基于单片机的家用防盗报警系统的设计

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基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计

基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计

基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计一、概述随着科技的进步和人们生活水平的提高,住宅安全已成为公众关注的热点问题。

传统的住宅安全措施,如安装防盗门、窗户护栏等,虽然能在一定程度上保障住宅安全,但存在被动防御、无法及时报警等不足。

研究并设计一种智能化的住宅防火防盗报警系统具有重要的现实意义。

STM32F103微控制器是一款高性能、低成本的32位ARM CortexM3内核微控制器,广泛应用于各种嵌入式系统中。

本设计以STM32F103微控制器为核心,结合多种传感器和通信模块,设计了一种基于STM32F103的住宅智能防火防盗报警系统。

该系统具有实时监控、自动报警、远程控制等功能,能够有效提高住宅安全防护水平。

本论文首先介绍了系统设计的背景和意义,然后详细阐述了系统硬件设计和软件设计,最后对系统进行了测试与分析。

通过本论文的研究,旨在为住宅防火防盗报警系统的设计与实现提供一种可行的方案,为住宅安全领域的发展做出贡献。

1. 住宅安全现状及其重要性随着科技的快速发展和人们生活水平的不断提升,住宅安全问题逐渐成为了公众关注的焦点。

近年来,住宅火灾和盗窃事件时有发生,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。

这些事件的频发,不仅造成了巨大的经济损失,更对居民的心理安全产生了深远影响。

提高住宅的安全防范水平,构建智能化的防火防盗报警系统,显得尤为重要。

目前,传统的住宅安全防范措施主要依赖于人工监控和简单的物理防护设施,但这些措施往往存在反应迟钝、监控盲区多、误报率高等问题。

特别是在夜间或无人值守的情况下,传统安防系统的效果更是大打折扣。

开发一套基于STM32F103的住宅智能防火防盗报警系统,具有重要的现实意义和应用价值。

该系统的引入,能够实现对住宅环境的全方位、实时监控,通过智能传感器和算法分析,及时发现并处理潜在的火灾和盗窃风险。

同时,系统还能够与用户的手机等终端设备实现联动,实现远程监控和报警功能,为用户提供更加便捷、高效的安全防护体验。

《2024年基于单片机的家庭智能防火防盗系统》范文

《2024年基于单片机的家庭智能防火防盗系统》范文

《基于单片机的家庭智能防火防盗系统》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活水平的提高,家庭安全逐渐成为人们关注的焦点。

家庭智能防火防盗系统应运而生,其以单片机为核心,结合传感器、通信技术等,实现了家庭安全的智能化管理。

本文将详细介绍基于单片机的家庭智能防火防盗系统的设计原理、实现方法及优势。

二、系统设计1. 硬件设计本系统以单片机为核心,包括传感器模块、执行器模块、通信模块等。

其中,传感器模块负责检测火灾、烟雾、盗情等异常情况;执行器模块负责控制报警、灭火等操作;通信模块负责与手机、电脑等设备进行数据传输,实现远程监控。

(1) 传感器模块:包括温度传感器、烟雾传感器、红外传感器等。

这些传感器能够实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体活动等情况,一旦发现异常,立即向单片机发送信号。

(2) 执行器模块:包括报警器、电磁阀等。

当单片机接收到传感器发送的异常信号时,通过控制执行器模块,实现报警、灭火等操作。

(3) 通信模块:采用无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙等,实现与手机、电脑等设备的连接。

用户可以通过手机App或电脑软件实时查看家庭安全状况,控制执行器模块的操作。

2. 软件设计软件设计主要包括单片机程序设计和上位机软件设计。

单片机程序负责处理传感器数据,控制执行器模块的操作;上位机软件负责与单片机进行数据传输,实现远程监控。

(1) 单片机程序设计:采用C语言编写,实现数据的采集、处理、存储和传输等功能。

当传感器检测到异常情况时,单片机立即启动相应的处理程序,控制执行器模块进行报警、灭火等操作。

(2) 上位机软件设计:采用Java或Python等编程语言开发,实现与单片机的数据传输、远程监控、报警提示等功能。

用户可以通过手机App或电脑软件实时查看家庭安全状况,控制执行器模块的操作。

三、系统实现本系统通过传感器实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体活动等情况,一旦发现异常,立即向单片机发送信号。

