紅外遙控報警器說明書

-.z編號2014年第七屆“圓融杯〞電子設(shè)計競賽參賽作品作品名稱：紅外遙控報警器團隊負(fù)責(zé)人：易鵬*毅軍*鵬宇指導(dǎo)單位：校電子科技協(xié)會指導(dǎo)老師：填表日期：2014年11月12日設(shè)計課題任務(wù)、功能要求說明及總體方案介紹1.引言家居防盜報警器的開展主要是基于傳感器之上，所以有必要先談?wù)劶t外傳感器的開展?fàn)顩r。而傳感器技術(shù)是21世紀(jì)人們在高新技術(shù)開展方面爭奪的一個制高點，各興旺國家都將傳感器技術(shù)視為現(xiàn)代高新技術(shù)開展的關(guān)鍵。從20世紀(jì)80年代起，日本就將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先開展的高新科技之首，美國等西方國家也將此技術(shù)列為國家科技和國防技術(shù)開展的重點。從而基于傳感器技術(shù)的防盜報警系統(tǒng)也得到了高速開展。傳統(tǒng)的防盜報警器都是檢測到有盜情的時候只在本地發(fā)出警報聲音，內(nèi)部沒有控制器，易被破壞失效，安裝，擴展也不方便。本文設(shè)計的家居防盜報警器利用單片機控制，功能強大，并且易于擴展成多用途的智能家居系統(tǒng)。本家居防盜報警器主要由紅外人體感應(yīng)模塊和單片機組成。感應(yīng)局部可以配以不同探頭，如門磁、煙霧、風(fēng)雨探頭、熱釋電探頭、溫度探頭等，可以實現(xiàn)防盜、防火、防水等多功能報警，安裝使用非常方便！無論是基于那種方式的防盜報警器，它的工作原理都是將探測到的信號，經(jīng)電路放大，并通過控制電路判斷是否屬于異常信號，再決定是否發(fā)送報警信號給報警電路,從而到達防盜的效果。2.工程概述家居防盜報警器主要是由人體感應(yīng)模塊、中央控制單元、數(shù)字顯示單元、按鍵電路、報警電路和電源電路等局部組成。系統(tǒng)的組成構(gòu)造如下：聲光報警提示模塊數(shù)碼管顯示模塊按鍵模塊晶振電路單片機聲光報警提示模塊數(shù)碼管顯示模塊按鍵模塊晶振電路單片機復(fù)位電路復(fù)位電路紅外發(fā)射與接收模塊紅外發(fā)射與接收模塊人體感應(yīng)模塊人體感應(yīng)模塊1、主機有三個控制按鍵，一個按鍵布防，一個按鍵是遇到緊急情況緊急報警〔或是測試鍵〕，一個是撤防。另一個為單片機的上電復(fù)位按鍵。2、按下布防按鍵后，30秒后進入監(jiān)控狀態(tài)〔此時有人靠近不報警〕，當(dāng)有人靠近時，熱釋紅外感應(yīng)到信號，傳回給單片機，單片機馬上進展報警。按下撤防按鍵解除布防。3、當(dāng)遇到特殊緊急情況時，可按下緊急報警鍵〔測試鍵〕，蜂鳴器進展報警?！睬疤崾窃诓挤艩顟B(tài)下！?。　?、布防時數(shù)碼管顯示“b〞，撤防時數(shù)碼管顯示“c〞，測試時或報警時數(shù)碼管顯示“-〞3.實施方案首先是為系統(tǒng)總體設(shè)計方案劃分功能模塊.第一局部是紅外人體感應(yīng)器；第二局部是主機(含顯示器,處理器,報警器等)；按鍵控制〔對防盜器實行布防和撤防以及測試)。其次是確定硬件電路的設(shè)計，包含芯片的選擇，具體電路的設(shè)計如探測電路、報警電路等等。最后就是軟件的設(shè)計，軟件的設(shè)計主要是以熟悉硬件電路的工作原理為前提來設(shè)計的。如今市場上成熟的防盜報警產(chǎn)品有被動式的、主動式的和多技術(shù)復(fù)合式的。但前兩者都有致命的缺點就是誤報率很高，而多技術(shù)復(fù)合式的防盜報警器誤報率很低，也是未來開展的主要方向。即使如此，我依舊設(shè)計的是被動式防盜報警器，因為我以目前的水準(zhǔn)很難對已成熟的產(chǎn)品有所突破而設(shè)計出一流的產(chǎn)品。個人認(rèn)為設(shè)計防盜報警器的意義在于設(shè)計的過程，在設(shè)計的過程中我們才會把這幾年在學(xué)校里學(xué)到的融合，同時也讓自己明白我們的學(xué)習(xí)道路還很遙遠。被動式紅外傳感技術(shù)是利用紅外光敏器件將活動生物體發(fā)出的微量紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號,并進展放大,處理,它能可靠的將運動著的生物體(人)和飄落的物體加以區(qū)別。同時它還具有監(jiān)控*圍大，隱蔽性好，抗干擾能力強和誤報率低等特點。被動式紅外入侵報警器又稱熱釋電紅外入侵報警器，由光學(xué)系統(tǒng)，紅外傳感器和信息處理三局部組成。目前與紅外傳感器配套的光學(xué)系統(tǒng)有三種，即反射式、透射式和折射式。其中反射式光學(xué)系統(tǒng)的靈敏度最高，其探測距離可達25～60m；透射式的靈敏度最低，探測距離為2～10m；折射式居中，兼有反射式和透射式的優(yōu)、缺點。