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单片机控制的红外报警器的设计

2020-12-07 22:00编辑: www.jxszl.com景先生毕设
引 言 1
一. 设计方案的选择与论证 2
二. 无线报警器系统总体设计 2
(一) 系统概述 2
(二) 总体设计 3
三. 报警器系统硬件设计 4
(一) 控制部分 4
(二) 报警执行电路 4
1. 电路实现功能 4
2. 电路图 4
3. 电路实现原理 5
(三) 手工暂停 5
1. 电路实现功能 5
2. 电路图 5
3. 电路工作原理 6
(四) 时钟脉冲电路 6
1. 电路实现功能 6
2. 电路图 6
3. 电路工作原理 6
四. 报警器系统软件设计 6
(一) 主程序设计 6
1. 实现功能 6
2. 流程图 6
(二) 定时中断程序设计 8
1. 实现功能 8
2. 外部中断流程图 8
3. 关键代码 8
(三) 解除中断程序设计 9
1. 实现功能 9
2. 程序流程图 9
3. 关键代码 9
总结 10
致谢 10
参考文献 11
附录 12
引 言
近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。报警器这时正为人们解决了不少问题。
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, *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而我所研究的防盗报警器采用了红外线传感器,由于红外线具有隐蔽性,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。它的成本低,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。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。本设计中当有人闯入时,红外线传感器将探测到动作,执行报警电路使警号发声。一. 设计方案的选择与论证
该课题主要有两种方案:一种是用数字电路通过硬件实现,另一种是用单片机通过软件编程实现。在以上两种方案中:第一种是直接采用的是数字电路,但是在外围电路和控制比较麻烦,需要比较多的器件来控制;第二种是采用软件来实现一些特定功能,硬件电路只需要一些显示部件和控制部件,其他的都是由软件来实现。第一种一切都由硬件实现,几乎没有软件编程,但电路复杂、元器件较多、电路图设计麻烦而且成本高;第二种虽电路简单、芯片少、成本低,但编写程序相当复杂。经过一番利弊的权衡及对今后电子业发展趋势的考量,最后敲定用单片机方案实现。
总的来看,单片机已成为工控领域、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机,且将进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格方向发展,因此敲定用单片机加软编程方案符合今后电子业发展趋势;另外运用此方案既能将自己以前学过的模拟电路、数字电路、单片机、汇编语言、Protel99等知识结合实践进行一次全面的检测,又能为将来实际制作电路积累宝贵的经验。
二. 无线报警器系统总体设计
(一) 系统概述
本系统采用了红外线传感器,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。
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、按键控制、报警和显示等模块子电路。电路结构做成可划分为:红外线传感器、报警器、单片机控制电路、LED显示电路及相关的控制管理软件组成。
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、在线调试等几个阶段,就本设计来说也包括这些过程。它们的进程框图如图1-1 所示。
图1-1 单片机应用系统研制过程框图
(二) 总体设计
从设计的要求来分析该设计须包含如下结构:电红外传探头电路、报警电路、单片机、复位电路、LED显示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1-2总体设计框图所示:
图1-2 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,打开门限阀门后将电平送至AT89C51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。人工手动解除报警信号,然后通过LED显示入侵位置,当警情消除后复位电路使系统复位,或者是在人工手动按键后实现自动消除报警。
三. 报警器系统硬件设计
本电路实现的是一种基于单片机技术的小区智能防盗报警器。该防盗报警器通过以AT89C51单片机为工作处理器核心,外接红外线传感器,能够探测出人体截断的红外辐射,并将其转化为相应的电信号输出,平时传感器输出高电平,当有人在探测区范围内移动时输出高电平变为低电平,此低电平输入单片机,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,同时通过显示电路显示出报警位置。
(一) 控制部分
AT89C51单片机概述:AT89C51单片机是AT公司生产的采用高性能的静态89C2051设计,是一个低电压,高性能CHMOS 8位单片机,片内含4kbytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。
AT89C51是一个功能强大的单片机,但它只有40个引脚,32个双向输入/输出(I/O)端口,其中P1是一个完整的8位双向I/O口,两个外中断口,两个16位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口,一个模拟比较放大器。
此外,由于器件采用了动态设计,可提供很宽的操作频率范围(频率0HZ~24MHZ)。即具备可用软件设置的睡眠省电功能,系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口,系统唤醒后即进入继续工作状态。省电模式中,片内RAM将被冻结,时钟停止振荡,所有功能停止工作,直至系统被硬件复位方可继续运行。
(二) 报警执行电路
针对声光报警实现,设计了一种实用化基于单片机AT89C51报警执行电路。

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