基于单片机的红外现场报警器的设计.doc

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1、 红外现场报警器 盛银辉 焦作大学机电工程学院毕业设计(论文)中图分类号 论 文 题 目专业名称:应用电子技术学生姓名:盛银辉导师姓名:张琦职称:导师焦作大学机电工程学院2010年12月 中图分类号: 密级:UDC: 单位代码:红外现场报警器Infrared scene alarm姓 名盛银辉学 制三 年专 业应用应用电子技术导 师张琦职 称导师论文提交日期论文答辩日期)焦作大学机电工程学院摘 要本系统采用了热释电红外传感器,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、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC

2、机通信,便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C51,整个系统是在系统软件控制下工作的。关键词:单片机;红外传感器;数据采集;报警电路The Design of Imfrared AlarmAbstract : This system used Pyroelectric infrared sensor. Its manufacture is simple, and its cost is low, and fixing is convenient. Beside

3、s, the system has many merits, such as steady guard against theft, and strong antijamming ability, and high thesensitivity, and high reliability. The fixxing of this alarm is covert, which is discovered easily by cracksman. After has been processed by SCM, the signal of alarm communicates with PC, w

4、hich is convenient for uniform management. This design includes hardware part and software part. The hardware part includes the control circuit of SCM, and the infrared probe circuit,and the alarm circuit, and LED control circuit. The SCM uses AT89C51, the overall system works under the control of t

5、he systemsoftware. Key words: SCM; infrared sensor; data collection; alarm circuit目 录第一章 引言11.1 设计任务与要求1第二章 基础知识介绍22.1 热释电红外传感器简单介绍22.2红外报警器分类及原理22.2 热释电红外传感器的原理特性32.3 PIR的原理特性4第三章 AT89C51单片机简单概述63.1AT89C51单片机的结构63.2 AT89C51管脚说明63.3AT89C51单片机的主要性能8第四章 方案设计94.1 总体设计思路94.2.具体电路模块设计104.2.1 热释电红外传感器原理10

6、4.2.2 放大电路的设计104.2.3 时钟电路的设计114.2.4 复位电路的设计114.2.5 发光二极管报警电路的设计124.2.6 声音报警电路的设计12第五章 系统硬件电路的选择及说明145.1 软件的程序实现145.1.1 主程序工作流程图145.1.2 中断服务程序工作流程图16第六章 元件的选择与注意事项176.1元器件的测试与筛选176.2 元器件的焊接要点176.3 烙铁使用的注意事项176.4 电路测试18总结19参考文献20附录一21附录二23附录三24致谢25第一章 引言随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展,人们生活水平得到很大的提高,对私有财产的保护意识在

7、不断的增强,因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。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。1.1 设计任务与要求 (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

8、、键盘控制、报警等模块子函数。(2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。(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,经放大电路、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51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1。(4

9、)红外线具有隐蔽性,在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点:其一是能有效判断是否有人员进入;其二是尽可能大地增加防护范围。当然,系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可采用声光信号。第二章 基础知识介绍2.1 热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器,它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。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2。如图1示为热释电红外传

10、感器的内部电路框图。图1 热释电红外传感器的内部电路框图2.2红外报警器分类及原理红外报警器分为主动红外报警和被动红外报警,主动红外入侵报警器是由发射机和接收机组成,发射机是由电源、发光源和光学系统组成,接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器,发射机中的红外发光二极管在电源的激发下,发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.80.95微米之间),经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收,由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号,经过电路处理后传给报警控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机,构

11、成了一条警戒线。正常情况下,接收机收到的是一个稳定的光信号,当有人入侵该警戒线时,红外光束被遮挡,接收机收到的红外信号发生变化,提取这一变化,经放大和适当处理,控制器发出的报警信号。目前此类报警器有二光束、三光束还有多光束的红外栅栏等。一般应用在周界防范居多,最大的优点就是防范距离远,能达到被动红外的十倍以上探测距离。被动红外报警器主要是根据外界红外能量的变化来判断是否有人在移动。人体的红外能量与环境有差别,当人通过探测区域时,报警器收集到的这个不同的红外能量的位置变化,进而通过分析发出报警。人体都有恒定的体温,一般在37度左右,会发出特定波长10m左右的红外线,被动红外报警器就是靠探测人体发

12、射的10m左右的红外线而进行工作的。人体发射的10m左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。被动红外报警器是以探测人体辐射为目标的,所以热释电元件对波长为10m左右的红外辐射必须非常敏感。为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元件。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,