单片机接收到信号后,启动相应的处理程序,控制执行器模块进行报警、灭火等操作。

基于单片机的居室安全报警系统毕业设计论文

基于单片机的居室安全报警系统毕业设计论文

毕业设计(论文)题目:基于单片机的居室安全报警系统毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于51单片机的家用防盗报警系统设计

基于51单片机的家用防盗报警系统设计

一、课程设计概述1、课程设计目的以单片机为核心设计家用防盗报警器,实现在有他人非法入侵时,通过热释电红外传感器检测后,进行声光报警并通过RS-485串行口通信,向小区保安室发出报警信号。

同时通过显示器显示入侵时间,控制电机自动关闭窗口,另外用按键可以调整显示内容、复位、取消报警等。

2、课程设计要求1、检测他人非正常入侵范围6米至8米。

2、传感器探测角度:水平120米,垂直60米。

3、供电电源交流220V。

3、课程设计原理人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。

人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。

红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。

热释电红外传感器的结构图及内部电路如图1所示:图1热释电红外传感器内部的热释电晶体具有极化现象,并且随温度的变化而变化。

当恒定的红外辐射照射在探测器上时,热释电晶体温度不变,晶体对外呈电中性,探测器没有电信号输出,因而恒定的红外辐射不能被检测到。

当交变的红外线照射到晶体表面时,晶体温度迅速变化,这时才发生电荷的变化,从而形成一个明显的外电场,这种现象称为热释电效应。

由于热释电晶体输出的是电荷信号,不能直接使用,需要用电阻将其转换为电压形式,该电阻阻抗高达10000兆欧,故引入N沟道结型场效应管接成共漏形式(即源极跟随器)来完成阻抗变换。

