個不大的視場，且相鄰的視場既不連續(xù)，也不交叉，都相隔一個盲區(qū)(如圖2-4所示)。這樣，當人體在裝有菲涅爾透鏡的傳感器監(jiān)控圍運動時，人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡傳到傳感器上，形成一個不斷交替變化的盲區(qū)和亮區(qū)，使得敏感單元的溫度不斷變化，傳感器從而輸出信號，或者說，人體在監(jiān)控圍活動時，進人一個視場后，又走出這個視場，再進人另一視場對傳感器而言，相當于一會兒看到人，一會兒又看不到人，人體的紅外線輻射不斷改變傳感器

19、的溫度，使之有一個又一個相應(yīng)的電信號。圖2-4菲涅爾透鏡外形圖菲涅爾透鏡不僅可以形成亮區(qū)和盲區(qū)，而且還有聚用，其焦距一般在5cm左右菲涅爾透鏡一般由聚乙烯塑料片制成，呈乳白色半透明狀。需要說明的是:在每次接通電源時，傳感器要有幾秒到十幾秒的“預熱”時間，在這段時期該傳感器不起作用。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輸出的檢測信號很小。要經(jīng)過放大、比較等幾個環(huán)節(jié)才能輸出控制信號。使電路執(zhí)行相關(guān)動作。熱釋電紅外傳感器控制電路就是根據(jù)檢測信號的特點和輸出信號的要求，完成上述功能的電路。本套系統(tǒng)采用通用原件構(gòu)成熱釋電紅外傳感器的控制系統(tǒng)。如圖2-5是控制電路的結(jié)構(gòu)框圖：低頻放大比

20、較整形ViVo圖2-5控制電路的結(jié)構(gòu)框圖LM324系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算放大器。與單電源應(yīng)用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入圍包括負電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運算放大器可用圖2-7所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示

21、運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位一樣。LM324的引腳排列見圖2-7。圖2-6放大器圖2-7 LM324的引腳圖LM324的特點：1.短路保護輸出2.真差動輸入級3.可單電源工作：3V-32V4.低偏置電流：最大100nA 5.每封裝含四個運算放大器。6.具有部補償?shù)墓δ堋?.共模圍擴展到負電源8.行業(yè)標準的引腳排列 9.輸入端具有靜電保護功能第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1低頻帶通放大電路熱釋電紅外傳感器輸出的檢測信號很小，僅1mV左右，頻率為0.110HZ，需經(jīng)高增益、低噪聲低頻放大器放大后，才能進一步處理，一般來講，要求放大器的增益為6070dB,帶寬0.37HZ。放大器的帶寬對可靠性和靈

22、敏度有重要影響，帶寬窄，噪聲小誤動作率低；帶寬寬，噪聲大，誤動作率高！ 如圖3-1所示，本系統(tǒng)采用LM324中的兩個集成運算放大器構(gòu)成低頻帶通放大電路，LM324部集成了四個獨立的高增益運算放大器，其電流?。ǖ湫椭礗s=1.0mA），且與所加電源電壓的大小無關(guān)，頻率補償與偏置電流均采用了溫度補償措施，性能穩(wěn)定。采用單電源供電。圖3-1低頻帶通放大電路放大器要求：增益：6070DB帶寬：0.37HZ工作原理：放大電路的電壓增益為：A=1+2fR12C4/(1+2fR7C4)(1+2fR12C4)一般要求放大電路的增益為65DB。電路的上下限截至頻率為：FH=1/R12C7,FL=1/R7C4在單

23、電源供電的情況下，外加電壓分壓器后，可保證運放輸出電壓有較大的動態(tài)圍。靜態(tài)下應(yīng)將輸出端電位設(shè)在1/2處，方法是：ICA外接R4、R10分壓器，將1/2VCC引至運放的同相輸入端，這相當于將輸入偏置電壓墊高1/2VCC,從而使輸出電壓的靜態(tài)電位定在1/2VDD處。與ICA一樣，ICB為了保證運放輸出電壓有較大的動態(tài)圍，同樣設(shè)置了分壓器。3.2電壓比較整形電路圖3-2 門限電路電壓比較器的作用是將一個模擬電壓與一個參考電壓相比較。在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產(chǎn)生越變。本系統(tǒng)應(yīng)用LM324剩余的兩個集成運算比較器構(gòu)成一個雙限電壓比較器。雙限電壓比較器的工作原理:如圖3-2所示：基準電壓分別由(R

