基于AT89C2051的家用無線防盜報警器

基于AT89C2051的家用無線防盜報警器1?前言市場上的絕大部分家用防盜報警器采用現場聲光報警，既警示家人，也嚇阻小偷。報警器在現場報警，小偷很容易逃脫，存在再次作案的可能性，這是此類報警器的不足之處。本文針對以上問題 ，設計了一種非現場報警的無線防盜報警裝置。報警器采用紅外攝像頭進行監(jiān)控以檢測房間內是否有人闖入。 報警信號同時傳輸到兩個地方：第一，通過計算機進行信號采集和圖像處理，將采集到的視頻信號存儲，并將有人闖入的信息通過無線發(fā)射模塊發(fā)射信號，提醒主人家里發(fā)生了被盜事件。無線模塊采用PT2262和PT2272組成,并設計了高增益信號放大器，傳輸距離可以達到3Km,因而，主人在3Km距離范圍內都可以接收到信號。第二，通過網絡傳輸，將計算機采集到的信號傳輸到當地的保衛(wèi)部門 ，保衛(wèi)部門的計算機將接收到的信號傳到報警器的單片機，控制報警器報警。2?系統(tǒng)設計方案經過充分調研和反復實驗，并考慮到成本與技術原因。核心模塊采用了以下設計方案：采用單片機、PT2262/2272組成編碼解碼電路。在發(fā)射端，微控制器對PT2262的地址位和數據位進行預置，再調制發(fā)射出去；接收端把接收到的信號進行解調放大后送至 PT2272解碼后在數據位產生對應數據，通過單片機驅動相應的電路報警。單片機采用 AT89C2051,該單片機無需外加芯片即可實現AD轉換，降低成本。在該方案里用很簡單的紅外發(fā)射接收管和單片機來取代通常使用的傳感器和微機這樣設計和制作的成本大大降低，適用于普通家庭。3?系統(tǒng)框圖（圖1所示）圖i系統(tǒng)結構4?硬件電路設計報警器根據無線反饋報警原理，由兩大部分組成，第一部分由防盜入侵探測器和微型無線報警發(fā)射機組成；第二部分為無線報警接收控制器。4.1入侵探測器和微型報警發(fā)射機部分圖2為入侵探測器和微型報警發(fā)射機的電路原理圖。入侵探測器采用紅外攝像頭，紅外攝像頭的USB接口與計算機的USB接口相連，將紅外攝像頭安裝在門窗等位置，當主人離開時，通過軟件控制，啟動監(jiān)控。一旦檢測到有人進入房間，計算機采集信息，通過RS-232與房間里用于發(fā)射信息的單片機通信，單片機接收到信號，P15置高電平觸發(fā)無線發(fā)射器發(fā)射信號，將房間有人闖入的信息傳送出4.2無線接收報警控制器圖3為無線接收報警控制器的電路原理圖。它由單片機 ，無線接收模塊，音頻功率放大電路，揚聲器等部分組成。當無線接收模塊接收到無線發(fā)射模塊發(fā)射的信號時 ，無線接收模塊的2腳、3腳同時轉為高電平，單片機采集2腳的信號。當無線接收模塊的2腳為高電平時，單片機的P1.0也為高電平，通過軟件設置，單片機的P3.7置高電平。為了加大無線發(fā)射接收模塊的傳輸距離，在單片機的P3.7腳與電位器之間接一個與非門，加大驅動能力。通過LM386功率放大集成電路，將信號放大，驅動揚聲器發(fā)音。為了減小無線接收模塊的干擾信號，在無線接收模塊的2腳與地之間接一個10uF的電容濾除干擾信號。F面就組成硬件電路的重要單元電路再作一說明4.3單元電路設計4.3.1音頻功率放大報警電路如圖4所示：1和8是電壓增益設定端。當1、8之間開路時，電路的電壓放大倍數為20（即電壓增益為26dB）。若在1、8之間接一個10uF的電容，將內部1.35kQ的電阻旁接，則電壓放大倍數可達200（即46dB）。若將電阻R和10uF的電容串聯后接在1和8之間則電壓放大倍數可在20?200之間任意選取,R值越小，增益越高。在I和地之間接入R、C串聯元件，對增益也可調整。輸入信號經電位器RP接到同相輸入端，反相輸入端接地。輸出端經輸出電容 C7接負載。因揚聲器為感抗負載，所以與負載并聯由R2、C4組成的串聯校正網絡，使負載性質校正補償至接近純電阻 ，這樣可以防止高頻自激和過電壓現象的出現。在1和8之間接入1.2k電阻和10uF電容，使電壓放大倍數達到50。在7和地之間接一個10uF的紋波旁路電容。1和8腳之間加入一個10uF電容，使放大倍數達到200。器的音量呂器的音量呂通過調節(jié)電位器的調位端，改變電位器的阻值的大小，可以改變揚聲圖4音頻功率放大電路4.3.2串行口RS-232與TTL電平轉換電路串行通信接口標準以RS-232為主。要求在實際工作時保證電平在±3?15)V之間。由于用正負電壓表示邏輯狀態(tài) ，與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此 ，為了能夠同計算機通信，必須在RS-232與TTL電路之間進行電平和邏輯關系的變換 。能夠實現RS-232C電平轉換的專用芯片有很多種，本系統(tǒng)選用常用的Maxim公司的MAX202集成芯片。MAX202A是單電源、雙RS-232發(fā)送/接收器，使用于各種EIA-232E和V.28/V.24D的通信接口。MAX202芯片有一個電壓轉換器，可以把輸入的+5V的電源轉換RS-232C輸出所需的±0V電壓，用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的+5V即可。5?結束語該家用防盜報警系統(tǒng)采用AT89C2051單片機作為系統(tǒng)的中央控制單元，并結合軟件編程，采用VisualBasic編寫通信程序和界面。VB提供的通信控件MSCOMM可以方便地對串行通信的各項參數進行設置，一旦檢測到有發(fā)送或接收數據發(fā)生 ，則觸發(fā)OnComm事件，通過編程訪問COM1的event屬性了解通信事件的類型，并進行相應的處理。使用C語言編寫單片機的程序，控制無線發(fā)射接收模塊工作，控制報警器報警。當接收到信號時 ，報警器及時地發(fā)出報警聲。該系統(tǒng)本著簡單實用可靠便宜的原則 ，以普通家庭安全防盜為目的而設計。該系統(tǒng)在門窗等盜賊必經之地設防，在盜賊入侵時立即做出反映，不但將小偷作案的視頻信息立即存儲以便破案，并且馬上會告知主人或是管理者有盜賊入侵，能很好地保證家庭財產安全。該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性極高，有著較大的實用價值和市場推廣價值 ，另外因AT89C2051還有很多引腳可使用，故該系統(tǒng)能根據現實需要較容易地進行升級和功能拓展。參考文獻：安穎，王研.遙控編碼芯片PT2262的單片機譯碼模塊[J].計算機與數字工程，2005,8:45.梁文海.單片機AT89C2051構成的智能型頻率計 [J].現代電子技術，2002,2:7.王彥芳，王小平，李夏青.智能無線報警系統(tǒng)的設計與實現 [J].河北大學學報：自然科學版,2002,3:42.DirkJansen.HandbuchderElectronicDesignAutomation[M].PubishingHouseofElectronicsIndustry,2005.何寶福，張文紅.CAN-RS232通信轉換模塊的設計與實現[J].國外電子元器件，2007,4:17.⑹于秀萍.智能防盜防火報警器的開發(fā)研究[J].傳感器技術,2000,1:28.張金泉.一種新型民用防火防盜報警