图2本设计采用的是双探测元件热释电红外传感器,其结构示意图如图2所示。

该传感器将两个特性相同的热释电晶体逆向串联,用来防止其他红外光引起传感器误动作。

另外,当环境温度改变时,两个晶体的参数会同时发生变化,这样可以相互抵消,避免出现检测误差。

为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就可以测出10到20米范围内人的行动。

基于单片机的智能家居防火防盗报警系统毕业设计

基于单片机的智能家居防火防盗报警系统毕业设计

基于单片机的智能家居防火防盗报警系统毕业设计智能家居防火防盗报警系统是一种结合了物联网技术和安全监控技术的智能家居系统,具备实时监测、报警、联动控制等功能。

本文将介绍基于单片机的智能家居防火防盗报警系统的设计思路和实现方法。

1.引言随着社会的发展和人们生活水平的提高,智能家居系统成为了人们越来越普遍的需求。

智能家居系统不仅能提高家居的舒适度和便利性,还能提供安全保障。

本项目通过结合单片机技术和传感器技术,设计了一种智能家居防火防盗报警系统。

2.系统设计系统主要包括三个模块:传感器模块、控制模块和报警模块。

传感器模块用于检测家居环境的安全情况,控制模块用于接收传感器信号并根据预设的规则进行联动控制,报警模块用于发出警报。

3.传感器模块设计传感器模块主要包括火焰传感器、烟雾传感器、红外传感器和门磁传感器等。

火焰传感器和烟雾传感器用于检测家居内是否有火灾发生,红外传感器用于检测家居是否有陌生人进入,门磁传感器用于监测家门的开关状态。

4.控制模块设计控制模块采用单片机进行控制,主要包括输入输出接口和逻辑控制部分。

输入接口用于接收传感器模块的信号,逻辑控制部分用于根据预设的规则进行联动控制。

当传感器检测到异常情况时,控制模块会触发报警模块。

5.报警模块设计6.系统实现系统的实现过程中,需要进行硬件电路设计和软件程序编写。

硬件电路设计包括选择合适的传感器和单片机,搭建电路连接关系。

软件程序编写主要涉及传感器信号的读取和处理,逻辑控制部分的编写以及报警模块的触发。

7.系统测试和优化完成系统的搭建后,需要进行系统测试和优化。

测试环节主要包括模拟实际场景进行测试,验证系统的稳定性和可靠性。

优化环节主要针对可能出现的问题进行修正和改进,以提高系统的性能和安全性。

8.结论通过本次毕业设计,成功设计并实现了一种基于单片机的智能家居防火防盗报警系统。

该系统具备实时监测家居环境安全情况和报警功能,能够有效提供家居安全保障。

基于单片机的智能防盗报警器设计毕业论文

基于单片机的智能防盗报警器设计毕业论文

本科毕业设计(论文)基于单片机的智能防盗报警器的实现学院名称:电气信息工程学院专业:通信工程班级:11 通信学号:11313110姓名:胡海洋指导教师姓名:诸一琦指导教师职称:讲师二〇一五年六月基于单片机的智能防盗报警器摘要:基于单片机控制的红外报警器以STC15F104E单片机和AT89S51单片机为核心,实现的原理是热释电红外传感器如果感应到入侵者的红外热辐射,就将其转换成电压信号,经电路放大、然后输出。

检测器是利用红外人体检测探头检测预先设定好的范围内的情况,一旦有危险便向单片机发出信号,再经单片机处理,然后数码管显示出信号发出的具体范围并同时控制蜂鸣器发出警告声音。

用红外线收发管进行检测,安装隐蔽,不易被发现;探测信号采用脉冲信号,节能且抗干扰。

系统可以探测到一定范围内的人的闯入, 可以应用在安防范围比较确定的情况下。

采用这种方法设计的防盗报警器具有误报率较低、安装和配置容易、成本低、能量消耗少、使用方便、成本廉价和探测效果好的优点,有着广阔的市场前景。

关键词:STC15F104E;AT89S51;红外传感器;数据采集;无线通信Based on single chip microcomputerintelligent burglar alarmAbstract: Based on the infrared alarm controlled by single chip microcomputer A T89S51 microcontroller and STC15F104E as the core, realize the principle of the pyroelectric infrared sensor of infrared radiation which can sense the Infrared radiation of intruder and convert it into a super low frequency signal, amplified by the circuit and output. Detector is using infrared detection probe for detecting a prespecified range. Once having the risk, it will send a signal to the microcontroller, and be processed by the computer ,then digital tube shows the signal issued by the specific scope and at the same time control buzzer warning sound. The detection of the infrared transmitting and receiving tube is concealed and difficult to be found; the detection signal adopts pulse signal, energy saving and anti jamming. The system can detect the intrusion of people within a certain range, and can be used in the case of the security scope of the comparison. T he alarm system which use this method to design has advantages such as lower false alarm rate, easy installation and configuration, low cost, less energy consumption, convenient use, low cost detection and good effect, and has broad market prospects.Keywords:STC15F104E; AT89S51; infrared sensor; data acquisition; Wireless communication目录第1章. 绪论 (1)设计的主要背景和意义 (1)设计内容 (1)1.3章节安排 (2)第2章课题分析与方案论证 (3) (3) (3) (3)2.2 总体设计方案 (3)2.3 红外检测模块方案选择 (4)2.3.1 方案设计比较 (5)2.4 复位模块方案选择 (6)2.4.1 方案比较 (7)2.5 无线通信模块方案选择 (7)2.5.1 方案比较 (8)2.6 LCD液晶显示模块方案选择 (8)2.6.1 方案比较 (9)2.7 本章小结 (10)第3章硬件电路的设计 (11)3.1防盗报警器的硬件组成 (11)3.2防盗报警器的硬件设计 (11)3电源设计 (11)3红外检测模块电路设计 (12)3.2.3 报警模块电路设计 (13)3.2.4 复位电路设计 (14)3.2.5 晶振电路设计 (15) (16)3.2.7 LCD显示电路设计 (17)3.3本章小结 (18)第4章软件的设计 (19)4.1红外采集模块 (20)4.1.1总程序设计 (20)4.2采集模块设计流程 (20)采集模块主程序流程 (21)红外接收模块设计流程 (21) (22)4.4 Keil 软件运行程序图 (23)系统分析与调试设计流程 (24)本章小结 (25)第5章测试结果与分析 (26)5.1 硬件部分 (28)5.1.1 仪器测试 (28)5.1.2 测试方法 (28)5.1.3 结果分析 (28)5.2 软件部分 (29)5.2.1 仪器测试 (29)5.2.2 测试方法 (29)5.2.3 结果分析 (30)系统结果与分析 (30)本章小结 (30)第6章总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录1 发射模块原理图 (33)附录2 接受模块原理图 (34)附录2 源程序 (35)第1章.绪论1.1 设计的主要背景和意义随着科学技术不断进步和社会经济的不断发展,人们生活水平得到了很大的提高,对私有财产的保护意识也在不断的增强,因而对防盗措施也有了一定的要求。

