目 录
一、引言 1
二、系统的方案和介绍 2
（一）系统方案选择 2
（二）系统总体设计 2
（三）AT89C51单片机概述 4
（四）报警器介绍 5
（五）热释传感器 6
三、硬件系统设计 8
（一）电路总体构成 8
（二）51最小系统 8
（三） 电源输入电路 10
（四）报警电路设计 10
（五）键盘电路 11
（六）热释电传感器模块电路设计 12
四、 软件程序设计 13
（一） 主程序流程图设计 13
（二）中断服务子程序流程图 14
（三）键盘扫描子程序 15
五、 系统调试 16
（一）调试步骤 16
（二）Protues仿真 16
（三）实物调试 18
六、结论与展望 22
七、致 谢 23
参考文献 24
附录 程序 25
附录二 电路图 28
附录三 PCB图 29
一、引言
随着改革开放以来人们的生活水平不断提高，个人财产也不断增多，所以人们对私有财产的保护意识越来越强，对安全设施的要求也越来越高。最原始的门锁设置已经远不能满足大家的需求，这样的设计是基于一个远红外探测家庭防盗报警系统的设计系列安全问题，它是通过人体散发出红外线信号来检测，当有人接近，信号是由声光报警方式检测报警。
现今市场上的防盗报警器主要分为下列几类：基于压力检测的压力触发式报警器，基于光电开关的电子开关报警器，通过光触发研制的压力遮光触发式报警器等 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
。本设计采用的是非常微妙和保密红外线的红外线技术，它可广泛应用于安防，守护等安全设备。它选择了热电传感器信号为体，它是一种非接触式传感器，当人体检测的红外辐射，该传感器发出电压信号。该传感器不仅可以向家庭防盗报警系统的领域得到应用，还可以适用于接近开关，远程制动器，遥控器等。
二、系统的方案和介绍
（一）系统方案选择
方案一：采用DSP芯片作为控制核心，DSP处理器顾名思义就是处理数字信号的处理器，它主要是将信号从模拟域变换到数字域后，通过一系列的算法将信号进行处理，处理之后在进过DA模块将数字信号变换回模拟信号，这就是DSP处理器工作的基本流程。TI公司生产的TMS320F28335芯片性能优良，片内集成了大量的常用模块，如16路AD采样通道以及高精准的PWM输出，是工控领域的新型宠儿，然而其成本较高，对于此次的报警器设计来说，无疑增加额外的负担，并且TMS320F28335的优秀性能用在本次设计中时大材小用。
方案二：采用FPGA或者CPLD芯片作为控制核心，FPGA就是可编程现场门阵列的英文名称，它是随着超大规模集成电路技术发展的一个产物，内部集成了上百万门逻辑器件，通常用VHDL或者Verilog语言对他进行描述，它是一种硬件电路。FPGA的显著特点是速度远高于单片机，其主频动辄上百M的速度，是数字信号处理的首选，然而本次设计的报警器系统对于处理速度没有过高的要求，并且考虑到过高的数字信号会给整体系统带来不稳定性，使最终的设计可靠性得不到保障。
方案三：采用ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为本报警器的控制核心，配合片外由晶振电路和复位电路组成的51单片机最小系统的设计、机械按键模块电路、由蜂鸣器和LED灯组成的声光报警器模块电路、热释电红外传感器模块电路等部分而构成本家庭防盗报警器系统，由于51单片机再业界内已经具备了相当成熟的开发技术并且开发资料丰富，对于完成本次毕业设计是绝对有利的，另外该方案成本低廉，模块分明并且稳定性强。
综合上述三个方案的分析，可以发现采用DSP作为主控芯片时有一种大材小用的感觉，不但其高速地处理速度得不到应用，并且其内部丰富的资源也将被浪费；而采用FPGA或者CPLD时，其上百M的主频无疑会使得保护仪的稳定性下降；而51单片机不但性能稳定，其成本也是本次设计所能接受的，因此本次设计采用方案三作为矿井安全监测系统的最终设计方案。
（二）系统总体设计
在硬件上采用ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为本报警器的控制核心，配合片外由晶振电路和复位电路组成的51单片机最小系统的设计、机械按键模块电路、由蜂鸣器和LED灯组成的声光报警器模块电路、热释电红外传感器模块电路等部分而构成本家庭防盗报警器系统；在软件上选择Keil uVison4软件作为开发平台，通过C语言进行程序描述。该系统可实现的功能有：当我们外出时，我们可以将它设为布放状态，探测器工作起来,一旦有人入侵时，热电型红外线传感器将检测到人体的温度，人体红外线传感器的红外辐射光谱将立即被转换成电信号，然后经放大电路和比较电路送到门限开关，并且打开门限阀门然后送出TTL 电平到单片机中，经单片机的快速处理运算后启动执行报警电路使报警器报警本系统有两种状态：布防和紧急报警，两个按钮，一个按钮的按键，另一个关键是在紧急情况下的紧急报警。按动按钮进入部署后。一分钟后，状态检测，当有人接近，热释电红外感应信号，反馈给单片机，单片机立即报警。当出现紧急情况时，手动启动报警系统可以使蜂鸣器报警。工作原理如图2-1所示。
图2-1工作原理图
此类装置设计的重点：第一点是在有人入侵时是否有效地检测出并报警，第二点是能够最大化地扩大检测的范围。当然，系统处理信号的速度和稳定也是我们应该着重要去完成的，至于报警所采用的是稳定有效的声光系统。另外此类的设计简单，安装方便。（三）AT89C51单片机概述
1、AT89C51单片机组成
图2 -2 AT89C51内部结构
ATMEL公司出产的AT89C51是一种带4K字节 FLASH存储器 的单片机，它是一种能在低电压场合工作的高性能CMOS类型的8位处理器。它内部集成的只读存储器具有高达1000多次的可擦除性，这样好的性能使得它非常适合学生做实验。另外这种类型的单片机已经采用了高密度的非易失储存器的制造技术，AT89C51单片机的通用IO管脚能够和工业上广泛采用的MCS-51类型的指令集能够完美兼容。ATMEL公司研发的这种高效率的微控制器将FLASH和性能强大的8位CPU集成在一个芯片里使得它在嵌入式领域有着广泛的应用。常用的AT89C2051型单片机是AT89C51单片机的精简版本。基于上述的特点，在很多嵌入式场合，AT89C51单片机正在发挥着越来越多的作用。DIP-40封装类型AT89C51单片机的芯片引脚图如2-3所示：
图2-3 AT89C51单片机引脚图
2、振荡器特性
XTAL1和XTAL2端口分别AT89C51内部反向放大器的输入和输出管脚。可以将这个反向放大器配置为片内震荡器。石英晶振和陶瓷晶振都可应用在此。在用外部的时钟源做作为震荡信号时，XTAL2不用接。由于进入内部的时钟信号要经二分频电路处理，所以对时钟信号的脉宽没有严格要求。

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