13、于是报警器无信号输出。一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同不能抵消,经信号处理而报警。用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比,具有如下特点:1. 不需要用红外线或电磁波等发射源。2. 灵敏度高、控制范围大。3. 隐蔽性好,可流动安装。2.2 热释电红外传感器的原理特性热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶,其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,其极化随温度的变化而变化。为了

14、抑制因自身温度变化而产生的干扰 该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式,因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化 并将其转换为电信号输出。热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号,并不能直接使用 因而需要用电阻将其转换为电压形式 该电阻阻抗高达104M,故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式 即源极跟随器 来完成阻抗变换。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片,并在它的两面镀上金属电极,然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元。由于加电极

15、化的电压是有极性的,因此极化后的探测元也是有正、负极性的。双探测元热释电红外传感器的结构。使用时D端接电源正极,G端接电源负极,S端为信号输出。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起,目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。对于辐射至传感器的红外辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传感器输出电压信号。制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长范围为0220m。为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度,该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。这

16、种滤波片除了允许某些波长范围的红外辐射通过外,还能将灯光、阳光和其它红外辐射拒之门外。2.3 PIR的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件,在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。人体辐射的红外线中心波长为9-10um,而探测元件的波长灵敏度在0.2-20um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7-10um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线

17、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。一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同不能抵消,经信号处理而输出电压信号。第三章 AT89C51单片机简单概述3.1AT89C51单片机的结构 AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(C

18、PU)和Flash 存储单元,功能强大3。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。图2为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。由图可见,在这一块芯片上,集成了一台微型计算机的主要组成部分,其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等,各部分通过内部总线相连。下面介绍几个主要部分。振荡器和时序OSC程序存储器4 KB ROM数据存储器256 B RAM/SFR定时器/计数器 2 16 AT89C51CPU64 KB总线 扩展控制器可编程 I/O可编程全双工串行口内中断外时钟源 外部事件计数 外中断 控制 并行口 串行通信图2 AT89C

19、51 功能方块图3.2 AT89C51管脚说明ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装形式。AT89C51单片机是高性能单片机,因为受引脚数目的限制,所以有不少引脚具有第二功能。VCC:供电电压。GND:接地。P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FLASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲

20、器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写1时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址1时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊

21、功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:P3口管脚 备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INT0(外部中断0)P3.3 INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 (外部数据存储器写选通)P3.7 (外部数据存储器读选通

22、)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/:当访问外部存储器时,地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。PSEN:外部程序存储器的选通信号端。在由外部程序存

23、储器取指期间,每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。/VP:当保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,将内部锁定为RESET;当端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源。XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2:反向振荡器的输出,如采用外部时钟源驱动器件,应不接。3.3AT89C51单片机的主要性能1) 与MCS-51微控制器产品系列兼容。2) 内片有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器,又称片内

24、快闪存储器(Flash Memory)。3) 存储器可循环写入/擦除1000次。4) 存储数据保存为10年。5) 工作电压范围Vcc可为2.7-6V。6) 全静态工作平率0-16MHz第四章 方案设计4.1 总体设计思路本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等子模块。电路结构可划分为:热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。就此设计的核心模块来说,单片机就是设计的中心单元,所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片

25、机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统,软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。从设计的要求来分析该设计须包含如下结构:热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成;它们之间的构成框图如图3总体设计框图所示: AT89C51复位电路信号检测电路报警执行电路LED发光显示放大驱动驱动图3 总体设计框图 处理器采用51系列单片机AT89C51。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,经放大电路、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出TTL 电平至AT89

26、C51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。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟10s一段时间后自动解除,也可人工手动解除报警信号,当警情消除后复位电路使系统复位,或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警4。4.2.具体电路模块设计4.2.1 热释电红外传感器原理本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图4所示, 在VCC电源端利用C1和R2来稳定工作电压,同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时,电荷信号经过FET放大后,经过C2,R1的稳压后使输出变为高电位,再经过

27、NPN的转化,输出OUT为低电平。图4 热释电红外传感器原理图4.2.2 放大电路的设计如图5所示为最基本的放大电路,Vi是输入电压信号,Vo是输出放大的电压信号。图5 放大电路图4.2.3 时钟电路的设计XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。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,故而一个机器周期为1us5。如图6所示为时钟电路。图6 时钟电

28、路图4.2.4 复位电路的设计复位方法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6。例如使用晶振频率为12MHz时,则复位信号持续时间应不小于2us7。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图7示为复位电路。图7 复位电路图4.2.5 发光二极管报警电路的设计由4个发光二极管接上电阻后连上单片的RXD的引脚,外接VCC,当单片机的RXD引脚被置低电平后,发光二极管被点亮,起到报警作用8。图8所示为发光二极管报警电路。图8 发光二极管报警电路图4.2.6 声音报警电路的设计如下图所示,用一个Speaker和三极