基于单片机的防盗报警器的毕业设计

基于单片机的防盗报警器的毕业设计

基于单片机的防盗报警器的设计摘要:本文介绍了基于AT89S52单片机控制的由EEPROM和LED组成的防盗报警器的控制电路和控制程序的设计。

首先本文对AT89S52单片机和EEPROM的24C04存储器芯片原理做了介绍,同时分析了防盗报警器控制原理,经过分析,设计出能实现存储报警号码及自动报警的防盗报警0器硬件电路和单片机程序。

最后利用Proteus仿真软件对该系统进行仿真,查看效果。

关键词:单片机,24C04,ProteusA Design of Theft-proof Alarm Based on MCU Abstract:This article describes a design of theft-proof alarm control circuit and control procedures based on the AT89S52MCU’controling on EEPROM24c04and the LED.First,this paper introduce the AT89S52and the working principle of the EEPROM 24C04,and analyzes the burglar alarm control principle.After analysis,this article design out the circuit and microcontroller procedure of the theft-proof alarmt which can save the alarm number and auto send out the alarm signal.Finally,this article use the Proteus simulation software to simulate the system to view the results.Keyword:MCU,24C04,Proteus目录1引言 (1)1.1防盗报警控制器研究背景 (1)1.1.1防盗报警器概述 (1)1.2单片机技术简介 (2)1.3Keil技术简介 (2)1.4Proteus技术简介 (4)1.5本课题的主要内容、要求及说明书安排 (4)1.5.1主要内容、要求 (4)1.5.2说明书安排 (5)2系统结构及硬件电路设计 (6)2.1系统的结构框图及工作原理 (6)2.2电源模块 (6)2.3AT89S52单片机最小系统 (7)2.4键盘模块 (8)2.5显示模块 (10)2.6EEPROM (11)3程序设计 (13)3.1主程序流程 (13)3.2键盘输入模块的程序设计 (13)3.3数码管显示模块的程序设计 (15)3.4EEPROM的驱动程序设计 (16)3.2.124C04的I2C总线构成及其协议 (16)3.2.224C04的I2C总线基本操作 (18)3.2.224C04的驱动子程序 (19)4Proteus仿真 (20)4.1Proteus7.5SP3简介 (20)4.2仿真流程 (21)5结论 (25)参考文献 (26)致谢 (28)附录A (29)1引言本文详细介绍了一种基于单片机和EEPROM的防盗报警控制器的设计。