主動式紅外探測器由紅外發(fā)射機、紅外接收機和報警控制器組成。分別置于收、發(fā)端的光學(xué)系統(tǒng)一般采用的是光學(xué)透鏡，起到將紅外光束聚焦成較細(xì)的平行光束的作用，以使紅外光的能量能夠集中傳送。紅外光在人眼看不見的光譜*圍，有人經(jīng)過這條無形的封鎖線，必然全部或局部遮擋紅外光束。接收端輸出的電信號的強度會因此產(chǎn)生變化，從而啟動報警控制器發(fā)出報警信號。主動式紅外探測器遇到小動物、樹葉、沙塵、雨、雪、霧遮擋則不應(yīng)報警，人或相當(dāng)體積的物品遮擋將發(fā)生報警。由于光束較窄，收發(fā)端安裝要結(jié)實可靠，不應(yīng)受地面震動影響，而發(fā)生位移引起誤報，光學(xué)系統(tǒng)要保持清潔，注意維護保養(yǎng)。因此主動式探測器所探測的是點到點，而不是一個面的*圍。其特點是探測可靠性非常高。但假設(shè)對一個空間進展布防，則需有多個主動式探測器，價格昂貴。主動式探測器常用于博物館中單體貴重文物展品的布防以及工廠倉庫的門窗封鎖、購物中心的通道封鎖、停車場的出口封鎖、家居的陽臺封鎖等等。通過比照本設(shè)計采用被動式檢測，用人體感應(yīng)模塊采集入侵者信息，利用單片機處理，最后顯示并報警。設(shè)計課題硬件系統(tǒng)的設(shè)計2.1設(shè)計課題硬件系統(tǒng)各模塊功能簡要介紹2.1.1人體感應(yīng)模塊模塊簡介：本感應(yīng)模塊采用雙元探頭，探頭的窗口為長方形，雙元〔A元B元〕位于較長方向的兩端，當(dāng)人體從左到右或從右到左走過時,紅外光譜到達雙元的時間、距離有差值，差值越大，感應(yīng)越靈敏，當(dāng)人體從正面走向探頭或從上到下或從下到上方向走過時，雙元檢測不到紅外光譜距離的變化，無差值。2.1.2數(shù)碼管顯示模塊模塊簡介：本模塊采用的是0.56一位數(shù)碼管來作用的，當(dāng)按下布放鍵時，數(shù)碼管顯示“b〞，撤防時數(shù)碼管顯示“c〞，測試時或報警時數(shù)碼管顯示“-〞。2.1.3數(shù)碼管顯示模塊模塊簡介：本模塊由一個紅外遙控器，一個1838的紅外接收頭，和一個1K的電組組成，將紅外接收程序燒錄的單片機后，就可通過遙控器控制報警器的開斷。2.1.4聲光報警提示模塊模塊簡介：本模塊由一個蜂鳴器，一個LED燈，一個9012型三極管和兩個2.2K的電組組成，從單片機的P1.3腳引出一根線接上三極管的基極，通過三極管的放大作用到達預(yù)期欲求，報警命令下達時，LED燈一閃一閃，同時蜂鳴器緊隨其節(jié)奏，斷斷續(xù)續(xù)的響。2.2設(shè)計課題電路原理圖、PCB圖、元器件布局圖2.2.1電路原理圖2.2.1電路PCB圖2.3設(shè)計課題元器件清單7*9萬用板人體感應(yīng)模塊單排母座*3插針*3杜邦線*3自鎖開關(guān)9013901210k電阻*22.2k電阻*3一位共陽數(shù)碼管蜂鳴器DC電源插口Stc89c5140 IC座10uf電容12m晶振30pf電容*2小按鍵*45mmLED導(dǎo)線假設(shè)干焊錫假設(shè)干焊錫假設(shè)干USB電源線〔電池盒+DC插頭)1838紅外接收頭1K電阻*1紅外遙控器三、設(shè)計課題軟件系統(tǒng)的設(shè)計程序*include<reg52.h>*include<intrins.h>*defineucunsignedchar*defineuiunsignedintsbitSOS = P1^0;//布防sbitbufang = P1^1;//報警按鍵sbitchefang= P1^2;//撤防sbitbaojing= P1^3;//蜂鳴器bitbdataflag,flag1;//flag布防標(biāo)志，flag1布防倒計時標(biāo)志uct,t1; //定時器專用變量//sbitLED_OPEN=P2^3;ucdistemp;voiddelay_hw(uc*);//**0.14MSvoiddelay1(intms);sbitIRIN=P3^2;//紅外接收器數(shù)據(jù)線ucIR[7];ucflag_hw=1;//數(shù)碼管的段碼編碼uctable[16]={0*03,/*0*/0*9F,/*1*/0*25,/*2*/0*0D,/*3*/0*99,/*4*/0*49,/*5*/0*41,/*6*/0*1F,/*7*/0*01,/*8*/0*09,/*9*/0*11,/*A*/0*C1,/*b*/0*63,/*C*/0*85,/*d*/0*61,/*E*/0*71,/*F*/};/*******************************************************************//**********************************************************/voidIR_IN()interrupt0using0{unsignedcharj,k,N=0;E*0=0; delay_hw(15); if(IRIN==1){E*0=1; return; }//確認(rèn)IR信號出現(xiàn)while(!IRIN)//等IR變?yōu)楦唠娖?