家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上家庭智能防盜系統(tǒng)題 目 家庭防盜報(bào)警系統(tǒng) 姓 名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2013 年12 月 16 日摘要:檢驗(yàn)在微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用方面分析的問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,同時(shí)給我們提供更多,更好的訓(xùn)練機(jī)會(huì). 利用試驗(yàn)箱資源,自行設(shè)計(jì)一個(gè)家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì),完成電路設(shè)計(jì),電路連線,軟件編程,系統(tǒng)調(diào)試等工作.所實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主要功能要求如下:1用開(kāi)關(guān)模擬個(gè)門(mén)窗等處的傳感器輸出2整個(gè)系統(tǒng)可處于工作/停止兩個(gè)狀態(tài)3允許設(shè)置報(bào)警時(shí)間4用紅色發(fā)光二極管的閃爍表示報(bào)警.5按某個(gè)按鈕后,報(bào)警停止.關(guān)鍵詞: 防盜報(bào)警，自動(dòng)，財(cái)產(chǎn)，安全 Abstract:檢驗(yàn)在微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用方面分

2、析的問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,同時(shí)給我們提供更多,更好的訓(xùn)練機(jī)會(huì). 利用試驗(yàn)箱資源,自行設(shè)計(jì)一個(gè)家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì),完成電路設(shè)計(jì),電路連線,軟件編程,系統(tǒng)調(diào)試等工作.所實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主要功能要求如下:Test and Analysis on the experiment of Microcomputer Principle and interface technology integrated application and problem solving ability, at the same time to provide us with more, better training oppor

3、tunities. The test resources, design to design a home burglar alarm system, complete the circuit design, the circuit, software programming, debugging and so on. The realization of the main function of the system requirements are as follows:1用開(kāi)關(guān)模擬個(gè)門(mén)窗等處的傳感器輸出The 1 switch analog sensor output windows a

4、t2整個(gè)系統(tǒng)可處于工作/停止兩個(gè)狀態(tài)2 of the whole system can work in two states / stop3允許設(shè)置報(bào)警時(shí)間3 allows you to set the alarm time4用紅色發(fā)光二極管的閃爍表示報(bào)警.4 red light-emitting diode flashes that alarm5按某個(gè)按鈕后,報(bào)警停止.5 click a button, the alarm stopsKeywords: anti-theft alarm, automatic, property, security一、家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)的基本原理整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)

5、軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門(mén)限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門(mén)限閥門(mén)送出TTL 電平至AT89C51單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識(shí)別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)放大并推動(dòng)聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動(dòng)作。當(dāng)報(bào)警延遲10s一段時(shí)間后自動(dòng)解除，也可人工手動(dòng)解除報(bào)警信號(hào)，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(bào)警10s鐘后有定時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消除報(bào)警。二、設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤(pán)控制、報(bào)警等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED控制電路及相關(guān)

6、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(bào)警等功能。單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、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(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過(guò)程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。三、硬件設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)的要求來(lái)分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)：熱釋電紅外傳感探頭電路、報(bào)警電路、單片機(jī)、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(jì)框圖所示： AT89C51復(fù)位電路信號(hào)檢測(cè)電路報(bào)警執(zhí)行電路LED發(fā)光顯示放大驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)圖1總體設(shè)計(jì)框

7、圖四、軟件設(shè)計(jì)4.1.主程序的工作流程及清單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2所示:系統(tǒng)初始化聲光報(bào)警結(jié)束檢測(cè)外部有無(wú)信號(hào)輸入聲光報(bào)警是否持續(xù)10秒開(kāi)始啟動(dòng)聲光報(bào)警電路開(kāi)始報(bào)警是否還有檢測(cè)信號(hào)等待下次報(bào)警結(jié)束YNNYYN圖2主程序工作流程圖主程序清單如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 000BH LJMP TINT ORG 0200HMAIN: MOV IE,#81H ;CPU開(kāi)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

8、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(cè)輸入信號(hào)，是否有輸入信號(hào) LA: ACALL DELAY ;延時(shí)消抖 JNB P1.0,ALARM ;再次監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)，若有輸入信號(hào)轉(zhuǎn)入報(bào)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(kāi)始報(bào)警使運(yùn)行正常綠指示燈熄滅，紅燈和聲報(bào)警啟動(dòng)CPL P3.0;10S鐘定時(shí): MOV 51H,#14H

9、 ;10S循環(huán)次數(shù) MOV TMOD,#01H ;定時(shí)器T0定時(shí) 方式1 MOV TL0,#0CEH ;置50ms定時(shí)初值 MOV TH0,#0FFH SETB ET0 SETB EA SETB TR0 ;啟動(dòng)T0TINT: CPL P3.1 MOV TL0,#0CEH MOV TH0,#0FFH ;啟動(dòng)T0 L2: JBC TF0,L1 ;查詢記數(shù)溢出 SJMP L2 L1: MOV TL0,#0CEH MOV TH0,#0FFH SETB P3.0 ;10s到關(guān)閉報(bào)警 CPL P3.0 CLR P1.2 ;報(bào)警結(jié)束，正常運(yùn)行綠指示燈亮 LJMP LP ;循環(huán),繼續(xù)工作 2. 外部中斷INT