毕业设计基于单片机的家用防盗报警器的设计

毕业设计基于单片机的家用防盗报警器的设计

常州机电职业技术学院毕业设计(论文)系部:电气工程系专业:应用电子技术题目:基于单片机的家用防盗报警器的设计毕业设计(论文)中文摘要目录1. 引言 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 课题设计要求及任务 (1)2 整体设计方案 (2)方案一 (2)2.2 方案二 (2)3. 分电路设计 (3)电源电路设计 (3)利用LM7805设计供电电源电路 (3)利用外接电器做电源 (4)单片机模块的设计 (4)MCS-51系列单片机 (5)MSP430G2系列单片机 (6)传感器模块的选择与设计 (8)传感器信号处置器BISS0001 (8)传感器RE200B (10)3.4继电器模块的设计 (12)3. 4. 1继电器模块(5V,未采纳光耦} (12)光耦继电器模块(12V) (13)4 软件设计 (14)4.1 软件程序 (14)4.2 软件程序流程图 (16)5软硬件系统的调试 (17)6 附录 (25)附录一:电路图、PCB图 (25)6.2 附录二:元件清单 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (30)1. 引言随着此刻社会的进展,时期进步,高新技术的快速融入,人们的生活发生了庞大的改变,人们置购了大量高新技术的产品,许多高科技产品的利用愈来愈成为家庭生活的主旋律,因这人们对自己所处环境的平安要求就愈来愈高,专门是家居平安,不能不时刻留意不速之客的光顾。

此刻许多小区都有着保安看管,但在一些农村就没有这些设施了,于是,许多家庭都安装了报警系统,这有效的爱惜了大伙儿的财产平安。

在本文中,介绍一种利用热释电红别传感器进行监控,并进行报警的系统的设计。

1.1 课题的背景及意义该报警器要紧由热释电红别传感器及继电器模块,报警电路组成[1]。

热释电红别传感器是报警器设计中的核心器件,它可把人体的红外信号转换为电信号以供信号处置部份利用。

检测电路主若是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较,从而实现报警功能。

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毕业综合实践说明书(2013届)题目基于单片机的家用防盗报警器的设计学院信息学院专业应用电子技术班级10应电学号103030500学生姓名XXX指导教师兰建花完成日期2013年5月8日摘要本设计主要是阐述住宅智能化中的红外防盗报警系统的设计过程。

红外防盗报警系统益单片机AT89C51为核心,由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LCD控制电路及相关的控制管理软件组成。

用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。

终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。

系统可实现功能:当人员外出时,可把报警系统设置在外出布防状态,当有人闯入时,热释电红外传感器将探测到人的动作,那时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,打开门限阀门送出TTL电平至AT89C51单片机,经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发出声音。

关键词:防盗报警,红外探测,RS-485通信,声光报警目录引言 (1)1设计分析 (1)1.1防盗报警器的发展前景与趋势 (1)1.2设计任务与要求 (1)2方案选择 (1)2.1传感器的方案选择 (1)2.2主控芯片的方案选择 (2)3方案详细设计 (2)3.1总体设计思路 (2)3.2电路模块设计 (3)3.2.1热释电红外传感器简单介绍 (4)3.2.2放大电路的设计 (4)3.2.3时钟电路的设计 (4)3.2.4复位电路的设计 (4)3.2.5发光二极管报警电路的设计 (5)3.2.6声音报警电路的设计 (5)4软件设计 (6)4.1软件的程序实现 (6)4.2主程序工作流程图 (6)4.3中断服务程序工作流程图 (8)5设计总结 (12)参考文献 (12)引言随着社会的不断进步,科学技术与经济的不断发展,人们的生活水平得到了很大的提高,对私有财产的保护意识也不断的增强,因而对防盗措施提出了新的要求。

本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。

就目前市场上的报警器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,但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。

而本设计中所使用的红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,且被动式红外技术具有监测距离较远,灵敏度较高,节能价廉等优点,本课题采用红外探测器作为报警探测器,并在设计中增加了自动声光报警的功能,使报警系统更加趋于完善。