29、管、电阻接到单片机的TXD引脚上,构成声音报警电路,如图9示为声音报警电路。图9 声音报警电路图第五章 系统硬件电路的选择及说明硬件电路的设计见附图示,从以上的分析可知在本设计中要用到如下器件: AT89C51、热释电红外传感器、LED、按键、反相器74LS04、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路,以及单片机的手工复位电路等。其中D1为电源工作指示灯,D2是正常工作指示灯,D3D6是起报警指示作用,当RXD脚被置低电平时,D3D6亮红灯开始报警,同样,TXD脚置高电平时声音报警电路开始工作。电路设有2个按键,S1键作为倒计时的暂停键, S2键作为作为电路复位键。5.1 软件的程序实现5.1.1 主

30、程序工作流程图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10所示;系统初始化声光报警结束检测外部有无信号输入声光报警是否持续10秒开始启动声光报警电路开始报警是否还有检测信号等待下次报警结束YNNYYN图10 主程序工作流程图5.1.2 中断服务程序工作流程图本主程序实现的功能是:当单片机检测到外部热释电传感器送来的脉冲信号后,表示有人闯入监控区,从而经过单片机内部程序处理后,驱动声光报警电路开始报警,报警持续10秒钟后自动停止报警,然后程序开始循环工作,检测是否还有下次触发信号,等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时,利用中断方式可以实现报警持续时间未到10秒时,用手工按

31、键停止的声光报警的作用。手工按键停止报警中断服务程序工作流程图,如下图11所示;中断源发出中断申请关中断、保护现场INTO端有输入信号关闭报警恢复现场、开中断中断返回图11 中断服务程序工作流程图第六章 元件的选择与注意事项6.1元器件的测试与筛选1. 用万用表分别检测电阻、二极管、电容和集成电路。2. 元器件的引线成型及插装。3. 按技术要求和焊盘间距对元器件的引脚成形。4. 在印制电路板上插装元器件。插装时应注意一下事项。5. 电阻和涤纶电容无极性之分,但插装时一定要注意电阻值和电容值,不能插装错。6. 电解电容和发光二极管有正负极之分,插装是要看清楚极性。7. 插装集成电路和传感器时要注

32、意管脚。6.2 元器件的焊接要点 用电烙铁焊接元件是基本的装配工艺,它对保证电子产品的质量起着关键的作用。下面介绍一些元器件的焊接要点。 1. 焊接最好是松香、松香油或无酸性焊剂。不能用酸性焊剂,否则会把焊接的地方腐蚀掉。2. 焊接前,把需要焊接的地方先用小刀刮净,使它显出金属光泽,涂上焊剂,再涂上一层焊锡。3. 焊接时电烙铁应有足够的热量,才能保证焊接质量,防止虚焊和日久脱焊。4. 在焊接晶体管等怕高温器件时,最好用小平嘴钳或镊子夹住晶体管的引出脚,焊接时还要掌握时间。5. 烙铁在焊接处停留的时间不宜过长,元器件的焊接时最好控制在23秒。6. 烙铁离开焊接处后,被焊接的零件不能立即移动,否则

33、因焊锡尚未凝固而使零件容易脱焊。7. 半导体元件的焊接最好采用较细的低温焊丝,焊接时间要短。8. 对接的元件接线最好先绞和后再上锡。9. 焊接完成后,剪掉多余的引脚。6.3 烙铁使用的注意事项1. 新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡(给烙铁通电,然后在烙铁加热到一定的时候就用锡条靠近烙铁头),使用久了的烙铁将烙铁头部锉亮,然后通电加热升温,并将烙铁头蘸上一点松香,待松香冒烟时在上锡,使在烙铁头表面先镀上一层锡。2. 电烙铁使用一段时间后,可能在烙铁头部留有锡垢,在烙铁加热的条件下,我们可以用湿布轻檫。如有出现凹坑或氧化块,应用细纹锉刀修复或者直接更换烙铁头。3. 电烙铁通电后温度高达25

34、0摄氏度以上,不用时应放在烙铁架上,但较长时间不用时应切断电源,防止高温“烧死”烙铁头(被氧化)。要防止电烙铁烫坏其他元器件,尤其是电源线,若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。4. 不要把电烙铁猛力敲打,以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故障。6.4 电路测试通电前,先仔细检查已焊接好的电路板,确保焊接无误。然后,用万用表的电阻挡测量正负极之间有无短路和开路现象,若不正常,应排除故障后再通电。在电路无可调试元器件,只要元器件无损,连接无误,一般都能正常工作。在实验室测试时,可以不必加菲涅透镜,直接用KP506B检测人体的运动。将传感器背对人体,用手臂在传感器前移动(注意传感器的预

