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基于单片机的防盗报警系统(附件)【字数:8249】

2024-01-25 16:06编辑: www.jxszl.com景先生毕设
科学技术的发展总是推动着社会的进步,也同样改善着人们的生活方式,当人们的生活水平提高的时候,我们就会注重自身的生命财产安全。本文的设计便是一款基于单片机的防盗报警装置,可以通过检测传感器识别靠近的人和物体,当其靠近的时候的,系统装置就会识别、报警。本设计中还人性化的考虑到工作模式的切换,设置了按键操作,进行工作状态的调整。本文以51单片机为主,使用蜂鸣器和LED灯结合在一起作为报警提示装置,按键主要是切换工作模式,将其分为布防和撤防两种状态,前者是使系统工作在检测状态;后者是使系统工作在空闲状态,不进行检测。本文将会涉及到系统设计的原理和方案,设计硬件、软件的具体原来与思路以及整个系统的开发与测试。
目 录
一 绪论 1
(一) 本文的背景及意义 1
(二) 红外防盗系统的现状 1
(三) 本文拟解决的问题及研究方法 1
二 系统方案设计 2
(一) 系统功能需求 2
(二) 红外检测的原理 2
(三) 设计方案概述 2
三 器件选型 4
(一) 单片机的选型 4
(二) 人体红外传感器的选型 4
四 硬件系统设计 6
(一) 硬件系统整体概述 6
(二) 单片机最小系统设计 6
(三) 蜂鸣器报警电路设计 7
(四) 按键电路设计 8
(五) 人体红外检测电路设计 8
(六) 电源模块的设计 9
(七) LED灯电路设计 10
五 软件系统设计 10
(一) 软件系统流程 10
(二) 人体检测程序 11
(三) 按键检测程序 12
(四) 报警程序设计 13
六 系统调试与运行 15
(一) 软件调试 15
(二) 运行结果 16
七 总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录:原理图 20
一 绪论
(一) 本文的背景及意义
近些年来,人们不断提高了自己的生活水平,逐 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 
渐改善了生活质量,究其原因在于近年来不断快速发展的科学技术。在人们享受着科技带来的便利时,也会受到科技带来的危害或影响。曾经,作为守护家庭安全的防盗门、防盗网目前已经不像之前那样坚固不摧了,人民的房屋安全随着经济水平的不断发展被逐渐重视起来。因此,本设计便是在此思想上设计的一款基于红外检测的防盗系统。当系统开启时,便可以通过检测区域的红外状态,从来判断房屋中是否有非法人员闯入,当确定闯入的时候系统就会报警,起到警示作用。本设计的完成和推广将会对人们的生命财产安全起重大作用,并对人们的私有财产有着新的保障[1]。
(二) 红外防盗系统的现状
在最近几年,科技迅猛发展,电子技术也不例外,表现出一种势不可挡的气势。目前来看,社会上很多行业的发展都离不开电子技术的进步,以至于随着技术的不断发展,新兴的电子技术产品替代了很多传统产品,比如说曾经的防盗门逐渐被防盗系统所替代。在我国古代时期,百姓在防盗方面主要采取的措施为机关术、陷阱等防盗措施 [2]。而反观现代社会,人们防盗大多使用结合电子技术制作的防盗系统,几乎已经完全取代传统的防盗技术了。而也为了设计的长久和适用,也同时为了迎合时代的发展潮流,本设计以单片机为基础,来设计这套防盗报警系统。
(三) 本文需要解决的问题和方法
本文整体分析了需求设计、背景设计以及发展现状,从而对设计有一个整体的认识,进而在整体方案提出之后来对系统功能实现情况进行具体的阐述。与此同时在系统功能设计方面,不但要保证设计需求的实现,同时还要保证人机交互的有效性,人体在进入系统检测区域时,可以被系统检测出来并做出相应的提示。
二 系统方案设计
(一) 系统功能需求
本文以单片机为基础设计了一款人体防盗系统,借助红外检测技术,为了起到报警与检测的功能作用,故给出下面的设计需求:
能够通过按键完成布防状态和非布防状态的自由切换
按键布防的软件消抖功能
人体红外检测功能
系统在布防状态下检测到人体可以报警提示功能
(二) 红外检测的原理
本设计中主要依靠的红外检测技术,其检测原理是通过传感器检测区域状态,当区域内有人体存在的时候,传感器就会采集到检测信号从而自身产生一个高电平的电信号,并将此信号传输给上级控制核心。本文设计中所采用为红外检测传感器为HCSR501型,是一种依靠热电释效应的传感器来实现报警提醒。
(三) 设计方案概述
本文所设计的红外防盗报警系统主要依据的就是红外检测技术,采用了现如今市面上应用广泛的HCSR501型的人体检测红外传感器。此种传感器采用了热释电效应,当检测区域接收到人体红外辐射的时候,检测元件会释放电荷,从而使得传感器产生一个高电平并输出给单片机,单片机会因此判断检检测区域有人进入,并向报警电路发送信号。报警电路主要包括了蜂鸣器和指示灯两大电子元器件,在接收到单片机输出的信号后,指示灯亮了,蜂鸣器叫了,表示检测的区域有人进入。它具有电池供电,并不会被外界停电所影响,同时因为传感器的工作时间需要稳定在10秒以上,为了使得检测能够准确,所以在程序设计的时候,需要采用延时操作的方法,即在防盗系统工作的情况下,对单片机的定时器进行设置,设定初始值为50ms,保证50ms一循环让程序进入中断函数,从而保证变量实现自增效果,当自增变量值大于等于600时才开始不断收集传感器传出来的信号,从而保证检测的准确性[4]。如下图21为设计的系统的整体结构框图:
图21系统架构图
从系统的整体结构框图中我们清楚的看到,本设计的主要控制模块为单片机,本次主要选取的为51型的单片机。外部的其他部分模块主要包括了检测传感器模块、按键模块、报警提示模块以及电源模块。我们知道,电子元器件的工作是离不开电源支持的,不管是单片机亦或者传感器,所以我们需要首先设计电源,提供元器件的工作动力;然后是检测传感器,采用了HCSR501型人体红外检测传感器,依据热电释的效应,可以精确地检测到人体发出的红外辐射,以此来检测区域内是否有人闯入;按键模块是为了实现控制系统的工作状态以及处理报警信息;报警电路则是通过蜂鸣器和警示灯提示有人闯入检测区域。
三 器件选型
(一) 单片机的选型

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