24、6+R14)和R14分壓提供。當輸入電壓VO1<6引腳電壓時，比較器輸出高電平；當VO1>13腳電壓時，比較器也輸出高電平。而當6引腳電壓<VO1<13腳電壓時，比較器輸出低電平。如圖3-3所示：圖3-3雙限電壓比較圖當人體通過菲涅爾透鏡組成的傳感器現(xiàn)場時，傳感器輸出一交變信號。其變化幅度大于13引腳電壓，小于6腳電壓，才能使比較器輸出高電平，否則為低電平，而前級放大器靜態(tài)時輸出電壓基本為1/2VCC，處在6引腳和13引腳電壓之間，故比較器輸出為0。所以兩引腳電壓的差值越接近1/2VCC，電路的靈敏度越高，但容易因噪聲干擾產(chǎn)生誤動作，若兩引腳的差值遠離1/2VCC，電路

25、的可靠性將提高，但靈敏度降低。一般基準電壓可按下列式子來計算：V差值=（45）VN式子中VN為噪聲電壓。傳感器給出的噪聲電壓，是指傳感器噪聲輸出的信號經(jīng)過70dB以上的放大后的噪聲電壓的峰-峰值。本產(chǎn)品的噪聲電壓大約為80mV,所以有V差值=（45）80mV=320400 mV.這樣，即照顧到靈敏度，又能保證電路有一定的可靠性。3.3聲音報警電路如圖3-4所示：高音報警電路選用12V的高音喇叭作為報警裝置，使用SS8050大功率三極管做驅(qū)動電路，當SPK為高電平時，三極管導通。反之則截至。本系統(tǒng)中經(jīng)過軟件設(shè)置使報警器真實模擬了聲音頻率均勻拉高，還原、再拉高的過程。形成頻率在9761945Hz之

26、間平滑遞增的聲音效果。實現(xiàn)報警器聲音非常逼真。圖3-4 報警電路3.4燈光警示電路如圖3-5所示：這里我們選用12V的炫目燈做燈光警示電路，因炫目燈在正常工作狀態(tài)下電流比較大，所以這里我們選用使用繼電器控制其開關(guān)的方案。這里我們照樣使用三極管驅(qū)動繼電器工作。圖3-5燈光警示電路并聯(lián)在線圈的兩端的是續(xù)流二極管，線圈在通過電流時，會在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當電流消失時，其感應(yīng)電動勢會對電路中的原件產(chǎn)生反向電壓。當反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時，會把原件如三極管，等造成損壞。續(xù)流二極管并聯(lián)在線兩端，當流過線圈中的電流消失時，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢通過二極管和線圈構(gòu)成的回路做功而消耗掉。叢而保護了電路

27、中的其它原件的安全。在電路中反向并聯(lián)在繼電器或電感線圈的兩端，當電感線圈斷電時其兩端的電動勢并不是立即消失，此時殘余電動勢通過一個二極管釋放，起這種作用的二極管叫續(xù)流二極管。3.5狀態(tài)顯示電路如圖3-6所示：本系統(tǒng)使用共陰極數(shù)碼管做為狀態(tài)顯示電路，在正常無人非法闖入室時數(shù)碼管的DP點閃爍，若有人闖入數(shù)碼管則顯示E來提示有人非法闖入。圖3-6 狀態(tài)顯示器在這里，串聯(lián)的幾個470歐電阻是限流電阻。因為數(shù)碼管是由發(fā)光二極管按照一定的順序排列制成的元件，每個發(fā)光二極管的阻非常小，正常工作電流大致在1025mA,如不串入限流保護電阻，直接連接很有可能瞬間燒壞數(shù)碼管。我們可以依公式來計算出限流電阻的阻值：

28、R=U/I;其中U=5V,I=（1015）mA,可得R=330500歐。這里我們選用典型值470歐。10K電阻為上拉電阻，以保證P0口可以輸出高電平。3.6供電電源電路如圖3-7所示，本系統(tǒng)采用L7805CV來做電壓芯片，因為其輸出電流可達1.5A,可滿足本系統(tǒng)5V供電電壓。圖3-7 供電電路在電源的兩端并聯(lián)的大電容和小電容起濾波作用。大電容是濾除低頻，小電容是濾除高頻。在其兩端再并入同系列的大小電容可獲得很寬頻率圍的濾波特性。3.7單片機最小系統(tǒng)如圖3-8所示，單片機的電源采用5V供電，時鐘電路也就是振蕩電路采用11.0592MHZ晶振，向單片機提供一個正弦波信號作為基準，決定單片機的執(zhí)行速