35、热时间),观察发光二极管的亮暗情况,即可以知道电路的工作情况。 如电路不工作,在供电电压正常的前提下,可由前级至后逐级测量各级输出端有无变化的电压信号。以判断电路各级工作状态。在传感器无信号输出时,A1的静态输出电压为0.41V之间,A2的静态输出电压为2.5V,A3、A4静态输出均为低电平。若那一级有问题,排除该级的故障。总结本设计研究了一种基于单片机技术的无线智能防盗报警器。该防盗报警器通过以AT89C51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

36、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。 回顾起毕业设计,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多的东西,不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性,只有理论知识

37、是远远不够的,只有把所学的理论与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正的提高自己实际动手能力和独立思考的能力。以前对所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,比如说不懂一些元器件的使用方法,对开发板不太了解,对单片机的程序和子程序比较生疏,对电路的基本原理不太懂,通过这次设计我得到很大的进步。参考文献1 吴政江. 单片机控制红外线防盗报警器J. 锦州师范学院学报, 2001.2 宋文绪. 传感器与检测技术M. 北京: 高等教育出版社, 2004.3 余锡存. 单片机原理及接口技术M. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2000.4 唐桃波, 陈玉林. 基于AT89C51的智能无线安防报警

38、器 J. 电子设计应用, 2003, 5(6): 4951.5 李全利. 单片机原理及接口技术M. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2004.6 薛均义, 张彦斌. MCS-51系列单片微型计算机及其应用M. 西安: 西安交通大学出版社, 2005.7 徐爱钧, 彭秀华. 单片机高级语言C51应用程序设计M. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2006.8 康华光. 电子技术基础(模拟部分)M. 北京: 高等教育出版社, 2004. 9 刘午平等编著从入门到精通看无线电电路图国防工业出版社,200510 赵志杰编著集成电路应用识图方法机械工业出版社,200311 张爱民等编著怎样选用电子元器

39、件中国电力出版社,200512 陈有卿编著新颖集成电路制作精选人民邮电出版社,200513 电子制作编辑部编著电子制作电子制作杂志社,200614 电子报社编辑部编著电子报2005合订本电子科技大学出版社,200515 杨磊等编著闭路电视监控系统机械工业出版社,200316 郑仁元译编传感器应用一百例电子工业出版社,198617 魏群等编著怎 样选用无线电电子元器件人民邮电出版社,2002附录一设计编程程序1. 主程序清单如下: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 0200HMAIN: MOV IE,#81H ;CPU开放中断,INT0允许

40、中断 SETB IT0 ;外部中断为边沿触发方式 MOV SP,#30H ;指针入口地址 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 ;监测输入信号,是否有输入信号 LA: ACALL DELAY ;延时消抖 JNB P1.0,ALARM ;再次监测输入信号,若有输入信号转入报警子程序 AJMP LPDELAY:MOV R1,0AAH LD2:MOV R2,0BBH LD1:NOP DJNZ R2,LD1 DJNZ R1,LD2 RET ALARM:SETB P1.2

41、 ;开始报警使运行正常绿指示灯熄灭,红灯和声报警启动CPL P3.0CPL P3.1;10S钟定时: MOV 51H,#14H ;10S循环次数 MOV TMOD,#01H ;定时器T0定时 方式1 MOV TL0,#0B0H ;置50ms定时初值 MOV TH0,#3CH SETB TR0 ;启动T0 L2:JBC TF0,L1 ;查询记数溢出 SJMP L2 L1:MOV TL0 #0B0H MOV TH0 #3CH DJNZ 51H,L2 ;未到10S继续循环 SETB P3.0 ;10s到关闭报警 CLR P3.1 CLR P1.2 ;报警结束,正常运行绿指示灯亮 LJMP LP ;循

42、环,继续工作 2. 外部中断INTO服务程序: PINT0: CLR EX0 ;外部中断0服务程序开始,屏蔽外部中断 PUSH PSW PUSH ACC JNB P3.2,LN ;监测是否有中断输入 LN: LCALL DELAY ;延时消抖 JNB P3.2,LN1 AJMP LN2 ;无中断输入,中断返回 LN1: SETB P3.0 CLR P3.1 CLR P1.2 ;使报警结束,绿指示灯亮 POP ACC POP PSW SETB EX0 ;开放外部中断0 LCALL LP ;在中断继续检测是否有输入信号 LN2: RETI END附录二 单片机控制的红外防盗报警器原理图附录三单片机控制的红外防盗报警器PCB致谢

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