基于單片機(jī)AT89S52的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、科 技 天 地49INTELLIGENCE基于單片機(jī)AT89S52的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)孝感學(xué)院物理與電子信息工程學(xué)院 韓 鵬近年來(lái)，隨著改革開放的深入發(fā)展，電子電路的飛速發(fā)展，人們的生活水平有了很大提高，各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來(lái)越多。這點(diǎn)就是看到了大部分人防盜的意識(shí)還不夠強(qiáng)造成偷盜現(xiàn)象屢見不鮮。因此越來(lái)越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題十分擔(dān)憂。紅外線報(bào)警器分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。主動(dòng)式紅外線報(bào)警器，是報(bào)警器主動(dòng)發(fā)出紅外線，紅外線碰到障礙物，就會(huì)反彈回來(lái)，被報(bào)警器接收。如果探頭檢測(cè)到，當(dāng)紅外線是靜止的，也就是不斷發(fā)出紅外線又不斷反彈的，那么報(bào)警器就不會(huì)

2、報(bào)警。當(dāng)有會(huì)動(dòng)的物體觸犯了這根看不見的紅線的時(shí)候，探頭就會(huì)檢測(cè)到有異常，就會(huì)報(bào)警。被動(dòng)式報(bào)警器少了一項(xiàng)功能，就是發(fā)射紅外線。物理學(xué)上告訴我們，當(dāng)物體的溫度高于0K 的時(shí)候，就會(huì)發(fā)出紅外線，換句話說(shuō)任何物體都能發(fā)出紅外線。而其后的原理，被動(dòng)式報(bào)警器和主動(dòng)式是一樣的。紅外線報(bào)警器對(duì)溫度敏感，當(dāng)溫度越高的物體輻射出的紅外線越強(qiáng)，當(dāng)感應(yīng)到環(huán)境中存在高出背景強(qiáng)度的輻射時(shí)就觸發(fā)報(bào)警。一、系統(tǒng)概述本設(shè)計(jì)采用主動(dòng)式紅外報(bào)警，設(shè)計(jì)的完成主要由兩個(gè)因素驅(qū)動(dòng)，其一，滿足消費(fèi)需求的程度和領(lǐng)先性；其二，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。該設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、由于防盜報(bào)警系統(tǒng)用途的特殊性，這就需要防盜報(bào)警系統(tǒng)不斷改進(jìn)其功能以應(yīng)對(duì)盜

3、賊層出不窮的盜竊手段。在設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮這一問(wèn)題，使得系統(tǒng)的功能有著很好的擴(kuò)展性，可以針對(duì)不同的場(chǎng)合，進(jìn)行系統(tǒng)的改進(jìn)。2、在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和用戶的安全防范要求。3、具有一定的抗干擾能力，可以防止各種誤報(bào)現(xiàn)象的發(fā)生。二、單片機(jī)AT89S52介紹AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得 AT89S52為

4、眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k 字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。三、直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)電路是由LM317組成的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓輸出調(diào)節(jié)范

5、圍：1.257.25V（0.5A下），額定輸出電流0.5A。四、紅外線發(fā)射及接收電路設(shè)計(jì)紅外發(fā)射二極管的工作原理與外形與發(fā)光二極管相似，常用的紅外發(fā)光二極管（如SE303.PH303，管壓降約1.4V，工作電流一般小于20mA。為了適應(yīng)不同的工作電壓，回路中常常串有限流電阻。發(fā)射紅外線去控制相應(yīng)的受控裝置時(shí)，其控制的距離與發(fā)射功率成正比。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管都工作于脈沖狀態(tài)，要使紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生調(diào)制光，只需在驅(qū)動(dòng)管上加上一定頻率的脈沖電壓即可。用紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線去控制受控裝置時(shí)，受控裝置中均有相應(yīng)的紅外光電轉(zhuǎn)換元件，如紅外接收二極管，光電三極管，紅外接收頭等。實(shí)用

6、中已有紅外發(fā)射和接收頭配套使用。紅外線接收電路主要是紅外一體化接收頭TL0038組成，TL0038是一個(gè)集紅外線信號(hào)接收放大為一體的三端元器件，其中心接收頻率為38KHz，其中兩根是電源線，一根正電源，一根地線，一根是輸出線，當(dāng)接收到38 KHz的紅外光信號(hào)時(shí)，輸出端為低電平，當(dāng)沒有接收到38KHz 的紅外光信號(hào)時(shí)，輸出端為高電平。五、報(bào)警電路設(shè)計(jì)報(bào)警部分主要由蜂鳴器組成，當(dāng)報(bào)警開始時(shí)，蜂鳴器發(fā)出響聲。六、軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要集中在單片機(jī)功能流程的設(shè)計(jì)上，要監(jiān)視是否有人闖入，紅外線接收是否中斷、如何控制聲光報(bào)警等。軟件設(shè)計(jì)的好壞也直接決定了系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，在編寫軟件之前，對(duì)系統(tǒng)的流程進(jìn)

7、行設(shè)計(jì)時(shí)十分必要的，主要可以保證設(shè)計(jì)遵循自頂向下的原則，即從主體逐步細(xì)分到每一個(gè)模塊的流程。七、統(tǒng)的調(diào)試及性能分析1、系統(tǒng)的調(diào)試（1）在Keilc51環(huán)境中進(jìn)行軟件調(diào)試，再利用編程器將調(diào)試好的程序固化到AT89S52單片機(jī)中。（2）檢查線路應(yīng)焊接無(wú)誤。（3）將固化好程序的AT89S52插入電路中的插座上，接上電源即可工作。八、報(bào)警器誤報(bào)及處理意見產(chǎn)品在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)，不能完成規(guī)定的功能，稱為故障。故障的類型有損壞性故障和漂移性故障。損壞性故障包括性能全部失效和突然失效，這類故障通常是由元器件的損壞或生產(chǎn)工藝不良（如虛焊等）造成。漂移性故障時(shí)指元器件的參數(shù)和電源電壓的漂移所造成的故障。例如：溫度過(guò)高導(dǎo)致電阻阻值的變化，此時(shí)設(shè)備表現(xiàn)為時(shí)好時(shí)壞。事實(shí)上，環(huán)境溫度、元件制造工藝、設(shè)備制造工藝、使用時(shí)間、儲(chǔ)存時(shí)間及電源負(fù)載等因素都可能導(dǎo)致元器件參數(shù)變化，產(chǎn)生漂移性故障。無(wú)論是損壞性故障還是漂移性故障都將使系統(tǒng)誤報(bào)警，要減少由此產(chǎn)生的誤報(bào)必須提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平和工藝水平，在作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，還需作可行性設(shè)計(jì)，如冗余設(shè)計(jì)、三防設(shè)計(jì)（防潮、防霉菌、防