10、O服務(wù)程序： PINT0: CLR EX0 ;外部中斷0服務(wù)程序開(kāi)始，屏蔽外部中斷 PUSH PSW PUSH ACC JNB P3.2,LN ;監(jiān)測(cè)是否有中斷輸入 LN: LCALL DELAY ;延時(shí)消抖 JNB P3.2,LN1 AJMP LN2 ;無(wú)中斷輸入,中斷返回 LN1: SETB P3.0 CLR P3.1 CLR P1.2 ;使報(bào)警結(jié)束，綠指示燈亮 POP ACC POP PSW SETB EX0 ;開(kāi)放外部中斷0 LCALL LP ;在中斷繼續(xù)檢測(cè)是否有輸入信號(hào) LN2: RETI 4.2熱釋電紅外傳感器原理設(shè)計(jì)所用的熱釋感器就采用這種雙探測(cè)元的結(jié)構(gòu)。其工作電路原理及設(shè)計(jì)電

11、路如圖3所示, 在VCC電源端利用C1和R2來(lái)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(hào)。當(dāng)檢測(cè)到人體移動(dòng)信號(hào)時(shí)，電荷信號(hào)經(jīng)過(guò)FET放大后，經(jīng)過(guò)C2，R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再?jīng)過(guò)NPN的轉(zhuǎn)化，輸出OUT為低電平。圖3 熱釋電紅外傳感器原理圖4.3 放大電路的設(shè)計(jì)如圖4所示為最基本的放大電路，Vi是輸入電壓信號(hào)，Vo是輸出放大的電壓信號(hào)。圖4 放大電路圖4.4時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)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(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)

12、振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個(gè)振蕩周期為1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為1us。如圖5所示為時(shí)鐘電路。圖5 時(shí)鐘電路圖4.5 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位方法一般有上電自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)位，單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后, 在RESET端持續(xù)給出2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作。例如使用晶振頻率為12MHz時(shí)，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于2us。本設(shè)計(jì)采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。如圖6示為復(fù)位電路。圖6 復(fù)位電路圖4.6發(fā)光二極管報(bào)警電路的設(shè)計(jì)由4個(gè)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(jī)的RXD引腳被置低

13、電平后，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，起到報(bào)警作用8。圖7所示為發(fā)光二極管報(bào)警電路。圖7 發(fā)光二極管報(bào)警電路圖4.7 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì)如下圖所示，用一個(gè)Speaker和三極管、電阻接到單片機(jī)的TXD引腳上，構(gòu)成聲音報(bào)警電路，如圖8示為聲音報(bào)警電路。圖8 聲音報(bào)警電路圖五、結(jié)論本設(shè)計(jì)研究了一種基于單片機(jī)技術(shù)的無(wú)線智能防盜報(bào)警器。該防盜報(bào)警器通過(guò)以AT89C51單片機(jī)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(dòng)式紅外探測(cè)器件，能夠以非接觸方式探測(cè)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(hào)輸出，同時(shí)能有效的抑制人體輻射波長(zhǎng)以外的紅外光線與可見(jiàn)光的干擾。平時(shí)傳感器輸出低電平，當(dāng)有人在探測(cè)區(qū)范圍內(nèi)

14、移動(dòng)時(shí)輸出低電平變?yōu)楦唠娖剑烁唠娖捷斎雴纹瑱C(jī)，作為單片機(jī)的外部觸發(fā)信號(hào)處理，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部軟件編程處理后，單片機(jī)輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開(kāi)始報(bào)警。該報(bào)警器的最大特點(diǎn)就是使用戶能夠操作簡(jiǎn)單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報(bào)率低。隨著現(xiàn)代人們安全意識(shí)的增強(qiáng)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報(bào)警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。六、參考資料1 吳政江. 單片機(jī)控制紅外線防盜報(bào)警器J. 錦州師范學(xué)院學(xué)報(bào), 2001.2 宋文緒. 傳感器與檢測(cè)技術(shù)M. 北京: 高等教育出版社, 2004.3 程琤 單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 國(guó)防工業(yè)出版社 20104 唐桃波, 陳玉林. 基于AT89C51的智能無(wú)線安防報(bào)警器 J. 電子設(shè)計(jì)應(yīng)用, 2003, 5 李全利. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)M. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2004.6 薛均義, 張彥斌. MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用M. 西安: 西安交通大學(xué)出版社, 2005.設(shè)計(jì)總結(jié)：此次設(shè)計(jì)雖說(shuō)不是很完善、也不是很全面、但確是一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用于實(shí)際的縮影，一個(gè)簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)可以讓我們了解到設(shè)計(jì)的精華部分，可以