29、度。圖中的電容起穩(wěn)定作用。其復位電路采用混合復位電路，在上電的時候會自動復位，也可手動復位。方便在單片機死機的時候進行重啟。圖3-8 單片機最小系統(tǒng)第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1主程序流程圖如圖4-1所示:在開機后，單片機首先進行初始化，將數(shù)碼管、高音警報器、炫目燈等外設(shè)關(guān)閉，同時將中斷總允許位、外部中斷0允許位和定時計數(shù)器T1開啟，關(guān)閉外部中斷1允許位和定時計數(shù)器T0。其中布防/撤防按鍵用來觸發(fā)外部中斷0，熱釋電傳感器用來觸發(fā)外部中斷1，外部中斷1允許位的開啟與關(guān)閉由外部中斷0來控制。方便對報警器進行布防與撤防功能。定時計數(shù)器T0用來控制高音報警器的發(fā)音頻率以使其發(fā)出逼真的報警聲；定時計數(shù)器T1

30、用作延時函數(shù)。初始化完成后，若無中斷請求信號，系統(tǒng)則使數(shù)碼管的DP小點閃爍。圖4-1主程序流程圖初始化完成后，若布防/撤防按鍵第一次按下，則觸發(fā)外部中斷0，將外部中斷1允許位打開，也就是說現(xiàn)在單片機可以接收傳感器的信號并作出相應(yīng)的動作，若傳感器感受到在檢測圍有人活動，則將信號傳輸給單片機，觸發(fā)外部中斷1，使數(shù)碼管顯示E、同時炫目燈與高音報警器打開，實現(xiàn)聲光報警功能。4.2中斷函數(shù)流程圖圖4-2、圖4-3都為中斷函數(shù)流程圖圖4-2中斷流程圖圖4-3 中斷流程圖第5章 結(jié)論本設(shè)計采用KeilC51開發(fā)系統(tǒng)，完成了程序模塊規(guī)劃與各個模塊的設(shè)計與編程，實現(xiàn)了對信號處理過程的編程和調(diào)試。它具有電路簡單、

31、功能齊全、性能齊全、性價比高等特點，是一種經(jīng)濟、實用的家庭防盜報警系統(tǒng)。本論文完成了軟硬件主要功能模塊的設(shè)計，為進一步設(shè)計開發(fā)與功能擴展打下了良好的基礎(chǔ)。整個系統(tǒng)主要由AT89C51芯片、熱釋電傳感器、聲光報警、鍵控組成。性能好，工作穩(wěn)定，非常適合防盜報警領(lǐng)域。由于時間關(guān)系和水平有限，設(shè)計中存在著一些缺陷和不足，還有待于在今后的進一步設(shè)計過程中不斷完善。為了提高靈敏度，減少誤報率，可以采用攝像頭作為探測頭，將采集到的信號進行圖像處理與判斷后再決定是否報警。如果系統(tǒng)接收到報警信號后，保安人員可以通過查詢報警記錄來確定是否真有人經(jīng)過。隨著人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高，智能住宅小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)的功能

32、也將日趨完善。在新的產(chǎn)品化的管理系統(tǒng)中，人們將會越來越多的體驗到現(xiàn)代生活的氣息。致該課題是在我導師的悉心關(guān)懷和精心指導下完成的。他們嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深的感染和激勵著我。從設(shè)計的開始到最終完成，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學到了許多做人的道理。在我的課題開展過程中傾注著導師辛勤的汗水和心血。導師的為人師表、淵博的知識、寬廣的胸懷讓我備受教益，在此謹向?qū)焸冎乱哉\摯的意和崇高的敬意！通過本次畢業(yè)設(shè)計，我增強了理論與實踐結(jié)合的能力，設(shè)計過程中遇到各種問題在指導老師的幫助下得以解決，鍛煉了我的意志，更使我增強了信心。衷心感在我成長的路上指點幫助我的前輩們和

33、朋友們；衷心感在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、教授。參考文獻1 毅剛.MCS51單片機應(yīng)用設(shè)計.工業(yè)大學,1990年2 涂時亮.單片機軟件設(shè)計藝術(shù).科學文獻分社，19873 周航慈.單片應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù).航空航天大學，19904 華主編.MCS51單片機實用接口技術(shù).航空航天大學，19935 何立民.單片機應(yīng)用技術(shù)選編.航空航天大學，19966 毅;上班族,如何保護自己的家家庭防盜報警系統(tǒng)J;安防科技;2003年07期7 錢曉軍;家庭無線智能防盜報警系統(tǒng)J;安防科技;2003年07期8 宋松娥;安全防盜報警系統(tǒng)的組成與其作用J;中防產(chǎn)品信息;1993年02期9 冰彥;家庭無線智能防盜報警系統(tǒng)J;安防