因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。

1设计分析1.1防盗报警器的发展前景与趋势随着社会的发展,农村城镇化和人员流动性增大,社会治安状况更趋复杂,因此作为社会的基本单元“安全防范问题就显得尤为重要。

传统的机械式(防盗网、防盗窗)家居防卫在实际使用中暴露出一些明显的问题。

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,但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。

而本设计中所使用的红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。

这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号,同时,热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。

1.2设计任务与要求(1)该设计包括硬件和软件设计两个部分。

具体可以划分为数据采集、键盘控制、报警等。

(2)此次设计的红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LCD控制电路及相关的控制管理软件组成。

用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。

终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。

(3)系统可实现功能:当有人闯入时,热释电红外传感器将探测到人的动作,那时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,打开门限阀门送出TTL电平至AT89C51单片机,经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发出声音。

(4)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。

2方案选择2.1传感器的方案选择方案一:红外线传感器模块--红外线传感器电路使用最广泛的是红外线二极管和集成式红外线二极管。

红外二极管又称红外光敏二极管,而红外光敏二极管与普通光敏二极管一样,它的PN结都具有单向导电性。

因此在光敏二极管工作时应加上反向电压。

该探测器分为红外线发射二极管和红外线接收二极管两部分,发射管与接收管配对使用。

功能和特点:红外传感器模块的特点主要是是体积小、重量轻、工作时间长、功耗小、晶体管、集成电路均可以使其正常工作。

方案二:热释电红外传感器----热释电红外传感器通过接收移动人体辐射出的特定波长的红外线,可以将其转化为与人体运动速度,距离,方向有关的低频电信号。

特点:由于被动式红外技术具有监测距离较远,灵敏度较高,节能价廉等优点,本课题采用红外探测器作为报警探测器,并在设计中增加了自动声光报警的功能,使报警系统更加趋于完善。

考虑到方案二是属于空间控制型探测器,其警戒范围在不同方向呈多个单波束状态,组成锥体感热区域,构成立体警戒。

而且被动式红外技术具有监测距离较远,灵敏度较高,节能价廉,所以选用方案二。

2.2主控芯片的方案选择方案一:以ARM处理器(ARM处理器是一个32位元精简指令集RISC处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计)为控制核心,优点是系统外设丰富,可以节省大量的外围设备及布线面积。

缺点是只能采用贴片的封装,但是由于工艺的原因,需要花费大量的时间在硬件电路的制作上。

方案二:以51系列单片机为控制核心,优点是系统结构简单,利于各部分功能,且成本较低、体积较小,方便安装等。

缺点是功能较少,如需要增加其它功能需要加入相应的硬件,但根据本系统的要求,以51单片机为核心,再加上热释电红外线传感器等信息转换模块就可以很好完成系统要求的功能综合以上两个方案,最终选择以51单片机为控制核心,热释电红外线传感器来完成系统对信息的采集。

3方案详细设计3.1总体设计路本设计包括硬件和软件设计两个部分。

模块划分为数据采集、键盘控制、报警等子模块。

电路结构可划分为:热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。

用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。

对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、软件设计等几个阶段。

该设计包含如下结构:热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位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3.1总体设计框图所示:图3.1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,打开门限阀门送出TTL 电平至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。

当报警延迟10s 一段时间后自动解除,也可人工手动解除报警信号,当警情消除后复位电路使系统复位,或者是在声光报警10s 钟后有定时器实现自动消除报警。

3.2电路模块设计3.2.1热释电红外传感器简单介绍本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。

其工作电路原理及设计电路如图3.2所示,在VCC 电源端利用C1和R2来稳定工作电压,同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。

当检测到人体移动信号时,电荷信号经过FET 放大后,经过C2,R1的稳压后使输出变为高电位,再经过NPN 的转化,输出OUT 为低电平。

RSY2Y1R1R2C2C1R3 R4 Q2NPN Q1FE T Vc c VCC 3v 12vOUT图3.2热释电红外传感器原理图3.2.2放大电路的设计如图3.3所示为最基本的放大电路,Vi 是输入电压信号,Vo 是输出放大的电压信号。