，跳過9ms的前導(dǎo)低電平信號。{delay_hw(1);}for(j=0;j<4;j++)//收集四組數(shù)據(jù){for(k=0;k<8;k++)//每組數(shù)據(jù)有8位{while(IRIN)//等IR變?yōu)榈碗娖?，跳過4.5ms的前導(dǎo)高電平信號。{delay_hw(1);}while(!IRIN)//等IR變?yōu)楦唠娖絳delay_hw(1);}while(IRIN)//計算IR高電平時長{delay_hw(1);N++;if(N>=30) {E*0=1; return;}//0.14ms計數(shù)過長自動離開。}//高電平計數(shù)完畢IR[j]=IR[j]>>1;//數(shù)據(jù)最高位補“0〞if(N>=8){IR[j]=IR[j]|0*80;}//數(shù)據(jù)最高位補“1〞N=0;}//endfork}//endforjif(IR[2]!=~IR[3]){E*0=1;return;} switch(IR[2]){ case0*16: distemp=0; break; case0*0c: distemp=1; { flag_hw=!flag_hw; } break; case0*18: distemp=2; break; case0*5e: distemp=3; break; case0*08: distemp=4; break; case0*1c: distemp=5; break; case0*5a: distemp=6; break; case0*42: distemp=7; break; case0*52: distemp=8; break; case0*4a: distemp=9; break;}E*0=1;}/**********************************************************/voiddelay_hw(unsignedchar*)//**0.14MS{unsignedchari;while(*--){for(i=0;i<13;i++){}}}/**********************************************************/voiddelay1(intms){unsignedchary;while(ms--){for(y=0;y<250;y++){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}}}voiddelay(ui*) //延時函數(shù)1ms{ uii,j; for(i=0;i<*;i++) for(j=0;j<110;j++);}voidkongzhi() //控制函數(shù){ if((bufang==1)&&(flag==0)) //在報警等待時按下布防鍵 { delay(10); if((bufang==1)&&(flag==0)) { t=0; t1=0; //清零計時器 TR0=1; //翻開計時器 P2=0*85; //顯示字母b } } if((flag==1)&&(SOS==1)) //報警按鍵按下 { flag1=1; //蜂鳴器鳴響 P2=0*bf; //顯示"-" TR0=1; //開啟定時器 } if(chefang==1) //撤防鍵按下 { delay(10); if(chefang==1) { { flag1=0; baojing=1; //關(guān)閉蜂鳴器 flag=0; //停頓計時器計時 TR0=0; //關(guān)閉計時器 P2=0*a7; //顯示字母c delay(1000);//延時1s P2=0*ff; //關(guān)閉顯示，進入等待布防狀態(tài) } } }}voidinit() //初始化函數(shù){ TH0=0*4b; TL0=0*ff; TMOD=TMOD|0*01; EA=1; ET0=1; TR0=0; //定時器初始化 bufang=0; SOS=0; chefang=0; //按鍵初始化}voidmain() //主函數(shù){// LED_OPEN=0;IE=0*81;//允許總中斷中斷,使能INT1外部中斷TCON=0*10;//觸發(fā)方式為脈沖負(fù)邊沿觸發(fā)IRIN=1;//I/O口初始化 delay1(10);//延時//P2=9; init(); //調(diào)用初始化while(1) { P0=table[distemp]; delay_hw(20); P2=0*A1; while(flag_hw) { P0=table[distemp]; delay_hw(20); kongzhi();//控制函數(shù) } init();