AT89C51 复位电路 信号检测电路 报警执行电路LED 发光显示放大 驱动 驱动图3.3放大电路图3.2.3时钟电路的设计XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。

该反向放大器可以配置为片内振荡器。

石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。

如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。

因为一个机器周期含有6个状态周期,而每个状态周期为2个振荡周期,所以一个机器周期共有12个振荡周期,如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ,一个振荡周期为1/12us,故而一个机器周期为1us。

如图3.4所示为时钟电路。

图3.4时钟电路图3.2.4复位电路的设计复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位,单片机在时钟电路工作以后,在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。

例如使用晶振频率为12MHz时,则复位信号持续时间应不小于2us。

本设计采用的是外部手动按键复位电路。

图3.5所示为复位电路。

图3.5复位电路图3.2.5发光二极管报警电路的设计由4个发光二极管接上电阻后连上单片的RXD的引脚,外接VCC,当单片机的RXD引脚被置低电平后,发光二极管被点亮,起到报警作用。

图3.6所示为发光二极管报警电路。

图3.6发光二极管报警电路图3.2.6声音报警电路的设计如下图3.7所示,报警电路控制端由单片机的P2.4端来完成,高电平有效。

当P2.4输出高电平时,NPN三极管导通,驱动扬声器产生声音报警信号,同时电路中的LED导通,发光二极管被点亮,进行发光报警。

图3.7声光报警电路图图3.8防盗报警系统电路总图4软件设计4.1软件的程序实现整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的,当硬件基本定型后,软件的相应子程序模块就大体定下来了。

每一个执行软件也就是一个小的功能执行模块。

下面分别说明各个子程序的编写原理:声光报警子程序:当搜索到报警要求的信号后,调用报警子程序即可完成报警功能。

其报警原理:控制三极管的导通和关断时间来驱动蜂鸣器发声,输出高电平信号使发光二极管发光。

4.2主程序工作流程图按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下图 4.1所示:图4.1主程序工作流程图 主程序代码设计:ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP PINT0ORG 0200HMAIN: MOV IE,#81H ;CPU 开放中断,INT0允许中断 SETB IT0 ;外部中断为边沿触发方式 MOV SP,#30H ;指针入口地址SETB P3.0CLR P3.1MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1MOV P2,#00H ;P2口清零 系统初始化声光报警结束 检测外部有声光报警是否持续开始启动声光报警电路开始报警 是否还有检测信号等待结束有无否是是 否CLR P1.2LP: JNB P1.0,LA ;监测输入信号,是否有输入信号LA: ACALL DELAY ;延时消抖JNB P1.0,ALARM ;再次监测输入信号,若有输入信号转入报警子程序AJMP LPDELAY:MOV R1,0AAHLD2:MOV R2,0BBHLD1:NOPDJNZ R2,LD1DJNZ R1,LD2RETALARM:SETB P1.2 ;开始报警使运行正常绿指示灯熄灭,红灯和声报警启动CPL P3.0CPL P3.1;10S钟定时:MOV 51H,#14H ;10S循环次数MOV TMOD,#01H ;定时器T0定时方式1MOV TL0,#0B0H ;置50ms定时初值MOV TH0,#3CHSETB TR0 ;启动T0L2:JBC TF0,L1 ;查询记数溢出SJMP L2L1:MOV TL0 #0B0HMOV TH0 #3CHDJNZ 51H,L2 ;未到10S继续循环SETB P3.0 ;10s到关闭报警CLR P3.1CLR P1.2 ;报警结束,正常运行绿指示灯亮LJMP LP ;循环,继续工作4.3中断服务程序工作流程图本主程序实现的功能是:当单片机检测到外部热释电传感器送来的脉冲信号后,表示有人闯入监控区,从而经过单片机内部程序处理后,驱动声光报警电路开始报警,报警持续10秒钟后自动停止报警,然后程序开始循环工作,检测是否还有下次触发信号,等待报警从而使报警器进入连续工作状态。

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